一种钻杆快速连接机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种钻杆快速连接机构，具体地说是一种既可以用于相同规格钻杆快速连接，又可以用于不同规格钻杆快速连接的机构，尤其适合需要变径的背包式钻机的快速连接，属于地质勘探领域。
【背景技术】
[0002]在资源勘探与开发过程中，钻机的钻进工作需要频繁的拧卸钻杆，操作复杂，费时费力。在中国实用新型专利CN 202882905 U中公开了一种便携式地质勘探取样钻机，其中钻杆的连接采用了拔插销轴的结构，可减轻了拧卸钻杆的工作量；在中国实用新型专利CN2552937 Y中公开了一种开口机钻杆快速连接头，同样采用了插拔销轴的结构；在中国实用新型专利CN 202249814 U中公开了一种钻杆快速连接销结构，包括销头、止退圈、支头螺丝面、销体、快速销、开口销、销尖，该连接销能够保证快速的连接钻杆，方便及时取下连接销。以上的钻杆连接结构均采用了销式的连接，但是地质钻杆出于轻便的设计理念，钻杆设计壁厚往往较小，使用销式的快速连接结构很容易出现应力集中，导致钻杆的变形损坏，降低了钻杆的使用寿命，增加了勘探与开发工作成本。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为解决上述钻杆快速连接结构上的不足，而提供一种密封性好、方便拆装、使用寿命长的采用面连接接触的钻杆快速连接机构。
[0004]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是:提供一种钻杆快速连接机构，包括上接头、下接头和0型圈，所述的上接头上端设有上接头螺纹，上接头螺纹用于与上部钻杆连接，上接头的中部设有上接头平面槽和上接头密封槽，上接头的下部设有上接头挡块和上接头轴向挡片；
[0005]所述的下接头设有下接头挡块、下接头平面槽和下接头螺纹，下接头螺纹设在下接头的下端，下接头螺纹用于与下部钻杆连接；
[0006]所述的上接头与下接头连接时上接头挡块的侧面与下接头挡块的侧面接触，上接头旋转时通过所述的两侧面接触传递扭矩给下接头，上接头轴向挡片与下接头挡块的端面接触，用于承受提钻时的轴向拉力；
[0007]所述的0型圈安装在上接头密封槽中，用于上接头与下接头之间的密封。
[0008]所述的上接头螺纹设有两种不同口径的两段螺纹，用于连接两种规格的上部钻杆。
[0009]所述的上接头挡块与下接头挡块设计角度均为120°，使上、下部钻杆与上、下接头装配连通后保证整个钻杆内部冲洗液顺利流动。
[0010]所述的上接头平面槽和下接头平面槽用于使钻杆、上接头、下接头之间的旋转实现快速连接或拆卸。
[0011]本发明的钻杆快速连接机构与现有技术相比具有的有益效果是:
[0012]⑴、本发明的钻杆快速连接机构使用了 0型圈密封结构，保证了连接机构的密封性，使钻机钻进时冲洗液不会从钻杆内流出来；且上、下接头之间的旋转传动采用了上、下接头挡块之间的侧面接触，增大了传动的受力面积，提高了钻杆及连接机构的使用寿命。
[0013]⑵、本发明的钻杆快速连接机构的上接头螺纹有两段不同口径的螺纹，可连接两种规格的上部钻杆，既能实现相同规格钻杆快速连接，也能实现不同规格钻杆快速连接。
[0014]⑶、本发明的钻杆快速连接机构采用上接头轴向挡片结构，能够保证提钻时钻杆顺利提起；上、下接头挡块设计成120°角度，保证整个钻杆与快速连接机构连接后内部空间连通，使得冲洗液可以顺利流通。
[0015]⑷、本发明的钻杆快速连接机构结构紧凑，具有密封性好、传动受力面积大、方便拆装、使用寿命长等优点。
【附图说明】
[0016]图1为本发明的钻杆快速连接机构装配结构示意图。
[0017]图2为本发明的上接头立体结构与剖面结构示意图。
[0018]图3为本发明的下接头立体结构与剖面结构示意图。
[0019]上述图中:1-下部钻杆；2_下接头；3-0型圈；4_上接头；5_上部钻杆；6_上接头轴向挡片；7_上接头挡块；8_上接头密封槽；9_上接头平面槽；10_上接头螺纹；11_下接头螺纹；12_下接头平面槽；13_下接头挡块。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和具体实施例对本发明的作进一步说明，但本发明的实施不限于此。
[0021]实施例1:本发明提供的一种钻杆快速连接机构，设有下接头2、0型圈3和上接头
4。其整体装配的结构如图1所示，装配的顺序是下部钻杆1，下接头2，上接头4和上部钻杆5，0型圈3安装在上接头密封槽8中，用于上接头与下接头之间的密封。
[0022]如图2所示，图2为本发明的上接头立体结构与剖面结构示意图，所述的上接头4上端设有上接头螺纹10，上接头螺纹用于与上部钻杆5连接，上接头的中部设有上接头平面槽9和上接头密封槽8，上接头的下部设有上接头挡块7和上接头轴向挡片6 ;所述的上接头螺纹10设有两段螺纹，上接头螺纹10的前端为小直径的螺口可用于连接小直径的上部钻杆，上接头螺纹的后端大直径的螺口用于连接大直径的上部钻杆。
[0023]如图3所示，图3为本发明的下接头立体结构与剖面结构示意图，所述的下接头2设有下接头挡块13、下接头平面槽12和下接头螺纹11，下接头螺纹设在下接头的下端，下接头螺纹用于与下部钻杆1连接。
[0024]所述的上接头4在与下接头2连接时上接头挡块7侧面与下接头挡块13侧面接触，上接头4旋转时通过所述的两侧面接触传递扭矩给下接头2 ;上接头轴向挡片6与下接头挡块13的端面接触，用于承受提钻时的轴向拉力。
[0025]所述的上接头挡块7与下接头挡块13设计的角度均为120°，使上、下部钻杆与上、下接头装配连通后保证整个钻杆内部冲洗液顺利流动。
[0026]所述的上接头平面槽9和下接头平面槽12的设计是为了便于钻杆、上接头、下接头之间的旋转实现快速连接或拆卸。
[0027]实施例2:应用实施例1提供的一种钻杆快速连接机构应用于背包式钻机，能够实现快速变径连接形成两种规格的钻杆，且可对背包式钻机的钻杆方便地进行拆装。
[0028]具体的操作过程是:
[0029]1、上部钻杆5为大口径钻杆时，将上接头4通过上接头螺纹10中后端的大口径螺纹部分与上部钻杆5连接；上部钻杆5为小口径钻杆时，只需要使用上接头螺纹10中前端的小口径螺纹连接小口径钻杆就可完成钻杆快速连接。
[0030]2、将0型圈3安装于上接头密封槽8内，将安装有0型圈的上接头4 一端插到下接头2内部并旋入，直到上接头挡块7侧面与下接头挡块13侧面接触，此时上接头轴向挡片6在轴向应与下接头挡块13端面接触，使两部件在轴向上不可分离拉开。
[0031]3、将下接头2通过下接头螺纹11与下部钻杆1连接。
[0032]4、连接后钻杆在钻进过程中钻杆内部冲洗液可顺利通过钻杆与快速连接机构，在钻进完成后提钻时上接头轴向挡片6可保证钻杆的顺利提起，在提钻后需要拆卸时，可反方向旋转上部钻杆5并拉开，以及反方向旋转下部钻杆1并拉开，即可快速完成拆卸。
[0033]本发明的钻杆快速连接机构较好地解决了钻杆拆卸复杂繁琐、钻杆易变形损坏、冲洗液从连接处甩出等问题，本发明的钻杆快速连接机构，可方便钻杆的安装与拆卸，具有良好的密封性，并且由于扭矩传动受力面增大，使钻杆的使用寿命提高。
【主权项】
1.一种钻杆快速连接机构，包括上接头、下接头和0型圈，其特征在于:所述的上接头上端设有上接头螺纹，上接头螺纹用于与上部钻杆连接，上接头的中部设有上接头平面槽和上接头密封槽，上接头的下部设有上接头挡块和上接头轴向挡片； 所述的下接头设有下接头挡块、下接头平面槽和下接头螺纹，下接头螺纹设在下接头的下端，下接头螺纹用于与下部钻杆连接； 所述的上接头与下接头连接时上接头挡块的侧面与下接头挡块的侧面接触，上接头旋转时通过所述的两侧面接触传递扭矩给下接头，上接头轴向挡片与下接头挡块的端面接触，用于承受提钻时的轴向拉力； 所述的0型圈安装在上接头密封槽中，用于上接头与下接头之间的密封。2.根据权利要求1所述的一种钻杆快速连接机构，其特征在于:所述的上接头螺纹设有两种不同口径的两段螺纹，用于连接两种规格的上部钻杆。3.根据权利要求1所述的一种钻杆快速连接机构，其特征在于:所述的上接头挡块与下接头挡块设计角度均为120°，使上、下部钻杆与上、下接头装配连通后保证整个钻杆内部冲洗液顺利流动。4.根据权利要求1所述的一种钻杆快速连接机构，其特征在于:所述的上接头平面槽和下接头平面槽用于使钻杆、上接头、下接头之间的旋转实现快速连接或拆卸。
【专利摘要】本发明涉及一种钻杆快速连接机构，包括上接头、下接头和O型圈，O型圈安装在上接头密封槽中，用于上接头与下接头之间的密封；上接头与上部钻杆、下接头与下部钻杆均通过螺纹连接，所述上接头的上接头螺纹设有两种不同口径的螺纹，可连接两种口径的钻杆，实现与两种规格钻杆的快速连接；上接头与下接头连接时上接头挡块的侧面与下接头挡块的侧面接触，上接头旋转时通过所述两侧面接触传递扭矩给下接头；上接头轴向挡片与下接头挡块的端面接触，承受提钻时的轴向拉力。本机构具有结构紧凑、密封性好、受力面积大、使用寿命高和特别方便拆卸等特点，能很好地解决了以往钻杆拆卸复杂繁琐且钻杆易变形损坏等问题。
【IPC分类】E21B17/042, E21B17/043
【公开号】CN105370221
【申请号】CN201510837463
【发明人】李波, 张东霄, 赵海侗, 王锡霖, 张萌, 徐凯
【申请人】中国地质大学（武汉）
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年11月26日