一种具有螺旋排渣分流功能的过渡接头以及潜孔冲击器和钻杆的制作方法

本实用新型涉及一种矿山工程用的潜孔钻具，具体涉及一种具有螺旋排渣分流功能的过渡接头以及潜孔冲击器和钻杆。

背景技术：

矿山工程用的潜孔冲击器是一种以压缩空气为动力源，将凿岩冲击动力部分潜入凿岩孔中，通过冲击器中的配气装置控制活塞作往返运动，冲击配置在冲击器前端的潜孔凿岩钻头，将冲击能量传递至钻头，由钻头破碎岩石的凿岩设备。然而现有的潜孔冲击器排渣的排气压力是一个恒定值，由于整个动力装置是潜在孔里钻孔，所以随着钻孔深度的增加工矿地质结构越来越复杂，受大气压强和重力的影响钻具的排渣能力会逐步减弱，如果排渣不顺畅就会出现重复破粹，钻孔的效率会大大降低，同时冲击器的凿岩破碎能力也会降低，造成孔内的渣石越积越多，当孔内的渣石受大气压强和重力的作用力与排气压力达到平衡时，就会出现只能旋转无法提升的卡钻现象，并且再次开启气阀也无法解决问题；传统的潜孔冲击器能够顺利凿岩掘进的前提条件是孔必须是密闭的环境，冲击器排出的余气通过密闭的环境把渣石带出去，面对爆破后矿山地质结构进行钻孔时，由于爆破产生高压冲击波会导致矿山内部出现裂纹，余气就会从裂纹处排走，渣石就会落在孔内无法排出，导致卡钻；钻杆在凿岩钻进中，因为表面有松软的石块容易落入冲击器内，大块的石头一旦落入孔中冲击器排出的余气不足以将落石吹出孔外，还有在凿岩掘进中因为钻杆是一节一节接起来的，孔钻越深钻杆接的越长，因为钻杆是个柔性连接容易导致钻下去出现偏心扭曲的现象，这个时候也容易出现卡钻现象。

技术实现要素：

针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种具有螺旋排渣分流功能的过渡接头，可以防止卡钻，且可以提高钻孔效率，可以带动渣石穿过裂缝层并进入密闭的环境进行排渣，同时还可以将落石磨碎。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种具有螺旋排渣分流功能的过渡接头，包括后接头，后接头一端设有螺旋排渣分流器，所述螺旋排渣分流器朝向后接头的一端设有若干个螺旋齿；所述螺旋排渣分流器的外径大于后接头的最大外径，后接头和螺旋排渣分流器内均设有相连通的中空腔体。

进一步地，所述螺旋齿具有一侧平行于螺旋齿轴向的刃部，另一侧为与刃部成一定角度的倾斜部，相邻螺旋齿的刃部和倾斜部之间形成有螺旋槽。

进一步地，所述后接头背离螺旋排渣分流器的一端设有连接螺纹，所述螺旋排渣分流器为圆环形。

进一步地，所述螺旋排渣分流器背离后接头的一端内设有连接内螺纹或螺旋排渣分流器背离后接头的一端设有外径小于螺旋排渣分流器的环形连接部。

本实用新型的具有螺旋排渣分流功能的过渡接头适用范围广泛，可以安装在冲击器上也可以安装在钻杆上，螺旋排渣分流器在旋转过程中，螺旋排渣分流器上的螺旋齿和螺旋齿可以给渣石一个机械螺旋向上的分力，打破落在过渡接头处的石块的压力的平衡，渣石在螺旋向上的分力作用下顺利完成排渣，可以防止卡钻现象的产生。

一种潜孔冲击器，包括所述的具有螺旋排渣分流功能的过渡接头，还包括具有中空腔体的外套管和钻头，所述外套管的一端与过渡接头带有螺旋排渣分流器的一端相连，另一端与钻头相连；外套管的中空腔体内设有具有中空腔体的配气杆和活塞，配气杆一端伸入到活塞内且伸入活塞内的一端设有径向对称且与配气杆中空腔体相连通的两个气孔；外套管内的活塞两端分别与过渡接头和钻头之间形成有两个腔室；活塞内还设有可分别与配气杆两个气孔相连通的两个气道，两个气道一端与活塞内的中空腔体相连通，另一端通向活塞两端的两个腔室；所述后接头内的中空腔体外径小于螺旋排渣分流器内的中空腔体外径，螺旋排渣分流器的中空腔体内设有逆止阀和阀座；逆止阀一端与阀座相连且可相对阀座轴向移动，阀座中心设有轴向的通孔，阀座背离逆止阀的一端与配气杆相连且阀座的通孔与配气杆的中空腔体相连通；配气杆与阀座相连的一端均径向固定在螺旋排渣分流器上；钻头通过前接头与外套管相连，钻头与前接头相连的一端穿过前接头并与活塞背离配气杆的一端相接触。

本实用新型的潜孔冲击器，包括具有螺旋排渣分流功能的过渡接头，将过渡接头设置在冲击器和钻杆的连接处，在使用时钻孔深度不受限，排渣不受大气压强和重力的影响，过渡接头在随着钻杆旋转时，可以给冲击器和钻杆的连接处一个机械螺旋向上的分力，打破落在过渡接头处的石块的压力的平衡，冲击器可以顺利钻进和排渣，使钻孔效率大大升高。

一种钻杆，包括所述的具有螺旋排渣分流功能的过渡接头，还包括钻杆本体，钻杆本体一端与所述过渡接头带有螺旋排渣分流器的一端相连，另一端与连接头相连，连接头朝向钻杆本体的一端还设有连接凹槽；钻杆本体内还设有中空腔体，钻杆本体内的中空腔体与后接头和螺旋排渣分流器内的中空腔体连通。

本实用新型的钻杆在凿岩钻进过程中有落石落入钻杆上时，螺旋排渣分流器中螺旋齿的刃部在旋转时可用于切削落入的落石，而倾斜部可将切削后的碎石排出过渡接头，以提高钻杆的工作效率。

相比于现有技术，本实用新型结构简单，可以有效地防止卡钻，工地不会产生停工现象，另外本品设计为消耗品，大大保护了钻杆和冲击器的外壁，在更换时只需要更换本品，其余部件可以大大延长寿命。

附图说明

图1为所述具有螺旋排渣分流功能的过渡接头实施例一的整体结构示意图。

图2为所述具有螺旋排渣分流功能的过渡接头实施例一中的螺旋排渣分流器的结构示意图。

图3为所述具有螺旋排渣分流功能的过渡接头实施例二的整体结构示意图。

图4为所述潜孔冲击器的剖视图。

图5为所述钻杆的结构示意图。

在图中：1、后接头；2、连接螺纹；3、螺旋排渣分流器；4、螺旋齿；5、螺旋槽；6、刃部；7、倾斜部；8、逆止阀；9、阀座；10、配气杆；11、活塞；12、外套管；13、定位套；14、卡环；15、前接头；16、钻头；17、弹簧；18、上腔室；19、下腔室；20、进气腔；21、逆止阀腔；22、钻杆本体；23、连接凹槽；24、连接头；25、连接部；26、内螺纹。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本实用新型作进一步详细说明，并给出具体实施方式。

实施例一：

如图1、图2所示，一种具有螺旋排渣分流功能的过渡接头，具有后接头1，后接头一端设有螺旋排渣分流器3，所述螺旋排渣分流器3朝向后接头1的一端设有若干个螺旋齿4；所述螺旋排渣分流器3的外径大于后接头1的最大外径，后接头1和螺旋排渣分流器3内均设有相连通的中空腔体。所述螺旋齿4具有一侧平行于螺旋齿4轴向的刃部6，另一侧为与刃部6成一定角度的倾斜部7，相邻螺旋齿的刃部6和倾斜部7之间形成有螺旋槽5。螺旋齿中的刃部6在旋转时可用于切削落落石，而倾斜部7用于带动切削后的碎石排出过渡接头，提高螺旋排渣分流器的排渣分流的效果。所述后接头1背离螺旋排渣分流器3的一端设有连接螺纹2，所述螺旋排渣分流器为圆环形。螺旋排渣分流器3背离后接头1的一端内设有内螺纹。过渡接头可通过内螺纹与冲击器或钻杆相连。

实施例二：

如图3所示，一种具有螺旋排渣分流功能的过渡接头，具有实施例一中的所有技术特征，不同之处在于螺旋排渣分流器3背离后接头1的一端设有外径小于螺旋排渣分流器3的环形连接部25，环形连接部25外可设置外螺纹。过渡接头可通过环形连接部25与冲击器或钻杆相连。

如图4所示，一种潜孔冲击器，包括上述的具有螺旋排渣分流功能的过渡接头，还包括具有中空腔体的外套管12和钻头16，所述外套管12的一端与过渡接头带有螺旋排渣分流器3的一端相连，另一端与钻头16相连；外套管12的中空腔体内设有具有中空腔体的配气杆10和活塞11，配气杆10一端伸入到活塞11内且伸入活塞11内的一端设有径向对称且与配气杆10中空腔体相连通的两个气孔；

外套管12内的活塞11两端分别与过渡接头和钻头16之间形成有上腔室18和下腔室19；

活塞11内还设有可分别与配气杆10两个气孔相连通的两个气道，两个气道一端与活塞11内的中空腔体相连通，另一端通向活塞11两端的上腔室18和下腔室19；

所述后接头1内的进气腔20的外径小于螺旋排渣分流器3内的逆止阀腔21外径，螺旋排渣分流器3的逆止阀腔21内设有逆止阀8和阀座9；逆止阀8一端与阀座9相连且可相对阀座9轴向移动，阀座9中心设有轴向的通孔，阀座9背离逆止阀8的一端与配气杆10相连且阀座9的通孔与配气杆10的中空腔体相连通；配气杆10与阀座9相连的一端均径向固定在螺旋排渣分流器3上；钻头16通过前接头15与外套管12相连，钻头16与前接头15相连的一端穿过前接头15并与活塞11背离配气杆10的一端相接触。

还包括固定在外套管内的定位套13和卡环14，定位套13设置在活塞11与钻头16的接触端的外部，卡环14固定在外套管内且套接在定位套13与前接头之间的钻头16外。定位套13朝向活塞的一端通过挡圈定位，另一端与卡环端面贴合；卡环另一端面与前接头15端面贴合。

所述外套管12与实施例一中的过渡接头带有螺旋排渣分流器3的一端焊接或螺栓连接，也可以套在实施例二中的过渡接头的环形连接部的外部并与其焊接或螺纹连接，螺旋排渣分流器3的外径大于或等于外套管12的外径。

本实用新型中潜孔冲击器使用时，高压气体通过后接头1的进气腔20进入逆止阀腔21，气体通过逆止阀8和阀座进入到配气杆10内，一方面高压气体继续下行至穿过钻头16内孔，可将钻头16钻进产生的渣石灰吹向钻头的两边，帮助顺利排渣；另一方面，高压气体可通过配气杆10上径向的孔与活塞11内的气道相连通，当高压气体通入到活塞11与后接头之间形成的上腔室18内且压强逐渐增大时，即可推动活塞11下行直至冲击到钻头16与活塞11相对的一端，此时钻头16即可将面对的岩石击碎，有助于钻孔的进行；当高压气体通入到活塞11与钻头16之间形成的下腔室19内且压强逐渐增大时，即可推动活塞上行离开钻头16，进而推动活塞11实现往复运动。逆止阀8可防止冲击器冲击岩石时浆水反流入冲击器内，还可将压缩空气引入到外套管12内。

如图5所示，一种钻杆，包括上述的具有螺旋排渣分流功能的过渡接头，还包括钻杆本体22，钻杆本体22一端与所述过渡接头带有螺旋排渣分流器3的一端相连，另一端与连接头24相连，连接头24朝向钻杆本体22的一端还设有连接凹槽23；钻杆本体22内还设有中空腔体，钻杆本体22可与实施例一中的过渡接头的螺旋排渣分流器的端部焊接或螺纹连接，也可套在实施例二中的过渡接头的连接部外部并与其焊接或螺纹连接；钻杆本体22与连接头24可以通过焊接相连，也可以通过螺纹连接或其他固定连接方式连接。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。