CN219733314U - 一种钻杆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钻杆，包括钻杆管体、环形卸荷槽、内台阶面和外台阶面；钻杆管体上设有母接头和公接头，母接头上设有内螺纹，公接头上设有与内螺纹相匹配的外螺纹；环形卸荷槽设置在公接头上且位于外螺纹的尾部；内台阶面设置在母接头上且位于内螺纹的尾端；外台阶面设置在公接头上且位于外螺纹的尾端。本实用新型通过在公接头的尾部螺牙上加工一道卸荷槽，降低第一齿接触处的应力集中，提高齿间的扭转强度，通过设置的内台阶面与外台阶面的配合，能够同时传递扭矩，增强钻杆的抗扭强度同时使两接钻杆端面同时受力，使得两端受力更加均匀，对于钻杆连接的强度有显著提高，进而提高了钻杆的寿命。

Description

一种钻杆

技术领域

本实用新型涉及钻杆技术领域，具体是一种钻杆。

背景技术

钻杆是地质勘探、煤层注水、注浆灭火、瓦斯抽放以及其他工程钻孔中的重要工具，其工作条件十分恶劣，钻进过程中受到包括弯曲、扭转、拉压及振动多种载荷的交互作用。随着钻进技术不断发展，钻采作业向更深、更高压力和更高温度等更苛刻工况条件的方向发展，因此对钻杆的性能提出了更高的要求。

常见普通钻杆螺纹连接处易产生应力集中导致钻杆强度较低、容易发生疲劳断裂。并且常规钻杆的接头是普通单台肩的，该台肩位于接头连接螺纹的一端，当接头紧扣之后，扭矩主要由台肩面承担，此处应力集中较大，因此扭矩强度比较弱。因而传统的钻杆已经无法满足现在更高要求的钻探环境。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种钻杆，解决现有技术中的钻杆螺纹连接处易产生应力集中以及普通单台肩存应力集中较大，从而导致钻杆强度低、扭转强度弱的问题。

本实用新型的技术方案是：一种钻杆，包括钻杆管体、环形卸荷槽、内台阶面和外台阶面；钻杆管体上设有母接头和公接头，母接头上设有内螺纹，公接头上设有与所述内螺纹相匹配的外螺纹；环形卸荷槽设置在所述公接头上，且位于外螺纹的尾部；内台阶面设置在所述母接头上，且位于内螺纹的尾端，用于与公接头端面轴向承载；外台阶面设置在所述公接头上，且位于外螺纹的尾端，用于与母接头端面轴向承载。

作为本实用新型的进一步改进，所述内台阶面的中部设置有环形凸起，所述公接头位于外螺纹的首端处设有与所述环形凸起相匹配的凹陷。

作为本实用新型的进一步改进，所述环形凸起的横截面呈圆形，且与内台阶面的连接处采用圆弧过渡

作为本实用新型的进一步改进，所述外螺纹和内螺纹均为圆锥螺纹。

作为本实用新型的进一步改进，所述环形卸荷槽处螺牙去除高度小于所述外螺纹的螺牙顶部到螺纹中径的距离。

作为本实用新型的进一步改进，所述环形卸荷槽的宽度小于所述外螺纹的螺距。

作为本实用新型的进一步改进，所述环形卸荷槽的截面底部平行于所述外螺纹的齿根锥度。

作为本实用新型的进一步改进，所述外台阶面的端面为斜面，且斜面与公接头的外侧壁之间形成的夹角为锐角，所述母接头的端面与斜面平行设置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过在公接头的尾部螺牙上加工一道卸荷槽，降低第一齿接触处的应力集中，提高齿间的扭转强度，通过设置的内台阶面与外台阶面的配合，能够同时传递扭矩，增强钻杆的抗扭强度同时使两接钻杆端面同时受力，使得两端受力更加均匀，从而使钻杆连接的强度有显著提高，进而提高了钻杆的寿命。

2、本实用新型通过在公螺纹与母螺纹接触处设置一突起结构，提高台阶面的扭转强度，同时台阶接触间采用圆弧过渡，从而极大提高钻杆整体的强度和寿命。

附图说明

图1为本实用新型的主视剖视结构示意图；

图2为本实用新型图1中A处局部放大示意图；

图3为本实用新型图1中B处局部放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图1到附图3，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述。在实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

实施例1

如图1到图3所示，本实用新型实施例提供一种钻杆，包括钻杆管体、环形卸荷槽5、内台阶面2和外台阶面6；钻杆管体上设有母接头1和公接头7，母接头1上设有内螺纹4-1，公接头7上设有与内螺纹4-1相匹配的外螺纹4-2，母接头1和公接头7之间通过内螺纹4-1与外螺纹4-2进行螺纹连接；环形卸荷槽5设置在公接头7上，且位于外螺纹4-2的尾部；内台阶面2设置在母接头1上，且位于内螺纹4-1的尾端，用于与公接头7端面轴向承载；外台阶面6设置在公接头7上，且位于外螺纹4-2的尾端，用于与母接头1端面轴向承载。

本实施例中，通过设置的环形卸荷槽5能够有效的消除齿间应力集中，降低第一齿接触处的应力集中，提高齿间的扭转强度，通过设置的内台阶面2和外台阶面6能够同时传递扭矩，增强钻杆的抗扭强度同时使两接钻杆端面同时受力，使得两端受力更加均匀，从而使钻杆连接的强度有显著提高，进而提高了钻杆的寿命。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上，在内台阶面2的中部设置有环形凸起3，公接头7位于外螺纹4-2的首端处设有与环形凸起3相匹配的凹陷。通过设置的环形凸起3可有效减轻台阶面的集中应力，提高台阶面的扭转强度。

实施例3

本实施例在实施例2的基础上，如图2所示，环形凸起3的横截面呈圆形，且与内台阶面2的连接处采用圆弧过渡，通过上述设置，能够避免产生不必要的应力集中。

实施例4

本实施例在实施例2的基础上，为了使螺纹连接的密封性更强，因此将内螺纹4-1和外螺纹4-2均设为圆锥螺纹。

实施例5

本实施例在实施例1的基础上，为了确保环形卸荷槽5处依然具备连接作用，因此使环形卸荷槽5处螺牙去除高度小于外螺纹4-2的螺牙顶部到螺纹中径的距离。

实施例6

本实施例在实施例5的基础上，为了能够确保能更好去除齿间应力集中，因此使环形卸荷槽5的宽度小于外螺纹4-2的螺距。

实施例7

本实施例在实施例6的基础上，为了确保环形卸荷槽5处的外螺纹4-2能与上一钻杆母接头1的内螺纹4-1有效连接，使环形卸荷槽5的截面底部与外螺纹4-2的齿根锥度平行。

实施例8

本实施例在实施例1的基础上，如图1所示，为了减少应力，因此将外台阶面6的端面为斜面，且斜面与公接头7的外侧壁之间形成的夹角为锐角，母接头1的端面与斜面平行设置，如此设置相比直接将外台阶面6的端面垂直设置来说，增加了受力面积，从而减小应力。

综上所述，本实用新型使整个钻杆管体的螺纹接触更均匀，使得最容易出现应力集中的首个接触齿和台阶面得到极大改善，增强了钻杆的扭转强度，使得钻杆的寿命得到延长。

以上公开的仅为本实用新型的较佳地几个具体实施例，但是，本实用新型实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种钻杆，包括钻杆管体，钻杆管体上设有母接头(1)和公接头(7)，母接头(1)上设有内螺纹(4-1)，公接头(7)上设有与所述内螺纹(4-1)相匹配的外螺纹(4-2)，其特征在于，还包括：

环形卸荷槽(5)，设置在所述公接头(7)上，且位于外螺纹(4-2)的尾部；

内台阶面(2)，设置在所述母接头(1)上，且位于内螺纹(4-1)的尾端，用于与公接头(7)端面轴向承载，所述内台阶面(2)的中部设置有环形凸起(3)，所述公接头(7)位于外螺纹(4-2)的首端处设有与所述环形凸起(3)相匹配的凹陷；

外台阶面(6)，设置在所述公接头(7)上，且位于外螺纹(4-2)的尾端，用于与母接头(1)端面轴向承载，所述外台阶面(6)的端面为斜面，且斜面与公接头(7)的外侧壁之间形成的夹角为锐角，所述母接头(1)的端面与斜面平行设置。

2.根据权利要求1所述的一种钻杆，其特征在于，所述环形凸起(3)的横截面呈圆形，且与内台阶面(2)的连接处采用圆弧过渡。

3.根据权利要求1所述的一种钻杆，其特征在于，所述内螺纹(4-1)和外螺纹(4-2)均为圆锥螺纹。

4.根据权利要求1所述的一种钻杆，其特征在于，所述环形卸荷槽(5)处螺牙去除高度小于所述外螺纹(4-2)的螺牙顶部到螺纹中径的距离。

5.根据权利要求4所述的一种钻杆，其特征在于，所述环形卸荷槽(5)的宽度小于所述外螺纹(4-2)的螺距。

6.根据权利要求5所述的一种钻杆，其特征在于，所述环形卸荷槽(5)的截面底部平行于所述外螺纹(4-2)的齿根锥度。