本發明專利技術提供的扭矩直傳式牙嵌氣舉反循環雙層鉆桿，包括多根上下連接具有外管、內管、牙嵌套的雙層鉆桿分段，上方外管插設下方外管內，內管與外管之間形成氣道，通過在外管上接頭外壁沿周向均布外牙嵌，在牙嵌套內側壁設置與外牙嵌相匹配的內牙嵌，使內牙嵌錯位抵接于外牙嵌正下方，使牙嵌套內頂壁抵緊外管上環狀凸緣的上端面，能夠傳遞提升力；通過在外管上接頭內壁形成正棱柱孔，在外管下接頭外壁形成位于環狀凸緣下方的正棱柱體，使正棱柱體與正棱柱孔相匹配并插設在正棱柱孔中，能夠通過正棱柱體與正棱柱孔的配合直接傳遞扭矩、扭矩傳遞效率高、結構簡單、加工難度小、成本低、不影響拆接效率；本發明專利技術提供的制作方法，易于實施、良品率高。
1、隨著國內在煤礦、金礦、鐵礦、鋰礦、基礎建設等領域建設豎井的直徑和深度越來越大，對采用鉆井法施工的豎井鉆機的提升力和扭矩的要求也越來越高，作為傳遞提升力和扭矩的鉆桿，其要求也隨之升高。
2、鉆井法施工采用氣舉反循環排渣，需要向鉆桿內腔輸入壓縮空氣進行氣舉，帶輸氣結構的鉆桿大致分為三類，第一類是氣管內置式鉆桿，采用內插獨立氣管進行送氣，由于氣管插在鉆桿內腔的中心，對內腔中渣石、泥漿的排出具有一定阻擋，且每次拆、接鉆桿都需對內插氣管進行拆、接，拆裝繁瑣，費時費力，影響施工效率；第二類是氣管外置式鉆桿，通過連接法蘭進行送氣，連接法蘭結構復雜，強度有限，傳遞載荷的能力較差，法蘭采用螺栓連接，大規格高強度的螺栓需要人抱著風動扳手進行作業，勞動強度大，機械化程度低，螺栓、螺母容易掉至豎井內，影響鉆頭掘進；第三類是雙層鉆桿，通過內外桿之間的空腔送氣，如中國專利cn105756574a就公開了這類鉆桿，該鉆桿通過相鄰鉆桿內管上的外牙嵌和外管上的內牙嵌錯位抵接，實現相鄰鉆桿的軸向固定，以傳遞提升力，再通過相鄰鉆桿上、下接頭上外齒輪與外部內齒套的嚙合，實現相鄰鉆桿的周向固定，以傳遞扭矩，這樣的結構至少存在以下問題：
>5、3.外齒輪與內齒套位于最外側，與泥漿直接接觸，泥漿中的粉細砂容易進入嚙合面，使得外齒輪與內齒套相互粘連，影響拆接效率。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是為了克服現有技術的缺點，提供一種結構簡單、加工難度小、成本低、扭矩傳遞效率高、不影響拆接效率的扭矩直傳式牙嵌氣舉反循環雙層鉆桿，本專利技術還提供一種易于實施、良品率高的扭矩直傳式牙嵌氣舉反循環雙層鉆桿制作方法。
2、為達到上述目的，本專利技術提供的技術方案中的產品是，扭矩直傳式牙嵌氣舉反循環雙層鉆桿，包括多根自上向下依次連接的雙層鉆桿分段，所述雙層鉆桿分段包括：
3、外管，所述外管包括外管本體、同軸連接在所述外管本體上端部的外管上接頭，以及同軸連接在所述外管本體下端部的外管下接頭，在相鄰的所述雙層鉆桿分段中，位于上方的所述雙層鉆桿分段的所述外管下接頭插設在位于下方的所述雙層鉆桿分段的所述外管上接頭內，所述外管下接頭的外壁設有用于限定所述外管下接頭插設深度的環狀凸緣；
4、內管，所述內管穿設在所述外管內，所述內管的外壁與所述外管的內壁之間形成用于輸送壓縮空氣的氣道；
5、牙嵌套，所述牙嵌套可轉動且可滑動地套設在所述外管上；
6、所述外管上接頭的外壁沿周向均布有外牙嵌，所述外牙嵌的上沿與所述外管上接頭的上端面齊平，所述牙嵌套的內側壁設有與所述外牙嵌相匹配的內牙嵌，所述內牙嵌的下沿與所述牙嵌套的下端面齊平，所述內牙嵌錯位抵接于所述外牙嵌的正下方，所述牙嵌套的內頂壁抵緊所述環狀凸緣的上端面，在軸向方向上鎖定相鄰的所述雙層鉆桿分段，以傳遞提升力；
7、所述外管上接頭的內壁在上下方向上的投影呈正多邊形，形成孔沿與所述外管上接頭的上端面相齊平的正棱柱孔，所述外管下接頭的外壁在上下方向上的投影呈正多邊形，形成下沿與所述外管下接頭的下端面相齊平的正棱柱體，所述正棱柱體位于所述環狀凸緣的下方，所述正棱柱體與所述正棱柱孔相匹配并插設在所述正棱柱孔中，在周向方向上鎖定相鄰的所述雙層鉆桿分段，以傳遞扭矩。
8、優選地，所述正棱柱孔的軸心線與所述外管本體的軸心線相重合。
9、優選地，所述正棱柱孔為正四棱柱孔、正五棱柱孔、正六棱柱孔、正七棱柱孔、正八棱柱孔中的任意一種。
10、優選地，所述外管本體與所述外管上接頭、所述外管下接頭的連接處設有環狀焊接定位止口，所述環狀焊接定位止口位于所述外管本體的內壁并外擴，所述外管上接頭的下端部、所述外管下接頭的上端部設有內縮的環狀焊接定位圍板，所述環狀焊接定位圍板插設在所述環狀焊接定位止口內并與所述環狀焊接定位止口相貼合。
11、優選地，所述內管包括同軸穿設在所述外管本體內的內管本體、同軸連接在所述內管本體上端部的內管上接頭，以及同軸連接在所述內管本體下端部的內管下接頭，所述內管本體的外壁與所述外管本體的內壁之間形成所述氣道，所述內管上接頭的上端部與所述外管上接頭的內壁固定連接，所述內管下接頭的下端面與所述外管下接頭的下端面相齊平。
12、進一步優選地，所述外管上接頭的內壁設有臺階，所述臺階位于所述正棱柱孔的下方，所述內管上接頭的外壁設有環狀裙邊，所述環狀裙邊的外壁與所述臺階的豎直面密封連接，所述環狀裙邊的底壁與所述臺階的水平面相抵接，使所述環狀裙邊搭設在所述臺階上。
13、進一步優選地，所述環狀裙邊的上端面同軸設有環形凹槽，所述外管下接頭的底部設有向下延伸的環形外圍板，所述環形外圍板插入所述環形凹槽內，所述環形外圍板的外壁與所述環形凹槽的側壁動密封連接。
14、進一步優選地，所述環形凹槽的底壁設有向下延伸的貫穿孔，所述貫穿孔與所述氣道相連通，所述貫穿孔有多個并沿所述環形凹槽的軸心線均布。
15、進一步優選地，所述貫穿孔為沿所述環形凹槽的周向方向延伸的腰型孔。
16、進一步優選地，在相鄰的所述雙層鉆桿分段中，位于上方的所述雙層鉆桿分段的所述內管下接頭插設在位于下方的所述雙層鉆桿分段的所述內管上接頭內。
17、進一步優選地，所述內管下接頭的下端部設有環形內圍板，所述環形內圍板插設在所述內管上接頭內并與所述內管上接頭的內壁動密封連接。
18、進一步優選地，所述內管下接頭的上端部內縮并插設在所述內管本體內。
19、進一步優選地，所述內管下接頭的外壁連接有向外延伸的定位塊，所述定位塊有多個并沿所述內管下接頭的軸心線均布，所述定位塊的外端面與所述外管下接頭的內壁面之間具有間隙。
20、進一步優選地，最下方的所述雙層鉆桿分段的所述內管本體的中部設有多排混合氣孔，每排的所述混合氣孔均有多個并沿所述內管本體的軸心線均布，所述混合氣孔用于連通所述氣道及所述內管本體的內腔。
21、優選地，所述牙嵌套的上端面開設有向下延伸的貫穿槽，所述貫穿槽對準所述內牙嵌的牙槽，所述貫穿槽在所述牙嵌套周向方向上的槽寬與所述內牙嵌牙槽在所述牙嵌套周向方向上的寬度相對應，所述牙嵌套還包括可插拔的插設在貫穿槽內的鎖定插板，所述鎖定插板的下端部向下延伸至所述內牙嵌的牙槽內。
22、進一步優選地，所述牙嵌套的外側壁設有沿所述牙嵌套徑向方向延伸的螺紋孔，所述螺紋孔與所述貫穿槽相連通，所述螺紋孔用于連接抵緊所述鎖定插板的頂絲。
23、進一步優選地，所述鎖緊插板的上端部連接有用于抵緊所述牙嵌套上端面的把手座，所述把手座上連接有便于本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種扭矩直傳式牙嵌氣舉反循環雙層鉆桿，包括多根自上向下依次連接的雙層鉆桿分段，所述雙層鉆桿分段包括：
2.根據權利要求1所述的扭矩直傳式牙嵌氣舉反循環雙層鉆桿，其特征在于：所述正棱柱孔的軸心線與所述外管本體的軸心線相重合。
3.根據權利要求1所述的扭矩直傳式牙嵌氣舉反循環雙層鉆桿，其特征在于：所述正棱柱孔為正四棱柱孔、正五棱柱孔、正六棱柱孔、正七棱柱孔、正八棱柱孔中的任意一種。
4.根據權利要求1所述的扭矩直傳式牙嵌氣舉反循環雙層鉆桿，其特征在于：所述外管本體與所述外管上接頭、所述外管下接頭的連接處設有環狀焊接定位止口，所述環狀焊接定位止口位于所述外管本體的內壁并外擴，所述外管上接頭的下端部、所述外管下接頭的上端部設有內縮的環狀焊接定位圍板，所述環狀焊接定位圍板插設在所述環狀焊接定位止口內并與所述環狀焊接定位止口相貼合。
5.根據權利要求1所述的扭矩直傳式牙嵌氣舉反循環雙層鉆桿，其特征在于：所述內管包括同軸穿設在所述外管本體內的內管本體、同軸連接在所述內管本體上端部的內管上接頭，以及同軸連接在所述內管本體下端部的內管下接頭，所述內管本體的外壁與所述外管本體的內壁之間形成所述氣道，所述內管上接頭的上端部與所述外管上接頭的內壁固定連接，所述內管下接頭的下端面與所述外管下接頭的下端面相齊平。
6.根據權利要求5所述的扭矩直傳式牙嵌氣舉反循環雙層鉆桿，其特征在于：所述外管上接頭的內壁設有臺階，所述臺階位于所述正棱柱孔的下方，所述內管上接頭的外壁設有環狀裙邊，所述環狀裙邊的外壁與所述臺階的豎直面密封連接，所述環狀裙邊的底壁與所述臺階的水平面相抵接，使所述環狀裙邊搭設在所述臺階上。
7.根據權利要求6所述的扭矩直傳式牙嵌氣舉反循環雙層鉆桿，其特征在于：所述環狀裙邊的上端面同軸設有環形凹槽，所述外管下接頭的底部設有向下延伸的環形外圍板，所述環形外圍板插入所述環形凹槽內，所述環形外圍板的外壁與所述環形凹槽的側壁動密封連接。
8.根據權利要求7所述的扭矩直傳式牙嵌氣舉反循環雙層鉆桿，其特征在于：所述環形凹槽的底壁設有向下延伸的貫穿孔，所述貫穿孔與所述氣道相連通，所述貫穿孔有多個并沿所述環形凹槽的軸心線均布。
9.根據權利要求8所述的扭矩直傳式牙嵌氣舉反循環雙層鉆桿，其特征在于：所述貫穿孔為沿所述環形凹槽的周向方向延伸的腰型孔。
10.根據權利要求5所述的扭矩直傳式牙嵌氣舉反循環雙層鉆桿，其特征在于：在相鄰的所述雙層鉆桿分段中，位于上方的所述雙層鉆桿分段的所述內管下接頭插設在位于下方的所述雙層鉆桿分段的所述內管上接頭內。
11.根據權利要求10所述的扭矩直傳式牙嵌氣舉反循環雙層鉆桿，其特征在于：所述內管下接頭的下端部設有環形內圍板，所述環形內圍板插設在所述內管上接頭內并與所述內管上接頭的內壁動密封連接。
12.根據權利要求5所述的扭矩直傳式牙嵌氣舉反循環雙層鉆桿，其特征在于：所述內管下接頭的上端部內縮并插設在所述內管本體內。
13.根據權利要求5所述的扭矩直傳式牙嵌氣舉反循環雙層鉆桿，其特征在于：所述內管下接頭的外壁連接有向外延伸的定位塊，所述定位塊有多個并沿所述內管下接頭的軸心線均布，所述定位塊的外端面與所述外管下接頭的內壁面之間具有間隙。
14.根據權利要求5所述的扭矩直傳式牙嵌氣舉反循環雙層鉆桿，其特征在于：最下方的所述雙層鉆桿分段的所述內管本體的中部設有多排混合氣孔，每排的所述混合氣孔均有多個并沿所述內管本體的軸心線均布，所述混合氣孔用于連通所述氣道及所述內管本體的內腔。
15.根據權利要求1所述的扭矩直傳式牙嵌氣舉反循環雙層鉆桿，其特征在于：所述牙嵌套的上端面開設有向下延伸的貫穿槽，所述貫穿槽對準所述內牙嵌的牙槽，所述貫穿槽在所述牙嵌套周向方向上的槽寬與所述內牙嵌牙槽在所述牙嵌套周向方向上的寬度相對應，所述牙嵌套還包括可插拔的插設在貫穿槽內的鎖定插板，所述鎖定插板的下端部向下延伸至所述內牙嵌的牙槽內。
16.根據權利要求15所述的扭矩直傳式牙嵌氣舉反循環雙層鉆桿，其特征在于：所述牙嵌套的外側壁設有沿所述牙嵌套徑向方向延伸的螺紋孔，所述螺紋孔與所述貫穿槽相連通，所述螺紋孔用于連接抵緊所述鎖定插板的頂絲。
17.根據權利要求15所述的扭矩直傳式牙嵌氣舉反循環雙層鉆桿，其特征在于：所述鎖緊插板的上端部連接有用于抵緊所述牙嵌套上端面的把手座，所述把手座上連接有便于插拔所述鎖定插板的把手。
18.制作權利要求5至14中任意一項所述的扭矩直傳式牙嵌氣舉反循環雙層鉆桿的制作方法，包括：制作所述雙層鉆桿分段，將多根雙層鉆桿分段自上向下依次連接...
【技術特征摘要】
1.一種扭矩直傳式牙嵌氣舉反循環雙層鉆桿，包括多根自上向下依次連接的雙層鉆桿分段，所述雙層鉆桿分段包括：
2.根據權利要求1所述的扭矩直傳式牙嵌氣舉反循環雙層鉆桿，其特征在于：所述正棱柱孔的軸心線與所述外管本體的軸心線相重合。
3.根據權利要求1所述的扭矩直傳式牙嵌氣舉反循環雙層鉆桿，其特征在于：所述正棱柱孔為正四棱柱孔、正五棱柱孔、正六棱柱孔、正七棱柱孔、正八棱柱孔中的任意一種。
4.根據權利要求1所述的扭矩直傳式牙嵌氣舉反循環雙層鉆桿，其特征在于：所述外管本體與所述外管上接頭、所述外管下接頭的連接處設有環狀焊接定位止口，所述環狀焊接定位止口位于所述外管本體的內壁并外擴，所述外管上接頭的下端部、所述外管下接頭的上端部設有內縮的環狀焊接定位圍板，所述環狀焊接定位圍板插設在所述環狀焊接定位止口內并與所述環狀焊接定位止口相貼合。
5.根據權利要求1所述的扭矩直傳式牙嵌氣舉反循環雙層鉆桿，其特征在于：所述內管包括同軸穿設在所述外管本體內的內管本體、同軸連接在所述內管本體上端部的內管上接頭，以及同軸連接在所述內管本體下端部的內管下接頭，所述內管本體的外壁與所述外管本體的內壁之間形成所述氣道，所述內管上接頭的上端部與所述外管上接頭的內壁固定連接，所述內管下接頭的下端面與所述外管下接頭的下端面相齊平。
6.根據權利要求5所述的扭矩直傳式牙嵌氣舉反循環雙層鉆桿，其特征在于：所述外管上接頭的內壁設有臺階，所述臺階位于所述正棱柱孔的下方，所述內管上接頭的外壁設有環狀裙邊，所述環狀裙邊的外壁與所述臺階的豎直面密封連接，所述環狀裙邊的底壁與所述臺階的水平面相抵接，使所述環狀裙邊搭設在所述臺階上。
7.根據權利要求6所述的扭矩直傳式牙嵌氣舉反循環雙層鉆桿，其特征在于：所述環狀裙邊的上端面同軸設有環形凹槽，所述外管下接頭的底部設有向下延伸的環形外圍板，所述環形外圍板插入所述環形凹槽內，所述環形外圍板的外壁與所述環形凹槽的側壁動密封連接。
8.根據權利要求7所述的扭矩直傳式牙嵌氣舉反循環雙層鉆桿，其特征在于：所述環形凹槽的底壁設有向下延伸的貫穿孔，所述貫穿孔與所述氣道相連通，所述貫穿孔有多個并沿所述環形凹槽的軸心線均布。
9.根據權利要求8所述的扭矩直傳式牙嵌氣舉反循環雙層鉆桿，其特征在于：所述貫穿孔為沿所述環形凹槽的周向方向延伸的腰型孔。
10.根據權利要求5所述的扭矩直傳式牙嵌氣舉反循環雙層鉆桿，其特征在于：在相鄰的所述雙層鉆桿分段中，位于上方的所述雙層鉆桿分段的所述內管下...
【專利技術屬性】
技術研發人員：任俊杰，周駿，沈益敏，劉清國，王逸梵，丁昊倫，王舜，羊井篩，陳煒熙，劉唐旭，方敏，馮治和，
申請(專利權)人：中交天和機械設備制造有限公司，
類型：發明
國別省市：
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