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20 贾文广等：IP6O无细扣钻杆的设计及数控仿真 第12卷 第6期 ,p60无细扣钻杆的设计及数控仿真 贾文广 ，徐新禄 ，张俊涛 ，贺瑞燕 (1．河北第一地质大队，河北 邯郸 056001；2．邯郸制氧机厂，?可北 邯郸 056003) 摘 要：本文通过对 6O无细扣钻杆的结构、扣型、工艺等方面进行优化设计，运用先进加工理念和数控仿真技术， 大大提高了钻杆的质量和可靠性，满足 了施工要求。 关键词：无细扣钻杆；优化设计；数控仿真；螺纹 中图分类号：P634．42 文献标识码：A 文章编号：1009—282X(2O11)06—0020一O4 1 引言 接头公接头，另一端配 75锁接头母接头。锁接头一 在地质岩心钻探工作中，一个钻探工作者对钻 端是细扣一端是粗扣，细扣和钻杆体连接具有 自锁 杆柱的态度，反映了他对钻探工作的认识和水平。 功能，粗扣和锁接头连接 ，拧卸钻杆十分方便快捷 。 这就说明钻杆柱在地质钻探中的作用是多么举足轻 此类钻杆缺点是连接螺纹增多，可靠性降低，机加工 重。一套可靠性不好的钻杆不仅进尺慢，效率低，而 工作量加大，原材料和成本增加。优点是维修方便． 且成孔质量差，事故频发，甚至导致整个钻孔报废。 在施工现场更换锁接头即可，无需返厂维修。我厂 钻具丢在孔里取不出来，给单位带来巨大经济损失。 $60无细扣钻杆另辟蹊径，设计新颖独特，分别从结 钻杆柱是把地面钻机的回转扭矩和钻压传递到孔底 构设计，扣型设计，加工工艺，数控仿真等几方面进 钻头的传动轴，同时又是输送冲洗液的通道，是一根 行了优化 。 特别细长的软轴。它的绝对长度和相对长径比都是 2．1 结构设计 世界上其他机械少有的。象钻杆柱这样细长的软轴 我厂~60无细扣钻杆为 “镦粗+摩擦焊”直连式 在钻进中不仅要传递较大的功率和压力而且还承受 钻杆，公母接头与钻杆体分别加工和热处理，钻杆体 着拉压弯扭，热循环等综合应力的作用，工作状况十 两端经过中频炉加热后，镦粗加厚。然后一端摩擦 分复杂是最薄弱的环节。据不完全统计，在钻探事 焊接公接头，另一端摩擦焊接母接头，最后对焊缝进 故中因钻杆折断而引起的事故占总数的百分之八十 行热处理。省去中间锁接头环节，减少 了螺纹连接 左右。因此，提高钻杆的设计水平和加工质量，增强 数量，降低了螺纹连接出现问题的机率，大大增强了 纯钻进时间，延长钻杆寿命，确保钻孔质量，减轻体 钻杆连接可靠性。而且公母接头可以选用性能更高 力劳动强度，保障安全，提高钻探效率，降低成本就 一 级的优质材料进行调质处理，表面进行渗氮处理， 成为了钻探工作的关键所在。 减轻重量节省钢材，在成本增加很少的情况下，大大 提高了整根钻杆的综合机械性能。其缺点是维修不 2 钻杆设计优化 方便。 传统 60有细扣钻杆是在经过镦粗加厚的管 2．2 接 头扣型设计 体上直接车成细扣公螺纹。具体参数是有效扣长为 普通~60有细扣钻杆为单顶形式，母接头有效 60mm，锥度为 1：6，螺距为 8扣每英寸，扣深为 扣深大于公接头，接头拧紧后只有母扣端部与公扣 2．75mm。钻杆体一般不能调质处理，一端配75锁 台肩处顶紧。我厂~60无细扣钻杆扣型设计采用 收稿 日期：2011—08—10 作者简介：贾文广 (1978一)，男(汉族)，河北张家口人，地质机械工程师，主要从事煤矿设备，桩工机械及