旋挖钻机钻杆

技术领域

本发明涉及旋挖钻机技术领域，特别是涉及一种旋挖钻机钻杆。

背景技术

旋挖钻机是一种适合建筑基础工程中成孔作业的施工机械，主要适于砂土、粘性土、粉质土等土层施工，在灌注桩、连续墙、基础加固等多种地基基础施工中得到广泛应用，一般采用液压履带式伸缩底盘、自行起落可折叠钻桅、伸缩式钻杆、带有垂直自动检测调整、孔深数码显示等，整机操纵一般采用液压先导控制、负荷传感，具有操作轻便、舒适等特点。

目前，旋挖钻机的钻杆主要有三种：机锁式钻杆、摩阻式钻杆和组合式钻杆，均由多节钻杆组成，当钻杆规格确定后，钻杆节数越多，芯节钻杆直径越小。机锁式钻杆能够传递更大的加压力，适用于在硬地层施工钻进，但其操作复杂，每次钻进时需寻找锁点，钻进结束后需进行反转解锁再上提，若解锁不彻底，会发生带杆、砸杆等严重故障，对机手操作水平要求较高，且当地层不硬时，使用机锁杆钻进时钻进效率较低。摩阻式钻杆操作简单，可直接进行上提下放，无需解锁，钻进效率高，但其能使传递的加压力小，无法在硬地层进行施工钻进，只适用于软底层下施工钻进。组合式钻杆在摩阻式内节钻杆还未伸出时，可传递更大加压力，可钻进地层硬度高，当钻深达到一定值时，摩阻式内节伸出后，无法施加大的加压力，无法破碎硬地层。且当外节机锁杆进锁，内节摩阻杆钻进时，当地层发生变化无法正常钻进时，外节机锁杆将因解锁反扭距不够而无法解锁。只适用于桩孔较深且桩孔下部地层软的工况。可见，目前市场上的三种形式钻杆均无法通用与各种工况。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种应用更为广泛、能适应更多工况的旋挖钻机钻杆。

本发明提供一种旋挖钻机钻杆，包括包括可伸缩地套设的外节杆和内节杆，所述外节杆的管体的内壁上设有内键板，所述内节杆的管体的外壁上设有机锁杆滑道和摩阻杆滑道，所述外节杆的所述内键板择一地与所述内节杆的所述机锁杆滑道和所述摩阻杆滑道滑动配合。

在一实施例中，所述内节杆的所述管体的外壁上设有沿周向间隔设置的中部导向外键、全程导向外键和加压口外键，所述中部导向外键和所述全程导向外键之间形成所述机锁杆滑道，所述全程导向外键和所述加压口外键之间形成所述摩阻杆滑道，所述加压口外键的一侧设有上锁片和下锁片，所述下锁片与所述加压口外键组成加压口，所述加压口用于与所述内键板啮合。

在一实施例中，所述内节杆的管体的内壁上可设有沿所述外节杆与所述内节杆伸缩方向布置的多个所述下锁片，所述外节杆的所述管体的内壁上设有沿所述外节杆与所述内节杆伸缩方向布置的多个所述内键板，多个所述内键板分别与多个所述下锁片配合。

在一实施例中，所述相邻两个所述内键板的间距等于相邻两个所述下锁片的间距。

在一实施例中，所述内节杆的所述机锁杆滑道和所述摩阻杆滑道的宽度尺寸相同，且与所述内键板的宽度对应。

在一实施例中，所述内节杆的管体的外壁上沿周向设有多个所述机锁杆滑道和多个所述摩阻杆滑道，多个所述机锁杆滑道和多个所述摩阻杆滑道交替间隔设置，所述外节杆的所述管体的内壁上沿周方设有多个所述内键板。

在一实施例中，所述旋挖钻机钻杆第一节杆、第二节杆、第三节杆和第四节杆，所述第一节杆内可伸缩地套设有所述第二节杆，所述第三节杆可伸缩地套设于所述第二节杆内，所述第四节杆可伸缩地套设于所述第三节杆内；所述第一节杆包括第一管体，所述第一管体的内壁上设有第一内键板，所述第二节杆包括第二管体，所述第二管体的外壁上设有第二机锁杆滑道和第二摩阻杆滑道，所述第一节杆的所述第一内键板择一地与所述第二机锁杆滑道、所述第二摩阻杆滑道滑动配合；所述第二节杆的所述第二管体的内壁上设有第二内键板，所述第三节杆包括第三管体，所述第三管体的外壁上设有第三机锁杆滑道和第三摩阻杆滑道，所述第二节杆的所述第二内键板择一地与所述第三机锁杆滑道、所述第三摩阻杆滑道滑动配合；所述第三管体的内壁上设有第三内键板，所述第四节杆包括第四管体，所述第四管体的外壁上设有第四机锁杆滑道和第四摩阻杆滑道，所述第三节杆的所述第三内键板择一地与所述第四机锁杆滑道、所述第四摩阻杆滑道滑动配合。

在一实施例中，所述第二节杆的所述第二机锁杆滑道和所述第二摩阻杆滑道的宽度尺寸相同，且与所述第一内键板的宽度对应；所述第三节杆的所述第三机锁杆滑道和所述第三摩阻杆滑道的宽度尺寸相同，且与所述第二内键板的宽度对应；所述第四节杆的所述第四机锁杆滑道和所述第四摩阻杆滑道的宽度尺寸相同，且与所述第三内键板的宽度对应。

在一实施例中，所述第二管体的外壁上设有沿周向间隔设置的第二中部导向外键、第二全程导向外键和第二加压口外键，所述第二中部导向外键和所述第二全程导向外键之间形成所述第二机锁杆滑道，所述第二全程导向外键和所述第二加压口外键之间形成所述第二摩阻杆滑道，所述第二加压口外键的一侧设有第二上锁片和第二下锁片，所述第二下锁片与所述第二加压口外键组成第二加压口，所述第二管体的一端还设有第二底部导向外键，所述第二底部导向外键在所述第二管体的周向与所述第二中部导向外键对应；所述第三管体的外壁上设有沿周向间隔设置的第三中部导向外键、第三全程导向外键和第三加压口外键，所述第三中部导向外键和所述第三全程导向外键之间形成所述第三机锁杆滑道，所述第三全程导向外键和所述第三加压口外键之间形成所述第三摩阻杆滑道，所述第三加压口外键的一侧设有第三上锁片和第三下锁片，所述第三下锁片与所述第三加压口外键组成第三加压口，所述第三管体的一端还设有第三底部导向外键，所述第三底部导向外键在所述第三管体的周向与所述第三中部导向外键对应；所述第四管体的外壁上设有沿周向间隔设置的第四中部导向外键、第四全程导向外键和第四加压口外键，所述第四中部导向外键和所述第四全程导向外键之间形成所述第四机锁杆滑道，所述第四全程导向外键和所述第四加压口外键之间形成所述第四摩阻杆滑道，所述第四加压口外键的一侧设有第四上锁片和第四下锁片，所述第四下锁片与所述第四加压口外键组成第四加压口，所述第四管体的一端还设有第四底部导向外键，所述第四底部导向外键在所述第四管体的周向与所述第四中部导向外键对应；所述第四管体的内壁上可设有沿所述第一节杆与所述第二节杆伸缩方向布置的多个所述第四下锁片，所述第三节杆的第三管体的内壁上设有沿所述第一节杆与所述第二节杆伸缩方向布置的多个所述第三内键板，多个所述第三内键板分别与多个所述第四下锁片配合。

在一实施例中，所述第一管体的外壁上设有第一机锁杆滑道和第一摩阻杆滑道，所述第一机锁杆滑道和所述第一摩阻杆滑道之一用于与动力头内侧壁上的内键配合，以将所述第一节杆与动力头连接。

本发明实施例提供的旋挖钻机钻杆，由于在内节杆的外壁上同时设置机锁杆滑道和摩阻杆滑道，外节杆内壁上的内键板可与机锁杆滑道配合，也可与摩阻杆滑道配合，从而根据地层需要，在机锁杆和摩阻杆之间切换，实现一杆多用，提高了旋挖钻机钻杆的使用范围，能够适应各种工况，且钻进效率较高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明一实施例的旋挖钻机钻杆的整体结构示意图。

图2为图1中A-A处的剖面示意图。

图3为图2中B-B处的剖面示意图。

图4为图1中C-C处的剖面示意图。

图5为图4中D-D处的剖面示意图。

图6为图1中E-E处的剖面示意图。

图7为图6中F-F处的剖面示意图。

图8为图1中旋挖钻机钻杆为机锁杆时的结构示意图。

图9为图1中旋挖钻机钻杆为摩阻杆时的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的特定实施例进行详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的描述，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语的具体含义。

术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，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发明的限制。

术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是为了区别属性类似的元件，而不是指示或暗示相对的重要性或者特定的顺序。

术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体，意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。

本发明提供一种旋挖钻机钻杆，包括多根钻杆，多根钻杆依次可伸缩地套设。对于相互可伸缩套设的两根钻杆来说，外侧的钻杆可称为外节杆，内侧的钻杆可称为内节杆，例如在包括四根钻杆的旋挖钻机钻杆中，对于第一节钻杆和第二节钻杆来说，第一节钻杆为外节杆，第二节钻杆为内节杆，对于第二节钻杆和第三节钻杆来说，第二节钻杆为外节杆，第三节钻杆为内节杆，对于第三节钻杆和第四节钻杆来说，第三节钻杆为外节杆，第四节钻杆为内节杆。其中，外节杆的管体的内壁上设有内键板，内节杆的管体的外壁上设有机锁杆滑道和摩阻杆滑道，外节杆的内键板择一地与内节杆的有机锁杆滑道和摩阻杆滑道滑动配合。多根钻杆可为两节或两节以上任意数量钻杆。具体地，内节杆的机锁杆滑道和摩阻杆滑道的宽度尺寸相同，且与内键板的宽度对应。

具体地，内节杆的管体的外壁上设有沿周向间隔设置的中部导向外键、全程导向外键和加压口外键，中部导向外键和全程导向外键之间形成机锁杆滑道，全程导向外键和加压口外键之间形成摩阻杆滑道，加压口外键的一侧设有上锁片和下锁片，下锁片与加压口外键组成加压口，加压口用于与内键板啮合。

具体地，内节杆的管体的内壁上可设有沿外节杆与内节杆伸缩方向布置的多个下锁片，外节杆的管体的内壁上设有沿外节杆与内节杆伸缩方向布置的多个内键板，多个内键板分别与多个下锁片配合，以传递扭矩和加压力。通过设置多个内键板，实现多组锁点同时加压，可提高旋挖钻机钻杆的抗压强度安全系数及耐磨性能，尤其是直径较小的内节钻杆，其滑道尺寸较小而导致其强度不足，在设置多组锁点后其强度得以提高。

具体地，相邻两个内键板的间距等于相邻两个下锁片的间距。

本实施例的旋挖钻机钻杆中，由于在内节杆的外壁上同时设置机锁杆滑道和摩阻杆滑道，外节杆内壁上的内键板可与机锁杆滑道配合，也可与摩阻杆滑道配合，从而根据地层需要，在机锁杆和摩阻杆之间切换，实现一杆多用，提高了旋挖钻机钻杆的使用范围，能够适应各种工况，且钻进效率较高。

请参图1和图2，本实施例中，旋挖钻机钻杆包括四节杆，具体包括第一节杆11、第二节杆13、第三节杆15和第四节杆17，第一节杆11内可伸缩地套设有第二节杆13，第三节杆15可伸缩地套设于第二节杆13内，第四节杆17可伸缩地套设于第三节杆15内。第一节杆11包括第一管体112，第一管体112的内壁上设有第一内键板113，第一管体112的外壁上设有第一机锁杆滑道114和第一摩阻杆滑道115，第一机锁杆滑道114和第一摩阻杆滑道115之一用于与动力头(图未示)内侧壁上的内键配合，以将第一节杆11与动力头连接。第二节杆13包括第二管体132，第二管体132的外壁上设有第二机锁杆滑道134和第二摩阻杆滑道135，第一节杆11的第一内键板113择一地与第二机锁杆滑道134、第二摩阻杆滑道135滑动配合。

本实施例中，请一并参照图3，第一节杆11的第一机锁杆滑道114和第一摩阻杆滑道115的宽度尺寸相同。

具体地，第一节杆11的第一管体112的内壁上沿周方设有多个第一内键板113。具体地，第一内键板113为三个。当然，第一内键板113也可为其他数量。

具体地，第一节杆11的第一管体112的外壁上沿周向设有多个第一机锁杆滑道114和多个第一摩阻杆滑道115。具体地，第一机锁杆滑道114和第一摩阻杆滑道115分别为三个。当然，第一机锁杆滑道114和第一摩阻杆滑道115也可为其他数量。更具体地，多个第一机锁杆滑道114和第一摩阻杆滑道115交替间隔设置。

具体地，第一管体112的外壁上设有沿周向间隔设置的第一中部导向外键117、第一全程导向外键118和第一加压口外键119，第一中部导向外键117和第一全程导向外键118之间形成第一机锁杆滑道114，第一全程导向外键118和第一加压口外键119之间形成第一摩阻杆滑道115。第一加压口外键119的一侧设有第一上锁片121和第一下锁片122，第一下锁片122与第一加压口外键119组成第一加压口124。具体地，第一中部导向外键117、第一全程导向外键118、第一加压口外键119、第一上锁片121和第一下锁片122分别为三个，当然，也可以为其他数量。

具体地，第一管体112的外壁的一端设有第一底部加强板125，以加强第一节杆11的强度。

具体地，第一管体112的外壁设有第一底部加强板125的一端还设有第一底部导向外键126。第一底部导向外键126在第一管体112的周向与第一中部导向外键117对应。

本实施例中，请一并参照图4和图5，第二节杆13的第二管体132的内壁上设有第二内键板133。

具体地，第二节杆13的第二机锁杆滑道134和第二摩阻杆滑道135的宽度尺寸相同，均为L1，且与第一内键板113的宽度对应。

具体地，第二节杆13的第二管体132的外壁上沿周向设有多个第二机锁杆滑道134和多个第二摩阻杆滑道135。具体地，第二机锁杆滑道134和第二摩阻杆滑道135分别为三个。当然，第二机锁杆滑道134和第二摩阻杆滑道135也可为其他数量。更具体地，多个第二机锁杆滑道134和多个第二摩阻杆滑道135交替间隔设置。

具体地，第二管体132的外壁上设有沿周向间隔设置的第二中部导向外键137、第二全程导向外键138和第二加压口外键139，第二中部导向外键137和第二全程导向外键138之间形成第二机锁杆滑道134，第二全程导向外键138和第二加压口外键139之间形成第二摩阻杆滑道135。第二加压口外键139的一侧设有第二上锁片141和第二下锁片142，第二下锁片142与第二加压口外键139组成第二加压口144。具体地，第二中部导向外键137、第二全程导向外键138、第二加压口外键139、第二上锁片141和第二下锁片142分别为三个，当然，也可以为其他数量。

具体地，第二管体132的外壁的一端设有第二底部加强板145，以加强第二节杆13的强度。

具体地，第二管体132的外壁设有第二底部加强板145的一端还设有第二底部导向外键146。第二底部导向外键146在第二管体132的周向与第二中部导向外键137对应。

本实施例中，请一并参照图6和图7，第三节杆15包括第三管体152，第三管体152的内壁上设有第三内键板153，第三管体152的外壁上设有第三机锁杆滑道154和第三摩阻杆滑道155，第二节杆13的第二内键板133择一地与第三机锁杆滑道154、第三摩阻杆滑道155滑动配合。第三节杆15的第三机锁杆滑道154和第三摩阻杆滑道155的宽度尺寸相同，均为L2，且与第二内键板133的宽度对应。

具体地，第三节杆15的第三管体152的外壁上沿周向设有多个第三机锁杆滑道154和多个第三摩阻杆滑道155。具体地，第三机锁杆滑道154和第三摩阻杆滑道155分别为三个。当然，第三机锁杆滑道154和第三摩阻杆滑道155也可为其他数量。更具体地，多个第三机锁杆滑道154和多个第三摩阻杆滑道155交替间隔设置。

具体地，第三管体152的外壁上设有沿周向间隔设置的第三中部导向外键157、第三全程导向外键158和第三加压口外键159，第三中部导向外键157和第三全程导向外键158之间形成第三机锁杆滑道154，第三全程导向外键158和第三加压口外键159之间形成第三摩阻杆滑道155。第三加压口外键159的一侧设有第三上锁片161和第三下锁片162，第三下锁片162与第三加压口外键159组成第三加压口164。具体地，第三中部导向外键157、第三全程导向外键158、第三加压口外键159、第三上锁片161和第三下锁片162分别为三个，当然，也可以为其他数量。

具体地，第三管体152的外壁的一端设有第三底部加强板165，以加强第三节杆15的强度。

具体地，第三管体152的外壁设有第三底部加强板165的一端还设有第三底部导向外键166。第三底部导向外键166在第三管体152的周向与第三中部导向外键157对应。

本实施例中，第四节杆17包括第四管体172，第四管体172的外壁上设有第四机锁杆滑道174和第四摩阻杆滑道175，第三节杆15的第三内键板153择一地与第四机锁杆滑道174、第四摩阻杆滑道175滑动配合。第四节杆17的第四机锁杆滑道174和第四摩阻杆滑道175的宽度尺寸相同，均为L3，且与第三内键板153的宽度对应。由于本实施例中旋挖钻机仅包括四节钻杆，因此第四节杆17的内壁上无需设置内键板，当第四节杆17内需要套设第四内节杆时，则在第四节杆17内壁上设置内键板。

具体地，第四节杆17的第四管体172的外壁上沿周向设有多个第四机锁杆滑道174和多个第四摩阻杆滑道175。具体地，第四机锁杆滑道174和第四摩阻杆滑道175分别为三个。当然，第四机锁杆滑道174和第四摩阻杆滑道175也可为其他数量。更具体地，多个第四机锁杆滑道174和多个第四摩阻杆滑道175交替间隔设置。

具体地，第四管体172的外壁上设有沿周向间隔设置的第四中部导向外键177、第四全程导向外键178和第四加压口外键179，第四中部导向外键177和第四全程导向外键178之间形成第四机锁杆滑道174，第四全程导向外键178和第四加压口外键179之间形成第四摩阻杆滑道175。第四加压口外键179的一侧设有第四上锁片181和第四下锁片182，第四下锁片182与第四加压口外键179组成第四加压口184。具体地，第四中部导向外键177、第四全程导向外键178、第四加压口外键179、第四上锁片181和第四下锁片182分别为三个，当然，也可以为其他数量。

具体地，第四管体172的内壁上可设有沿第一节杆11与第二节杆13伸缩方向布置的多个第四下锁片182，第三节杆15的第三管体152的内壁上设有沿第一节杆11与第二节杆13伸缩方向布置的多个第三内键板153，多个第三内键板153分别与多个第四下锁片182配合。更具体地，在第一节杆11与第二节杆13伸缩方向上，相邻两个第三内键板153的间距L4(即一个第三内键板153的顶端与相邻的第三内键板153的顶端之间的距离)等于相邻两个第四下锁片182的间距L4(即一个第四下锁片182的顶端与相邻的第四下锁片182的顶端之间的距离)，这样第三内键板153的上下两端均与第四下锁片182抵接，以更好地传递扭矩和加压力。在第一节杆11与第二节杆13伸缩方向上，相邻两个第四下锁片182的间距小于旋挖钻机加压油缸的行程，以保证能够进锁加压。可以理解，也可在其他的两节钻杆之间设置多个内键板和多个下锁片，在此不做限制。

具体地，第四管体172设置钻具的一端还设有第四底部导向外键186。第四底部导向外键186在第四管体172的周向与第四中部导向外键177对应。

具体地，第四节杆17的设置钻具的一端还设有流水盘191和缓冲件193。

请参图8，当第一内键板113与第二机锁杆滑道134配合，第二内键板133与第三机锁杆滑道154配合，第三内键板153与第四机锁杆滑道174配合时，旋挖钻机钻杆为机锁式钻杆，其能传递较大的加压力，适应硬地层；请参图9，当第一内键板113与第二摩阻杆滑道135配合，第二内键板133与第三机摩阻杆滑道155配合，第三内键板153与第四摩阻杆滑道175配合时，旋挖钻机钻杆为摩阻式钻杆，其鞥传递的加压力较小，钻进效率较低，操作简单，适应与软地层。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所附的权利要求为准。