异型多棱刻槽钻杆

技术领域

本发明涉及钻杆技术领域，具体地说就是异型多棱刻槽钻杆。

背景技术

在煤矿开采过程中，需要利用钻杆对煤层进行钻孔。异型多棱刻槽钻杆广泛应用于高瓦斯煤层、特别是松软煤层的深孔钻探施工中。在超过200米以上的松软煤层深孔钻探时，钻杆往往温度很高需要通入冷水进行降温。在钻杆温度过高时，现有技术中往往通过调整冷水泵的输出功率对钻杆进行冷却，然而在钻杆中水道的容量一定的条件下，单纯通过调整冷水泵的功率来对钻杆降温的效果并不理想，无法在短时间内对钻杆进行快速降温，钻杆仍然会面临被烧坏的可能。同时现有技术中，孔底的钻渣容易被吸入水道从而堵塞水道，水道一旦堵塞将不能顺利出水为钻杆降温，钻杆温度持续升高进而被烧坏。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种异型多棱刻槽钻杆，能够快速的对钻杆进行有效降温，同时保证水道不易被堵塞，便于对煤渣的进一步切削和排出。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：异型多棱刻槽钻杆，包括钻杆体,所述钻杆体的形状为多棱柱形，所述钻杆体的棱边上开设有若干方形槽，所述钻杆体相邻棱边上的方形槽错位设置；所述钻杆体的一端设置有公接头,所述钻杆体的另一端设置有母接头,所述钻杆体、公接头和母接头的内部开设有中央水道，所述钻杆体的中央水道和钻杆体的外壁之间对称设置有两条辅助水道；所述中央水道内部设置有中央导通装置，两条所述辅助水道内部分别竖向设置有辅助导通装置。

钻杆体的棱边上开设有若干方形槽，钻杆体的棱边被方形槽分割，在钻杆旋转时，这些被分割的棱边能够产生切削力，方形槽与棱边相交处形成若干直线型棱边，这些直线型棱边同样对煤渣起到切削的作用；钻杆体相邻棱边上的方形槽错位设置能够使钻杆在旋转时产生涡流，同时便于煤渣的排出。

钻杆体的中央水道和钻杆体的外壁之间对称设置有两条辅助水道，两条辅助水道在钻杆需要快速降温时接通外部供水，快速对钻杆进行降温，降温效果理想。

作为优化，所述中央水道包括设置于中央导通装置与公接头之间的去水水道和设置于中央导通装置与母接头之间的来水水道；所述中央导通装置包括固定设置于中央水道内部的挡水槽，所述挡水槽包括中央挡水板、设置于中央挡水板上部的上挡水板和设置于中央挡水板下部的下挡水板，所述中央挡水板的大小与中央水道的内径相匹配；所述上挡水板中央设置有上通水孔，所述下挡水板中央设置有下通水孔，所述上通水孔和下通水孔分别与去水水道相连通；所述来水水道靠近公接头的方向设置有一号分水通道和二号分水通道，所述一号分水通道与上通水孔连通，所述二号分水通道与下通水孔连通；所述中央挡水板靠近母接头的一侧设置有中央弹簧，所述中央弹簧靠近母接头的一侧设置有楔形挡块，所述楔形挡块的尖头尺寸小于所述来水水道内径，所述楔形挡块的宽头尺寸大于所述来水水道内径；中央水道未通水时，所述中央弹簧处于自然状态或压缩状态，所述楔形挡块的尖头伸入来水水道内部，所述来水水道分别与一号分水通道、二号分水通道不连通；中央水道通水时，所述中央弹簧处于压缩状态，所述楔形挡块远离来水水道，所述的来水水道分别与一号分水通道、二号分水通道相连通。

中央导通装置能够在中央水道通水时，快速响应，使钻杆中央水道的供水接通；反之在中央水道未通水时，楔形挡块能够有效阻止煤渣等进入中央水道，从而避免了中央水道被堵塞的情况。

由于楔形挡块形状对称，可以通过楔形挡块同时控制对一号分水通道和二号分水通道的启停，水流从来水水道到达楔形挡块时，将推动楔形挡块向靠近中央挡水板的方向移动，楔形挡块的外形对水流具有导流的作用，使水流在流入一号分水通道和二号分水通道时的阻力更小，水流流动更加顺畅；一号分水通道和二号分水通道将被接通，水流同时流入一号分水通道和二号分水通道，在保证中央水道通水效率的情况下，简化了内部结构，使中央水道通水时的响应更加快捷、高效。

来水水道的供水停止时，在中央弹簧的弹力作用下，楔形挡块复位。若煤渣、泥浆等通过去水水道到达中央挡水板的位置时，部分煤渣、泥浆通过上通水孔和下通水孔到达楔形挡块处，楔形挡块的受力相抵消，楔形挡块始终处于伸入来水水道的位置，一号分水通道和二号分水通道均不会与来水水道相接通，保证了煤渣等不会进入来水水道从而堵塞供水的情况。

作为优化，所述辅助导通装置包括与辅助水道侧壁相铰接的一号辅助挡块和二号辅助挡块，所述一号辅助挡块和二号辅助挡块用于开闭辅助水道；所述一号辅助挡块靠近来水方向的一侧设置有一号固定块，所述二号辅助挡块靠近来水方向的一侧设置有二号固定块，所述一号固定块和二号固定块分别与辅助水道侧壁固定连接；所述一号辅助挡块靠近去水方向的一侧设置有一号辅助弹簧，所述二号辅助挡块靠近去水方向的一侧设置有二号辅助弹簧，所述一号辅助弹簧的一端与一号辅助挡块固连，所述一号辅助弹簧的另一端与辅助水道侧壁固连，所述二号辅助弹簧的一端与二号辅助挡块固连，所述二号辅助弹簧的另一端与辅助水道侧壁固连。

辅助导通装置能够保证在钻杆需要快速降温时，对辅助水道供水的快速接通。在辅助水道供水时，水流的冲击力使一号辅助弹簧和二号辅助弹簧压缩，从而带动一号辅助挡块和二号辅助挡块向靠近公接头的方向转动，辅助水道的供水接通。

辅助水道的供水停止时，部分煤渣、泥浆等到达一号辅助挡块和二号辅助挡块处，由于一号固定块和二号固定块的设置，一号辅助挡块和二号辅助挡块对煤渣、泥浆进行阻挡，辅助水道始终处于未接通状态，煤渣、泥浆不会对辅助水道造成堵塞。

作为优化，所述上通水孔和下通水孔靠近来水方向的一侧均横向设置有辅助导通装置。

上通水孔和下通水孔靠近来水方向的一侧均设置有辅助导通装置，能够在中央水道不通水时，进一步防止煤渣、泥浆等进入一号分水通道和二号分水通道，进而进一步阻止煤渣、泥浆进入来水水道，防止堵塞的情况发生。

作为优化，所述公接头外壁设置有外螺纹，所述母接头内壁设置有内螺纹，所述外螺纹和内螺纹相互匹配。

作为优化，所述中央水道的横截面形状为圆形，所述辅助水道的横截面形状为扇环。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明的异型多棱刻槽钻杆能够在钻杆温度过高时快速响应，便捷高效的对钻杆进行降温；同时能够有效防止煤渣、泥浆堵塞钻杆的水道，使水流更加顺畅。

附图说明

图1为本发明整体结构立体示意图。

图2为本发明正视示意图。

图3为本发明左视示意图。

图4为本发明实施例一内部结构示意图。

图5为本发明图4中B处结构放大示意图。

图6为本发明实施例二内部结构示意图。

图7为本发明图6中A处结构放大示意图。

图8为本发明图6中C处结构放大示意图。

其中，1钻杆体、2方形槽、3公接头、4母接头、5中央水道、6辅助水道、7中央导通装置、8辅助导通装置、9去水水道、10来水水道、11挡水槽、12中央挡水板、13上挡水板、14下挡水板、15上通水孔、16下通水孔、17一号分水通道、18二号分水通道、19中央弹簧、20楔形挡块、21一号辅助挡块、22二号辅助挡块、23一号固定块、24二号固定块、25一号辅助弹簧、26二号辅助弹簧。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明说明书的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例一：

如图1-5所示实施例中，异型多棱刻槽钻杆，包括钻杆体1,所述钻杆体1的形状为六棱柱形，所述钻杆体1的棱边上开设有若干方形槽2，便于对煤渣进行进一步的切割；所述钻杆体1相邻棱边上的方形槽2错位设置，有利于形成涡流，便于煤渣的排出；所述钻杆体1的一端设置有公接头3,所述钻杆体1的另一端设置有母接头4,公接头3和母接头4相互配合使用；所述钻杆体1、公接头3和母接头4的内部开设有中央水道5，所述钻杆体1的中央水道5和钻杆体1的外壁之间对称设置有两条辅助水道6，便于在钻杆温度过高时快速进行降温处理；所述中央水道5内部设置有中央导通装置7，两条所述辅助水道6内部分别竖向设置有辅助导通装置8。

所述中央水道5包括设置于中央导通装置7与公接头3之间的去水水道9和设置于中央导通装置7与母接头4之间的来水水道10。

所述中央导通装置7包括固定设置于中央水道5内部的挡水槽11，所述挡水槽11包括中央挡水板12、设置于中央挡水板12上部的上挡水板13和设置于中央挡水板12下部的下挡水板14，所述中央挡水板12的大小与中央水道5的内径相匹配，从而阻挡煤渣在中央水道5的进一步深入，避免造成堵塞；所述上挡水板13中央设置有上通水孔15，所述下挡水板14中央设置有下通水孔16，所述上通水孔15和下通水孔16分别与去水水道9相连通；所述来水水道10靠近公接头3的方向设置有一号分水通道17和二号分水通道18，所述一号分水通道17与上通水孔15连通，所述二号分水通道18与下通水孔16连通，设置两个分水通道便于保证水流的流量和流速，从而快速对钻杆进行降温。

所述中央挡水板12靠近母接头4的一侧设置有中央弹簧19，所述中央弹簧19靠近母接头4的一侧设置有楔形挡块20，所述楔形挡块20的尖头尺寸小于所述来水水道10内径，所述楔形挡块20的宽头尺寸大于所述来水水道10内径，从而能够有效对来水进行封闭；中央水道5未通水时，所述中央弹簧19处于自然状态或压缩状态，所述楔形挡块20的尖头伸入来水水道10内部，所述来水水道10分别与一号分水通道17、二号分水通道18不连通；中央水道5通水时，水流对楔形挡块20产生冲击力，推动所述中央弹簧19，所述中央弹簧19处于压缩状态，所述楔形挡块20远离来水水道10，所述的来水水道10分别与一号分水通道17、二号分水通道18相连通。

所述辅助导通装置8包括与辅助水道6侧壁相铰接的一号辅助挡块21和二号辅助挡块22，所述一号辅助挡块21和二号辅助挡块22用于开闭辅助水道6；所述一号辅助挡块21靠近来水方向的一侧设置有一号固定块23，所述二号辅助挡块22靠近来水方向的一侧设置有二号固定块24，所述一号固定块23和二号固定块24分别与辅助水道6侧壁固定连接，从而辅助水道6内未通水时，保证煤渣、泥浆等无法伸入辅助水道6内部，避免造成辅助水道6的堵塞；所述一号辅助挡块21靠近去水方向的一侧设置有一号辅助弹簧25，所述二号辅助挡块22靠近去水方向的一侧设置有二号辅助弹簧26，所述一号辅助弹簧25的一端与一号辅助挡块21固连，所述一号辅助弹簧25的另一端与辅助水道6侧壁固连，所述二号辅助弹簧26的一端与二号辅助挡块22固连，所述二号辅助弹簧26的另一端与辅助水道6侧壁固连，从而在辅助水道6通水时，水流对一号辅助挡块21和二号辅助挡块22产生冲击力，在一号辅助弹簧25的弹力作用下，一号辅助挡块21开启，在二号辅助弹簧26的弹力作用下，二号辅助挡块22开启，水流流过辅助水道6对钻杆进行降温。

所述公接头3外壁设置有外螺纹，所述母接头4内壁设置有内螺纹，所述外螺纹和内螺纹相互匹配。

所述中央水道5的横截面形状为圆形，所述辅助水道6的横截面形状为扇环。

实施例二：

如图6-8所示，本实施例与实施例一不同的是，所述上通水孔15和下通水孔16靠近来水方向的一侧均横向设置有辅助导通装置8，从而能够进一步避免煤渣、泥浆进入中央导通装置7内部，进一步避免了中央水道5堵塞的情况发生。

本发明在使用前，根据需要，将若干钻杆体1通过公接头3和母接头4进行一一连接，连接完毕之后每一钻杆体1的辅助水道6处于相互匹配的位置，便于辅助水道6的接通。使用时，将外接冷水泵接通中央水道5，中央导通装置7处于导通状态，为钻杆供水；当钻杆温度过高时，开启两个辅助水道6的外接冷水泵，辅助导通装置8导通，通过两个辅助水道6为钻杆供水。当停止供水时，由于中央导通装置7和辅助导通装置8的阻挡作用，可以防止煤渣、泥浆等深入水道内部造成水道的堵塞。

上述具体实施方式仅是本发明的具体个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样，任何符合本发明权利要求书的异型多棱刻槽钻杆且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本发明的专利保护范围。