[发明专利]用于旋挖钻机的钻杆和旋挖钻机

说明书

技术领域

本发明涉及旋挖钻机领域，具体地，涉及一种用于旋挖钻机的钻杆和包括该钻杆的旋挖钻机。

背景技术

随着我国旋挖钻机行业市场认知度的迅速提高，贵州、广西、重庆等硬岩层分布较多的地质施工开始逐步使用到旋挖钻机。由于这些区域特殊的地质结构，多采用大型旋挖钻机施工。在这种情况下，传统的钻杆在施工过程中逐渐暴露出结构应力集中造成下管开裂、加压台磨损严重、钻杆刚度不足和弹簧频繁失效等缺点。

图1至图5为传统用于旋挖钻机的钻杆的视图。如图1至图5所示，传统用于旋挖钻机的钻杆包括内杆1和套设在该内杆1上的多层节杆管2，其中：内杆1包括杆体，该杆体的上端设置有提引器连接头14，该杆体的下端连接有缓冲弹簧11，该缓冲弹簧11的下端连接有钻具连接头10；节杆管2包括管体和分别设置在该管体两端的驱动套和定位套，节杆管2的驱动套的内壁上设置有多个内键3，相邻的两个所述内键3之间形成有内键槽5，节杆管2的管体及驱动套外壁上设置有多个外键条13，内杆1的外壁上也设置有多个外键条13，内杆1上的外键条13以及内层节杆管2上的外键条13与外层节杆管2的内壁上设置的内键槽5配合，其中外键条13呈锯齿状，且每根外键条13均为整体式。

传统用于旋挖钻机的钻杆存在以下缺陷：1）如图4所示，由于外键条13需要焊接在节杆管2的驱动套的外壁上，所以焊缝的热影响区在位置A处分布，降低了该位置A处材料的机械性能，而且位置A处本身的结构尺寸相对薄弱，因此容易在位置A处形成应力集中区域。此外，在钻杆的使用过程中，该位置A频繁受扭，同时在旋挖钻机卸土的过程中，动力头有正反转甩土动作，造成该位置A受到的冲击最为剧烈。由于上述原因，传统钻杆在使用过程中，在位置A处频繁开裂，从而严重影响了施工进度。2）由于传统外键条13均为整体式，所以受加工工艺的限制，传统外键条13的宽度较窄，约为100mm，如图5所示，其中加压锁口的宽度尺寸L1约为60mm，传扭位置的键条宽度尺寸L2约为40mm。在钻杆的工作过程中，外键条13不但要受到动力头的扭矩，而且在加压锁口位置还要受到动力头对钻杆的轴向加压力，随着旋挖钻机入岩硬度及深度的提高，上述尺寸逐渐显现出来偏小，造成钻杆加压平台及外键磨损严重。3）在传统钻杆的加压过程中，动力头的加压力经由最外层节杆管2的加压平台层层传递，最终经过缓冲弹簧11传递到钻具连接头10，再由钻具连接头10传递给钻具进行施工。由于缓冲弹簧11没有结构保护，所以在不断的压缩和拉伸过程中，缓冲弹簧11容易因疲劳而失效。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够增加节杆管底部的结构刚度的用于旋挖钻机的钻杆和包括该钻杆的旋挖钻机。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于旋挖钻机的钻杆，该钻杆包括内杆和套设在该内杆上的节杆管，所述节杆管的内壁上设置有多个内键，相邻的两个所述内键之间形成有内键槽，其中，所述内杆的外壁上和所述节杆管的外壁上均设置有多个外键组，所述外键组包括外键，其中一个所述外键设置有加压部分，所述内键与所述外键组在所述节杆管的周向方向上交替布置，至少一层所述节杆管上的多个所述内键和多个所述外键组在所述节杆管的周向方向上封闭。

优选地，所述节杆管为两层以上，所述内杆上的外键组与位于所述内杆外侧且与所述内杆相邻的所述节杆管上的内键槽配合，内层所述节杆管上的外键组与位于该内层节杆管外侧且与该内层节杆管相邻的外层所述节杆管上的内键槽配合。

优选地，至少一层所述节杆管上的多个所述内键和多个所述外键组交错布置。

优选地，所述外键为多个，该多个外键在所述节杆管的周向方向上相互间隔开，相邻的两个所述外键之间连接有补强板。

优选地，所述补强板与所述加压部分固定连接。

优选地，所述加压部分包括传扭键、上锁片和下锁片，所述传扭键沿着所述节杆管的长度方向延伸，所述上锁片和下锁片在所述传扭键的长度方向上相互间隔开且与所述传扭键固定连接，所述上锁片与所述下锁片之间形成有加压锁口，而且所述加压部分与所述其中一个外键相互连接。

优选地，所述节杆管的底部连接有耐磨套。

优选地，该钻杆还包括用于与所述旋挖钻机的动力头的缓冲压盘相配合的缓冲支撑，该缓冲支撑包括橡胶圈以及分别连接在该橡胶圈的两个端面上的两个金属板。

优选地，所述内杆的杆体的下端设置有流水盘，该流水盘上设置有出水孔。

优选地，所述内杆具有钻具连接头，该钻具连接头的顶端设置有挡板，所述流水盘与所述挡板之间连接有缓冲弹簧，该缓冲弹簧的内部设置有限位套，该限位套固定在所述挡板上。