1.本发明属于煤矿钻机技术领域，具体涉及一种卯榫连接式主动钻杆。
背景技术：2.主动钻杆是连接动力头主轴和钻杆的中间部件，在钻孔过程中将动力头的转矩和推拉力传递给钻杆。由于使用频率高，主动钻杆与钻杆连接的螺纹接头容易磨损和断裂，属于易损件，需要经常更换。现有主动钻杆均采用整体式结构，即主动钻杆的螺纹接头端到主轴连接端为一个整体，当螺纹接头损坏后，必须更换整根主动钻杆，导致更换步骤复杂、更换效率低、维护成本高。
3.在一些现有技术中，如申请号为201410618071.8的中国专利公开了一种井下瓦斯抽采钻机，其动力头主轴通过键等连接方式向主动接头(主动钻杆)传递扭矩，由一个与主轴端面螺钉连接的端盖对主动接头进行轴向限位。该专利的主动钻杆为一整体零件，且更换时需要拆卸大量的螺栓，费时费力。
4.申请号为201010234399.1的中国专利公开了远程控制的井下瓦斯抽采钻机；其主动钻杆为一整体零件，更换时需要拆掉多个紧固螺钉，并拧卸主动钻杆与主轴间的螺纹连接，同样十分不便。
5.申请号为202022404562.6的中国专利公开了一种具有可浮动钻杆接头的钻机动力头；其主要改进了主动钻杆与主轴的连接方式，使其具有浮动功能，从而延长螺纹接头寿命。但是主动钻杆仍为整体零件，更换拆卸的工作量依然较大。
技术实现要素：6.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种卯榫连接式主动钻杆，解决现有主动钻杆更换步骤复杂、更换效率低、维护成本高的技术问题。
7.为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
8.一种卯榫连接式主动钻杆，包括主轴连接件和钻杆连接件，所述主轴连接件包括第一杆体，所述第一杆体上设有用于与主轴相连的主轴连接机构，所述第一杆体远离主轴连接机构的端面上设有第一连接部；所述钻杆连接件包括第二杆体，所述第二杆体的端面设有与第一连接部卯接配合的第二连接部，所述第二杆体的另一端设有用于与钻杆相接的螺纹接头，所述主轴连接件和所述钻杆连接件通过第一连接部和第二连接部卯榫连接。
9.进一步，所述第一连接部包括固设在所述第一杆体端面的至少两个第一勾头，所述第一勾头沿第一杆体的端面圆周均匀分布，且同向布置；所述第一勾头呈l型，所述第一勾头与所述第一杆体的端面固定连接形成一个l型的开放中空榫槽；
10.所述第二连接部包括固设在第二杆体端面上与所述第一勾头一一对应配合的第二勾头，所述第二勾头呈l型，所述第二勾头与所述第一勾头反向布置；所述第二勾头旋入第一杆体的中空榫槽内，与第一勾头相互卯接；
11.所述第一勾头和所述第二勾头卯接后形成的卡槽内还插设有用于限位的楔子。
12.进一步，所述楔子包括楔体，所述楔体为截面呈扇形的条形块，所述楔体上设有起拔孔，所述起拔孔的轴线垂直于所述第一杆体的轴线，所述起拔孔内设有螺纹。
13.进一步，所述楔体上开有沉孔，所述沉孔的轴线与所述起拔孔轴线垂直；所述沉孔上可拆卸连接有将沉孔封闭的堵头，所述堵头上设有通孔；所述沉孔内设有弹簧，所述弹簧上插接有卡销，所述卡销的中部半径大于两端部半径，所述卡销远离弹簧的一端为半球型的球头，所述球头穿过堵头上的通孔伸出所述楔体外。
14.进一步，所述堵头与所述沉孔通过螺纹连接。
15.进一步，所述第一杆体和所述第二杆体连接端的端面上沿轴向设有与所述球头相配合的定位槽。
16.本发明的有益效果在于：
17.1.本发明结构简单，通过多个勾头形成的卯榫结构和楔子的简单组合即实现了推拉力和正反向扭矩的传递。
18.2.本发明将现有主动钻杆一分为二，带有螺纹接头的一端损坏后，只需更换带螺纹接头的钻杆连接件即可，降低了维护成本。
19.3.本发明安装拆卸方式简单，只需要先将楔子拔出，然后转动钻杆连接件即可，不在需要将与主轴连接的部分拆卸，其提高了现场维护效率和施工综合效率。
20.本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
21.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
22.图1为一种卯榫连接式主动钻杆示意图；
23.图2为主轴连接件示意图；
24.图3为钻杆连接件示意图；
25.图4为楔子的正视图；
26.图5为图4中a-a截面半剖示意图；
27.图6为一种卯榫连接式主动钻杆安装示意图一；
28.图7为一种卯榫连接式主动钻杆安装示意图二；
29.图8为一种卯榫连接式主动钻杆安装示意图三。
30.附图标记：主轴连接件1、楔子2、钻杆连接件3、主轴连接机构101、第一杆体102、第一勾头103、定位槽104、螺纹接头301、第二杆体302、第二勾头303、定位槽304、楔体201、起拔孔202、弹簧203、卡销204、堵头205。
具体实施方式
31.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实
施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
32.其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
33.本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
34.一种卯榫连接式主动钻杆，其主要的原理是通过将传统的一根整体的主动钻杆分为两个部分，其中主轴连接件1与主轴连接，钻杆连接件3与钻杆连接，两个部分之间通过可拆卸的榫卯结构连接；当与钻杆相连的钻杆连接件3的螺纹接头301损坏时，只需要将钻杆连接件3换掉，不再需要将整个钻杆与主轴拆卸下来更换，使更换效率得到了提高，还可以极大的节约成本。
35.请参阅图1-8，卯榫连接式主动钻杆包括主轴连接件1、钻杆连接件3和楔子2。
36.如图2所示，主轴连接件1包括主轴连接机构101、第一杆体102、第一勾头103、定位槽104。主轴连接机构101套设在第一杆体102上，用于和主轴连接。第一杆体102远离主轴连接机构101的端面上固设有3个第一勾头103，3个第一勾头103沿第一杆体102的端面均匀圆周分布，第一勾头103呈l型，l型的第一勾头103与第一杆体102的端面固定连接并形成一个l型的开放中空榫槽；3个第一勾头103的自由端沿顺时针或逆时针指向同一圆周方向。第一杆体102的端面上还设有沿轴线方向开设的定位槽104，用于楔子2的定位；定位槽104与第一勾头103在第一杆体102的端面的投影不重合。
37.如图3所示，钻杆连接件3包括螺纹接头301、第二杆体302、第二勾头303、定位槽304；第二杆体302一端固设有螺纹接头301，用于和钻杆连接。第二杆体302远离螺纹接头301的端面上设有与第一勾头103一一对应配合的3个第二勾头303，第二勾头303也呈l型，第二勾头303的自由端与所述第一勾头103的自由端指向相反，使第二勾头303可以与第一勾头103相互旋转卯合；第二杆体302的端面上设有沿轴线方向开设有与定位槽104相对应的定位槽304，用于楔子2的定位，且定位槽304与第二勾头303在第二杆体302的端面的投影也不重合。
38.如图4-5所示，楔子2包括楔体201，楔体201为截面成扇形的条形块，条形块的大小和第一勾头103与第二勾头303相互卯合后形成的卡槽相匹配。楔体201上设有起拔孔202，起拔孔202轴线延长线穿过楔体201的两个曲面。当楔子2嵌入与第一勾头103和第二勾头303形成的卡槽后，起拔孔202轴线与整个主动钻杆轴线垂直。起拔孔202内开有内螺纹，可与起拔器上的外螺纹配合使楔子2更加容易被拔出。
39.楔体201一相对平面上开有相对应的沉孔，两个沉孔的轴线与起拔孔202轴线垂直，沉孔内设有内螺纹，沉孔的开口一端上通过螺纹连接有将沉孔封闭的堵头205，堵头205中心设有通孔。沉孔底部设有弹簧203，弹簧203上插接有卡销204，卡销204分为三段，卡销204远离弹簧203的一段为半球型的球头，球头穿过与沉孔端部的堵头205并伸出楔体201外，球头可嵌入第一杆体102和第二杆体302端面的定位槽中，实现楔子2的径向限位；卡销204中间为大圆柱段，位于弹簧203和堵头205之间，可对弹簧203进行轴向挤压；后端为小圆柱段，插入弹簧203内，对弹簧203进行安装导向。
40.可选的，第一勾头103和第二勾头303的数量可以根据实际的情况进行选择，只要其能满足第一勾头103和第二勾头303的相互卯接，以及扭矩和拉力的传导。第一连接部和第二连接部的具体的卯榫结构也可根据具体的情况设计成如燕尾榫、扎榫等多种可拆卸连接结构。本实施例中的l型的勾头也可以优选为t型勾头等多种可以相互卯合的形状。
41.具体的安装和拆卸步骤：
42.如图6-8所示，将第一勾头103和第二勾头303的自由端作为榫头，第一勾头103和第二勾头303与各自端面形成的l型开放中空作为榫槽，将第二杆体302的榫头旋入第一杆体102的榫槽内，使第一勾头103和第二勾头303相互卯接；两个勾头卯合后会形成一个卡槽，将楔子2插入第一勾头103和第二勾头303卯接后形成的卡槽内，并使楔子2的球头插入第一杆体102和第二杆体302的连接端面上的定位槽内，使楔子2的定位固定。完成对主轴连接件1和钻杆连接件3的限位固定连接。
43.当钻杆连接件3的螺纹接头301损坏需要更换时，只需将带有螺纹的起拔器旋入楔子2的起拔孔202内，将楔子2拔出，然后旋转第二杆体302，将钻杆连接件3更换即可，提高了现场的维护效率，减少了维护成本。
44.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
技术特征：1.一种卯榫连接式主动钻杆，其特征在于：包括主轴连接件和钻杆连接件，所述主轴连接件包括第一杆体，所述第一杆体上设有用于与主轴相连的主轴连接机构，所述第一杆体远离主轴连接机构的端面上设有第一连接部；所述钻杆连接件包括第二杆体，所述第二杆体的端面设有与第一连接部卯接配合的第二连接部，所述第二杆体的另一端设有用于与钻杆相接的螺纹接头，所述主轴连接件和所述钻杆连接件通过第一连接部和第二连接部卯榫连接。2.根据权利要求1所述的一种卯榫连接式主动钻杆，其特征在于：所述第一连接部包括固设在所述第一杆体端面的至少两个第一勾头，所述第一勾头沿第一杆体的端面圆周均匀分布，且同向布置；所述第一勾头呈l型，所述第一勾头与所述第一杆体的端面固定连接形成一个l型的开放中空榫槽；所述第二连接部包括固设在第二杆体端面上与所述第一勾头一一对应配合的第二勾头，所述第二勾头呈l型，所述第二勾头与所述第一勾头反向布置；所述第二勾头旋入第一杆体的中空榫槽内，与第一勾头相互卯接；所述第一勾头和所述第二勾头卯接后形成的卡槽内还插设有用于限位的楔子。3.根据权利要求2所述的一种卯榫连接式主动钻杆，其特征在于：所述楔子包括楔体，所述楔体为截面呈扇形的条形块，所述楔体上设有起拔孔，所述起拔孔的轴线垂直于所述第一杆体的轴线，所述起拔孔内设有螺纹。4.根据权利要求3所述的一种卯榫连接式主动钻杆，其特征在于：所述楔体上开有沉孔，所述沉孔的轴线与所述起拔孔轴线垂直；所述沉孔上可拆卸连接有将沉孔封闭的堵头，所述堵头上设有通孔；所述沉孔内设有弹簧，所述弹簧上插接有卡销，所述卡销的中部半径大于两端部半径，所述卡销远离弹簧的一端为半球型的球头，所述球头穿过堵头上的通孔伸出所述楔体外。5.根据权利要求4所述的一种卯榫连接式主动钻杆，其特征在于：所述堵头与所述沉孔通过螺纹连接。6.根据权利要求4所述的一种卯榫连接式主动钻杆，其特征在于：所述第一杆体和所述第二杆体连接端的端面上沿轴向设有与所述球头相配合的定位槽。
技术总结本发明涉及一种卯榫连接式主动钻杆，属于煤矿钻机领域技术领域。其包括主轴连接件和钻杆连接件，主轴连接件包括第一杆体，第一杆体上设有与主轴相连的主轴连接机构，第一杆体远离主轴连接机构的端面上设有第一连接部；钻杆连接件包括第二杆体，第二杆体端面设有与第一连接部卯接配合的第二连接部，第二杆体另一端设有与钻杆相接的螺纹接头，主轴连接件和钻杆连接件通过第一连接部和第二连接部卯榫连接。其解决现有主动钻杆更换步骤复杂、更换效率低、维护成本高的技术问题。维护成本高的技术问题。维护成本高的技术问题。
技术研发人员：万军 辛德忠 陈航 刘小华 王清峰 蒲剑 吕晋军 张始斋 马振纲 杨林 唐敏 万园 雷万年 王兴 李淑健 肖丽辉 张世涛
受保护的技术使用者：中煤科工集团重庆研究院有限公司
技术研发日：2022.03.16
技术公布日：2022/7/5
