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KTY5000动力头钻机的工作原理是由动力头驱动钻杆，钻杆带动钻头回转钻进，采用空气反循环的排渣方式。其中，钻杆除了传递必要的扭矩、轴向力及抗弯外，还充当了配重的角色。由于钻杆节数较多，所占整机重量比重较大，受力情况较为复杂，所以，钻杆的优化设计显得尤为重要。钻机工作形式为气举反循环，钻头钻进的时候，需要靠空气压缩机不停的供气，所以，需要保证有气道供气及有排渣管道排渣，且这两个通道不能产生交叉重合。另外，钻杆还需要起到传递扭矩及轴向力的作用。因此在钻杆设计中，把35CrMo改为与抗扭圈相同的Q390C，在满足抗压、抗冲击、抗疲劳的要求下，焊接性能得以改善。中心泥管与上、下法兰之间连接形式由焊接改为不焊接，在保证钻压情况下，尽量减少单根钻杆的重量，在靠近钻头处加装配重。