一種可與api螺紋互換的雙臺肩螺紋的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及雙臺肩鉆鋌螺紋設(shè)計領(lǐng)域，具體涉及一種可與API螺紋互換的雙臺肩螺紋，包括內(nèi)螺紋接頭和外螺紋接頭，所述內(nèi)螺紋接頭與所述外螺紋接頭上均設(shè)置有第一臺肩和第二臺肩，所述外螺紋接頭的第二臺肩的端部設(shè)置有一光滑的錐體結(jié)構(gòu)，所述錐體結(jié)構(gòu)與外螺紋接頭的螺紋錐度保持一致，所述錐體結(jié)構(gòu)與所述外螺紋接頭為一體結(jié)構(gòu)；所述內(nèi)螺紋接頭的第二臺肩的端部設(shè)置有一圓柱結(jié)構(gòu)，所述圓柱結(jié)構(gòu)與所述內(nèi)螺紋接頭為一體結(jié)構(gòu)，所述外螺紋與所述內(nèi)螺紋的兩第一臺肩相接觸時兩第二臺肩之間有間隙。本實用新型提供一種降低螺紋部位應(yīng)力的可與API螺紋互換的雙臺肩螺紋。
【專利說明】-種可與API螺紋互換的雙臺肩螺紋

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及雙臺肩鉆鋌螺紋設(shè)計領(lǐng)域，具體涉及一種可與API螺紋互換的雙 臺肩螺紋。

【背景技術(shù)】
[0002] 多年來，業(yè)界一直努力通過設(shè)計新螺紋結(jié)構(gòu)來優(yōu)化螺紋部位的載荷分布，如加工 應(yīng)力減輕槽、LET螺紋、SST螺紋、雙臺肩螺紋，但這些方法實際使用效果上并不完全一致， 分別對API標(biāo)準(zhǔn)螺紋連接、API標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)力減輕槽、SST、LET、雙臺肩五種不同結(jié)構(gòu)形式應(yīng)力分 布情況和最大應(yīng)力通過有限元進行對比分析，分析結(jié)果表明，雙臺肩結(jié)構(gòu)降低螺紋部位應(yīng) 力效果最好，但因其不能與API標(biāo)準(zhǔn)螺紋互換使用，推廣性受到很大的限制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足提供一種降低螺紋部位應(yīng)力 的可與API螺紋互換的雙臺肩螺紋。
[0004] 本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：一種可與API螺紋互換的雙臺肩螺紋，包 括內(nèi)螺紋接頭和外螺紋接頭，所述內(nèi)螺紋接頭與所述外螺紋接頭上均設(shè)置有第一臺肩和第 二臺肩，所述外螺紋接頭的第二臺肩的端部設(shè)置有一光滑的錐體結(jié)構(gòu)，所述錐體結(jié)構(gòu)與外 螺紋接頭的螺紋錐度保持一致，所述錐體結(jié)構(gòu)與所述外螺紋接頭為一體結(jié)構(gòu)；所述內(nèi)螺紋 接頭的第二臺肩的端部設(shè)置有一圓柱結(jié)構(gòu)，所述圓柱結(jié)構(gòu)與所述內(nèi)螺紋接頭為一體結(jié)構(gòu)， 所述外螺紋與所述內(nèi)螺紋的兩第一臺肩相接觸時兩第二臺肩之間有間隙。所述外螺紋接頭 與所述內(nèi)螺紋接頭配合后兩第二臺肩之間的間隙為〇. 05?0. 3毫米。
[0005] 本實用新型的技術(shù)方案產(chǎn)生的積極效果如下：本實用新型對雙臺肩螺紋進行了優(yōu) 化設(shè)計，使其能與API標(biāo)準(zhǔn)螺紋互換使用，具有更好的推廣性。在外螺紋接頭的第二臺肩增 加了一段光滑的錐體結(jié)構(gòu)，錐體部分與螺紋錐度保持一致，所述內(nèi)螺紋接頭的第二臺肩的 端部設(shè)置有一圓柱結(jié)構(gòu)，所述圓柱結(jié)構(gòu)與所述內(nèi)螺紋接頭為一體結(jié)構(gòu)，增加的錐體或圓柱 長度的原則是在兩第一臺肩剛剛頂上時，兩第二臺肩之間留有間隙。
[0006] 根據(jù)螺紋的結(jié)構(gòu)及受力情況，最大間隙應(yīng)為第一臺肩頂上到第二臺肩旋緊至規(guī)定 扭矩時的壓縮量，一般在0. 2?0. 35mm之間，因此將間隙設(shè)計為0. 05?0. 3,這個間隙使 得：當(dāng)上扣扭矩過大或井下扭矩過大，超過上扣扭矩時，外螺紋接頭基底拉長，內(nèi)螺紋接頭 鏜孔部分壓縮，第二臺肩間隙完全消失，即第二臺肩頂上，實現(xiàn)了平滑性連接。當(dāng)?shù)诙_肩 頂上時，再產(chǎn)生井下上扣扭矩時，第一、二臺肩同時起作用，還可對繼續(xù)上扣產(chǎn)生阻滯作用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007] 圖1為本實用新型內(nèi)螺紋接頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008] 圖2為本實用新型外螺紋接頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009] 圖3為本實用新型的雙臺肩螺紋兩第二臺肩留有間隙的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010] 圖中標(biāo)注為：1、內(nèi)螺紋接頭；2、外螺紋接頭；11、圓柱結(jié)構(gòu)；21、錐體結(jié)構(gòu)。

【具體實施方式】
[0011] 一種可與API螺紋互換的雙臺肩螺紋，包括內(nèi)螺紋接頭1和外螺紋接頭2,所述內(nèi) 螺紋接頭與所述外螺紋接頭上均設(shè)置有第一臺肩和第二臺肩，所述外螺紋接頭的第二臺肩 的端部設(shè)置有一光滑的錐體結(jié)構(gòu)21，所述錐體結(jié)構(gòu)與外螺紋接頭的螺紋錐度保持一致，所 述錐體結(jié)構(gòu)與所述外螺紋接頭為一體結(jié)構(gòu)；所述內(nèi)螺紋接頭的第二臺肩的端部設(shè)置有一圓 柱結(jié)構(gòu)11，所述圓柱結(jié)構(gòu)與所述內(nèi)螺紋接頭為一體結(jié)構(gòu)，所述外螺紋與所述內(nèi)螺紋的兩第 一臺肩相接觸時兩第二臺肩之間有間隙。該間隙用1表示。
[0012] 加工最大間隙的設(shè)計原理：
[0013] 應(yīng)力分散均勻的雙臺肩螺紋，關(guān)鍵是最大加工間隙1的設(shè)計，間隙1減小會增加 加工難度，間隙1過大會造成第一臺肩已經(jīng)頂緊而第二臺肩仍未頂上，兩螺紋不能完全連 為一體，起不到雙臺肩的作用。根據(jù)螺紋的結(jié)構(gòu)及受力情況，最大間隙應(yīng)為第一臺肩頂上 到第二臺肩旋緊至規(guī)定扭矩時的壓縮量，一般在〇. 2?0. 35 _之間，因此將間隙1設(shè)計為 0. 05 ?0. 3。
[0014] 通過對雙臺肩螺紋尺寸的合理計算及設(shè)計，實現(xiàn)與API螺紋互換使用，外螺紋錐 體及內(nèi)螺紋圓柱段長度設(shè)計原理：
[0015] 為使雙臺肩螺紋能與API標(biāo)準(zhǔn)螺紋一起使用，設(shè)計時需充分考慮外螺紋錐體結(jié)構(gòu) 及內(nèi)螺紋圓柱結(jié)構(gòu)長度，經(jīng)過對幾種API標(biāo)準(zhǔn)螺紋長度進行統(tǒng)計(見表1)，可以得出內(nèi)螺紋 錐部長度L2與外螺紋長度L3的差值均為15. 88mm，因此，只要將雙臺肩外螺紋錐體結(jié)構(gòu)及 內(nèi)螺紋圓柱結(jié)構(gòu)設(shè)計長度小于15. 88mm就可保證設(shè)計出的雙臺肩螺紋與標(biāo)準(zhǔn)API螺紋的互 換性，同時又考慮到錐體結(jié)構(gòu)及圓柱結(jié)構(gòu)的強度，將外螺紋錐體及內(nèi)螺紋圓柱段長度L設(shè) 計在10?13mm。
[0016] 表IAPI標(biāo)準(zhǔn)螺紋長度統(tǒng)計表 I i

【權(quán)利要求】
1. 一種可與API螺紋互換的雙臺肩螺紋，包括內(nèi)螺紋接頭和外螺紋接頭，所述內(nèi)螺紋 接頭與所述外螺紋接頭上均設(shè)置有第一臺肩和第二臺肩，其特征在于：所述外螺紋接頭的 第二臺肩的端部設(shè)置有一光滑的錐體結(jié)構(gòu)，所述錐體結(jié)構(gòu)與外螺紋接頭的螺紋錐度保持一 致，所述錐體結(jié)構(gòu)與所述外螺紋接頭為一體結(jié)構(gòu)；所述內(nèi)螺紋接頭的第二臺肩的端部設(shè)置 有一圓柱結(jié)構(gòu)，所述圓柱結(jié)構(gòu)與所述內(nèi)螺紋接頭為一體結(jié)構(gòu)，所述外螺紋與所述內(nèi)螺紋的 兩第一臺肩相接觸時兩第二臺肩之間有間隙。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可與API螺紋互換的雙臺肩螺紋，其特征在于：所述外 螺紋接頭與所述內(nèi)螺紋接頭配合后兩第二臺肩之間的間隙為〇. 05?0. 3毫米。
【文檔編號】E21B17/16GK204082035SQ201420418109
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年7月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月28日
【發(fā)明者】劉新平, 李海安, 趙東 申請人:中原特鋼股份有限公司