專利名稱：一種快速連接階梯螺紋結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種螺紋結(jié)構(gòu)，具體涉及一種快速連接階梯螺紋結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的圓柱螺紋或者圓錐螺紋是指在圓柱或圓錐母體表面上制出的螺旋線形的、具有特定截面的連續(xù)凸起部分。傳統(tǒng)的圓柱螺紋或者圓錐螺紋在進行嚙合時候需要旋轉(zhuǎn)很多圈，這樣就會花費較長的時間，而且由于傳統(tǒng)圓柱螺紋或圓錐螺紋通常是等螺距的，當(dāng)螺紋承受軸向載荷后，螺紋的受力是不均勻的，這樣對螺紋連接的穩(wěn)定性不利。在一些既需要 快速嚙合，又要求能承受一定軸向力的場合，如海洋鉆井的套管，鉆桿接頭，海底輸油管道，潛艇或者高壓反應(yīng)釜的艙門，采用傳統(tǒng)螺紋不但嚙合時間長，而且承受軸向力的能力弱。但是現(xiàn)在還沒有能替代傳統(tǒng)螺紋的既能快速嚙合，又能承受一定軸向力的螺紋結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的即在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種快速連接階梯螺紋結(jié)構(gòu)，它具有嚙合時間短,軸向力承受能力強的優(yōu)點。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)
一種快速連接階梯螺紋結(jié)構(gòu)，螺紋呈階梯狀分布，它包括外階梯和與之嚙合的內(nèi)階梯，每一級外階梯上設(shè)置有一段獨立的外螺紋，每一級內(nèi)階梯上設(shè)置有一段獨立的內(nèi)螺紋，相同級數(shù)階梯上的內(nèi)螺紋和外螺紋相互嚙合，較小一級外階梯上的外螺紋大徑小于較大一級內(nèi)階梯上的內(nèi)螺紋小徑，每一級螺紋的圈數(shù)是相同的。外螺紋可以直接插入內(nèi)螺紋中，然后根據(jù)螺紋的布置情況旋轉(zhuǎn)一定角度擰緊即可完成嚙合。內(nèi)螺紋和外螺紋為等螺距螺紋或變螺距螺紋。內(nèi)螺紋和外螺紋為圓柱螺紋、圓錐螺紋或異形螺紋。本發(fā)明的優(yōu)點在于
1.較小一級外階梯上的外螺紋大徑小于較大一級內(nèi)階梯上的內(nèi)螺紋小徑，在嚙合時，外螺紋可以直接穿入內(nèi)螺紋中，然后旋轉(zhuǎn)較小的角度擰緊即可，嚙合時間短；
2.本發(fā)明可以是變螺距螺紋，受力分布合理，具有較強的軸向力承受能力。


圖I為本發(fā)明實施例一的內(nèi)螺紋俯視圖 圖2為本發(fā)明實施例一的外螺紋仰視圖
圖3為本發(fā)明實施例一的扣合不意圖 圖4為本發(fā)明實施例二的內(nèi)螺紋俯視圖 圖5為本發(fā)明實施例二的外螺紋仰視圖 圖6為本發(fā)明實施例二的扣合示意圖 圖7為本發(fā)明實施例三的內(nèi)螺紋俯視8為本發(fā)明實施例三的外螺紋仰視圖 圖9為本發(fā)明實施例三的扣合示意圖 圖10為本發(fā)明實施例四的內(nèi)螺紋俯視圖 圖11為本發(fā)明實施例四的外螺紋仰視圖 圖12為本發(fā)明實施例四的扣合不意圖一 圖13為本發(fā)明實施例四的扣合示意圖二
圖中，1-上管接頭，2-下管接頭，3-密封墊圈，4-外階梯，5-外螺紋，6-內(nèi)階梯，7-內(nèi)螺紋，8-上扭轉(zhuǎn)臺肩，9-下扭轉(zhuǎn)臺肩，10-密封墊圈安裝階梯。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明，本發(fā)明的保護范圍不限于以下所述。實施例一
如圖I、圖2和圖3所示，一種快速連接階梯螺紋結(jié)構(gòu)，它應(yīng)用在上下管接頭上，它包括上管接頭I、下管接頭2和密封墊圈3，上管接頭I和下管接頭2通過螺紋連接，上管接頭I的外壁上設(shè)置有外階梯4，外階梯4上設(shè)置有獨立的外螺紋5，下管接頭2的內(nèi)壁上設(shè)置有與外階梯4相對應(yīng)的內(nèi)階梯6，內(nèi)階梯6上設(shè)置有獨立的內(nèi)螺紋7，外階梯4和內(nèi)階梯6的每一級為圓柱，外螺紋5和內(nèi)螺紋7為圓柱螺紋，外螺紋5和內(nèi)螺紋7為矩形螺紋，每一級螺紋的圈數(shù)是相同的，相同級數(shù)階梯上的外螺紋5和內(nèi)螺紋7可以相互嚙合；上管接頭I的過渡段處設(shè)置有上扭轉(zhuǎn)臺肩8，下管接頭2的端部設(shè)置有與上管接頭I上的上扭轉(zhuǎn)臺肩8相配合的下扭轉(zhuǎn)臺肩9，內(nèi)階梯6的下方設(shè)置有密封墊圈安裝階梯10，密封墊圈3設(shè)置在密封墊圈安裝階梯10上。外螺紋5和內(nèi)螺紋7布置為等距螺紋。較小一級外階梯4上的外螺紋5大徑小于較大一級內(nèi)階梯6上的內(nèi)螺紋7小徑。每一級內(nèi)階梯6上設(shè)置有半圈內(nèi)螺紋7，相鄰內(nèi)階梯6上的內(nèi)螺紋7相對設(shè)置；每一級外階梯4上設(shè)置有半圈外螺紋5，相鄰?fù)怆A梯4上的外螺紋5相對設(shè)置。在上扣時先將密封墊圈4放置在密封墊圈安裝階梯10上，再把上管接頭I和下管接頭2的接頭中心對齊，且保證外螺紋5每一級的螺紋部分與內(nèi)螺紋7相應(yīng)級數(shù)的無螺紋部分上下對應(yīng)，將上管接頭I 一次性下放到下管接頭2的內(nèi)部，然后旋轉(zhuǎn)180°擰緊，使得每一級外螺紋5與相應(yīng)級數(shù)的內(nèi)螺紋7正確連接即可。實施例二
如圖4、圖5和圖6所示，一種快速連接階梯螺紋結(jié)構(gòu)，它應(yīng)用在上下管接頭上，它包括上管接頭I、下管接頭2和密封墊圈3，上管接頭I和下管接頭2通過螺紋連接，上管接頭I的外壁上設(shè)置有外階梯4，外階梯4上設(shè)置有獨立的外螺紋5，下管接頭2的內(nèi)壁上設(shè)置有與外階梯4相對應(yīng)的內(nèi)階梯6，內(nèi)階梯6上設(shè)置有獨立的內(nèi)螺紋7，外階梯4和內(nèi)階梯6的每一級為圓柱，外螺紋5和內(nèi)螺紋7為圓柱螺紋，外螺紋5和內(nèi)螺紋7為三角螺紋，每一級螺紋的圈數(shù)是相同的，相同級數(shù)階梯上的外螺紋5和內(nèi)螺紋7可以相互嚙合；上管接頭I的過渡段處設(shè)置有上扭轉(zhuǎn)臺肩8，下管接頭2的端部設(shè)置有與上管接頭I上的上扭轉(zhuǎn)臺肩8相配合的下扭轉(zhuǎn)臺肩9，內(nèi)階梯6的下方設(shè)置有密封墊圈安裝階梯10，密封墊圈3設(shè)置在密封墊圈安裝階梯10上。外螺紋5和內(nèi)螺紋7布置為等距螺紋。較小一級外階梯4上的外螺紋5大徑小于較大一級內(nèi)階梯6上的內(nèi)螺紋7小徑。每一級內(nèi)階梯6上對角設(shè)置有兩段四分之一圈的內(nèi)螺紋7，相鄰內(nèi)階梯6上的內(nèi)螺紋7相對于軸線的角度相同；每一級外階梯4上對角設(shè)置有兩段四分之一圈的外螺紋5，相鄰?fù)怆A梯4上的外螺紋5相對于軸線的角度相同。在上扣時先將密封墊圈4放置在密封墊圈安裝階梯10上，再把上管接頭I和下管接頭2的接頭中心對齊 ，且保證外螺紋5每一級的螺紋部分與內(nèi)螺紋7相應(yīng)級數(shù)的無螺紋部分上下對應(yīng)，將上管接頭I 一次性下放到下管接頭2的內(nèi)部，然后旋轉(zhuǎn)90°擰緊，使得每一級外螺紋5與相應(yīng)級數(shù)的內(nèi)螺紋7正確連接即可。實施例三
如圖7、圖8和圖9所示，一種快速連接階梯螺紋結(jié)構(gòu)，它應(yīng)用在上下管接頭上，它包括上管接頭I、下管接頭2和密封墊圈3，上管接頭I和下管接頭2通過螺紋連接，上管接頭I的外壁上設(shè)置有外階梯4，外階梯4上設(shè)置有獨立的外螺紋5，下管接頭2的內(nèi)壁上設(shè)置有與外階梯4相對應(yīng)的內(nèi)階梯6，內(nèi)階梯6上設(shè)置有獨立的內(nèi)螺紋7，外階梯4和內(nèi)階梯6的每一級為圓臺，外螺紋5和內(nèi)螺紋7為圓錐梯形螺紋，每一級螺紋的圈數(shù)是相同的，相同級數(shù)階梯上的外螺紋5和內(nèi)螺紋7可以相互嚙合；上管接頭I的過渡段處設(shè)置有上扭轉(zhuǎn)臺肩8，下管接頭2的端部設(shè)置有與上管接頭I上的上扭轉(zhuǎn)臺肩8相配合的下扭轉(zhuǎn)臺肩9，內(nèi)階梯6的下方設(shè)置有密封墊圈安裝階梯10，密封墊圈3設(shè)置在密封墊圈安裝階梯10上。外螺紋5和內(nèi)螺紋7布置為等距螺紋。較小一級外階梯4上的外螺紋5大徑小于較大一級內(nèi)階梯6上的內(nèi)螺紋7小徑。每一級內(nèi)階梯6上對角設(shè)置有兩段四分之一圈的內(nèi)螺紋7，相鄰內(nèi)階梯6上的內(nèi)螺紋7交叉設(shè)置；每一級外階梯4上對角設(shè)置有兩段四分之一圈的外螺紋5，相鄰?fù)怆A梯4上的外螺紋6交叉設(shè)置。在上扣時先將密封墊圈4放置在密封墊圈安裝階梯10上，再把上管接頭I和下管接頭2的接頭中心對齊，且保證外螺紋5每一級的螺紋部分與內(nèi)螺紋7相應(yīng)級數(shù)的無螺紋部分上下對應(yīng)，將上管接頭I 一次性下放到下管接頭2的內(nèi)部，然后旋轉(zhuǎn)90°擰緊，使得每一級外螺紋5與相應(yīng)級數(shù)的內(nèi)螺紋7正確連接即可。實施例四
如圖10、圖11、圖12和圖13所示，一種快速連接階梯螺紋結(jié)構(gòu)，它應(yīng)用在上下管接頭上，它包括上管接頭I、下管接頭2和密封墊圈3，上管接頭I和下管接頭2通過螺紋連接，上管接頭I的外壁上設(shè)置有外階梯4，外階梯4上設(shè)置有獨立的外螺紋5，下管接頭2的內(nèi)壁上設(shè)置有與外階梯4相對應(yīng)的內(nèi)階梯6，內(nèi)階梯6上設(shè)置有獨立的內(nèi)螺紋7，外階梯4和內(nèi)階梯6的每一級為圓柱，外螺紋5和內(nèi)螺紋7為圓柱螺紋，外螺紋5和內(nèi)螺紋7為三角螺紋，外螺紋5和內(nèi)螺紋7的線數(shù)為二，每一級螺紋的圈數(shù)是相同的，相同級數(shù)階梯上的外螺紋5和內(nèi)螺紋7可以相互嚙合；上管接頭I的過渡段處設(shè)置有上扭轉(zhuǎn)臺肩8，下管接頭2的端部設(shè)置有與上管接頭I上的上扭轉(zhuǎn)臺肩8相配合的下扭轉(zhuǎn)臺肩9，內(nèi)階梯6的下方設(shè)置有密封墊圈安裝階梯10，密封墊圈3設(shè)置在密封墊圈安裝階梯10上。外螺紋5和內(nèi)螺紋7布置為變距螺紋。較小一級外階梯4上的外螺紋5大徑小于較大一級內(nèi)階梯6上的內(nèi)螺紋7小徑。每一級內(nèi)階梯6上設(shè)置有四分之一圈內(nèi)螺紋7，內(nèi)螺紋7從下至上沿同一旋向相鄰設(shè)置；每一級外階梯4上設(shè)置有四分之一圈外螺紋5，外螺紋5從下至上沿與內(nèi)螺紋7相同的旋向相鄰設(shè)置。在上扣時先將密封墊圈4放置在密封墊圈安裝階梯10上，再把上管接頭I和下管接頭2的接頭中心對齊，且保證外螺紋5每一級的螺紋部分與內(nèi)螺紋7相應(yīng)級數(shù)的無螺紋部分上下對應(yīng)，將上管接頭I 一次性下放到下管接頭2的內(nèi)部，然后旋轉(zhuǎn)90°擰緊，使得每 一級外螺紋5與相應(yīng)級數(shù)的內(nèi)螺紋7正確連接即可。
權(quán)利要求
1.一種快速連接階梯螺紋結(jié)構(gòu)，其特征在于螺紋呈階梯狀分布，它包括外階梯和與之嚙合的內(nèi)階梯，每一級外階梯上設(shè)置有一段獨立的外螺紋，每一級內(nèi)階梯上設(shè)置有一段獨立的內(nèi)螺紋，相同級數(shù)階梯上的內(nèi)螺紋和外螺紋相互嚙合，較小一級外階梯上的外螺紋大徑小于較大一級內(nèi)階梯上的內(nèi)螺紋小徑，每一級螺紋的圈數(shù)是相同的。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種快速連接階梯螺紋結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的內(nèi)螺紋和外螺紋為等螺距螺紋或變螺距螺紋。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種快速連接階梯螺紋結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的內(nèi)螺紋和外螺紋為圓柱螺紋、圓錐螺紋或異形螺紋。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種快速連接階梯螺紋結(jié)構(gòu)，螺紋呈階梯狀分布，它包括外階梯和與之嚙合的內(nèi)階梯，每一級外階梯上設(shè)置有一段獨立的外螺紋，每一級內(nèi)階梯上設(shè)置有一段獨立的內(nèi)螺紋，相同級數(shù)階梯上的內(nèi)螺紋和外螺紋相互嚙合，較小一級外階梯上的外螺紋大徑小于較大一級內(nèi)階梯上的內(nèi)螺紋小徑，每一級螺紋的圈數(shù)是相同的。內(nèi)螺紋和外螺紋為等螺距螺紋或變螺距螺紋。內(nèi)螺紋和外螺紋為圓柱螺紋、圓錐螺紋或異形螺紋。本發(fā)明的優(yōu)點在于嚙合時間短，軸向力承受能力強。
文檔編號F16B33/02GK102619840SQ20121009542
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月1日
發(fā)明者劉清友, 易揚, 朱紅, 魯柳利, 黎偉 申請人:西南石油大學(xué)