一种连接稳固的钻杆结构的制作方法

1.本实用新型涉及钻地设备用钻杆结构，特别涉及一种连接稳固的钻杆结构。


背景技术：

2.随着工业技术的发展，工业对于能源的需要也日益增加，石油作为现代工业之源，经济发展的命脉，甚至可以说能源生产制约一个国家的经济和社会发展。所以国家和社会也大力促进石油勘探技术和钻采设备的发展。钻杆是钻探设备必要的零部件之一，钻杆用于连接钻机地表设备和位于钻井底端钻磨设备或底孔装置，目前钻杆的公接头和母接头主流的连接方式是直线型螺纹连接，但是随着钻采深度的增加，钻杆需要承受巨大的内外压、扭曲、弯曲和振动，公接头和母接头容易松动。


技术实现要素：

3.针对上述现有技术的缺点，本实用新型的目的是提供一种连接稳固的钻杆结构，具有公接头和母接头连接稳固的优点。
4.本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
5.一种连接稳固的钻杆结构，包括公接头和母接头，所述公接头的端部设置有台肩式连接头，所述母接头的端部开有台肩式连接孔，所述台肩式连接头与台肩式连接孔螺纹配合，所述台肩式连接头包括呈锥台形的第一台肩，所述第一台肩的外侧面设置有外螺纹段，所述台肩式连接孔的内壁上设置有第二坡面，所述第二坡面上设置有内螺纹段。
6.进一步的，所述第一台肩的端部外缘设置有第一倒角，所述第一倒角与第一台肩径向之间夹角为60
°
。
7.进一步的，所述第一台肩的端部内缘设置有第二倒角，所述第二倒角与第一台肩径向之间夹角为60
°
。
8.进一步的，所述台肩式连接头包括第二台肩，所述第二台肩设置在第一台肩的根部。
9.进一步的，所述第二台肩的外缘设置有倒角，所述倒角设置为45
°
。
10.进一步的，所述第一台肩与第二台肩之间设置有过渡部，所述过渡部的断面呈阶梯状，所述过渡部与第二台肩连接处开有凹槽。
11.进一步的，所述凹槽的槽面呈圆弧形，其尺寸为r0.8
±
0.1mm。
12.进一步的，所述台肩式连接孔的内壁上设置有第一坡面和第三坡面，所述第一坡面、第二坡面和第三坡面从外到内依次布置。
13.进一步的，所述第一坡面和第二坡面之间设置有过渡面，所述过渡面与台肩式连接孔径向之间夹角为60
°
。
14.进一步的，所述第三坡面与母接头的轴向之间交角为30
°
。
15.综上所述，本实用新型具有以下有益效果：
16.1.由于台肩式连接头和台肩式连接孔螺纹连接段呈倾斜设置，在零件同样长度的
条件下，螺纹连接处的长度更长，使公接头和母接头连接更加紧密，并且提高受到各向作用力的承载能力，减少连接松动或零件的断裂情况。
17.2.台肩式连接头的端部边缘和台肩式连接孔的内缘均设置有倒角，一方面避免在两者插接的时候边缘相互碰撞；另一方面，在钻井的时候，不可避免会发生细微的轴向窜动，故倒角在连接处边缘留有一定的空间，减少部件碰撞边缘损坏。
18.3.过渡部为了实现第一台肩与第二台肩之间外形的平稳过渡，并且过渡部的凹槽可以提供密封圈的安装空间，进一步提高部件连接处的密封性能。
19.4.凹槽的槽面呈圆弧设置，为了避免在第一台肩与第二台肩之间过渡处出现尖锐的边缘，避免因尖锐的边缘导致局部应力集中。
附图说明
20.图1是连接稳固的钻杆结构的结构示意图；
21.图2是公接头的半剖结构示意图；
22.图3是图2中a处的局部放大结构示意图；
23.图4是母接头的半剖结构示意图。
24.图中，1、公接头；11、台肩式连接头；12、第一倒角；13、第二倒角；14、外螺纹段；15、第一台肩；151、过渡部；16、第二台肩；2、母接头；21、台肩式连接孔；22、第一坡面；221、过渡面；23、第二坡面；231、内螺纹段；24、第三坡面。
具体实施方式
25.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和具体实施方式对本实用新型提出的装置作进一步详细说明。根据下面说明，本实用新型的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施方式的目的。为了使本实用新型的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
26.实施例：一种连接稳固的钻杆结构，如图1所示，包括公接头1和母接头2，公接头1和母接头2通过螺纹可拆卸连接成一个整体。
27.进一步的，如图2所示，公接头1的端部设置有台肩式连接头11，在安装钻杆的时候，台肩式连接头11插入到母接头2中。台肩式连接头11中开有内孔，为了安装钻杆留下相应的空间。
28.进一步的，如图2所示，台肩式连接头11包括第一台肩15和第二台肩16，第二台肩16位于第一台肩15的根部。第一台肩15的外形呈锥台形，第一台肩15从外到内尺寸逐渐增大。第一台肩15的外侧面设置有外螺纹段14，通过外螺纹段14与母接头2可拆卸连接，一方面斜螺纹与直线螺纹相比，承受侧向载荷的能力更强，另一方面在在零件同样长度的条件下，斜螺纹的螺纹连接长度更长，有利于公接头1和母接头2连接更加紧密稳定。
29.进一步的，如图2所示，第一台肩15的端部外缘设置有第一倒角12，第一倒角12与第一台肩15径向之间夹角为60
°
，避免第一台肩15的外缘处出现直角的边缘，进而减少公接头1和母接头2连接时边缘磕碰的情况，并且在第一台肩15的端部外缘的留有一定空间，若部件发生细微晃动或轴向窜动的时候，也尽可能避免各部件边缘相撞。
30.进一步的，如图2所示，第一台肩15的端部内缘设置有第二倒角13，第二倒角13与第一台肩15径向之间夹角为60
°
，同样也是为了避免出现直角形的边缘，方便钻杆插入，并且通过第二倒角13留有一定空间，避免在部件发生细微运动的时候部件相撞，从而延长部件的使用寿命。
31.进一步的，结合图1和图2所示，第二台肩16的半径大于第一台肩15最大半径，第二台肩16靠近第一台肩15的外缘设置有倒角，倒角设置为45
°
，同样是为避免直角形的边缘。
32.进一步的，结合图2和图3所示，第一台肩15与第二台肩16之间设置有过渡部151。过渡部151与第一台肩15之间圆弧过渡，过渡位置半径r0.8
±
0.1mm。由于两个部件连接处是应力集中的位置，故采用圆弧过渡避免出现尖端应力过度集中。
33.进一步的，结合图2和图3所示，过渡部151与第二台肩16连接处开有凹槽，凹槽截面为半圆形，过渡位置半径r0.8
±
0.1mm，凹槽一方面是为了第二台肩16和第一台肩15圆滑过渡，另一方面凹槽提供安装密封圈的空间，保证连接处的密封性能。
34.进一步的，如图4所示，母接头2的端部开有台肩式连接孔21，台肩式连接孔21与台肩式连接头11螺纹配合，继而将公接头1和母接头2连接。
35.进一步的，如图4所示，台肩式连接孔21的内壁上设置有第一坡面22、第二坡面23和第三坡面24。第一坡面22、第二坡面23和第三坡面24从外到内依次布置，使台肩式连接孔21的内壁形成阶梯结构。台肩式连接孔21的孔口外缘设置有倒角，倒角与台肩式连接孔21径向夹角为45
°
。如图1所示，公接头1和母接头2连接，此时母接头2的端部与第二台肩16相抵，并且通过台肩式连接孔21外缘倒角和第二台肩16的倒角形成一个缓冲空间，当公接头1或母接头2发生细微进行径向晃动的时候，尽可能地避免零件边缘相撞。
36.进一步的，如图4所示，第一坡面22和第二坡面23之间设置有过渡面221，过渡面221为斜面，过渡面221与台肩式连接孔21径向之间夹角为60
°
。第一坡面22的倾斜程度大于第二坡面23，扩大台肩式连接孔21的开口是为了方便台肩式连接头11进入。
37.进一步的，如图4所示，第二坡面23的倾斜程度与第一台肩15的倾斜程度一致，第二坡面23上设置有内螺纹段231，内螺纹段231与外螺纹段14螺纹配合。
38.进一步的，如图4所示，第三坡面24与母接头2的轴向之间交角为30
°
。
39.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
40.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。