油井管特殊螺纹接头连接件的制作方法

专利名称：油井管特殊螺纹接头连接件的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种油井使用的管道接头，具体地说是一种特殊螺纹的管接头。
背景技术：
油井管特殊螺纹接头连接件在世界上已有100多种，其基本结构由连接螺纹，扭矩台阶、金属-金属过盈密封面等3部分组成。
其中的螺纹一般为扁体形螺纹或改进的扁体形螺纹形式，其导向面角一般为0°～60°，承载面角一般在-30°～20°；扭矩台阶一般为0°～15°的端面；金属-金属密封面为金属与金属过盈配合，一般为斜面/斜面，斜面/球面。这种密封方式在受轴向拉伸载荷时，会产生过盈量减少，接触应力下降，使密封面的密封性能下降。
另外还有圆柱孔/球面、圆柱孔/圆柱面等密封形式。这种密封形式虽然在受轴向拉伸载荷时，不会产生过盈量减少，从而不会使接触应力下降，但由于这种密封面的接触长度很短，接触应力很高，容易产生密封面的粘扣。
以上的公螺纹密封面在加工过程、运输过程及使用过程中，都容易碰伤，损害密封面的密封性能，增大了加工、运输与使用的难度。
技术内容本实用新型的目的是设计一种油井管特殊螺纹接头连接件，以改善螺纹件在使用中的密封完整性，使螺纹件在拉伸载荷下仍然具有良好的密封性能，同时避免密封面在搬运中碰伤。
其主要技术方案是在内、外螺纹件的配合面上分别设置螺纹段与位于配合面端部的扭矩台阶，其特征是在螺纹段与扭矩台阶间的配合面上设置主扭矩台阶。
在内、外螺纹件的配合面上、主扭矩台阶与扭矩台阶间分别设置相互配合的球面密封面与斜面密封面，在内螺纹件的主扭矩台阶与斜面密封间设置圆柱孔密封面，在外螺纹件的主扭矩台阶与球面密封间设置圆柱密封面。其中的圆柱孔密封面与圆柱密封面相互配合。
在扭矩台阶的端面与连接件的横截面间有夹角α。
本实用新型的优点是由于接头内外螺纹的密封面采用了斜面-球面+圆柱孔-圆柱面密封形式，克服了目前螺纹设计中仅用斜面-斜面、斜面-球面、圆柱孔-球面、圆柱孔-圆柱面等单一金属密封形式存在的密封性能不完全的缺点，充分利用了各种密封形式的优点，使本实用新型的特殊螺纹的密封性能在各种载荷下保持良好的状态。
本接头的形式为主扭矩台阶与扭矩台阶构成双扭矩台阶，螺纹采用API偏梯形螺纹，密封采用斜面-球面+圆柱孔-圆柱面密封，如图1所示，因主扭矩台阶与圆柱密封面很近，主扭矩台阶就成了圆柱密封面的保护屏障，使圆柱密封面在运输过程中不容易碰伤，因而本装置至少有一个密封面是安全的，它可靠地起着密封作用。
在密封面上扣时，当受到压缩或拉伸载荷，斜面-球面的接触应力上升(或下降)时，圆柱孔-圆柱密封面的接触应力能自动下降(或上升)，起到了调节的作用，从而使两个密封面的接触应力互为补充，进而达到良好的密封效果。


图1为本实用新型外螺纹件的结构图。
图2为本实用新型内螺纹件的结构图。
具体实施方式
如图所示在内、外螺纹件7、6的配合面上分别设置螺纹段5、5’与位于配合面端部的扭矩台阶4、4’，在螺纹段5、5’与扭矩台阶4、4’间的配合面上设置主扭矩台阶1、1’。内、外螺纹件7、6上的螺纹段用于相互连接，其中的扭矩台阶4、4’用于密封。
在内、外螺纹件7、6的配合面上、主扭矩台阶1、1’与扭矩台阶4、4’间分别设置相互配合的斜面密封面3与球面密封面3’。利用位于内外螺纹件7、6上的斜面密封3与球面密封3’的相互配合，可延长内外螺纹件的密封配合面，提高其密封效果。
在内螺纹件7的主扭矩台阶1与斜面密封3间设置圆柱孔密封面2，在外螺纹件6的主扭矩台阶1’与球面密封3’间设置圆柱密封面2’。利用圆柱孔密封面2与圆柱密封面2’的配合，组成第2道配合密封，以确保密封结构的可靠与稳定，进一步提高密封效果。
在扭矩台阶4、4’的端面与连接件的横截面间有夹角α。该夹角可在0°～15°间，利用该倾斜的端面来保证密封的可靠性。
权利要求1.油井管特殊螺纹接头连接件，在内、外螺纹件的配合面上分别设置螺纹段与位于配合面端部的扭矩台阶，其特征是在螺纹段与扭矩台阶间的配合面上设置主扭矩台阶。
2.根据权利要求1所述的连接件，其特征是在内、外螺纹件的配合面上、主扭矩台阶与扭矩台阶间分别设置相互配合的球面密封面与斜面密封面。
3.根据权利要求1或2所述的连接件，其特征是在内螺纹件的主扭矩台阶与斜面密封间设置圆柱孔密封面。
4.根据权利要求1或2所述的连接件，其特征是在外螺纹件的主扭矩台阶与球面密封间设置圆柱密封面。
5.根据权利要求1所述的连接件，其特征是在扭矩台阶的端面与连接件的横截面间有夹角α。
专利摘要本实用新型属于一种油井使用的管道接头，具体地说是一种特殊螺纹的管接头。其主要技术方案是在内、外螺纹件的配合面上依次设置螺纹段、主扭矩台阶及扭矩台阶，并在内、外螺纹件的主扭矩台阶与扭矩台阶间分别依次设置相互配合的球面密封面与斜面密封面。由于本接头的形式为主扭矩台阶与扭矩台阶构成双扭矩台阶，螺纹采用API偏梯形螺纹，密封采用斜面－球面+圆柱孔－圆柱面密封，如图1所示，因主扭矩台阶与圆柱密封面很近，主扭矩台阶就成了圆柱密封面的保护屏障，使圆柱密封面在运输过程中不容易碰伤，因而本装置至少有一个密封面是安全的，它可靠地起着密封作用。
文档编号E21B17/02GK2522610SQ0221826
公开日2002年11月27日 申请日期2002年1月8日 优先权日2002年1月8日
发明者朴龙华, 张居勤, 高连新, 张 杰 申请人:无锡西姆来斯石油专用管制造有限公司