变为面接触，使啮合后的螺纹自锁，同时增大卸扣时的摩擦力，从而实现大大提高卸扣矩扭。
[0026]第一接头10内孔为圆锥形结构，第一接头10具有入口端，在第一接头10内远离入口端的方向，内螺纹齿底111的直径逐渐减小。
[0027]第一接头10内有第一密封端面12，第二接头20内设置有与第一密封端面12配合的第二密封端面22。设置内螺纹齿底111与外螺纹齿顶211的接触密封和第一密封端面12与第二密封端面22配合的双重密封结构，使连接结构的密封性能更高。
[0028]本发明实施例中的内螺纹段11可采用碳钢制成，也可使用铝合金制成，外螺纹段21由销合金制成。
[0029]优选地，内螺纹齿底111与内螺纹段11的轴线之间的夹角a的大小为
14。^ a ^ 16° 。
[0030]改变夹角a的大小能够改变外螺纹齿顶211与内螺纹齿底111之间的摩擦力，影响螺纹连接后的自锁效果。当夹角a在上述范围内取值时，外螺纹齿顶211既能有效地实现啮合螺纹的自锁，又能有效的保证整个螺纹连接的连接强度。本发明实施例中，当夹角a=15°时，螺纹连接的自锁效果和连接强度达到最佳。
[0031]优选地，本发明实施例中的内螺纹段11为锥形螺纹段，该锥形螺纹段的螺纹为长圆螺纹，螺距为每英寸6牙，锥度为1:8，该锥形螺纹段的长度为105mm。外螺纹段21的螺距、锥度、螺纹长度均与内螺纹段11相同。
[0032]应用本发明实施例中的铝合金钻杆管体与接头的连接结构装配时，将第二接头20由第一接头10的入口端旋入，使内螺纹段11和外螺纹段21配合，当第二接头20的第二密封端面22和第一接头10的第一密封端面12接触并相互挤压，使上扣扭矩达到预期的扭矩值时停止上扣。在第二接头的旋入过程中，由于齿高的不同，外螺纹齿顶211与内螺纹齿底111挤压而沿内螺纹齿底111的斜面发生塑性变形，从而使外螺纹齿顶211的顶端与内螺纹齿底111的接触形式由线接触改为面接触，摩擦力增加，实现螺纹连接防松的自锁功能。
[0033]进一步地，由于外螺纹齿顶211的塑性变形，使外螺纹齿顶211的顶端与内螺纹齿底111的接触面发生粘结，使螺纹连接的卸扣扭矩进一步增加，进一步达到螺纹连接防松的自锁功能。
[0034]需要说明的是，应用本发明实施例中的铝合金钻杆管体与接头的连接结构，能够大大提高卸扣扭矩，经过多次实验，本发明实施例中的铝合金钻杆管体与接头的连接结构的卸扣扭矩为上扣扭矩的1.5至2倍。
[0035]从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果:通过内螺纹齿底斜面角度的特殊设计，使相互啮合的外螺纹牙的齿高大于内螺纹牙的齿高，在啮合时，外螺纹牙的齿顶因与内螺纹的齿底挤压而沿齿底斜面发生塑性变形，使啮合后的螺纹发生自锁，有效防止啮合螺纹的松扣。同时，由于啮合时外螺纹牙的齿顶与内螺纹的齿底挤压产生的塑性变形使外螺纹牙齿顶与内螺纹齿底的摩擦面积增加，外螺纹齿顶与内螺纹齿底接触面发生粘结，进一步增加防松效果，从而获得更高的卸扣扭矩。
[0036]此外，内螺纹齿底与外螺纹齿顶的接触密封和第一密封端面与第二密封端面配合的双重密封结构，使接头的密封性能更高。本发明能有效地实现管体与接头螺纹连接间预期的密封性能和卸扣扭矩，同时，由于本发明并不需要对铝合金钻杆管体与接头的连接结构进行加热或者冷却，操作更为简单，可以达到提高装配效率的目的。
[0037]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种铝合金钻杆管体与接头的连接结构，其特征在于，所述铝合金钻杆管体与接头的连接结构包括: 第一接头(10)，设置有内螺纹段(11)，所述内螺纹段(11)的内螺纹齿底(111)为斜面； 第二接头(20)，所述第二接头(20)设置有能够与所述内螺纹段(11)配合的外螺纹段(21)，所述外螺纹段(21)的螺纹牙型完整，且所述外螺纹段(21)的螺纹齿高大于所述内螺纹段(11)的螺纹齿高。
2.根据权利要求1所述的铝合金钻杆管体与接头的连接结构，其特征在于，所述第一接头(10)内孔为圆锥形结构，所述第一接头(10)具有入口端，在所述第一接头(10)内沿远离所述入口端的方向，所述内螺纹齿底(111)的直径逐渐减小。
3.根据权利要求2所述的铝合金钻杆管体与接头的连接结构，其特征在于，所述内螺纹齿底(111)与所述内螺纹段(11)的轴线之间的夹角a的大小为14° SaS 16°。
4.根据权利要求1所述的铝合金钻杆管体与接头的连接结构，其特征在于，所述内螺纹段(11)的长度等于所述外螺纹段(21)的长度。
5.根据权利要求4所述的铝合金钻杆管体与接头的连接结构，其特征在于，所述内螺纹段(11)的锥度为1:8。
6.根据权利要求1所述的铝合金钻杆管体与接头的连接结构，其特征在于，所述内螺纹段(11)的材料强度大于或等于所述外螺纹段(21)的材料强度。
7.根据权利要求1所述的铝合金钻杆管体与接头的连接结构，其特征在于，所述第一接头(10)有第一密封端面(12)，所述第二接头(20)内设置有与所述第一密封端面(12)配合的第二密封端面(22)。
8.根据权利要求1所述的铝合金钻杆管体与接头的连接结构，其特征在于，外螺纹段(21)的锥度为1:8。
9.根据权利要求8所述的铝合金钻杆管体与接头的连接结构，其特征在于，所述第二接头(20)的外螺纹段(21)的外螺纹齿顶(211)为圆弧形。
【专利摘要】本发明提供了一种铝合金钻杆管体与接头的连接结构，铝合金钻杆管体与接头的连接结构包括：第一接头，设置有内螺纹段，内螺纹段的内螺纹齿底为斜面；第二接头，第二接头设置有能够与内螺纹段配合的外螺纹段，外螺纹段的螺纹牙型完整，且外螺纹段的螺纹齿高大于内螺纹段的螺纹齿高。通过将内螺纹齿底设计成斜面结构，在啮合时，外螺纹牙的齿顶因与内螺纹的齿底挤压而沿齿底斜面发生塑性变形，使啮合后的螺纹发生自锁，有效防止啮合螺纹的松扣。同时，由于啮合时外螺纹牙的齿顶与内螺纹的齿底挤压产生的塑性变形使外螺纹牙齿顶与内螺纹齿底的摩擦面积增加，外螺纹齿顶与内螺纹齿底接触面发生粘结，进一步增加防松效果，从而获得更高的卸扣扭矩。
【IPC分类】E21B17-042
【公开号】CN104533311
【申请号】CN201410741913
【发明人】刘永刚, 李方坡, 李孝军
【申请人】中国石油天然气集团公司, 中国石油天然气集团公司管材研究所
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月5日