用于實施烴井鉆進(jìn)與開采用螺紋接頭的組件以及得到的螺紋接頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于實施螺紋接頭的組件，所述組件具有第一管形部件和第二管形部件，第一管形部件和第二管形部件具有回轉(zhuǎn)軸線（10）并且每個管形部件都在其端部（1，2）之一配有至少一個第一螺紋區(qū)域（3，3a；4，4a），根據(jù)螺紋端部是陽式或陰式以及適于通過旋緊相互配合，第一螺紋區(qū)域?qū)嵤┰诠苄尾考耐庵苊婊騼?nèi)周面上，所述端部（1，2）結(jié)束于端面（7，8），其特征在于，至少螺紋區(qū)域之一，沿經(jīng)過回轉(zhuǎn)軸線（10）的縱剖面，在所述螺紋區(qū)域的嚙合螺紋的長度的至少10%上，具有循隨一連續(xù)的凹形曲線段（C）的型面。
【專利說明】用于實施烴井鉆進(jìn)與開采用螺紋接頭的組件以及得到的螺
紋接頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于實施烴井鉆進(jìn)與開采用螺紋接頭的組件，所述組件具有第一管形部件和第二管形部件，管形部件之一具有陽式螺紋端部，管形部件的另一個具有陰式螺紋端部，這兩個端部適于自鎖旋緊配合。本發(fā)明還涉及螺紋接頭，也稱為連接件，由兩個管形部件旋緊連接得到。
【背景技術(shù)】
[0002]所謂“烴井鉆進(jìn)和開采用”部件，指的是這樣的各種構(gòu)件：基本上呈管形，用于裝配至另一同類型或不同類型構(gòu)件，裝配后，要么構(gòu)成能夠鉆進(jìn)烴井的鉆桿柱，要么構(gòu)成用于維護(hù)的海底立管比如“修井立管（work over riser)”，要么構(gòu)成烴井開采中使用的厚度厚的套管柱或生產(chǎn)管柱。本發(fā)明尤其應(yīng)用于鉆桿柱中使用的部件，例如鉆桿“Drill Pipes”、重型鉆桿“Heavy Weight Drill Pipes”、鉆鋌“Drill Collars”，以及稱為“鉆具接頭”的連接鉆桿與重型鉆桿的連接部分。
[0003]公知地，鉆桿柱中使用的每個部件一般具有一個配有陽式螺紋區(qū)域的端部和一個配有陰式螺紋區(qū)域的端部，每個端部用于與另一個部件的相應(yīng)的端部進(jìn)行旋緊裝配，所述裝配限定一個連接件。如此構(gòu)成的鉆桿柱在鉆進(jìn)時從井面開始旋轉(zhuǎn)；因此，部件必須以大扭矩彼此旋緊，以便能夠傳遞允許在井中鉆進(jìn)的足夠的轉(zhuǎn)矩，而不會松脫或扭轉(zhuǎn)過大。
[0004]在普通產(chǎn)品上，一般借助于布置在用于旋緊的每個部件上的鎖止面的緊固配合，達(dá)到旋緊扭矩。但是，鑒于鎖止面的區(qū)域是管子厚度的一部分，在施加過大的緊固力矩時，快速達(dá)到鎖止面的塑化臨界值。
[0005]因此，已經(jīng)對螺紋進(jìn)行研制，以便能夠使鎖止面擺脫其不能夠承受的作用力的至少一部分乃至全部。該目標(biāo)已經(jīng)通過使用比如現(xiàn)有技術(shù)中US Re30647和US Re34467中述及的自鎖螺紋實現(xiàn)。在這類稱為自鎖的，英文為Self Locking Threads的螺紋中，陽式端部的螺紋(也稱為齒）和陰式端部的螺紋(也稱為齒)，螺距不變，但螺紋寬度是變化的。
[0006]更確切地說，當(dāng)遠(yuǎn)離陽式端部或陰式端部時，對于陽式端部或陰式端部的螺紋，螺紋(或齒）的齒頂寬度逐漸增大。這樣，陽式和陰式螺紋(或齒）通過一個鎖止在另一個中在與鎖止點相應(yīng)的位置完成旋緊過程。更確切地說，當(dāng)陽式螺紋(或齒）的齒側(cè)面擋靠在相應(yīng)的陰式螺紋(或齒)的齒側(cè)面上時，自鎖螺紋發(fā)生鎖定。在到達(dá)鎖定位置時，相互旋緊的陽式和陰式螺紋區(qū)域接納一個對稱面，其中，位于陽式螺紋區(qū)域端部的陽式和陰式齒的公共高度中部的寬度，相應(yīng)于位于陰式螺紋區(qū)域端部的陽式和陰式齒的公共高度中部的寬度。
[0007]因此，旋緊扭矩由齒側(cè)面之間的幾乎全部接觸面承受，總的面積非常明顯地大于現(xiàn)有技術(shù)中鎖止面構(gòu)成的總面積。
[0008]但是，這種接頭的螺紋區(qū)域的密封需要螺紋的齒側(cè)面之間、齒頂與齒根之間進(jìn)行接觸，在使用潤滑劑時，這使旋緊操作(也稱為裝配)復(fù)雜化。實際上，在接頭裝配之前，潤滑膜施加在陽式端部(也稱為公接頭“pin”)、陰式端部(也稱為母接頭“box”）的螺紋區(qū)域上，或者施加在兩者上。這種潤滑膜通常比需要的厚得多。因此，在接頭裝配時，過量的潤滑劑流經(jīng)螺紋區(qū)域，然后，在陽式管形部件的外凸肩處或在陰式管形部件的內(nèi)凸肩處排出。
[0009]另外，有時潤滑劑包容在螺紋中，產(chǎn)生反壓力，反壓力趨于分離相互交錯的螺紋。換句話說，如果徑向間隙或軸向間隙足夠小，即小于施加在螺紋區(qū)域上的潤滑劑的厚度，那么，潤滑劑在壓力下被包容。如果螺紋在例如螺紋的齒頂和齒根處以及在齒側(cè)面處緊密接觸，則尤其如此。因此，獲得緊固力矩的錯誤讀數(shù)。然后，一旦在不足夠的緊固力矩下使用，接頭可能不再密封，帶壓的多余潤滑劑可能泄漏。
[0010]已經(jīng)進(jìn)行研制，以彌補(bǔ)這些缺陷。文獻(xiàn)US6050610和US7350830提出在螺紋上加入一個槽，以排放潤滑劑。但是，槽的出現(xiàn)會削弱疲勞強(qiáng)度，且影響密封性。其它的解決方案被提出，比如在文獻(xiàn)US2007/0216160中被提出。
[0011]實際上，原理是在螺紋區(qū)域形成干擾，使螺紋之間的接觸壓力在某些部分區(qū)段上消除，以允許使?jié)櫥瑒┝魍?，從而避免過壓問題。
[0012]但是，這些結(jié)構(gòu)存在問題，因為螺紋區(qū)域的控制很復(fù)雜。實際上，需要確信干擾是否按照設(shè)計進(jìn)行或者是否有加工問題。此外，一給定區(qū)域的接觸壓力的減小應(yīng)通過提高相鄰區(qū)域的接觸壓力來補(bǔ)償。因此，這會產(chǎn)生卡死的危險性。
[0013]文獻(xiàn)US7850211提出一種具有間隙的自鎖螺紋，間隙可被布置在螺紋的齒頂與齒根之間以及在齒側(cè)面之間，使間隙的總?cè)莘e在螺紋的中央?yún)^(qū)域處最大，朝螺紋的端部方向逐漸減小。該解決方案也存在缺陷，使螺紋尺寸具有復(fù)雜的變化，因而使得加工和控制的操作精細(xì)。此外，總間隙容積在螺紋的中央?yún)^(qū)段處最大，這樣，同時在螺紋處布置不同的間隙，使連接不堅固，因為螺紋在該區(qū)段嚙合即自鎖越來越狹小。
[0014]因此，本發(fā)明旨在裝配時易于潤滑劑流通，而不損害接頭的密封性，也不影響其抗疲勞強(qiáng)度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]更確切地說，本發(fā)明涉及一種用于實施螺紋接頭的組件，所述組件具有第一管形部件和第二管形部件，第一管形部件和第二管形部件具有回轉(zhuǎn)軸線并且每個管形部件都在其端部之一配有至少一個第一螺紋區(qū)域，根據(jù)螺紋端部是陽式或陰式以及適于通過旋緊相互配合，第一螺紋區(qū)域?qū)嵤┰诠苄尾考耐庵苊婊騼?nèi)周面上，所述端部結(jié)束于端面，其特征在于，至少螺紋區(qū)域之一，在所述螺紋區(qū)域的嚙合螺紋的長度的至少10%上，沿經(jīng)過回轉(zhuǎn)軸線的縱剖面，具有對應(yīng)于一連續(xù)的凹形曲線段的型面。
[0016]本發(fā)明的可選特征、補(bǔ)充特征或置換特征說明如下。
[0017]凹形曲線段C可以是一圓弧或一橢圓，螺紋的最小高度降低10%至90%。
[0018]第一管形部件和第二管形部件每個可具有第二螺紋區(qū)域，根據(jù)螺紋端部是陽式或陰式以及適于通過旋緊相互配合，第二螺紋區(qū)域?qū)嵤┰诠苄尾考耐庵苊婊騼?nèi)周面上。
[0019]對于每個管形部件，第二螺紋區(qū)域可布置在第一螺紋區(qū)域的延長部分中。
[0020]第一管形部件和第二管形部件每個可具有金屬/金屬密封面，金屬/金屬密封面布置在第一螺紋區(qū)域和第二螺紋區(qū)域之間，金屬/金屬密封面適于在第一管形部件和第二管形部件彼此旋緊時進(jìn)行密封緊固配合。
[0021]金屬/金屬密封面之一可以是圓錐形的，而另一個是環(huán)形的。以是不完全的，以便在螺紋的齒頂和齒根
丁在0.1毫米至1.5毫米之間。
的圓錐形軸線平行而不匯交的圓錐形軸線
5；區(qū)域的螺旋按照角0偏置。
貧緊固安裝得到的螺紋接頭。
的制造方法，其特征在于，首先加工管形部轉(zhuǎn)軸線的縱剖面對應(yīng)于一連續(xù)的凹形曲線
明的特征和優(yōu)點。
個管形部件自鎖旋緊裝配得到的接頭的縱管形部件通過自鎖旋緊正在裝配的接頭的[0042]圖I示出本發(fā)明的第一實施方式，螺紋接頭處于擰緊狀態(tài)下，具有回轉(zhuǎn)軸線10，螺紋接頭具有第一管形部件和第二管形部件，第一管形部件具有相同的回轉(zhuǎn)軸線10并配有陽式端部1，第二管形部件具有相同的回轉(zhuǎn)軸線10并配有陰式端部2，陽式端部和陰式端部相互旋緊。兩個端部I和2每個都以一個相對于螺紋接頭的軸線10徑向定向的端面7、8結(jié)束，兩個端部分別配有螺紋區(qū)域3和4，螺紋區(qū)域相互配合，以使兩個部件通過旋緊相互裝配。所謂螺紋區(qū)域，指的是管形部件的具有連續(xù)螺紋即螺紋螺旋不間斷的圓周面區(qū)段。
[0043]螺紋區(qū)域3和4是公知的稱為“自鎖”類型的(也稱為螺紋的軸向?qū)挾群?或螺紋之間的間隙逐漸變化式)，以致在旋緊過程中逐漸進(jìn)行軸向緊固，直至最終鎖定位置。
[0044]圖2示出圖I的接頭，不同之處在于，接頭處于旋緊過程中。所謂自鎖螺紋區(qū)域，指的是螺紋區(qū)域具有下面詳述的特征。陽式螺紋(或齒)32具有不變的螺距，正如同陰式螺紋(或齒）42具有不變的螺距，而它們的寬度朝各自端面7、8的方向是減小的，以致在旋緊過程中，陽式螺紋(或齒）32和陰式螺紋(或齒）42以相互鎖定在一確定的位置而結(jié)束。
[0045]更確切地說，陰式螺紋區(qū)域4的支承齒側(cè)面40之間的螺距LFPb是恒定的，正如同陰式螺紋區(qū)域的嚙合齒側(cè)面41之間的螺距SFPb是恒定的，具有的特性是支承齒側(cè)面40之間的螺距大于嚙合齒側(cè)面41之間的螺距。同樣，陽式嚙合齒側(cè)面31之間的螺距SFPp是恒定的，正如同陽式支承齒側(cè)面30之間的螺距LFPp是恒定的。此外，陽式嚙合齒側(cè)面31和陰式嚙合齒側(cè)面41各自之間的螺距SFPp和SFPb彼此相等，且小于彼此也相等的陽式支承齒側(cè)面30和陰式支承齒側(cè)面40各自之間的螺距LFPp和LFPb。
[0046]圖2還示出陽式端部I的厚度ep，也稱為陽式端部I的臨界截面，其不由所述端部的外徑ODp與內(nèi)徑IDp之差限定，而是在螺紋區(qū)域3的基部即在最后的螺紋處予以限定。同樣，陰式端部2的厚度eb，也稱為陰式端部2的臨界截面，不由外徑ODp與內(nèi)徑IDp之差限定，而是在螺紋區(qū)域4的基部即最后的螺紋處予以限定。因此，根據(jù)陽式端部I的厚度ep，限定陽式端部的臨界截面，根據(jù)陰式端部2的厚度eb，限定陰式端部的臨界截面，所述臨界截面實際上是陽式端部或陰式端部在厚度區(qū)域ep和eb處進(jìn)行橫截面時的表面。
[0047]因此，將接頭的效率系數(shù)限定為等于陽式端部的臨界截面和陰式端部的臨界截面之間的最小值與管子的標(biāo)準(zhǔn)截面之比。自然地，管子的標(biāo)準(zhǔn)截面與遠(yuǎn)離螺紋區(qū)域測得的螺紋部件的厚度有關(guān)。該厚度對于陽式部件和陰式部件是恒定的。該厚度利用ODb與IDb之差和根據(jù)ODp與IDp之差進(jìn)行計算。接頭的效率系數(shù)概念與接頭的抗疲勞強(qiáng)度有關(guān)。
[0048]圖3示出本發(fā)明的第二種實施方式，螺紋接頭處于旋緊狀態(tài)。接頭具有回轉(zhuǎn)軸線10，接頭具有第一管形部件和第二管形部件，第一管形部件具有相同的回轉(zhuǎn)軸線10且配有陽式端部1，第二管形部件具有相同的回轉(zhuǎn)軸線10且配有陰式端部2，陽式端部和陰式端部相互旋緊。兩個端部I和2每個都以一個相對于螺紋接頭的軸線10徑向定向的端面7、8結(jié)束。第一和第二管形部件分別配有第一和第二螺紋區(qū)域3a、3b和4a、4b，它們相互配合，以使兩個部件通過旋緊相互裝配。螺紋區(qū)域也是公知的稱為“自鎖”類型的。
[0049]根據(jù)第一變型，陽式端部的螺紋區(qū)域3a和3b沿同一方向20排齊。換句話說，第二管形螺紋區(qū)域3b布置在第一螺紋區(qū)域3a的延長部分中。同樣，陰式端部的螺紋區(qū)域4a和4b沿同一方向20排齊。陽式端部的第一螺紋區(qū)域3b和第二螺紋區(qū)域3a分別車有最先的螺紋38b、38a和最后的螺紋39b、39a。同樣，陰式端部的第一螺紋區(qū)域4a和第二螺紋螺紋區(qū)域4b分別車有最先的螺紋49a、49b和最后的螺紋48a、48b。[0050]根據(jù)圖上未示出的另一變型，也可考慮一種分級接頭，其對于每個陽式部件或陰式部件具有兩個不排齊但沿平行方向布置的螺紋區(qū)域。
[0051]圖4是圖I和2所示的陽式部件的細(xì)部圖。根據(jù)本發(fā)明，至少螺紋區(qū)域之一沿經(jīng)過軸線10的縱剖面，在所述螺紋區(qū)域的嚙合螺紋的大部分上，具有循隨一連續(xù)凹形曲線段C的型面。所謂“沿著一曲線段的型面”，指的是當(dāng)經(jīng)過軸線10做出縱剖面時，螺紋的齒頂每個都內(nèi)切于屬于剖面平面的唯一一條曲線上。如圖4所示，是陽式端部的螺紋區(qū)域3具有沿曲線C的型面。
[0052]所謂連續(xù)曲線，指的是曲線不具有拐點。所謂凹形曲線，指的是其定向成使螺紋區(qū)域的型面呈凹形。此外，這種型面應(yīng)用在嚙合螺紋的至少10%的長度上。所謂嚙合螺紋，指的是與嚙合部分的螺紋進(jìn)行接觸的螺紋，其相對于“不完全”螺紋而言，所述“不完全”螺紋位于螺紋的端部，在其不與嚙合部分的螺紋進(jìn)行接觸的范圍內(nèi)差不多不承受旋緊作用力。換句話說，陽式螺紋區(qū)域的螺紋的齒頂35a沿著該曲線段C。
[0053]圖4還示出現(xiàn)有技術(shù)中公知螺紋的型面SP，其與符合本發(fā)明的沿著曲線C的螺紋的變鈍的型面顯然有區(qū)別。因此可知，通過曲線C在螺紋中實現(xiàn)的凹形設(shè)置出潤滑劑的流通。還可知，螺紋的凹形型面不影響在其上實施所述型面的螺紋件的臨界截面。因此，接頭的效率系數(shù)得以保持。
[0054]作為選擇，本發(fā)明可不應(yīng)用于陽式螺紋區(qū)域，而是應(yīng)用于陰式螺紋區(qū)域。同樣，也可使陽式螺紋區(qū)域和陰式螺紋區(qū)域同時具有凹形型面。
[0055]圖5是圖3所示的陽式部件的細(xì)部圖。根據(jù)本發(fā)明，至少螺紋區(qū)域之一沿經(jīng)過軸線10的縱剖面所具有的型面，在所述螺紋區(qū)域的嚙合螺紋的大部分上，對應(yīng)于一連續(xù)凹形曲線段C。如圖5所示，是陽式端部的螺紋區(qū)域3a具有沿曲線C的型面。有利地，凹形曲線型面應(yīng)用于陽式部件的第二螺紋區(qū)域3a，即最遠(yuǎn)離陽式端部I的管形部件的端面7的螺紋區(qū)域。實際上，這樣，潤滑劑的壓力在陽式部件的厚度最小的部位降低。
[0056]無論是圖5所示的與配有兩個排齊的螺紋的接頭相應(yīng)的實施方式，還是圖4所示的與僅配有單一螺紋的接頭相應(yīng)的實施方式，關(guān)于曲線段的型面，本 申請人:已考慮多種可能性。作為非限制性實施例，曲線段可以是多項式曲線段、橢圓曲線段或者圓曲線段。
[0057]優(yōu)選地，最好采用圓弧或橢圓，以使螺紋的最低高度減小10%到90%。換句話說，螺紋區(qū)域在一區(qū)段上凹進(jìn)，以使螺紋的高度盡量減小成螺紋初始高度的10%至90%的數(shù)值。
[0058]如圖I和2所示和有利地，陽式螺紋(或齒）和陰式螺紋(或齒）沿經(jīng)過螺紋接頭的軸線10看，具有一總體上呈燕尾形的型面，使之在旋緊之后彼此牢固嚙合。
[0059]這種增補(bǔ)的保證可擺脫稱為“跳離（jump out)”的危險，該危險對應(yīng)于當(dāng)連接件承受很大的彎曲力或拉力時，陽式螺紋和陰式螺紋發(fā)生松脫。更確切地說，相對于通常稱為“梯形”的螺紋，燕尾形螺紋的幾何形狀增大裝配的徑向剛度，“梯形”的螺紋的軸向?qū)挾葟穆菁y的齒根到齒頂逐漸減小。
[0060]有利地和如圖2所示，管形部件的螺紋3和4沿錐形母線20定向，以便于旋緊的漸進(jìn)。一般來說，該錐形母線與軸線10形成的角度的數(shù)值范圍包括在I度至6度。在目前的情況下，錐形母線確定為通過支承齒側(cè)面的中部。
[0061]有利地，如圖2所示，陽式和陰式螺紋區(qū)域的齒頂和凹陷底部平行于螺紋接頭的軸線10。實際上，這便于加工。[0062]有利地，第一和第二管形部件每個都具有一個金屬/金屬密封面37、47，密封面布置在它們的第一和第二螺紋區(qū)域之間，金屬/金屬密封面37和47適于在第一和第二管形部件彼此旋緊時進(jìn)行密封緊固配合。
[0063]優(yōu)選地,金屬/金屬密封面37、47之一是圓錐形,而另一個是環(huán)形。布置在陽式端部的管形部件上的環(huán)形的面的半徑可在40毫米至80毫米之間，圓錐形的面布置在陰式端部的管形部件上，錐度在5%至15%之間。
[0064]優(yōu)選地，在從經(jīng)過連接件的軸線10的縱剖面看的陽式螺紋區(qū)域的一部分型面循隨一段凹形曲線的情況中，陰式螺紋端部的螺紋齒頂與陽式螺紋端部的螺紋齒根相互影響。因此，保持陰式螺紋齒頂和陽式螺紋凹陷部之間的緊密接觸，而變化的間隙布置在陽式齒頂和陰式螺紋凹陷部之間。
[0065]優(yōu)選地，螺紋區(qū)域的最先的和最后的螺紋是不完全的。所謂不完全的螺紋，指的是位于螺紋端部3和4的螺紋38、39和48、49 (圖2)，其高度被剃去，以在螺紋的齒頂和齒根之間布置間隙。
[0066]這樣，旋緊后潤滑劑的壓力由于螺紋中的間隙增大而大為減小，以便提高密封性能。因此，沒有反壓力或反壓力很小，其減小陽式端部與陰式端部的分離和密封支承上的接觸壓力。這樣也可具有更為正確的旋緊曲線，因為不會由于潤滑劑施加的反壓力而變形。
[0067]因此，可在不完全螺紋的齒頂和齒根之間選擇間隙j，其包括在O. I毫米至3毫米之間。
[0068]圖6示出本發(fā)明的接頭沿著螺紋的間隙變化?？芍?，在完全螺紋區(qū)域ZP，間隙隨著循隨螺紋區(qū)域凹形曲線C的型面而增大。在完全螺紋區(qū)域ZP的兩側(cè)，具有不完全的螺紋區(qū)域ZI。不完全的螺紋區(qū)域以一最小間隙連接于區(qū)域ZP，用于間隙重新增大直至螺紋區(qū)域的末尾。應(yīng)當(dāng)指出，完全螺紋區(qū)域ZP中的間隙在O. 25毫米至O. 8毫米之間，而不完全螺紋區(qū)域ZI中的間隙在O. 25毫米至I毫米之間。
[0069]顯然，本發(fā)明還包括在同一螺紋上實施兩個甚至多個凹形曲線段的實施方式。這樣可限制螺紋高度降低，并因此保持螺紋之間的嚙合。換句話說，潤滑劑的流通沿具有一系列去除部（d6lardage)的螺紋布置，同時使連接件防止螺紋松脫（“jump out”）的危險。圖8給出一個實施例，其示出對應(yīng)于兩個去除部的實施方式。在這種情況下，螺紋件之一具有的螺紋配有循隨兩個凹形曲線的螺紋的型面。
[0070]本發(fā)明還包括有關(guān)凹形曲線在螺紋型面上定位的不同實施方式。因此，曲線可居中在螺紋的中部上，也可向螺紋的端部之一偏置。圖7示出一個實施例，其中，曲線是偏置的而不居中。
[0071]因此，由本發(fā)明的管形部件安裝得到的螺紋接頭具有符合于規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的緊固力矩。這種接頭尤其用于鉆進(jìn)應(yīng)用中。有利地，陽式和/或陰式螺紋的齒頂可與陰式和/或陽式螺紋的凹陷部相互影響。這樣可避免潤滑劑被困束，在向螺紋的齒側(cè)面旋緊時，潤滑劑被排出。
[0072]顯然，本發(fā)明可應(yīng)用于具有兩個乃至多個連續(xù)的和分級的螺紋區(qū)域的連接件，SP其中，螺紋區(qū)域的錐形軸線平行而不匯交。
[0073]本發(fā)明也可應(yīng)用于具有多個螺紋螺旋的連接件，這些連接件從而具有稱為多頭式(mUlti-d6partS)的螺紋。在這種情況下，第二螺紋區(qū)域的螺旋相對于第一螺紋區(qū)域的螺旋按照角?！偏置。
[0074]關(guān)于這種接頭的制造，本發(fā)明提出一種制造方法，制造可應(yīng)用于陽式端部部件、也可應(yīng)用于陰式端部部件的管形部件。該方法的特征在于，首先加工管形部件的端部之一，以獲得一型面，該型面沿經(jīng)過軸線的縱剖面對應(yīng)于一連續(xù)凹形曲線段，然后進(jìn)行螺紋區(qū)域的加工。
[0075]該方法具有操作簡單的優(yōu)越性，因為第一步驟是進(jìn)行根據(jù)車削操作完全可控制的部件端部的去除。去除步驟后進(jìn)行加工的第二步驟，是傳統(tǒng)的螺紋區(qū)域加工步驟。
【權(quán)利要求】
1.用于實施螺紋接頭的組件，所述組件具有第一管形部件和第二管形部件，第一管形部件和第二管形部件具有回轉(zhuǎn)軸線(10)并且每個管形部件都在其端部(1，2)之一配有至少一個第一螺紋區(qū)域(3，3a ;4，4a)，根據(jù)螺紋端部是陽式或陰式以及適于通過旋緊相互配合，第一螺紋區(qū)域?qū)嵤┰诠苄尾考耐庵苊婊騼?nèi)周面上，所述端部(1，2)結(jié)束于端面(7，8)，其特征在于，至少螺紋區(qū)域之一，在所述螺紋區(qū)域的嚙合螺紋的長度的至少10%上，沿經(jīng)過回轉(zhuǎn)軸線(10)的縱剖面，具有循隨一連續(xù)的凹形曲線段(C)的型面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于實施螺紋接頭的組件，其特征在于，凹形曲線段(C)是一圓弧或一橢圓，螺紋的最小高度降低10%至90%。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的用于實施螺紋接頭的組件，其特征在于，第一管形部件和第二管形部件每個都具有第二螺紋區(qū)域(3b ;4b)，根據(jù)螺紋端部是陽式或陰式以及適于通過旋緊相互配合，第二螺紋區(qū)域?qū)嵤┰诠苄尾考耐庵苊婊騼?nèi)周面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于實施螺紋接頭的組件，其特征在于，對于每個管形部件，第二螺紋區(qū)域(3b ；4b)布置在第一螺紋區(qū)域(3a ；4a)的延長部分中。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的用于實施螺紋接頭的組件，其特征在于，第一管形部件和第二管形部件每個都具有金屬/金屬密封面(37 ;47)，金屬/金屬密封面布置在第一螺紋區(qū)域(3a ；4a)和第二螺紋區(qū)域(3b ；4b)之間，金屬/金屬密封面(37 ；47)適于在第一管形部件和第二管形部件彼此旋緊時進(jìn)行密封緊固配合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于實施螺紋接頭的組件，其特征在于，金屬/金屬密封面(37 ;47)之一是圓錐形的，而另一個是環(huán)形的。
7.根據(jù)權(quán)利要求 5所述的用于實施螺紋接頭的組件，其特征在于，環(huán)形的面布置在陽式端部的管形部件上，環(huán)形的面的半徑在40毫米至80毫米之間，圓錐形的面布置在沿I度至6度之間的錐度的陰式端部的管形部件上。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的用于實施螺紋接頭的組件，其特征在于，所述螺紋區(qū)域或每個螺紋區(qū)域(3 ；4)的圓錐形母線(20)與管形部件的回轉(zhuǎn)軸線(10)形成的角度大于0.5度，優(yōu)選等于5度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于實施螺紋接頭的組件，其特征在于，螺紋區(qū)域(3，3a，3b；4，4a，4b)是自鎖式的，從通過第一管形部件和第二管形部件的回轉(zhuǎn)軸線(10)的縱剖面來看，螺紋(32 ；42)具有螺紋齒頂(35，45)、螺紋齒根(36，46)、支承齒側(cè)面(30 ;40)、嚙合齒側(cè)面(31 ;41)，每個管形部件的螺紋齒頂(35，45)的寬度向所述管形部件的端面(7 ;8)的方向減小，而螺紋齒根(36，46)的寬度增大。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于實施螺紋接頭的組件，其特征在于，陽式和陰式的管形部件的螺紋具有燕尾形型面。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至9中任一項所述的用于實施螺紋接頭的組件，其特征在于，對應(yīng)于一凹形曲線段(C)的型面應(yīng)用于距陽式端部(I)的管形部件的端面(7)最遠(yuǎn)的螺紋區(qū)域(3a)。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的用于實施螺紋接頭的組件，其特征在于，至少螺紋區(qū)域之一沿經(jīng)過回轉(zhuǎn)軸線(10)的縱剖面具有循隨至少兩個連續(xù)的凹形曲線段的型面。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的用于實施螺紋接頭的組件，其特征在于，螺紋區(qū)域的最先的螺紋和最后的螺紋是不完全的，以便在螺紋的齒頂和齒根之間布置間隙。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于實施螺紋接頭的組件，其特征在于，在不完全的螺紋的齒頂與齒根之間的間隙(j)在0.1毫米至3毫米之間。
15.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于實施螺紋接頭的組件，其特征在于，對于每個管形部件，第二螺紋區(qū)域(3b ；4b)沿著與第一螺紋區(qū)域(3a ；4a)的圓錐形軸線平行而不匯交的圓錐形軸線布置。
16.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于實施螺紋接頭的組件，其特征在于，對于每個管形部件，第二螺紋區(qū)域(3b ;4b)的螺旋相對于第一螺紋區(qū)域(3a ;4a)的螺旋按照角α偏置。
17.螺紋接頭，其通過根據(jù)權(quán)利要求4至16中任一項所述的組件的自鎖緊固安裝得到。
18.具有回轉(zhuǎn)軸線(10)的管形部件的制造方法，其特征在于，首先加工管形部件的端部之一，以獲得一型面，該型面沿經(jīng)過回轉(zhuǎn)軸線(10)的縱剖面對應(yīng)于一連續(xù)的凹形曲線段，然后再次加工以獲得 根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項所述的螺紋區(qū)域。
【文檔編號】F16L15/00GK103842608SQ201280044474
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月13日
【發(fā)明者】J-G·貝斯 申請人:瓦盧萊克油氣法國公司