一种圆螺纹牙型角度检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于石油套管螺纹参数检测装置及方法，具体涉及一种圆螺纹牙型角度检测装置及方法，解决了现有技术中石油套管圆螺纹的牙型角度检测难度大和效率低的问题。本发明专利技术的装置包括设置于表盘上的第一指针和第二指针，表盘的表面设有刻度，还包括第一触脚、第一连杆、第二触脚、第二连杆和基准座。第一触脚通过齿轮齿条和齿轮啮合的传动方式，第二触脚通过齿轮齿条传动，将两个触脚的位移分别通过第一连杆和第二连杆传动至第一指针和第二指针，从而在表盘上显示出相应的位移量，再结合第一触脚和第二触脚的径向长度通过公式换算得到牙型角度，经验证本发明专利技术的装置和方法检测结果准确可靠，通过简单巧妙的设计直观的得到牙型角度数据。

A device and method for measuring the angle of round thread

The invention belongs to a thread parameter detection device and method for petroleum casing, in particular to a round thread thread angle detection device and method, which solves the problems of high difficulty and low efficiency in detecting the thread angle of petroleum casing round thread in the prior art. The device of the invention includes a first pointer and a second pointer arranged on the dial, the surface of the dial is provided with a scale, and also includes a first contact foot, a first connecting rod, a second contact foot, a second connecting rod and a reference base. The first contact foot is driven by gear rack and gear mesh, the second contact foot is driven by gear rack, and the displacement of the two contact feet is respectively transmitted to the first pointer and the second pointer through the first connecting rod and the second connecting rod, so as to display the corresponding displacement on the dial, and then combined with the radial length of the first contact foot and the second contact foot, the tooth angle can be obtained by formula conversion. Experience The device and method of the invention are proved to have accurate and reliable detection results, and the tooth angle data can be directly obtained through simple and ingenious design.

【技术实现步骤摘要】
一种圆螺纹牙型角度检测装置及方法
本专利技术属于石油套管螺纹参数检测装置及方法，具体涉及一种圆螺纹牙型角度检测装置及方法。
技术介绍
石油套管是油气田开采所用的重要物资装备，其质量好坏直接影响油气田生产安全和开采效率。目前，各大油田采用的油套管多数执行API相关标准，如APISPEC5CT和APISPEC5B等。其中API圆螺纹套管由于其加工效率高，性能优良，在各大油田已经广泛使用。圆螺纹套管接头的螺纹参数都有明确的要求，规定了性能参数的目标值和公差范围。制造厂商根据产品标准要求加工石油套管，各项参数符合标准要求则判定为合格产品进行交付使用。在制造厂生产检验和油田实践应用中发现，石油套管接头的有些螺纹参数难以准确测量和判定。比如，对于圆螺纹套管的牙型角参数，APISPEC5B标准中要求套管螺纹牙型角度为60°，牙型角度公差为±1.5°。APISPEC5B标准虽然对牙型角度公差要求明确，但是没有明确如何测量。由于没有实用的测量工具，目前大多数工厂没把牙型角度作为生产检验的常检项目，只有在产品定型出期，或产品出现较大质量问题时才采用实验室方法进行少量的测量，检测效率低，检测成本高。但若不检测牙型角度对于石油套管接头螺纹有质量隐患，因此需要提出一种是用有效的石油套管圆螺纹牙型角测量装置和方法，来检验生产的石油套管圆螺纹牙型角度参数是否符合标准要求
技术实现思路
本专利技术的主要目的是在于解决现有技术中石油套管圆螺纹的牙型角度检测难度大和效率低的问题，提供一种圆螺纹牙型角度检测装置及方法。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种圆螺纹牙型角度检测装置，其特殊之处在于，包括第一指针、第二指针，设有刻度的表盘、第一触脚、第一连杆、第二触脚、第二连杆、基准座、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮以及双层套筒；第二连杆套设在第一连杆外，第二触脚的径向长度大于第一触脚的径向长度；基准座的下底面为水平面；表盘固定安装于基准座上方；第一连杆和第二连杆均自上而下穿过基准座；所述第一连杆下端固定连接第一触脚，上端外表面沿轴向设有第一齿段，第一齿段与第一齿轮相啮合，第一齿轮同时与第二齿轮啮合，第一齿轮圆心与第一齿段和第一齿轮接触点的连线垂直于第一齿轮与第二齿轮的圆心连线；所述第二连杆下端固定连接第二触脚，上端外表面沿轴向设有第二齿段，第二齿段与第三齿轮相啮合；第二齿轮安装在双层套筒的外筒上，第三齿轮安装在双层套筒的内筒上；双层套筒的内筒与外筒同轴且两者为间隙配合；第一指针和第二指针的一端分别固定于所述同心套筒的外筒与内筒上，另一端指向表盘的刻度。进一步地，第一齿轮与第二齿轮的传动比为1：1。进一步地，所述第一触脚与第一连杆为一体式结构；所述第二触脚与第二连杆为一体式结构。进一步地，所述第一触脚与第一连杆通过螺纹固定连接；所述第二触脚与第二连杆通过螺纹固定连接。一种如上所述圆螺纹牙型角度检测装置的检测方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：步骤1，对表盘调零，使第一指针和第二指针重合于表盘的零点；步骤2，使基准座的下底面与圆螺纹槽顶贴合，第一触脚和第二触脚插入圆螺纹槽内；步骤3，拨动第一指针和第二指针使第一触脚的侧面和第二触脚的侧面均与圆螺纹槽内侧壁接触；或拉动第一触脚和第二触脚使其均与圆螺纹槽内侧壁接触；步骤4，分别读取第一指针和第二指针在表盘上的读数，通过下式计算圆螺纹牙型角α：其中，D1为第一触脚的径向长度，D2为第二触脚的径向长度，d1为第一指针的读数，d2为第二指针的读数，i和r均为常数，取值范围0.8-1.2。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1.本专利技术的圆螺纹牙型角度检测装置中的第一触脚和第二触脚，分别通过第一连杆和第二连杆外表面的齿段与齿轮配合进行传动，其中第一齿轮又通过与第二齿轮啮合，将第一触脚的位移运动传递至第二齿轮；通过同心套筒，第一指针和第二指针同轴且相互独立转动，在表盘上分别显示第一触脚和第二触脚的移动情况。该装置结构简单，可视性强且易操作，在套管制造环节和油田现场均可使用。2.本专利技术两个触脚与相应连杆为一体式结构，一体式成型使装置的稳定性和精度更高。3.本专利技术本专利技术两个触脚与相应连杆还可以是分体式结构，通过螺纹配合连接，加工制造时更加便捷，运输更加便利。4.本专利技术的圆螺纹牙型角度检测方法，将牙型角度的检测借助上述检测装置转化为深度的检测，再通过较为简单的公式直接换算出结果，步骤简单，对检测人员的技术水平要求较低，涉及的参数较少，计算结果简单明了，准确可靠，可直接用换算结果与标准要求比对作为判定依据，检测难度较低且效率高。附图说明图1为本专利技术圆螺纹牙型角度检测装置的结构示意图；图2为本专利技术圆螺纹牙型角度检测装置工作状态的示意图；图3为本专利技术的传动结构示意图。其中，1-第一触脚；2-第二触脚；3-第一连杆；4-第二连杆；5-基准座；6-表盘；7-第一指针；8-第二指针；9-第一齿轮；10-第二齿轮；11-第三齿轮；12-第一齿段；13-第二齿段。具体实施方式下面将结合本专利技术的实施例和附图，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例并非对本专利技术的限制。如图1所示，一种圆螺纹牙型角度检测装置，包括第一指针7、第二指针8，设有刻度的表盘6、第一触脚1、第一连杆3、第二触脚2、第二连杆4、基准座5、第一齿轮9、第二齿轮10、第三齿轮11以及双层套筒；第二连杆4套设在第一连杆3外，第二触脚2的径向长度大于第一触脚1的径向长度，检测时，在圆螺纹内第一触脚1位于第二触脚2的下方，第二触脚2先接触到圆螺纹的侧壁，也正是利用第一触脚1和第二触脚2的径向长度差，以及在圆螺纹内的位移计算牙型角度；第一连杆3和第二连杆4均穿过基准座5，基准座5的下底面为水平面；表盘6固定安装于基准座5上方，第一连杆3和第二连杆4均自上而下穿过基准座5。检测时基准座5的下底面与圆螺纹的两侧边顶部相接触作为基准。所述第一连杆3一端固定连接第一触脚1，另一端外表面沿轴向设有第一齿段12，第一齿段12与第一齿轮9相啮合，第一齿轮9同时与第二齿轮10啮合，第一齿轮9圆心与第一齿段12中点的连线垂直于第一齿轮9与第二齿轮10的圆心连线。当第一触脚1发生移动时，第一连杆3带动第一齿段12运动，进而带动第一齿轮9转动，由于第一齿轮9与第二齿轮10啮合，因此第二齿轮10相应转动。所述第二连杆4一端固定连接第二触脚2，另一端外表面沿轴向设有第二齿段13，第二齿段13与第三齿轮11相啮合；第三齿轮11与第二齿轮10同心叠放。当第二触脚2发生移动时，第二连杆4带动第二齿段13运动，进而带动第三齿轮11转动。第二齿轮10安装在双层套筒的外筒上，第三齿轮11安装在双层套筒的内筒上；双层套筒的内筒与外筒同轴且两者为间隙配合；第一指针7和第二指针8的一端分别固定于所述同心套筒的外筒与内筒上，另一端指向表盘6的刻度。双层套筒保证了第一指针7和第二指针8本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种圆螺纹牙型角度检测装置，其特征在于，包括第一指针(7)、第二指针(8)，设有刻度的表盘(6)、第一触脚(1)、第一连杆(3)、第二触脚(2)、第二连杆(4)、基准座(5)、第一齿轮(9)、第二齿轮(10)、第三齿轮(11)以及双层套筒；/n第二连杆(4)套设在第一连杆(3)外，第二触脚(2)的径向长度大于第一触脚(1)的径向长度；基准座(5)的下底面为水平面；表盘(6)固定安装于基准座(5)上方；第一连杆(3)和第二连杆(4)均自上而下穿过基准座(5)；/n所述第一连杆(3)下端固定连接第一触脚(1)，上端外表面沿轴向设有第一齿段(12)，第一齿段(12)与第一齿轮(9)相啮合，第一齿轮(9)同时与第二齿轮(10)啮合，第一齿轮(9)圆心与第一齿段(12)和第一齿轮(9)接触点的连线垂直于第一齿轮(9)与第二齿轮(10)的圆心连线；/n所述第二连杆(4)下端固定连接第二触脚(2)，上端外表面沿轴向设有第二齿段(13)，第二齿段(13)与第三齿轮(11)相啮合；/n第二齿轮(10)安装在双层套筒的外筒上，第三齿轮(11)安装在双层套筒的内筒上；双层套筒的内筒与外筒同轴且两者为间隙配合；/n第一指针(7)和第二指针(8)的一端分别固定于所述同心套筒的外筒与内筒上，另一端指向表盘(6)的刻度。/n...

【技术特征摘要】
1.一种圆螺纹牙型角度检测装置，其特征在于，包括第一指针(7)、第二指针(8)，设有刻度的表盘(6)、第一触脚(1)、第一连杆(3)、第二触脚(2)、第二连杆(4)、基准座(5)、第一齿轮(9)、第二齿轮(10)、第三齿轮(11)以及双层套筒；
第二连杆(4)套设在第一连杆(3)外，第二触脚(2)的径向长度大于第一触脚(1)的径向长度；基准座(5)的下底面为水平面；表盘(6)固定安装于基准座(5)上方；第一连杆(3)和第二连杆(4)均自上而下穿过基准座(5)；
所述第一连杆(3)下端固定连接第一触脚(1)，上端外表面沿轴向设有第一齿段(12)，第一齿段(12)与第一齿轮(9)相啮合，第一齿轮(9)同时与第二齿轮(10)啮合，第一齿轮(9)圆心与第一齿段(12)和第一齿轮(9)接触点的连线垂直于第一齿轮(9)与第二齿轮(10)的圆心连线；
所述第二连杆(4)下端固定连接第二触脚(2)，上端外表面沿轴向设有第二齿段(13)，第二齿段(13)与第三齿轮(11)相啮合；
第二齿轮(10)安装在双层套筒的外筒上，第三齿轮(11)安装在双层套筒的内筒上；双层套筒的内筒与外筒同轴且两者为间隙配合；
第一指针(7)和第二指针(8)的一端分别固定于所述同心套筒的外筒与内筒上，另一端指向表盘(6)的刻度。


2.如权利要求1所述一种圆螺纹牙型角度检测装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫凯，王长安，韩华刚，姚欢，苏杭，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司管材研究所，北京隆盛泰科石油管科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61