一种高强度的螺纹副制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高强度的螺纹副，涉及机械连接技术领域。本实用新型专利技术包括第一连接元件和第二连接元件，第一连接元件与第二连接元件螺纹连接，第一连接元件包括元件主体和连接部，元件主体的半径大于连接部的半径，连接部的外表面设有外螺纹，第二连接元件一端的端部开设有与连接部相适配的内螺纹孔；第一连接元件的元件主体与连接部连接的端面为外螺纹端面，外螺纹端面为10°～15°的锥面，第二连接元件的端面与外螺纹端面相适配。本实用新型专利技术的第一连接元件的外螺纹端面与第二连接元件中的内螺纹孔端部的内螺纹端面相适配，使其具有较高的密封性和连接强度。

A high strength thread pair

The utility model discloses a high-strength thread pair, which relates to the technical field of mechanical connection. The utility model includes a first connecting element and a second connecting element, the first connecting element is connected with the second connecting element by screw thread, the first connecting element includes the element main body and the connecting part, the radius of the element main body is larger than the radius of the connecting part, the outer surface of the connecting part is provided with an external screw thread, the end of the second connecting element is provided with an internal screw hole which is suitable for the connecting part; the first connecting element The end face of the element main body and the connecting part is the external thread end face, and the external thread end face is a conical face of 10 \u00b0 ~ 15 \u00b0. The end face of the second connecting element is compatible with the external thread end face. The external thread end face of the first connecting element of the utility model is matched with the internal thread end face of the internal thread hole end part of the second connecting element, so that the utility model has high sealing property and connection strength.

【技术实现步骤摘要】
一种高强度的螺纹副
本技术涉及机械连接
，更具体的是涉及一种高强度的螺纹副。
技术介绍
随着石油工业的发展，页岩油、气的开发，探明地下岩层结构、地下水、石油、天然气及矿产资源情况，利用钻机打井。石油、天然气开采更离不开打井，地质钻探用石油钻探用无缝钢管是钻井的主要器材，主要包括岩芯外管、岩芯内管、套管、钻杆等。由于钻探用管要深入到几千米地层深度工作，工作条件极为复杂，钻杆承受拉、压、弯曲、扭转和不均衡冲击载荷等应力作用，还要受到泥浆、岩石磨损，因此，要求管材连接必须具有足够的强度、硬度、耐磨性和冲击韧性，在钻探中，随着钻井工作的进展需要不断加接钻杆。现用的钻杆多为按平原地区石油钻探设制，较重较长，另外由于钻杆较长，工艺性差，不易制造，所以造价较高。常用连接API螺纹：包括油管圆螺纹、套管短圆螺纹、套管长圆螺纹、套管偏梯形螺纹、管线管螺纹等，要求具有特殊密封性能、连接性能以及其它性能的螺纹扣型。上述扣型在特定的服役条件下容易发生变形、断裂、表面损伤而失去原有功能的现象。失效的主要形式有：挤毁、滑脱、破裂、泄漏、腐蚀、粘结、磨损等。
技术实现思路
针对上述问题，本技术的目的在于提供一种高强度的螺纹副，以提高螺纹的抗疲劳强度和密封效果，同时提高螺纹轴的抗弯能力。本技术为了实现上述目的具体采用以下技术方案：一种高强度的螺纹副，包括第一连接元件和第二连接元件，所述第一连接元件与第二连接元件螺纹连接，所述第一连接元件包括元件主体和连接部，所述元件主体的半径大于连接部的半径，所述连接部的外表面设有外螺纹，所述第二连接元件一端的端部开设有与连接部相适配的内螺纹孔；所述第一连接元件的元件主体与连接部连接的端面为外螺纹端面，所述外螺纹端面为10°～15°的锥面，第二连接元件设有内螺纹孔一端的端面与外螺纹端面相适配。本技术较佳的实施例中，外螺纹或内螺纹的牙型半角α为40°～45°，牙型半角β为3°～7°，牙型角的增大可以增大牙型底部圆角，有利于提高螺纹抗疲劳强度。本技术较佳的实施例中，外螺纹和制动端面之间至少设有两个螺距的非螺纹引入区，非螺纹引入区可以增加在高应力水平下工作的钢的抗弯能力，并涉及交变的动态应力情况下保证螺纹副的同轴。本技术较佳的实施例中，连接部具有沿外螺纹线性方向的锥度，所述内螺纹孔为与连接部相适配的锥形内螺纹孔。本技术较佳的实施例中，连接部的锥度在1:16～1:32之间。与现有技术相比，本技术的有益效果如下：(1)本技术中的第一连接元件与第二连接元件之间通过外螺纹端面和内螺纹端面进行配合，此种配合方式相对于直面接触增加了接触面积，通过在径向应力施加在螺纹的区域，防止液体从螺纹处渗漏以及螺纹的涨扣脱落等问题的发生，其连接强度可达到普通螺纹连接强度的1.6～2倍。(2)相对于传统的螺纹，改变了螺纹的牙型角进而增大牙型底部圆角R，提高了螺纹抗疲劳的强度。(3)通过在外螺纹和外螺纹端面之间至少有两个节距的非螺纹引入区，可以增加在高应力水平下工作的钢的抗弯能力，并涉及交变的动态应力情况下保证螺纹副的同轴。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本技术外螺纹的部分纵剖面；图2为本技术提供的螺纹副。附图标记：1-第一连接元件，2-第二连接元件，10-外螺纹端面，11-连接部，13-非螺纹引入区，20-内螺纹端面。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。请参照图1和图2，本实施例提供一种高强度的螺纹副，其主要包括第一连接元件1和第二连接元件2，第一连接元件1与第二连接元件2螺纹连接。具体地，请参照图1，第一连接元件1与第二连接元件2均为柱状结构体，其中第一连接元件1包括元件主体和连接部11，而元件主体的半径大于连接部11的半径，连接部11的外表面设有外螺纹。此外，如图2所示，第二连接元件2一端的端部开设有与连接部11相适配的内螺纹孔，内螺纹孔处的内螺纹与连接部11处的外螺纹实现螺纹配合。除此之外，第一连接元件1的元件主体与连接部11连接的端面为外螺纹端面10，外螺纹端面10为10°～15°的锥面。在本实施例中，外螺纹端面10与垂直于第一连接元件1的中心线的直线的夹角θ为10°～15°，即为上述外螺纹锥面的角度。第二连接元件设有内螺纹孔一端的端面即为内螺纹端面20，其与外螺纹端面10相适配。第一连接元件1与第二连接元件2之间的端面密封和摩擦力必须对应于操作过程中所需的附加应力，它对于螺纹强度至关重要，用于螺纹连接副的静态和动态力矩的传递。而在本实施例中第一连接元件1的外螺纹端面10与内螺纹锥面相配合相对于直面接触增加了接触面积，通过在径向应力施加在螺纹的区域，防止液体从螺纹处渗漏，另外亦可防止螺纹的涨扣脱落。具体地，请再参照图1，上述的连接部11具有沿外螺纹线性方向的锥度，此处的锥度采用δ进行表示，内螺纹孔为与连接部11相适配的锥形内螺纹孔，连接部11的锥度δ在1:16～1:32之间。进一步地，外螺纹或内螺纹的牙型半角α为40°～45°，牙型半角β为3°～7°，牙型角的增大可以增大牙型底部圆角R，有利于提高螺纹抗疲劳强度。更进一步地，外螺纹和外螺纹端面10之间至少设有两个螺距的非螺纹引入区13，螺距是指沿螺旋线方向量相邻两螺纹之间的距离，在图1中用P表示。非螺纹引入区13可以增加在高应力水平下工作的钢的抗弯能力，并涉及交变的动态应力情况下保证螺纹副的同轴。以上所述，仅为本技术的较佳实施例，并不用以限制本技术，本技术的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本技术的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强度的螺纹副，包括第一连接元件和第二连接元件，所述第一连接元件与第二连接元件螺纹连接，其特征在于，所述第一连接元件包括元件主体和连接部，所述元件主体的半径大于连接部的半径，所述连接部的外表面设有外螺纹，所述第二连接元件一端的端部开设有与连接部相适配的内螺纹孔；所述第一连接元件的元件主体与连接部连接的端面为外螺纹端面，所述外螺纹端面为10°～15°的锥面，所述第二连接元件设有内螺纹孔一端的端面与外螺纹端面相适配。/n

【技术特征摘要】
1.一种高强度的螺纹副，包括第一连接元件和第二连接元件，所述第一连接元件与第二连接元件螺纹连接，其特征在于，所述第一连接元件包括元件主体和连接部，所述元件主体的半径大于连接部的半径，所述连接部的外表面设有外螺纹，所述第二连接元件一端的端部开设有与连接部相适配的内螺纹孔；所述第一连接元件的元件主体与连接部连接的端面为外螺纹端面，所述外螺纹端面为10°～15°的锥面，所述第二连接元件设有内螺纹孔一端的端面与外螺纹端面相适配。


2.根据权利要求1所述的一种高强度的螺纹副，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：江玉文，王磊，廖雄，江春华，
申请(专利权)人：四川康克石油科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51