油套管螺纹接头抗疲劳齿型制造技术

本实用新型专利技术提供了一种油套管螺纹接头抗疲劳齿型，包括外螺纹齿和内螺纹齿；外螺纹齿和内螺纹齿配合后，外螺纹齿和内螺纹齿的齿顶和齿底之间具有间隙，以形成抗疲劳槽结构。本实用新型专利技术的技术方案有效地解决了现有技术中在环向应力较大时传统螺纹接头无法达到使用要求的问题。

【技术实现步骤摘要】
油套管螺纹接头抗疲劳齿型
本技术涉及管道设备
，具体而言，涉及一种油套管螺纹接头抗疲劳齿型。
技术介绍
深海扬矿管、钻井隔水管、生产用油套管等螺纹接头除了承受陆地用油气管螺纹接头的各种载荷外，还承受由于海洋波浪及洋流带来的循环动载荷，要求海洋用螺纹接头具有优良的内压、外压、拉伸、压缩性能外，更重要的是还要具备抗疲劳性能，对于钻井隔水管和外层生产立管，其与海水直接接触，则还要求其同时具有较低的环向应力应对海水的应力腐蚀。传统API偏梯套管配合主要是外螺纹齿底与内螺纹齿顶形成的过盈接触配合，这使得接头的环向应力较大，而且外螺纹齿底应力集中严重，无法用于抗疲螺纹接头中。目前抗疲劳齿型及抗疲劳螺纹接头相关资料还鲜见报道。本专利齿型优化了牙型结构，相比传统偏梯齿型，本专利齿型可大大减少接头的环向应力及应力集中系数。本专利齿型可用于抗疲劳螺纹接头。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种油套管螺纹接头抗疲劳齿型，以解决现有技术中在环向应力较大时传统螺纹接头无法达到使用要求的问题。为了实现上述目的，本技术提供了一种油套管螺纹接头抗疲劳齿型，包括外螺纹齿和内螺纹齿；其中，外螺纹齿和内螺纹齿配合后，外螺纹齿和内螺纹齿的齿顶和齿底之间具有间隙，以形成抗疲劳槽结构。进一步地，外螺纹齿包括：外齿底面；外承载面，外承载面与外齿底面呈角度设置；外齿顶面，外齿顶面设置在外承载面上方；外导向面，外导向面设置在外齿顶面远离外承载面的一侧，外导向面与外承载面相对设置；外齿斜面，外齿斜面设置在外导向面远离外齿顶面的一侧。进一步地，外螺纹齿中相邻两个面之间均设置有过渡圆弧。进一步地，外齿底面与外承载面之间的过渡圆弧半径为R1和R2，且0.8mm≤R1≤1.5mm，0.2mm≤R2≤0.4mm，圆弧R1与R2相切；外承载面与外齿顶面之间的过渡圆弧半径为R3，R3＝R2；外齿顶面与外导向面之间的过渡圆弧半径为R4，且0.6mm≤R4≤0.9mm；外导向面与外齿斜面之间的过渡圆弧半径为R5，且0.3mm≤R5≤0.7mm；外齿斜面与外齿底面之间的过渡圆弧半径为R6，且0.6mm≤R6≤1.0mm。进一步地，外齿底面的平行于接头轴线，外承载面的垂直于接头轴线，外导向面的牙型角为α1，50°≤α1≤70°，外齿斜面的牙型角为α2，30°≤α2≤60°。进一步地，外螺纹齿的两侧的外齿底面与外齿顶面的间距不同，外螺纹齿靠近外承载面一侧的齿高为H1，1.51mm≤H1≤1.75mm，外导向面的高度的为H3，1.15mm≤H3≤1.47mm，外螺纹齿远离外承载面一侧的齿高为H4，1.67mm≤H4≤1.91mm，外承载面的高度的为H5，1.12mm≤H5≤1.35mm，0.08mm≤H6≤0.25mm，高度是指投影到接头轴线所在垂直面后的长度。进一步地，内螺纹齿包括：内齿底面；内承载面，内承载面与内齿底面呈角度设置；内齿顶面，内齿顶面设置在内承载面上方；内导向面，内导向面设置在内齿顶面远离内承载面的一侧，内导向面与内承载面相对设置；内齿斜面，内齿斜面设置在内导向面远离内齿顶面的一侧。进一步地，内螺纹齿中相邻两个面之间均设置有过渡圆弧；内齿顶面与内承载面之间的过渡圆弧半径为R7，且0.3mm≤R7≤0.5mm；内承载面与内齿底面之间的过渡圆弧半径为R8，且0.3mm≤R8≤0.8mm；内齿底面与内齿斜面之间的过渡圆弧半径为R9，且0.1mm≤R9≤0.3mm；内齿斜面与内导向面之间的过渡圆弧半径为R10，且0.3mm≤R10≤0.5mm；内导向面与内齿顶面之间的过渡圆弧半径为R11，且0.8mm≤R11≤1.2mm。进一步地，内齿底面的平行于接头轴线，内齿底面平行与接头轴线，内承载面垂直于接头轴线，内导向面的牙型角为β2，β2＝α1；内齿斜面角度为β1，15°≤β1≤45°。进一步地，内螺纹齿的两侧的内齿底面与内齿顶面的间距不同，内螺纹齿靠近内承载面一侧的齿高为H7，H7＝H1，0.41mm≤H8≤0.71mm，内导向面的齿高为H9，0.95mm≤H9≤1.35mm，内螺纹齿远离内承载面一侧的高度的为H10，H10＝H4，高度是指投影到接头轴线所在垂直面后的长度。应用本技术的技术方案，抗疲劳槽结构的设置可以使具有抗疲劳齿型的油套管螺纹接头适应环向应力较大的情况，满足在受到海洋波浪及洋流带来的循环动载荷时的使用要求。本技术的技术方案有效地解决了现有技术中在环向应力较大时传统螺纹接头无法达到使用要求的问题。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1示出了根据本技术的油套管螺纹接头的实施例的结构示意图；图2示出了油套管螺纹接头部分螺纹齿配合后的结构示意图；图3示出了外螺纹齿的结构示意图；图4示出了内螺纹齿的结构示意图。其中，上述附图包括以下附图标记：10、外螺纹齿；11、外齿底面；12、外承载面；13、外齿顶面；14、外导向面；15、外齿斜面；20、内螺纹齿；21、内齿底面；22、内承载面；23、内齿顶面；24、内导向面；25、内齿斜面；30、接头轴线；40、抗疲劳槽结构。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。如图1至图4所示，在本实施例中的一种油套管螺纹接头抗疲劳齿型，包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油套管螺纹接头抗疲劳齿型，其特征在于，包括外螺纹齿(10)和内螺纹齿(20)；/n其中，所述外螺纹齿(10)和所述内螺纹齿(20)配合后，所述外螺纹齿(10)和所述内螺纹齿(20)的齿顶和齿底之间具有间隙，以形成抗疲劳槽结构(40)。/n

【技术特征摘要】
1.一种油套管螺纹接头抗疲劳齿型，其特征在于，包括外螺纹齿(10)和内螺纹齿(20)；
其中，所述外螺纹齿(10)和所述内螺纹齿(20)配合后，所述外螺纹齿(10)和所述内螺纹齿(20)的齿顶和齿底之间具有间隙，以形成抗疲劳槽结构(40)。


2.根据权利要求1所述的油套管螺纹接头抗疲劳齿型，其特征在于，所述外螺纹齿包括：
外齿底面(11)；
外承载面(12)，所述外承载面(12)与所述外齿底面(11)呈角度设置；
外齿顶面(13)，所述外齿顶面(13)设置在所述外承载面(12)上方；
外导向面(14)，所述外导向面(14)设置在所述外齿顶面(13)远离所述外承载面(12)的一侧，所述外导向面(14)与所述外承载面(12)相对设置；
外齿斜面(15)，所述外齿斜面(15)设置在所述外导向面(14)远离所述外齿顶面(13)的一侧。


3.根据权利要求2所述的油套管螺纹接头抗疲劳齿型，其特征在于，所述外螺纹齿中相邻两个面之间均设置有过渡圆弧。


4.根据权利要求3所述的油套管螺纹接头抗疲劳齿型，其特征在于，所述外齿底面(11)与所述外承载面(12)之间的过渡圆弧半径为R1和R2，且0.8mm≤R1≤1.5mm，0.2mm≤R2≤0.4mm，圆弧R1与R2相切；
所述外承载面(12)与所述外齿顶面(13)之间的过渡圆弧半径为R3，R3＝R2；
所述外齿顶面(13)与所述外导向面(14)之间的过渡圆弧半径为R4，且0.6mm≤
R4≤0.9mm；
所述外导向面(14)与所述外齿斜面(15)之间的过渡圆弧半径为R5，且0.3mm≤
R5≤0.7mm；
所述外齿斜面(15)与所述外齿底面(11)之间的过渡圆弧半径为R6，且0.6mm≤R6≤1.0mm。


5.根据权利要求4所述的油套管螺纹接头抗疲劳齿型，其特征在于，所述外齿底面(11)的平行于接头轴线(30)，所述外承载面(12)的垂直于所述接头轴线(30)，所述外导向面(14)的牙型角为α1，50°≤α1≤70°，所述外齿斜面(15)的牙型角为α2，30°
≤α2≤60°。


6.根据权利要求5所述的油套管螺纹接头抗疲劳齿型，其特征在于，所述外螺纹齿的两侧的所述外齿底面(11)与所述外齿顶面(13)的间距不同，所述外螺纹齿靠近所述外承载面(12)一侧的齿高为H1，1.51mm≤H1≤1.75mm，所述外导向面(14)的高度的为H3，1.15mm≤H3≤1....

【专利技术属性】
技术研发人员：胡志立，李小兵，谢凯意，吴丹，张垂贵，李建亮，付强，李健，冉雪辉，胡新太，刘功威，
申请(专利权)人：衡阳华菱钢管有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43