[發明專利]一種油套管特殊螺紋及其加工方法

有效

• 申請號: 201310227378.0
• 申請日: 2013-06-07
• 公開（公告）號: CN103291228A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 閆凱;宋生印;佘偉軍;嚴密林;上官豐收;楊力能;李昱坤
• 申請（專利權）人: 中國石油集團石油管工程技術研究院;西安三環科技開發總公司
• 主分類號: E21B17/08
• 分類號: E21B17/08;B23G1/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 張倩

1.一種油套管特殊螺紋，其特征在于：包括相互配合的接頭內螺紋和接頭外螺紋，所述接頭外螺紋和接頭內螺紋的螺紋螺距均為σmm，σ取值4.0～10.0，接頭外螺紋的起始扣齒寬為A?mm，A取值2.0～4.5，接頭外螺紋沿錐度方向每進一周齒寬增加μA?mm，μ取值為0.01～0.09，所述接頭內螺紋的齒寬與接頭外螺紋的相對應，接頭內螺紋的齒寬沿錐度另一方向上逐漸增加。

2.根據權利要求1所述的油套管特殊螺紋，其特征在于：所述接頭內螺紋和接頭外螺紋的牙型為梯形。

3.根據權利要求2所述的油套管特殊螺紋，其特征在于：，牙形導向面角度為8度，承載面角度為5度。

4.根據權利要求1或2或3所述的油套管特殊螺紋，其特征在于：所述油套管特殊螺紋為有接箍形式或無接箍形式。

5.根據權利要求4所述的油套管特殊螺紋，其特征在于：所述接頭內螺紋和接頭外螺紋均設置金屬對金屬密封面和扭矩臺肩。

6.根據權利要求5所述的油套管特殊螺紋，其特征在于：所述接頭外螺紋的錐度為1：16。

7.基于權利要求1-6所述的油套管特殊螺紋的加工方法，其特征在于，包括以下步驟：

1】加工外螺紋：

1.1】采用刀片進行粗車加工：

采用刀片，按照螺紋錐度比例，從原料管的一端車削，形成帶有錐面的中間產物；

1.2】采用成型螺紋刀，使用N次螺紋切削循環指令在中間產物上加工得到接頭外螺紋：

所述成型螺紋刀齒寬與接頭外螺紋最窄齒齒寬相同，且與接頭外螺紋的牙型相同；

所述N次螺紋切削循環指令包括每一次循環指令的切削速率、每一次循環指令中走刀起點及終止點坐標、每一次循環指令的給進步數以及每一次循環指令的切削深度，N取值由接頭外螺紋最寬齒齒寬B除以最窄齒齒寬A得到的數值向上圓整后的值確定；

1.2.1】確定每一次循環指令的切削速率：

第N次循環指令的切削速率V_N的計算公式為：其中L為接頭外螺紋長度，V₁為第1次循環指令的切削速率，V₁在數值上等于接頭外螺紋的螺距σ；

1.2.2】確定每一次循環指令中的起點及終止點坐標：

第N次循環指令中走刀起點的Z軸坐標計算公式為：

其中Z₁為第一次循環指令走刀起點Z軸坐標，各次循環指令走刀起點X軸坐標根據螺紋中徑位置及錐度線計算，

每一次循環指令相同步數的走刀終止點坐標相同；

1.2.3】確定每一次循環指令的給進步數：

根據加工原料管材質和成型螺紋刀片性能確定，每一次循環指令的給進步數相同，取5～11次；

1.2.4】每一次循環指令相同步數的切削深度相同；

1.2.5】數控系統在所確定N次螺紋切削循環指令的指導下，采用成型螺紋刀，加工中間產物得到接頭外螺紋；

2】按照與步驟1】同樣的方法加工接頭內螺紋；

3】將加工成型的接頭外螺紋與接頭內螺紋配合擰接形成油套管接頭。

8.根據權利要求7所述的油套管特殊螺紋的加工方法，其特征在于：所述刀片為棱形刀片或圓形刀片。