CN102619840A - 一种快速连接阶梯螺纹结构 - Google Patents

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刘清友
黎伟
鲁柳利
易扬
朱红
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Abstract

本发明公开了一种快速连接阶梯螺纹结构，螺纹呈阶梯状分布，它包括外阶梯和与之啮合的内阶梯，每一级外阶梯上设置有一段独立的外螺纹，每一级内阶梯上设置有一段独立的内螺纹，相同级数阶梯上的内螺纹和外螺纹相互啮合，较小一级外阶梯上的外螺纹大径小于较大一级内阶梯上的内螺纹小径，每一级螺纹的圈数是相同的。内螺纹和外螺纹为等螺距螺纹或变螺距螺纹。内螺纹和外螺纹为圆柱螺纹、圆锥螺纹或异形螺纹。本发明的优点在于啮合时间短，轴向力承受能力强。

Description

一种快速连接阶梯螺纹结构
技术领域
本发明涉及一种螺纹结构，具体涉及一种快速连接阶梯螺纹结构。
背景技术
传统的圆柱螺纹或者圆锥螺纹是指在圆柱或圆锥母体表面上制出的螺旋线形的、具有特定截面的连续凸起部分。传统的圆柱螺纹或者圆锥螺纹在进行啮合时候需要旋转很多圈，这样就会花费较长的时间，而且由于传统圆柱螺纹或圆锥螺纹通常是等螺距的，当螺纹承受轴向载荷后，螺纹的受力是不均匀的，这样对螺纹连接的稳定性不利。在一些既需要快速啮合，又要求能承受一定轴向力的场合，如海洋钻井的套管，钻杆接头，海底输油管道，潜艇或者高压反应釜的舱门，采用传统螺纹不但啮合时间长，而且承受轴向力的能力弱。但是现在还没有能替代传统螺纹的既能快速啮合，又能承受一定轴向力的螺纹结构。
发明内容
本发明的目的即在于克服现有技术的不足，提供一种快速连接阶梯螺纹结构，它具有啮合时间短，轴向力承受能力强的优点。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种快速连接阶梯螺纹结构，螺纹呈阶梯状分布，它包括外阶梯和与之啮合的内阶梯，每一级外阶梯上设置有一段独立的外螺纹，每一级内阶梯上设置有一段独立的内螺纹，相同级数阶梯上的内螺纹和外螺纹相互啮合，较小一级外阶梯上的外螺纹大径小于较大一级内阶梯上的内螺纹小径，每一级螺纹的圈数是相同的。外螺纹可以直接插入内螺纹中，然后根据螺纹的布置情况旋转一定角度拧紧即可完成啮合。
内螺纹和外螺纹为等螺距螺纹或变螺距螺纹。
内螺纹和外螺纹为圆柱螺纹、圆锥螺纹或异形螺纹。
本发明的优点在于：
1．较小一级外阶梯上的外螺纹大径小于较大一级内阶梯上的内螺纹小径，在啮合时，外螺纹可以直接穿入内螺纹中，然后旋转较小的角度拧紧即可，啮合时间短；
2．本发明可以是变螺距螺纹，受力分布合理，具有较强的轴向力承受能力。
附图说明
图1为本发明实施例一的内螺纹俯视图
图2为本发明实施例一的外螺纹仰视图
图3为本发明实施例一的扣合示意图
图4为本发明实施例二的内螺纹俯视图
图5为本发明实施例二的外螺纹仰视图
图6为本发明实施例二的扣合示意图
图7为本发明实施例三的内螺纹俯视图
图8为本发明实施例三的外螺纹仰视图
图9为本发明实施例三的扣合示意图
图10为本发明实施例四的内螺纹俯视图
图11为本发明实施例四的外螺纹仰视图
图12为本发明实施例四的扣合示意图一
图13为本发明实施例四的扣合示意图二
图中，1-上管接头，2-下管接头，3-密封垫圈，4-外阶梯，5-外螺纹，6-内阶梯，7-内螺纹，8-上扭转台肩，9-下扭转台肩，10-密封垫圈安装阶梯。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的保护范围不限于以下所述。
实施例一：
如图1、图2和图3所示，一种快速连接阶梯螺纹结构，它应用在上下管接头上，它包括上管接头1、下管接头2和密封垫圈3，上管接头1和下管接头2通过螺纹连接，上管接头1的外壁上设置有外阶梯4，外阶梯4上设置有独立的外螺纹5，下管接头2的内壁上设置有与外阶梯4相对应的内阶梯6，内阶梯6上设置有独立的内螺纹7，外阶梯4和内阶梯6的每一级为圆柱，外螺纹5和内螺纹7为圆柱螺纹，外螺纹5和内螺纹7为矩形螺纹，每一级螺纹的圈数是相同的，相同级数阶梯上的外螺纹5和内螺纹7可以相互啮合；上管接头1的过渡段处设置有上扭转台肩8，下管接头2的端部设置有与上管接头1上的上扭转台肩8相配合的下扭转台肩9，内阶梯6的下方设置有密封垫圈安装阶梯10，密封垫圈3设置在密封垫圈安装阶梯10上。外螺纹5和内螺纹7布置为等距螺纹。较小一级外阶梯4上的外螺纹5大径小于较大一级内阶梯6上的内螺纹7小径。
每一级内阶梯6上设置有半圈内螺纹7，相邻内阶梯6上的内螺纹7相对设置；每一级外阶梯4上设置有半圈外螺纹5，相邻外阶梯4上的外螺纹5相对设置。
在上扣时先将密封垫圈4放置在密封垫圈安装阶梯10上，再把上管接头1和下管接头2的接头中心对齐，且保证外螺纹5每一级的螺纹部分与内螺纹7相应级数的无螺纹部分上下对应，将上管接头1一次性下放到下管接头2的内部，然后旋转180°拧紧，使得每一级外螺纹5与相应级数的内螺纹7正确连接即可。
实施例二：
如图4、图5和图6所示，一种快速连接阶梯螺纹结构，它应用在上下管接头上，它包括上管接头1、下管接头2和密封垫圈3，上管接头1和下管接头2通过螺纹连接，上管接头1的外壁上设置有外阶梯4，外阶梯4上设置有独立的外螺纹5，下管接头2的内壁上设置有与外阶梯4相对应的内阶梯6，内阶梯6上设置有独立的内螺纹7，外阶梯4和内阶梯6的每一级为圆柱，外螺纹5和内螺纹7为圆柱螺纹，外螺纹5和内螺纹7为三角螺纹，每一级螺纹的圈数是相同的，相同级数阶梯上的外螺纹5和内螺纹7可以相互啮合；上管接头1的过渡段处设置有上扭转台肩8，下管接头2的端部设置有与上管接头1上的上扭转台肩8相配合的下扭转台肩9，内阶梯6的下方设置有密封垫圈安装阶梯10，密封垫圈3设置在密封垫圈安装阶梯10上。外螺纹5和内螺纹7布置为等距螺纹。较小一级外阶梯4上的外螺纹5大径小于较大一级内阶梯6上的内螺纹7小径。
每一级内阶梯6上对角设置有两段四分之一圈的内螺纹7，相邻内阶梯6上的内螺纹7相对于轴线的角度相同；每一级外阶梯4上对角设置有两段四分之一圈的外螺纹5，相邻外阶梯4上的外螺纹5相对于轴线的角度相同。
在上扣时先将密封垫圈4放置在密封垫圈安装阶梯10上，再把上管接头1和下管接头2的接头中心对齐，且保证外螺纹5每一级的螺纹部分与内螺纹7相应级数的无螺纹部分上下对应，将上管接头1一次性下放到下管接头2的内部，然后旋转90°拧紧，使得每一级外螺纹5与相应级数的内螺纹7正确连接即可。
实施例三：
如图7、图8和图9所示，一种快速连接阶梯螺纹结构，它应用在上下管接头上，它包括上管接头1、下管接头2和密封垫圈3，上管接头1和下管接头2通过螺纹连接，上管接头1的外壁上设置有外阶梯4，外阶梯4上设置有独立的外螺纹5，下管接头2的内壁上设置有与外阶梯4相对应的内阶梯6，内阶梯6上设置有独立的内螺纹7，外阶梯4和内阶梯6的每一级为圆台，外螺纹5和内螺纹7为圆锥梯形螺纹，每一级螺纹的圈数是相同的，相同级数阶梯上的外螺纹5和内螺纹7可以相互啮合；上管接头1的过渡段处设置有上扭转台肩8，下管接头2的端部设置有与上管接头1上的上扭转台肩8相配合的下扭转台肩9，内阶梯6的下方设置有密封垫圈安装阶梯10，密封垫圈3设置在密封垫圈安装阶梯10上。外螺纹5和内螺纹7布置为等距螺纹。较小一级外阶梯4上的外螺纹5大径小于较大一级内阶梯6上的内螺纹7小径。
每一级内阶梯6上对角设置有两段四分之一圈的内螺纹7，相邻内阶梯6上的内螺纹7交叉设置；每一级外阶梯4上对角设置有两段四分之一圈的外螺纹5，相邻外阶梯4上的外螺纹6交叉设置。
在上扣时先将密封垫圈4放置在密封垫圈安装阶梯10上，再把上管接头1和下管接头2的接头中心对齐，且保证外螺纹5每一级的螺纹部分与内螺纹7相应级数的无螺纹部分上下对应，将上管接头1一次性下放到下管接头2的内部，然后旋转90°拧紧，使得每一级外螺纹5与相应级数的内螺纹7正确连接即可。
实施例四：
如图10、图11、图12和图13所示，一种快速连接阶梯螺纹结构，它应用在上下管接头上，它包括上管接头1、下管接头2和密封垫圈3，上管接头1和下管接头2通过螺纹连接，上管接头1的外壁上设置有外阶梯4，外阶梯4上设置有独立的外螺纹5，下管接头2的内壁上设置有与外阶梯4相对应的内阶梯6，内阶梯6上设置有独立的内螺纹7，外阶梯4和内阶梯6的每一级为圆柱，外螺纹5和内螺纹7为圆柱螺纹，外螺纹5和内螺纹7为三角螺纹，外螺纹5和内螺纹7的线数为二，每一级螺纹的圈数是相同的，相同级数阶梯上的外螺纹5和内螺纹7可以相互啮合；上管接头1的过渡段处设置有上扭转台肩8，下管接头2的端部设置有与上管接头1上的上扭转台肩8相配合的下扭转台肩9，内阶梯6的下方设置有密封垫圈安装阶梯10，密封垫圈3设置在密封垫圈安装阶梯10上。外螺纹5和内螺纹7布置为变距螺纹。较小一级外阶梯4上的外螺纹5大径小于较大一级内阶梯6上的内螺纹7小径。
每一级内阶梯6上设置有四分之一圈内螺纹7，内螺纹7从下至上沿同一旋向相邻设置；每一级外阶梯4上设置有四分之一圈外螺纹5，外螺纹5从下至上沿与内螺纹7相同的旋向相邻设置。
在上扣时先将密封垫圈4放置在密封垫圈安装阶梯10上，再把上管接头1和下管接头2的接头中心对齐，且保证外螺纹5每一级的螺纹部分与内螺纹7相应级数的无螺纹部分上下对应，将上管接头1一次性下放到下管接头2的内部，然后旋转90°拧紧，使得每一级外螺纹5与相应级数的内螺纹7正确连接即可。

Claims (3)

1.一种快速连接阶梯螺纹结构，其特征在于：螺纹呈阶梯状分布，它包括外阶梯和与之啮合的内阶梯，每一级外阶梯上设置有一段独立的外螺纹，每一级内阶梯上设置有一段独立的内螺纹，相同级数阶梯上的内螺纹和外螺纹相互啮合，较小一级外阶梯上的外螺纹大径小于较大一级内阶梯上的内螺纹小径，每一级螺纹的圈数是相同的。
2.根据权利要求1所述的一种快速连接阶梯螺纹结构，其特征在于：所述的内螺纹和外螺纹为等螺距螺纹或变螺距螺纹。
3.根据权利要求1所述的一种快速连接阶梯螺纹结构，其特征在于：所述的内螺纹和外螺纹为圆柱螺纹、圆锥螺纹或异形螺纹。
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CN103277386A (zh) * 2013-06-27 2013-09-04 余成鹏 一种便捷稳定的螺纹结构

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