CN1030285A - 无套管式输油管接头 - Google Patents

Abstract

本发明是一种无套管式锥形螺纹接头。为了在 反复拆装后保持密封效果，以便反复使用，接头上设 有两个台肩；外螺纹件上有一主要台肩，内螺纹件底 部有一辅助台肩。此外，在接头内的辅助台肩处，外 螺纹件的圆凸面和内螺纹件螺纹以外的锥面之间有 一抑制区。螺纹形状是一面有一使内部两螺纹件吻 合的齿腹，另一面有微小间隙。如管道内部需要设置 保护层，则可放置一个密封圈。

Description

本发明是一个密封效果良好的无套管式输油管接头，可反复拆装使用。

金属管道的密封接头，特别是石油工业上用的接头问世已久，接头的两端通常都有内外锥形螺纹，将一端同另一端拧紧，就可使螺纹密封吻合。

由于生产时不可避免地会出现容许的加工误差，而内外螺纹之间的误差对接头的紧固程度会产生不利的影响，特别是在接头反复拆装以后。如果扳手的力量产生的扭转力矩大于规定值，接头往往无法再次使用。

本发明的目的就是提供一种没有上述缺点的金属接头，可反复使用，紧固程度不会下降，流体不会渗入渗出，只有紧固扭矩值超过规定值三倍以上才会出现永久变形。

按照本发明具有良好紧固性的这种金属接头的两端都有锥形螺纹，其特点是外螺纹件有一主要台肩，当与内螺纹件相接时台肩可起支撑面作用;内螺纹件螺纹以外的内壁上设有一辅助台肩，当与外螺纹件相接时，其辅助台肩端面与外螺纹件端面帖近。外螺纹端头部呈圆凸状，以便与内螺纹端内壁的锥面吻合。

按照本发明，起主要支撑作用的外台肩的母线与对称轴成70°到90°，其实最好与轴线垂直。选择这样一个角度是为了拆卸接头时方便，减少台肩摩擦。总的来看，接头的安全状况得到了保证，即使未受过专门训练的人员也可使用。

内台肩一般与轴线成70°到90°，起辅助支撑作用，即在紧固过度的情况下才起作用。

需要指出的是，外台肩之所以叫作主要台肩，是因为在紧固的整个过程中它是第一个起抑制作用的部位，只要螺纹相符，金属面之间密封效果好，从台肩上就可看出装配良好。称为辅助台肩的接头内台肩只起一定的作用，即只是在把外螺纹端向内螺纹端里拧因用力过度紧固扭矩超过规定值时才发挥作用。

由于按照本发明的接头在构造上有一个特点，即内螺纹端的锥面和外螺纹端的凸面之间，螺纹锥面之间都吻合紧密，这样既可防止外部的流体渗入接头内，又不会因接头内流动流体的压力影响接头的紧固程度。

即使出现紧固扭矩超过规定值的情况，由于有辅助内台肩在起作用，外螺纹端就被顶住了，因此可保证紧固程度适当，按照本发明的接头件可反复使用，即内外螺纹端多次拆装也能保持良好密封效果。

目前，根据本发明有了内外台肩，装配时即使出现扭矩过大趋于极限应力的情况也没太大关系，但是弹性极限扭矩值必须在规定值的三倍以内，否则就会出现材料变形。此外，还由于有了辅助台肩，外螺纹端头部位插不到管道深处的台肩面，因为外台肩面被顶住了。

本发明接头还有一个特点，即内外螺纹端联接部分的截面得到加厚，并经过热处理。这样，联接部分的强度就高于管道其他部分的强度。当受到压力、张力、扭力和弯力等多种应力时，接头强度有明显提高。应当指出，一般管道的内外螺纹端都应有不同程度的加厚。

由于接头内外壁容许误差很小，因此强度系数得到提高。截面的刚性也很好，应力可均匀分布。

本发明的另一个特点是接头在装配时，内螺纹牙底和外螺纹牙头之间留有一定间隙，反向时就会产生良好的粘附力。此外从螺纹剖面上看，有一个主要齿腹用于内外螺纹端的吻合，反面的齿腹就是螺纹间的微小间隙。螺纹的这种间隙和螺纹的圆角形部分可使接头在拆装时减少损坏，也可减少如扭压疲劳、拉伸应力、振动疲劳等反复作用产生的应力。还应指出的是，圆锥状的外螺纹头便于装配，当装配两个联接部但还未紧固时，可减少因外螺纹造成的内螺纹头的损坏。

本发明的再一个特点是，如果在接头内部敷设一弹性保护层，使金属间的紧固性不受液体的腐蚀，最好是在内螺纹端的疾糠胖靡桓鏊芰厦芊馊Α?

本发明的最佳实施例将结合下面的图详细介绍：

图1是接头内外螺纹端也就是装配时将联接在一起的两端的局部纵剖面图。

图2是图1中的两端装配后的局部剖面图。

图3是图2的放大图，准确地显示了Ⅰ圈内的主外台肩。

图4也是图2的放大图，准确地显示了Ⅱ圈内金属间的紧固程度和辅助内台肩。

图5还是图2的放大截面图，准确地显示了具有本发明特点的螺纹形状。

图6是接头的进一步轴向截面图，可看到管道内部敷设保护层后放置的密封圈。

如图所示，1是管道一头准备装配的外螺纹件。在接头的外端，外锥形螺纹2前面，是主要外台肩3。在接头内端螺纹2中止处是圆凸面4，最头上是边缘5。

内螺纹件6在同一管道的另一端，即图2所示接头相应的进行装配调整与另一端的连接，该件的内螺纹8与外螺纹件的螺纹2相对应，接头装配时边缘7与外螺纹件的主要台肩3吻合。在螺纹8这一边底部有一密封锥面9，外螺纹件1的边缘5帖近辅助台肩10。

图3清楚地显示了内螺纹件的边缘7如何顶住外螺纹件的外台肩3，这样就保证了两个螺纹部分吻合良好，两个螺纹件的金属之间密封也良好。从外面可见部分的相互接触上可以证明这一点。

同管道的其余部分相比，联接部分的管壁和一段螺纹部分得到加厚。通过镦粗或热处理形成的加厚部分提高了联接部分的抗应力强度，联接部分显然是整个管道中受力最大之处。

从图4可清楚地看到外螺纹端1头部的圆凸面4在装配时与内螺纹件的锥面9发生抑制关系。与此同时，如紧固过度，外螺纹件的边缘5就帖住了内螺纹件的辅助内台肩。

与主要外台肩3接触不但可表明装配良好，还可抑制超过规定值的紧固扭转力矩。此外，辅助台肩也可起一定作用。这样，在内螺纹件的锥面9和外螺纹件的圆凸面4之间就可产生极佳的密封效果，即使反复拆装也不受影响。

如图3、4所示，按照本发明的特点外台肩3和内台肩10与管道轴线之间的角度在70°到90°之间，外台肩最好取上限值，基本上与轴线垂直，内台肩基本成锥状，如图4所示，成70°左右。

从图5可清楚地看到，在外螺纹剖面2a（由螺纹头和面向接头的螺纹齿腹组成）和内螺纹6相应部分8a之间有一定间隙。这一结构再加上螺纹剖面的圆角形状，可使在装配和使用时螺纹受到的各种应力处于规定的弹性极限之内。

最后看图6，在内螺纹件6的内台肩10处有一凹部11，如果内外螺纹件的内壁需要敷设一弹性保护层12，则可在凹部放置一个密封圈13。密封圈的外层一般用聚四氟乙烯制作，与保护层接触。12a处，即凹部11的内壁和外螺纹件1的边缘5上也有保护层，也就是说，这两个面在辅助内台肩处接触，把密封圈13夹在中间。这样就不会损坏环氧树脂或酚醛树脂保护层12，同时又可防止腐蚀液体渗入管内。

Claims (5)

1、一种装配起来的无套管式金属接头；由一个带外螺纹(2)的外螺纹件(1)和一个带相应内螺纹(8)的内螺纹件(6)组成，其特征是外螺纹件(1)上有一主要外台肩(3)，用以顶住内螺纹件(6)的头部(7)，内螺纹件(6)螺纹以外的内壁上有一辅助台肩(10)，用以帖近外螺纹件(1)的头部(5)。外螺纹件螺纹以外的头部(4)呈圆凸状，以便与内螺纹件(6)内壁的锥面(9)吻合。

2、根据权利要求1的接头，装配时其螺纹（2，8）剖面区（2a、8a）有一定间隙。

3、根据权利要求1或2的接头，其外台肩（3）和内台肩（10）与接头轴线之间的角度在70°到90°之间。

4、根据权利要求3的接头，其外台肩3与接头（1，6）的轴线垂直。

5、根据上述至少一条权利要求的接头，其接头两端（1，6）具有内部保护层（12），在辅助台肩（10）处的凹部（11）装有一塑料密封（13）。

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