CN107355185A - 一种双台阶抗扭接头 - Google Patents

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闫永军
仲健
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Abstract

本发明提供的一种双台阶抗扭接头，包括母扣和公扣。其中，所述母扣从左到右依次设置有母扣内螺纹、母扣第二扭矩面、母扣第一扭矩面，所述公扣从左到右依次设置有公扣外螺纹、公扣第二扭矩面、公扣第一扭矩面。所述公扣第一扭矩面与所述公扣第二扭矩面之间设置有公扣密封锥面，所述母扣第二扭矩面与所述母扣第一扭矩面之间设置有母扣密封锥面，所述公扣密封锥面和所述母扣密封锥面紧密接触，形成第一密封面。所述公扣第二扭矩面的下部设置有沟槽且所述沟槽内设置有密封圈，所述密封圈与所述母扣第二扭矩面紧密接触，形成第二密封面。通过本发明，以解决现有技术存在的单一的金属对金属密封或者单一的弹性材料对金属密封的缺陷的问题。

Description

一种双台阶抗扭接头
技术领域
本发明涉及一种螺纹接头，具体涉及一种双台阶抗扭接头。
背景技术
近年来，随着石油天然气勘探开发逐步向地质情况更加复杂的领域发展，对设备的安全性，使用性能要求也越来越高，尤其是对OCTG(石油工业用管材)的各种性能要求越来越高，比如密封性能，高抗扭性能等。
目前市场上的接头大多都被设计成单一的金属对金属密封或者单一的弹性材料对金属密封，金属对金属密封就是两个接触表面在接触应力作用下弹性范围内保持互相干涉，从而达到密封作用，但是由于金属表面无法加工成绝对的光滑，外部流体仍然会渗入到螺纹缝隙中。弹性材料对金属密封，就是依靠弹性密封件发生弹性变形，在密封接触面上形成大于介质压力的接触压力，从而达到密封作用，但是弹性材料在持续的高压作用下会发生永久性变形导致密封失效。
发明内容
本发明提供一种双台阶抗扭接头，以解决现有技术存在的单一的金属对金属密封或者单一的弹性材料对金属密封的缺陷的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供的一种双台阶抗扭接头，包括母扣和公扣。其中，所述母扣从左到右依次设置有母扣内螺纹、母扣第二扭矩面、母扣第一扭矩面，所述公扣从左到右依次设置有公扣外螺纹、公扣第二扭矩面、公扣第一扭矩面。所述公扣第一扭矩面与所述公扣第二扭矩面之间设置有公扣密封锥面，所述母扣第二扭矩面与所述母扣第一扭矩面之间设置有母扣密封锥面，所述公扣密封锥面和所述母扣密封锥面紧密接触，形成第一密封面。所述公扣第二扭矩面的下部设置有沟槽且所述沟槽内设置有密封圈，所述密封圈与所述母扣第二扭矩面紧密接触，形成第二密封面。
所述公扣密封锥面的角度在2～5°之间，且所述公扣密封锥面的轴向长度在8～12mm之间。
所述母扣密封锥面的角度在2～5°之间，且所述母扣密封锥面的轴向长度在8～12mm之间。
所述公扣第一扭矩面端部设置有-15°的反向倒角，且所述公扣第一扭矩面垂直于管体轴线。
所述母扣第一扭矩面端部设置有-15°的反向倒角，且所述母扣第一扭矩面垂直于管体轴线。
所述母扣第二扭矩面比所述公扣第二扭矩面宽，所述母扣第二扭矩面和所述公扣第二扭矩面之间的计算方法如下：L＝h+a+0.1mm，其中L为所述母扣第二扭矩面的宽度，h为所述公扣第二扭矩面的宽度，a为所述沟槽的边长。
本发明带来有的有益效果:本发明通过母扣上设置母扣第二扭矩面、母扣第一扭矩面，公扣上设置公扣第二扭矩面、公扣第一扭矩面、沟槽、密封圈，从而形成第一密封面和第二密封面，同时结合了金属对金属的密封和弹性材料对金属的密封两种密封方式于一体，以使双台阶抗扭接头得到双重保护，既能抵制外部流体渗入到螺纹缝隙中，又能保持在持续高压中长时间工作，确保本发明产品具有更加可靠的密封性能。此外，本发明提供的双台阶抗扭接头的双扭矩面的设计，这样增加了接头的整体抗扭矩载荷性能。
附图说明
图1是根据本发明实施例的一种双台阶抗扭接头的剖视图。
图2是根据本发明实施例的图1中的I的结构放大示意图
图3是根据本发明实施例的一种双台阶抗扭接头的母扣根部结构的放大示意图。
图4是根据本发明实施例的一种双台阶抗扭接头的公扣端部结构的放大示意图。
图中，A-包括母扣，B-公扣，1-沟槽，2-公扣密封锥面，3-母扣密封锥面，4-密封圈，5-母扣第二扭矩面，6-公扣第一扭矩面，7-公扣第二扭矩面，8-母扣第一扭矩面，9-公扣外螺纹，10-母扣内螺纹。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本发明作进一步地详细说明。
图1是根据本发明实施例的一种双台阶抗扭接头的剖视图。图2是根据本发明实施例的图1中的I的结构放大示意图。图3是根据本发明实施例的一种双台阶抗扭接头的母扣根部结构的放大示意图。图4是根据本发明实施例的一种双台阶抗扭接头的公扣端部结构的放大示意图。
请合并参考图1、图2、图3和图4，本发明提供的一种双台阶抗扭接头，包括母扣A和公扣B。其中，所述母扣A从左到右依次设置有母扣内螺纹10、母扣第二扭矩面5、母扣第一扭矩面8，所述公扣B从左到右依次设置有公扣外螺纹9、公扣第二扭矩面7、公扣第一扭矩面6。所述公扣第一扭矩面6与所述公扣第二扭矩面7之间设置有公扣密封锥面2，所述母扣第二扭矩面5与所述母扣第一扭矩面8之间设置有母扣密封锥面3，所述公扣密封锥面2和所述母扣密封锥面3紧密接触，形成第一密封面。所述公扣第二扭矩面7的下部设置有沟槽1且所述沟槽1内设置有密封圈4，所述密封圈4与所述母扣第二扭矩面5紧密接触，形成第二密封面。
当双台阶抗扭接头的所述母扣A和所述公扣B按照预期的扭矩连接在一起时，所述公扣第一扭矩面6与所述母扣第一扭矩面8紧密接触以及所述母扣第二扭矩面5与所述公扣第二扭矩面7紧密接触，所述公扣密封锥面2和所述母扣密封锥面3在弹性范围内保持互相干涉。而且，设置在沟槽内的所述密封圈4在所述母扣第二扭矩面5的压缩下产生预期设定的压缩量，从而产生密封作用。这种同时结合了金属对金属的密封和弹性材料对金属的密封两种密封方式于一体的方法，以使双台阶抗扭接头得到双重保护，既能抵制外部流体渗入到螺纹缝隙中，又能保持在持续高压中长时间工作，确保本发明产品具有更加可靠的密封性能。
进一步来说，所述公扣密封锥面2的角度α在2～5°之间，且所述公扣密封锥面2的轴向长度在8～12mm之间。所述母扣密封锥面3的角度β在2～5°之间，且所述母扣密封锥面3的轴向长度在8～12mm之间。所述公扣第一扭矩面6端部设置有-15°的反向倒角θ1，且所述公扣第一扭矩面6垂直于管体轴线。所述母扣第一扭矩面8端部设置有-15°的反向倒角θ2，且所述母扣第一扭矩面8垂直于管体轴线。
在本实施例中，所述母扣第二扭矩面5比所述公扣第二扭矩面7宽，所述母扣第二扭矩面5和所述公扣第二扭矩面7之间的计算方法如下：L＝h+a+0.1mm，其中L为所述母扣第二扭矩面5的宽度，h为所述公扣第二扭矩面7的宽度，a为所述沟槽1的边长。在使用本发明提供的双台阶抗扭接头时，先将所述密封圈4安装在所述沟槽1内，然后将所述公扣B通过对扣器套入所述母扣A，套扣后先采用低转速旋入2圈左右，接着采用15圈每分钟左右的转速旋入直至最后1～2圈时，最后用低于5圈每分钟的转速进一步旋入到预定位置。
综上所述，本发明通过母扣上设置母扣第二扭矩面、母扣第一扭矩面，公扣上设置公扣第二扭矩面、公扣第一扭矩面、沟槽、密封圈，从而形成第一密封面和第二密封面，同时结合了金属对金属的密封和弹性材料对金属的密封两种密封方式于一体，以使双台阶抗扭接头得到双重保护，既能抵制外部流体渗入到螺纹缝隙中，又能保持在持续高压中长时间工作，确保本发明产品具有更加可靠的密封性能。此外，本发明提供的双台阶抗扭接头的双扭矩面的设计，这样增加了接头的整体抗扭矩载荷性能。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (6)

1.一种双台阶抗扭接头，包括母扣(A)和公扣(B)，其特征在于，所述母扣(A)从左到右依次设置有母扣内螺纹(10)、母扣第二扭矩面(5)、母扣第一扭矩面(8)，所述公扣(B)从左到右依次设置有公扣外螺纹(9)、公扣第二扭矩面(7)、公扣第一扭矩面(6)，所述公扣第一扭矩面(6)与所述公扣第二扭矩面(7)之间设置有公扣密封锥面(2)，所述母扣第二扭矩面(5)与所述母扣第一扭矩面(8)之间设置有母扣密封锥面(3)，所述公扣密封锥面(2)和所述母扣密封锥面(3)紧密接触，形成第一密封面，所述公扣第二扭矩面(7)的下部设置有沟槽(1)且所述沟槽(1)内设置有密封圈(4)，所述密封圈(4)与所述母扣第二扭矩面(5)紧密接触，形成第二密封面。
2.如权利要求1所述的一种双台阶抗扭接头，其特征在于，所述公扣密封锥面(2)的角度(α)在2～5°之间，且所述公扣密封锥面(2)的轴向长度在8～12mm之间。
3.如权利要求1所述的一种双台阶抗扭接头，其特征在于，所述母扣密封锥面(3)的角度(β)在2～5°之间，且所述母扣密封锥面(3)的轴向长度在8～12mm之间。
4.如权利要求1所述的一种双台阶抗扭接头，其特征在于，所述公扣第一扭矩面(6)端部设置有-15°的反向倒角(θ1)，且所述公扣第一扭矩面(6)垂直于管体轴线。
5.如权利要求1所述的一种双台阶抗扭接头，其特征在于，所述母扣第一扭矩面(8)端部设置有-15°的反向倒角(θ2)，且所述母扣第一扭矩面(8)垂直于管体轴线。
6.如权利要求1所述的一种双台阶抗扭接头，其特征在于，所述母扣第二扭矩面(5)比所述公扣第二扭矩面(7)宽，所述母扣第二扭矩面(5)和所述公扣第二扭矩面(7)之间的计算方法如下：L＝h+a+0.1mm，其中L为所述母扣第二扭矩面(5)的宽度，h为所述公扣第二扭矩面(7)的宽度，a为所述沟槽(1)的边长。
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