CN219829694U - 渐变齿宽螺纹的齿宽及渐变量测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及渐变齿宽螺纹的齿宽及渐变量测量装置，包括齿宽校对块和握持部位，所述齿宽校对块固定安装在握持部位的一侧，所述齿宽校对块的横截面为依次连接的齿形导入面、测量装置齿宽、齿形承载面，且齿形导入面、齿形承载面与握持部位连接处形成齿侧角度；其中，齿形导入面、齿形承载面、齿侧角度与所需测量的螺纹保持一致，测量装置齿宽为需测量螺纹距端面1/3‑2/3处的齿宽，且测量装置齿宽在量具制造时要求制造公差与其设计值一致；本实用新型便于携带和测量，便于计量检测校验。

Description

渐变齿宽螺纹的齿宽及渐变量测量装置

技术领域

本实用新型属于石油套管特殊螺纹测量工具技术领域，尤其涉及渐变齿宽螺纹的齿宽及渐变量测量装置。

背景技术

随着石油开采的进行，开发的难度增大，应用的技术越来越高端，近些年针对一些特殊井况需要采用钻套管技术，即把常规的油套管当做钻杆来使用，这对套管的高抗扭矩性能有很高要求；另外也有一些套管下井遇阻情况也需要施加高扭矩来帮助套管下发；因此各厂家均研发了多种高抗扭矩的特殊油套管接头，常规的方案为：提高公母端接触台肩的厚度，但是由于受通径尺寸要求限制，无法将接触台肩厚度提高很多，其最终可以承受的过扭扭矩值最高只能达到上扣扭矩的200％以下。

除此之外还有一种方案就是等螺距渐变齿宽螺纹，其公母端螺纹从螺纹起始至螺纹尾部，齿宽均按照一定的相同渐变量进行变化。从公端管端向螺尾的方向看，公端螺纹齿宽越来越宽，母端螺纹越来越窄。在手紧和机紧过程中，公端和母端螺纹的齿侧空隙逐渐减小，直到接触并产生过盈。通过这种设计，公端齿渐变齿宽特殊扣接头通过将扭矩转化成由十几扣螺纹一起承担的齿侧接触应力，因此能达到的抗扭矩性能远超常规台肩对顶类型特殊扣接头，但是其生产和测量相对复杂要求较高，特别是最关键的齿宽和齿宽渐变量，决定了公母端拧接后的上扣位置和可以承受的过扭扭矩值。但由于其齿宽渐变效果，无法像常规固定齿宽螺纹那样挑选任一处螺纹进行测量，同时螺纹的齿侧负角度和锥度也提高了测量的难度，因此需要一种便捷准确的测量装置来保证齿宽和渐变量测量的准确性。

发明内容

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

渐变齿宽螺纹的齿宽及渐变量测量装置，包括齿宽校对块和握持部位，所述齿宽校对块固定安装在握持部位的一侧，所述齿宽校对块的横截面为依次连接的齿形导入面、测量装置齿宽、齿形承载面，且齿形导入面、齿形承载面与握持部位连接处形成齿侧角度；

其中，齿形导入面、齿形承载面、齿侧角度与所需测量的螺纹保持一致，测量装置齿宽为需测量螺纹距端面1/3-2/3处的齿宽，且测量装置齿宽在量具制造时要求制造公差与其设计值一致。

进一步的，所述握持部位的两侧在所述齿宽校对块的纵截面方向上形成深度尺测量平面。

进一步的，所述齿宽校对块的齿形导入面和齿形承载面的角平分线形成配合齿形中心基准线，配合齿形中心基准线和深度尺测量平面之间的距离为齿形中心线与测量面距离，其距离值在量具制造时要求制造公差与设计值一致。

进一步的，所述测量装置的厚度为1.3-2mm，即能保证测量结果不受螺旋线的弧度影响，又能保证装置本身的刚度不易变形，

进一步的，所述测量装置采用不锈钢材质，通过线切割工艺一次加工成型。

利用上述的渐变齿宽螺纹的齿宽及渐变量测量装置进行渐变齿宽螺纹齿宽及渐变量的测量方法，当需要测量齿宽时，使用单个测量装置M即可；当需要测量齿宽渐变量时，需要两个测量装置配合测量，两个测量装置的测量装置齿宽不同。

具体的，当需要测量齿宽时，所述方法如下：

将测量装置M的齿宽校对块沿着被测工件的齿间螺旋线向螺尾方向旋转移动，直至齿宽校对块与齿间两侧接触后卡死无法再继续移动，然后获取被测公端螺纹或母端螺纹的端面与深度尺测量平面之间的距离A，即可得到A+齿形中心线与测量面距离处的齿宽值，即为测量装置齿宽，将该结果与设计目标及公差进行对比，即可判定该被测工件是否合格。

当需要测量齿宽渐变量时，在测量完齿宽值合格后，再取一个不同测量装置齿宽的测量装置N，然后放入工件齿间并向螺尾旋进至无法移动，获取被测公端螺纹或母端螺纹的端面与深度尺测量平面之间的距离B，即可得到B+齿形中心线与测量面距离处的齿宽值，即为测量装置齿宽，通过运算，即可得出工件螺纹单位长度上齿宽的变化量比值，将该结果与设计目标及公差进行对比，即可判定该工件是否合格。

本实用新型的优点和积极效果是：

本实用新型相较于现有的测量方法，能够非常准确的测量出齿宽渐变螺纹的渐变值大小，能够非常准确的测量出某一位置处的齿宽值；操作简便易学，快速得出测量结果，不需要投影放大仪等其他仪器配合；适用范围广，同一套量具可同时用于公端和母端，也可用于类似齿形的不同规格螺纹产品；制作简单，造价便宜；体积小重量轻，便于携带和测量；不易磨损和损坏，便于计量检测校验。

附图说明

以下将结合附图和实施例来对本实用新型的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本实用新型范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。

图1为本实用新型实施例提供的渐变齿宽螺纹的齿宽及渐变量测量装置的结构横截面示意图；

图2为本实用新型实施例提供的测量渐变齿宽螺纹的齿宽示意图；

图3为本实用新型实施例提供的测量渐变齿宽螺纹的齿宽渐变量示意图；

具体实施方式

首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本实用新型的具体结构、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本实用新型形成任何限制。此外，在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，仍然可在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或删减，从而获得可能未在本文中直接提及的本实用新型的更多其他实施例。另外，为了简化图面起见，相同或相类似的技术特征在同一附图中可能仅在一处进行标示。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

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。

如图1至图3，本实施例提供的渐变齿宽螺纹的齿宽及渐变量测量装置，包括齿宽校对块1和握持部位3，所述齿宽校对块1固定安装在握持部位3的一侧，所述齿宽校对块1的横截面为依次连接的齿形导入面7、测量装置齿宽6、齿形承载面8，且齿形导入面7、齿形承载面8与握持部位3连接处形成齿侧角度9；

其中，齿形导入面7、齿形承载面8、齿侧角度9与所需测量的螺纹保持一致，测量装置齿宽6为需测量螺纹距端面1/3-2/3处的齿宽，且测量装置齿宽6在量具制造时要求制造公差与其设计值一致。

需要注意的是，所述握持部位3的两侧在所述齿宽校对块1的纵截面方向上形成深度尺测量平面4。

所述齿宽校对块1的齿形导入面7和齿形承载面8的角平分线形成配合齿形中心基准线2，配合齿形中心基准线2和深度尺测量平面4之间的距离为齿形中心线与测量面距离5，其距离值在量具制造时要求制造公差与设计值一致。

所述测量装置的厚度为1.3-2mm，既能保证测量结果不受螺旋线的弧度影响，又能保证装置本身的刚度不易变形，所述测量装置采用不锈钢材质，通过线切割工艺一次加工成型。

需要说明的是，手指握持部位3用于旋进时用手指进行握持，不拘泥于某种具体结构形状。

上述的渐变齿宽螺纹的齿宽及渐变量测量装置进行渐变齿宽螺纹齿宽及渐变量的测量时：当需要测量齿宽时，使用单个测量装置M即可；当需要测量齿宽渐变量时，需要两个测量装置配合测量，两个测量装置的测量装置齿宽6不同。一个为距螺纹距端面大概三分之一处的齿间宽，另一个为距螺纹距端面大概二分之一处的齿间宽，其余部位完全一致。

当需要测量齿宽时，具体方法如下：

将测量装置M的齿宽校对块1沿着被测工件的齿间螺旋线向螺尾方向旋转移动，直至齿宽校对块与齿间两侧接触后卡死无法再继续移动，然后获取被测公端螺纹或母端螺纹的端面与深度尺测量平面4之间的距离A，即可得到A+齿形中心线与测量面距离5处的齿宽值，即为测量装置齿宽，将该结果与设计目标及公差进行对比，即可判定该被测工件是否合格。

当需要测量齿宽渐变量时，在测量完齿宽值合格后，再取一个不同测量装置齿宽的测量装置N，然后放入工件齿间并向螺尾旋进至无法移动，获取被测公端螺纹或母端螺纹的端面与深度尺测量平面4之间的距离B，即可得到B+齿形中心线与测量面距离5处的齿宽值，即为测量装置齿宽，通过运算，即可得出工件螺纹单位长度上齿宽的变化量比值，将该结果与设计目标及公差进行对比，即可判定该工件是否合格。

作为举例，在本实施例中，在测量公端变齿宽螺纹或母端变齿宽螺纹的齿宽渐变量时两个测量装置的测量装置齿宽不同，一个为距螺纹端面大概三分之一处的齿间宽，另一个为距螺纹端面大概二分之一处的齿间宽，其余部位完全一致。

需要测量公端变齿宽螺纹或母端变齿宽螺纹的齿宽时，如图2所示，将该装置的导入侧靠近工件螺纹齿间空隙的导入侧，承载侧靠近工件螺纹齿间空隙的承载侧，从尾扣方向向端面移动并在每个齿间尝试放入，尾扣处齿间空隙较小无法放入，随着往端面方向移动装置，齿间空隙越来越大，直至能够放入该装置。放入后将整个装置沿着齿间螺旋线向螺尾方向旋转移动，直至该装置与齿间两侧接触后卡死无法再继续移动。然后用深度尺量具，将测量平面放置在公端螺纹或母端螺纹的端面上，然后逐渐放进尺身，直至尺身端部接触到该装置的位置值深度尺测量平面4，锁死尺身，对尺身刻度进行度数A记录，即可得出(该读数A+齿形中心线与测量面距离5)处的齿宽值为测量装置齿宽a，将该结果与设计目标及公差进行对比，即可判定该工件是否合格。

需要测量公端变齿宽螺纹或母端变齿宽螺纹的齿宽渐变量时，如图3所示，在测量完齿宽值后，再取一个不同测量装置齿宽b的装置，其齿宽为为距螺纹距端面大概二分之一处的齿间宽，然后用同样的方法放入工件齿间并向螺尾旋进至无法移动，用深度尺测量并读数记录，即可得出(另一位置读数B+齿形中心线与测量面距离5)处的齿宽值为测量装置齿宽b，用(a-b)除以(A-B)，即可得出工件螺纹单位长度上齿宽的变化量比值，将该结果与设计目标及公差进行对比，即可判定该工件是否合格。

以上实施例对本实用新型进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (5)

1.渐变齿宽螺纹的齿宽及渐变量测量装置，其特征在于：包括齿宽校对块和握持部位，所述齿宽校对块固定安装在握持部位的一侧，所述齿宽校对块的横截面为依次连接的齿形导入面、测量装置齿宽、齿形承载面，且齿形导入面、齿形承载面与握持部位连接处形成齿侧角度；

其中，齿形导入面、齿形承载面、齿侧角度与所需测量的螺纹保持一致，测量装置齿宽为需测量螺纹距端面1/3-2/3处的齿宽，且测量装置齿宽在量具制造时要求制造公差与其设计值一致。

2.根据权利要求1所述的渐变齿宽螺纹的齿宽及渐变量测量装置，其特征在于，所述握持部位的两侧在所述齿宽校对块的纵截面方向上形成深度尺测量平面。

3.根据权利要求2所述的渐变齿宽螺纹的齿宽及渐变量测量装置，其特征在于，所述齿宽校对块的齿形导入面和齿形承载面的角平分线形成配合齿形中心基准线，配合齿形中心基准线和深度尺测量平面之间的距离为齿形中心线与测量面距离，其距离值在量具制造时要求制造公差与设计值一致。

4.根据权利要求1所述的渐变齿宽螺纹的齿宽及渐变量测量装置，其特征在于，所述测量装置的厚度为1.3-2mm。

5.根据权利要求1所述的渐变齿宽螺纹的齿宽及渐变量测量装置，其特征在于，所述测量装置采用不锈钢材质，通过线切割工艺一次加工成型。