EA013574B1

EA013574B1 - Резьбовое соединение

Info

Publication number: EA013574B1
Application number: EA200701185A
Authority: EA
Inventors: Харрис А. мл. Рейнолдс
Original assignee: Хайдрил Ллк
Priority date: 2004-12-30
Filing date: 2005-12-22
Publication date: 2010-06-30
Also published as: MX2007008073A; WO2006073861A1; EP1836426A1; US20080012322A1; JP2008527254A; US20060145476A1; US7500698B2; DE602005027252D1; EP1836426B1; CA2593215C; US7243957B2; JP5094410B2; CA2593215A1; ATE503955T1; CN101166928A; EA200701185A1; CN101166928B

Abstract

Описаны резьбовое соединение с клиновыми резьбами и способ его изготовления. Резьбовое соединение содержит охватываемый и охватывающий компоненты (101, 102) соответственно с наружной резьбой (106) и внутренней резьбой (107). Наружная резьба (106), у которой имеются вершины (221), впадины (291), опорные стороны (226) и закладные стороны (231), содержит, по меньшей мере, последовательно расположенные первую ступень (401), промежуточную ступень (402) и вторую ступень (403). Внутренняя резьба (107), у которой имеются вершины (292), впадины (222), опорные стороны (225) и закладные стороны (232), также содержит, по меньшей мере, последовательно расположенные первую, промежуточную и вторую ступени. Ступени на внутренней резьбе, по существу, соответствуют в осевом направлении ступеням на наружной резьбе. Первая ступень (401) имеет первую степень клиновидности, промежуточная ступень (402) имеет переходную степень клиновидности, а вторая ступень (403) имеет вторую степень клиновидности. Шаги резьбы, по существу, постоянны в пределах каждой ступени. Соединение выполнено таким образом, что по завершении сборки охватываемого и охватывающего компонентов по меньшей мере на первой ступени, на промежуточной ступени или на второй ступени существует зазор между по меньшей мере одной соответствующей парой сторон из опорных сторон и закладных сторон витков.

Description

Уровень техники

При бурении, завершении и подготовке скважины к эксплуатации часто используются различные соединения обсадных труб, короткие колонны закрепляющих труб, бурильных труб и утяжеленных бурильных труб (именуемых общим термином трубные изделия). Например, обсадные трубы могут быть введены в скважину с целью стабилизации пласта, его защиты от воздействия повышенных давлений в скважине (т.е. давлений, превышающих внутрипластовое давление) и для аналогичных целей. Обсадные трубы могут соединяться своими торцами посредством резьбовых, сварных и иных соединений, известных из уровня техники. Соединения могут быть сконструированы таким образом, чтобы обеспечить герметичный барьер между внутренним объемом соединяемых обсадных труб и кольцевым пространством, образующимся между наружными стенками соединяемых труб и стенками скважины. При этом герметизация может быть осуществлена посредством эластомерного (например, кольцевого) уплотнения, уплотнения металл-металл, формируемого в зоне соединения, или иных уплотнений, известных из уровня техники. В некоторых соединениях уплотнения образуются между витками внутренней резьбы и наружной резьбы. Данный вид уплотнений именуется резьбовым уплотнением. В контексте изобретения данный термин означает, что уплотнение формируется между по меньшей мере частью внутренней резьбы на охватывающем компоненте и частью наружной резьбы на охватываемом компоненте.

Следует учитывать, что некоторые термины, присутствующие в данном описании, используются применительно к стандартному варианту резьбовых соединений, расположенных в вертикальном положении по центральной оси трубных компонентов, который реализуется, например, при сборке колонны труб, опускаемой в ствол скважины. Так, термин опорная сторона (1оаб Дайк) обозначает боковую поверхность витка резьбы, которая обращена от наружного конца соответствующего охватываемого или охватывающего компонента, снабженного резьбой, и несет нагрузку (например, на растяжение), обусловленную весом нижнего трубного компонента, опущенного в ствол скважины. Термин закладная сторона (Дай Дайк) обозначает боковую поверхность витка резьбы, которая обращена к наружному концу соответствующего охватываемого или охватывающего компонента, снабженного резьбой, и испытывает усилия, прижимающие элементы соединения друг к другу, например вес верхнего трубного компонента на начальной стадии формирования соединения или усилие, прикладываемое для того, чтобы прижать нижний трубный компонент к дну скважины (т.е. усилие сжатия). Термин охватывающий торец (£аее) обозначает торец охватывающего компонента, обращенный от резьбы на этом компоненте, а термин охватываемый торец (поке) обозначает торец охватываемого компонента, обращенный от резьбового соединения. При формировании соединения охватываемый торец проводится за охватывающий торец внутрь охватывающего компонента.

Одним из видов резьбы, часто используемым для получения герметичного резьбового соединения, является клиновая резьба. На фиг. 1 показано соединение, использующее клиновую резьбу. Клиновые резьбы характеризуются использованием витков, увеличивающихся по ширине. Другими словами, расстояния между опорными сторонами 225, 226 и закладными сторонами 232, 231 витков резьбы на охватываемом компоненте 101 и охватывающем компоненте 102 соответственно увеличиваются в противоположных направлениях. Клиновые резьбы подробно описаны в патентах США №№ ДЕ 30647, КЕ 34467, 4703954 и 5454605, которые были выданы заявителю настоящего изобретения и содержание которых включено в данное описание посредством ссылки. Вершины 222 витка наружной резьбы на охватываемом компоненте 101 становятся более узкими в направлении его дистального конца, тогда как соответствующие вершины 291 витков внутренней резьбы расширяются. Другими словами, вершины 222 и 291 витков резьбы соответственно на охватываемом и охватывающем компонентах расширяются и сужаются в направлении справа налево вдоль продольной оси 105. Резьбовые поверхности на фиг. 1 являются коническими, т.е. диаметр наружной резьбы 106 увеличивается от ее начала к концу, тогда как диаметр внутренней резьбы 107 соответственно уменьшается согласованным образом. Использование конических резьб позволяет легче завести охватываемый компонент 101 в охватывающий компонент 102 и обеспечивает распределение напряжений в соединении.

Как правило, в случае использования резьб с широкими вершинами и впадинами трудно реализовать резьбовые уплотнения, однако, для некоторых профилей применительно к клиновым резьбам такая реализация возможна. При осуществлении настоящего изобретения могут быть использованы резьбы различного профиля. Одним из них является, например, профиль с использованием элементов ласточкина хвоста, описанный в патенте США № 5360239, содержание которого включено в данное описание посредством ссылки. Другой профиль имеет опорную или закладную сторону в виде многогранника, как это описано в патенте США № 6722706, содержание которого включено в данное описание посредством ссылки. Открытый профиль, по существу, прямоугольной формы описан в патенте США № 6578880. Каждый из названных профилей соответствует варианту резьбы, которая может быть использована в вариантах изобретения на основе клиновых или свободных резьб. При этом специалистам в данной области должно быть понятно, что изобретение не ограничивается конкретными вариантами резьбовых профилей.

Для клиновых резьб резьбовое уплотнение обеспечивается за счет контактного давления, обусловленного перекрытием по меньшей мере на части соединения между опорными сторонами 226, 225 охва

- 1 013574 тываемого и охватывающего компонентов соответственно и между их закладными сторонами 232, 231. Данное перекрытие имеет место в сформированном (собранном) соединении. Примыкание или перекрытие между впадинами 292, 221 и вершинами 222, 291 завершает резьбовое уплотнение, когда оно имеет место по меньшей мере на части соединения, соответствующей перекрытию боковых сторон витков. Давление, выдерживаемое уплотнением, может быть повышено за счет увеличения перекрытия между впадинами и вершинами (перекрытия впадин/вершин) и между боковыми сторонами на охватываемом и охватывающем компонентах 101, 102. Подобное соединение содержит также уплотнение металлметалл, которое обеспечивается контактом между соответствующими уплотняющими поверхностями 103, 104, расположенными соответственно на охватываемом и охватывающем компонентах 101, 102.

Особенность клиновых резьб, которые обычно используются в соединениях, не содержащих заплечика (упора) для фиксации положения по крутящему моменту, состоит в том, что соединение является пространственно неопределенным, так что взаимные положения охватываемого и охватывающего компонентов при том же интервале крутящего момента варьируют в собранном соединении в большей степени, чем в соединениях, снабженных указанным заплечиком. В контексте изобретения термин собранное соединение означает, что оба компонента свинчены друг с другом. Требуемое соединение соответствует свинчиванию охватываемого и охватывающего компонентов с заданным крутящим моментом или достижению заданного относительного положения этих компонентов (в осевом или в окружном направлении). Для клиновых резьб, рассчитанных как на перекрытие по боковым сторонам, так и на перекрытие впадин/вершин в требуемом соединении, оба вида перекрытий увеличиваются в процессе формирования соединения (т.е. увеличение крутящего момента увеличивает перекрытие по боковым сторонам и перекрытие впадин/вершин). Для клиновых резьб, рассчитанных на зазоры между впадинами и вершинами, этот зазор уменьшается по мере формирования соединения. Независимо от конструкции клиновой резьбы, при формировании соединения соответствующие боковые стороны, а также впадины и вершины витков соединяемых компонентов сближаются (т. е. происходит уменьшение зазора или увеличение перекрытия). Пространственно неопределенное соединение позволяет увеличивать перекрытие по боковым сторонам и перекрытие впадин/вершин путем увеличения крутящего момента в процессе формирования соединения. Благодаря этому клиновая резьба способна обеспечить резьбовое уплотнение, выдерживающее большие давления газа и/или жидкости, за счет создания большего перекрытия по боковым сторонам и/или перекрытия впадин/вершин или за счет увеличения крутящего момента в соединении. Однако при этом в процессе сборки увеличиваются и напряжения, которые могут привести к поломке в процессе эксплуатации.

Свободные резьбы, используемые обычно в соединениях трубных изделий, применяемых в нефтедобыче, не образуют резьбовых уплотнений при формировании соединения. На фиг. 2 представлено известное соединение со свободными резьбами. У представленных резьб имеются опорные стороны 154, 155, закладные стороны 157, 158, вершины 159, 162 и впадины 160, 161. Как это типично для соединения с подобными резьбами, в нем имеется опорная пара для фиксации положения компонентов по крутящему моменту, образуемая в результате контакта поверхностей 151 и 152, имеющихся на охватываемом и охватывающем компонентах 101, 102 соответственно. Опорная пара, показанная на фиг. 2, обычно именуется упором на охватываемом компоненте (ρίη по5С 8Йои1бег). В других соединениях данный упор может быть образован упорной поверхностью 163 на охватывающем компоненте, взаимодействующей с выступом, или заплечиком (не изображен) на охватываемом компоненте 101. Опорная пара также обеспечивает герметичность. В отличие от клиновых резьб, в которых соединение формируется с взаимным заклиниванием витков наружной резьбы 106 и внутренней резьбы 107, свободные резьбы нуждаются в опорной паре для фиксации положения, чтобы приложить требуемую нагрузку к соединению при сборке. Чтобы сформировать соединение по фиг. 2, охватываемый и охватывающий компоненты 101, 102 свинчивают друг с другом до тех пор, пока поверхности 151 и 152 не упрутся одна в другую. В этот момент опорные стороны 154, 155 витков резьбы охватываемого и охватывающего компонентов также упираются одна в другую. Затем к компонентам 101, 102 прикладывают дополнительный крутящий момент, чтобы создать нагрузку на опорные поверхности 151 и 152 и на указанные опорные стороны 154 и 155, соответствующую заданному крутящему моменту в соединении.

Соединение по фиг. 2 не обеспечивает создания резьбового уплотнения из-за наличия значительного зазора 153, имеющегося между закладными сторонами 157, 158 витков резьбы на охватываемом и охватывающем компонентах соответственно. Наличие зазора 153 обусловлено характером создания нагрузки в свободных резьбах при наличии указанной опорной пары. Приложение к соединению крутящего момента после фиксации положения опорной пары приводит к сжатию охватываемого компонента 101 при одновременном растяжении охватывающего компонента 102. Следует отметить, что в варианте использования выступа на охватываемом компоненте охватывающий компонент 102 сжимается, а охватываемый компонент 101 растягивается. Усилие, действующее между охватываемым и охватывающим компонентами 101, 102, прикладывается через опорные стороны 154, 155 витков. Закладные стороны 157, 158 витков не испытывают нагрузки при сборке. Это приводит к контактному давлению между опорными сторонами 154 и 155 и зазору между закладными сторонами 157, 158. Как было упомянуто выше, клиновая резьба (типа представленной на фиг. 1) способна сформировать резьбовое уплотнение

- 2 013574 частично благодаря перекрытию между опорными сторонами 225, 226 и закладными сторонами 232, 231 витков. Данное перекрытие возникает в клиновых резьбах в конце процесса сборки соединения вследствие изменяющейся ширины витков на наружной резьбе 106 и внутренней резьбе 107. Если нужно получить аналогичное перекрытие между опорными сторонами 154, 155 и закладными сторонами 157, 158 витков на цилиндрической (а не конической) свободной резьбе, перекрытие имело бы место на протяжении всего процесса сборки соединения, поскольку витки наружной резьбы 106 и внутренней резьбы 107 имеют постоянную ширину. Кроме того, при наличии перекрытия впадин/вершин оно также будет иметь место, по существу, в течение всей сборки соединения. Это может привести к повреждению поверхности витков и к трудностям при формировании соединения.

Непостоянство ширины витка для клиновой резьбы возникает в результате того, что витки на опорных сторонах имеют шаги (1еаб§), отличные от шагов витков на закладных сторонах. Шаг резьбы может измеряться в дюймах на оборот. Следует отметить, что такое измерение шага является обратным по отношению к часто используемой характеристике шага (обозначаемой термином Фгеаб ρίΙοΗ”). соответствующей количеству витков на дюйм. График шагов известной клиновой резьбы представлен на фиг. 3А. Для данной резьбы шаг 14 витков на опорной стороне (Ьоаб Ьеаб) является постоянным по всей длине соединения и превышает шаг 12 витков на закладной стороне (81аЬ Ьеаб), который также является постоянным. Номинальный шаг (Μίά Ьеаб) обозначен, как 10. В данном описании номинальный шаг соответствует среднему значению указанных шагов 14 и 12. Ширина витка будет увеличиваться с каждым оборотом на разность шагов 14 и 12 витков на опорной и закладной сторонах соответственно. Эта разность иногда именуется степенью клиновидности (иебде габо). Для свободной резьбы (не являющейся клиновой) значения указанных шагов 14 и 12 являются одинаковыми, благодаря чему свободная резьба имеет, по существу, постоянную ширину витков (т. е. нулевую степень клиновидности).

Из уровня техники известно преднамеренное создание вариаций шага резьбы в целях распределения нагрузки. Однако автору изобретения неизвестно использование таких вариаций для создания резьбового уплотнения в клиновой или в свободной резьбе. Один пример резьбы с изменяющимся шагом для распределения нагрузки описан в патенте США № 4582348 (содержание указанного патента полностью включено в данное описание посредством ссылки). В этом патенте описано соединение на основе свободной резьбы, в котором резьба на каждом соединяемом компоненте разделена на три части с различными шагами (в данном патенте шаг резьбы характеризуется количеством витков на дюйм). На фиг. 3В представлен соответствующий график шагов резьбы для охватывающего и охватываемого компонентов. Видно, что на одном конце соединения шаг 21 наружной резьбы больше, чем шаг 22 внутренней резьбы. На промежуточном участке 23 указанные шаги 21, 22 резьб, по существу, равны. На другом конце соединения шаг 22 внутренней резьбы больше, чем шаг 21 наружной резьбы. Согласно указанному патенту изменения указанных шагов 21, 22 являются резкими (т.е. в виде скачка). Варьирование шагов резьбы, описанное в данном патенте, служит для того, чтобы распределить нагрузку по большей части соединения и никак не связано с неспособностью свободных резьб к формированию резьбового уплотнения. Кроме того, здесь не рассматривается варьирование шагов внутренней и наружной резьб независимо друг от друга.

Другое соединение описано в патентной заявке США серийный № 10/126918, озаглавленной Резьбовое соединение специально для трубопровода, упруго расширяющегося в радиальном направлении и поданной заявителем настоящего изобретения. Данная заявка, содержание которой полностью включено в данное описание посредством ссылки, описывает соединения, внутренняя и/или наружная резьба которых имеет вариации шага на опорной и/или закладной сторонах витков. График, соответствующий резьбе по данному патентному документу, представлен на фиг. 3С. Шаг 14 резьбы на опорной стороне витков варьирует в требуемой степени относительно шага 12 резьбы на закладной стороне витков по меньшей мере на одном участке резьбы на любом или на обоих соединяемых компонентах. Фиг. 3С соответствует соединению с клиновой резьбой - это следует из разности между указанными шагами 14, 12. Шаги 14, 12 на опорной и закладной сторонах сближаются по линейному закону в направлении конца резьбы. В данном документе описаны и другие варианты, в которых указанные шаги 14, 12 изменяются по линейному закону относительно друг друга. Варьирование шагов резьбы обеспечивает требуемое распределение нагрузки по длине соединения.

На фиг. 9 представлено известное двухступенчатое соединение. Резьбы, которые обеспечивают создание соединения, разделены на две различные ступени, большую и малую ступени 31, 32 соответственно. Участок 901 между большой ступенью 31 и малой ступенью 32 обычно именуется промежуточной ступенью. В некоторых соединениях промежуточная ступень 901 может использоваться в качестве уплотнения металл-металл. Вершины витков наибольшего диаметра наружной резьбы на малой ступени 32 охватываемого компонента 101 не образуют перекрытия с впадинами внутренней резьбы на большой ступени 31 охватывающего компонента 102 при введении охватываемого компонента 101 в охватывающий компонент 102. Диаметр малой ступени 32 охватываемого компонента 101 меньше наименьшего диаметра резьбы (по вершинам) на большой ступени 31 охватывающего компонента 102. Поэтому наружная резьба 106 на малой ступени 32 может быть проведена мимо внутренней резьбы 107 на большой ступени 31. Резьбы на малой ступени 32 и на большой ступени 31, имеющие, по существу, одинаковый

- 3 013574 номинальный шаг, взаимодействуют при каждом обороте в процессе сборки соединения. Таким образом, при том же количестве взаимодействующих витков количество оборотов, при которых витки скользят или трутся друг о друга, может быть уменьшено. При этом двухступенчатое соединение позволяет иметь на каждой ступени резьбы с различными характеристиками при условии, что вариации номинального шага резьбы на обеих ступенях минимальны или отсутствуют.

Двухступенчатое клиновое резьбовое соединение описано в принадлежащем заявителю настоящего изобретения патенте США № 6206436, содержание которого включено в данное описание посредством ссылки. В патенте описано двухступенчатое клиновое резьбовое соединение с различными степенями клиновидности, одна из которых рассматривается как агрессивная, а другая - как консервативная. Термины агрессивная и консервативная соотносятся с большей и с меньшей степенями клиновидности. При прочих равных условиях, чем больше степень клиновидности, тем более определенным по положению является соединение. Слишком большая степень клиновидности может привести к неадекватному клиновому эффекту и соответственно к возможности расцепления соединения при использовании. Меньшая степень клиновидности обеспечивает лучшую сопротивляемость расцеплению соединения. Однако слишком малая степень клиновидности может сделать соединение настолько неопределенным по положению, что станут возможны поверхностные повреждения на значительной части соединения. В патенте отмечается, что одна ступень может иметь степень клиновидности, оптимизированную для фиксации соединения (т.е. агрессивную), тогда как другая ступень может иметь степень клиновидности, оптимизированную для предотвращения расцепления соединения (т.е. консервативную).

В патентах США №№ 6174001 и 6270127, принадлежащих заявителю настоящего изобретения, описаны двухступенчатые клиновые резьбы для муфт, рассчитанные на малый крутящий момент. Содержание данных патентов полностью включено в данное описание посредством ссылки. Одна ступень выполняется такой, что при сборке создается контакт с перекрытием по меньшей мере по одной паре поверхностей из закладных сторон, опорных сторон или впадин/вершин, тогда как на второй ступени в собранном соединении остается зазор по меньшей мере по одной паре поверхностей из закладных сторон, опорных сторон или впадин/вершин для уменьшения требуемого крутящего момента в процессе сборки соединения при сохранении чувствительности к уровню крутящего момента, способности к герметизации и структурных свойств витков.

Одна из проблем применительно к двухступенчатым соединениям состоит в том, что для максимальной эффективности использования тела трубы соединение должно иметь значительную толщину. Термин эффективность использования тела трубы характеризует отношение пределов прочности на растяжение для соединения и для трубного компонента. Необходимость увеличения толщины соединения обусловлена наличием неиспользуемого пространства на промежуточной ступени, которая необходима для того, чтобы резьбы на большой ступени не препятствовали резьбам на малой ступени во время заведения охватываемого компонента при сборке. Промежуточная ступень, на которой нет сопряжения резьб, не вносит вклада в общую прочность соединения. Преимущества применения двух различных резьб часто компенсируют снижение эффективности использования тела трубы; однако, представляется желательным иметь одноступенчатую резьбу, обладающую достоинствами двухступенчатых соединений.

Сущность изобретения

В одном своем аспекте настоящее изобретение относится к резьбовому соединению с клиновыми резьбами. Резьбовое соединение содержит охватываемый и охватывающий компоненты с наружной резьбой и с внутренней резьбой соответственно. У наружной резьбы имеются вершины, впадины, опорные стороны и закладные стороны витков. При этом она содержит, по меньшей мере, последовательно расположенные первую, промежуточную и вторую ступени. Внутренняя резьба также имеет вершины, впадины, опорные стороны и закладные стороны витков и содержит, по меньшей мере, последовательно расположенные первую, промежуточную и вторую ступени. При этом осевое положение ступеней на внутренней резьбе, по существу, соответствует осевому положению аналогичных ступеней на наружной резьбе. Первая ступень имеет первую степень клиновидности, промежуточная ступень имеет переходную степень клиновидности, а вторая ступень имеет вторую степень клиновидности. Шаги резьбы, по существу, постоянны в пределах каждой ступени. Соединение выполнено таким образом, что по завершении сборки охватываемого и охватывающего компонентов, по меньшей мере, на первой ступени, на промежуточной ступени или на второй ступени существует зазор между по меньшей мере одной соответствующей парой сторон из опорных сторон и закладных сторон витков.

В другом своем аспекте изобретение относится к способу изготовления резьбового соединения, содержащего клиновые резьбы, с использованием инструмента с программным управлением. Данный способ включает формирование охватываемого и охватывающего компонентов с наружной и внутренней резьбами соответственно. У наружной резьбы имеются вершины, впадины, опорные стороны и закладные стороны витков. При этом она содержит, по меньшей мере, последовательно расположенные первую, промежуточную и вторую ступени. Внутренняя резьба также имеет вершины, впадины, опорные стороны и закладные стороны витков и содержит, по меньшей мере, последовательно расположенные первую, промежуточную и вторую ступени. При этом осевое положение ступеней на внутренней резьбе,

- 4 013574 по существу, соответствует осевому положению аналогичных ступеней на наружной резьбе. Первая ступень имеет первую степень клиновидности, промежуточная ступень имеет переходную степень клиновидности, а вторая ступень имеет вторую степень клиновидности. Шаги резьбы, по существу, постоянны в пределах каждой ступени. Соединение выполнено таким образом, что по завершении сборки охватываемого и охватывающего компонентов, по меньшей мере, на первой ступени, на промежуточной ступени или на второй ступени существует зазор между по меньшей мере одной соответствующей парой сторон из опорных сторон и закладных сторон витков.

Еще в одном своем аспекте изобретение относится к резьбовому соединению с клиновыми резьбами. Резьбовое соединение содержит охватываемый и охватывающий компоненты с наружной резьбой и внутренней резьбой соответственно. У наружной резьбы имеются вершины, впадины, опорные стороны и закладные стороны витков. При этом она содержит, по меньшей мере, последовательно расположенные первую, промежуточную и вторую ступени. Внутренняя резьба также имеет вершины, впадины, опорные стороны и закладные стороны витков и содержит, по меньшей мере, последовательно расположенные первую, промежуточную и вторую ступени. При этом осевое положение ступеней на внутренней резьбе, по существу, соответствует осевому положению аналогичных ступеней на наружной резьбе. Первая ступень имеет первую степень клиновидности, промежуточная ступень имеет переходную степень клиновидности, а вторая ступень имеет вторую степень клиновидности. Шаги резьбы, по существу, постоянны в пределах каждой ступени. Соединение выполнено таким образом, что по завершении сборки охватываемого и охватывающего компонентов, по меньшей мере, на первой ступени, на промежуточной ступени или на второй ступени существует зазор и между соответствующими опорными, и между соответствующими закладными сторонами витков.

Другие аспекты и достоинства изобретения станут ясны из нижеследующего описания и прилагаемой формулы изобретения.

Перечень чертежей

На фиг. 1 в сечении представлено известное соединение на основе клиновой резьбы;

на фиг. 2 в сечении представлено известное соединение на основе свободной резьбы; на фиг. 3А, 3В и 3С представлены графики шагов резьбы в известных соединениях;

на фиг. 4А в развертке показан профиль резьбы согласно одному из вариантов настоящего изобретения;

на фиг. 4В представлены зависимости шагов резьбы от положения по оси для варианта по фиг. 4А;

на фиг. 5А в развертке показан профиль резьбы согласно еще одному из вариантов настоящего изобретения;

на фиг. 5В представлены зависимости шагов резьбы от положения по оси для варианта по фиг. 5А;

на фиг. 6А в развертке показан профиль резьбы согласно еще одному из вариантов настоящего изобретения;

на фиг. 6В представлены зависимости шагов резьбы от положения по оси для варианта по фиг. 6А;

на фиг. 7А в развертке показан профиль резьбы согласно еще одному из вариантов настоящего изобретения;

на фиг. 7В представлены зависимости шагов резьбы от положения по оси для варианта по фиг. 7А;

на фиг. 8А в развертке показан профиль резьбы согласно еще одному из вариантов настоящего изобретения;

на фиг. 8В представлены зависимости шагов резьбы от положения по оси для варианта по фиг. 8А;

на фиг. 9 в сечении показано известное двухступенчатое соединение, использующее свободные резьбы.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Настоящее изобретение относится к резьбам для трубных соединений. Более конкретно, оно относится к резьбам, имеющим свойства двухступенчатых конфигураций, выполняемым в виде непрерывной резьбы и формируемым на компонентах конического соединения.

Для облегчения понимания далее приводятся определения некоторых используемых терминов. Так, термин шаг резьбы (а 11пеаб 1еаб) в общем случае относится к группе шагов, состоящей из шага на опорной стороне витков, шага на закладной стороне витков и номинального шага.

Термин длина по спирали (спиральная длина) относится к количеству витков на резьбе, причем она может выражаться в градусной мере (например, 360° соответствует параметру шага, выражаемому количеством витков на дюйм).

Варианты изобретения характеризуются степенью клиновидности, изменяющейся по длине непрерывной резьбы, так что образуемое соединение обладает, по меньшей мере, некоторыми свойствами двухступенчатого соединения. Варианты изобретения характеризуются наличием по меньшей мере двух частей, связанных расположенным между ними переходным участком. Данные две части могут быть описаны в терминах, используемых для описания двухступенчатых соединений, хотя варианты изобретения используют соединения с единственной ступенью. В некоторых вариантах единственная ступень может использовать различные значения высоты резьбы (измеряемые от впадины до вершины витка) для того, чтобы получить резьбовое уплотнение, выдерживающее большее давление.

- 5 013574

На фиг. 4А, 4В иллюстрируются псевдодвухступенчатые резьбы согласно одному из вариантов изобретения. В целях большей иллюстративности псевдодвухступенчатая резьба представлена на фиг. 4А, 4В с искажениями реальных соотношений. На фиг. 4А изображен, в частности, охватываемый компонент с резьбой 106, соответствующей нижнему графику на фиг. 4В, которая сопряжена с резьбой 107 на охватывающем компоненте, соответствующей верхнему графику на фиг. 4В. В данном варианте резьбы 106, 107 имеют перекрытие между опорными сторонами 225 и 226 и между закладными сторонами 231 и 232 как на первой ступени 401 (аналогичной малой ступени 32 на фиг. 9), так и на второй ступени 403 (аналогичной большой ступени 31 на фиг. 9), тогда как между боковыми сторонами витков на промежуточной ступени 402 имеется заданный зазор. В одном из вариантов перекрытие между боковыми сторонами витков в процессе сборки может возникать сначала на одной ступени, тогда как по завершении сборки перекрытие будет иметь место как на первой ступени 401, так и на второй ступени 403. В другом варианте первая ступень 401 или вторая ступень 403 может иметь перекрытие только между опорными или между закладными сторонами, но не между и теми, и другими.

Чтобы получить псевдодвухступенчатую конфигурацию, показанную на фиг. 4А, шаг 14 на опорной стороне витков и шаг 12 на закладной стороне витков могут изменяться взаимно согласованным образом и на наружной резьбе 106, и на внутренней резьбе 107, как это показано на графиках по фиг. 4В. При этом номинальный шаг 10 резьбы сохранялся, по существу, постоянным по длине как наружной резьбы 106, так и внутренней резьбы 107. На первой ступени 401 разность между шагом 14 на опорной стороне витков и шагом 12 на закладной стороне (т. е. степень 411 клиновидности) выбирают, по существу, постоянной. В конце первой ступени 401 степень 411 клиновидности увеличивают до степени 412 клиновидности за счет увеличения на заданную величину шага 14 на опорной стороне витков и пропорционального уменьшения шага 12 на закладной стороне витков, так что номинальный шаг 10, по существу, не изменяется. Степень 412 клиновидности больше, чем степень 411 клиновидности на первой ступени 401 и чем степень 413 клиновидности на второй ступени 403. Отрезок резьбы с увеличенной степенью 412 клиновидности (который может в терминологии двухступенчатых соединений именоваться промежуточной ступенью 402) обеспечивает переход между первой и второй ступенями 401, 403. По сравнению с первой и второй ступенями 401, 403 промежуточная ступень имеет малую спиральную длину. В некоторых вариантах спиральная длина промежуточной ступени 402 может выбираться с шагом около 360°, чтобы избежать эксцентричной нагрузки в соединении. За промежуточной ступенью 402 степень 412 клиновидности уменьшают до степени 413 клиновидности на второй ступени 403, примерно равной в данном варианте степени 411 клиновидности на первой ступени 401.

Как видно из фиг. 4А, 4В, в данном варианте имеется смещение (сдвиг) 405 между промежуточными ступенями 402 на наружной резьбе 106 и на внутренней резьбе 107. Промежуточная ступень 402 на внутренней резьбе 107 начинается с немного меньшим смещением по оси, чем промежуточная ступень 402 на наружной резьбе 106. В результате ширина внутренней резьбы 107 начинает увеличиваться немного раньше, чем ширина наружной резьбы 106. Как следствие, на промежуточной ступени 402 возникает заданный зазор между боковыми сторонами витков. Чтобы вернуться к перекрытию между боковыми сторонами на второй ступени 403, ширина витков на этой ступени для внутренней резьбы 107 также может начать увеличиваться при меньшем смещении, чем на внутренней резьбе 107. Это позволит наружной резьбе 106 наверстать ширину витков. Изменения шага 14 на опорной стороне витков и шага 12 на закладной стороне витков по длине резьбы позволяют соединению функционировать, как если бы оно имело подобно двухступенчатому соединению две раздельные ступени с промежуточной ступенью между ними. Благодаря этому соединение может быть сконструировано с различными свойствами у каждой своей части. Специалистам должно быть ясно, что с использованием приводимых в описании рекомендаций можно разработать много различных комбинаций первой, промежуточной и второй ступеней 401, 402 и 403 с реализацией свойств известных двухступенчатых соединений. Примеры таких соединений будут описаны далее.

На фиг. 5А, 5В иллюстрируются псевдодвухступенчатые резьбы согласно одному из вариантов изобретения. На фиг. 5А изображен, в частности, охватываемый компонент с резьбой 106, соответствующей нижнему графику на фиг. 5В, которая сопряжена с резьбой 107 на охватывающем компоненте, соответствующей верхнему графику на фиг. 5В. В данном варианте резьбы 106, 107 имеют перекрытие между опорными сторонами 225, 226 и между закладными сторонами 231, 232 как на первой ступени 401, так и на второй ступени 403, тогда как между боковыми сторонами витков на промежуточной ступени 402 имеется заданный зазор. Резьбы, представленные на фиг. 5А, 5В, отличаются от резьб по фиг. 4А, 4В, поскольку степень 413 клиновидности второй ступени 403 больше, чем степень 411 клиновидности первой ступени 401. Двухступенчатые соединения, имеющие различную степень клиновидности, описаны в патенте США № 6206436, рассмотренном выше. Приведенные в данном патенте рекомендации (а также все преимущества), относящиеся к двухступенчатым соединениям, имеющим две различные степени клиновидности, в общем случае применимы и к предлагаемым псевдодвухступенчатым соединениям. В терминологии, заимствованной из указанного патента, в варианте по фиг. 5А, 5В вторая ступень 403 имеет агрессивную степень 413 клиновидности, тогда как первая ступень 401 имеет консервативную степень 411 клиновидности.

- 6 013574

На фиг. 6А, 6В иллюстрируются псевдодвухступенчатые резьбы согласно одному из вариантов изобретения. В данном варианте наружная и внутренняя резьбы 106, 107 имеют перекрытие между опорными сторонами 225, 226 и между закладными сторонами 231, 232 на промежуточной ступени 402, тогда как между боковыми сторонами витков как на первой ступени 401, так и на второй ступени 403 имеются заданные зазоры. Данный вариант может оказаться желательным для формирования резьбового уплотнения на промежуточной ступени 402. В одном из вариантов промежуточная ступень 402 может также иметь увеличенное перекрытие впадин/вершин, как это описано в параллельно поданной евразийской заявке, озаглавленной Резьбовое соединение с отклонениями от исходного профиля резьбы. В рассматриваемом варианте изобретения спиральная длина промежуточной ступени 402, которая начинает испытывать нагрузку раньше первой и второй ступеней 401, 403, выбирается примерно равной 360°, чтобы избежать эксцентричной нагрузки. Хотя представленные на фиг. 6А зазоры между боковыми сторонами витков на первой и на второй ступенях 401, 403 являются примерно равными, специалистам будет понятно, что в других вариантах заданные зазоры могут быть различными. Например, соединение может быть выполнено так, что зазоры на второй ступени 403 заданы меньшими, чем на первой ступени 401. В таком варианте вторая ступень 403 будет воспринимать нагрузку при растяжении раньше, чем первая ступень 401. В других вариантах заданные зазоры могут быть различными для опорных сторон и для закладных сторон на той же ступени.

На фиг. 7А, 7В представлены иные псевдодвухступенчатые резьбы в соответствии с одним из вариантов изобретения. В данном варианте наружная и внутренняя резьбы 106, 107 имеют перекрытие между опорными сторонами 225, 226 и между закладными сторонами 231, 232 на первой ступени 401, тогда как между боковыми сторонами витков как на промежуточной ступени 402, так и на второй ступени 403 имеются заданные зазоры. На фиг. 7В показано, как можно реализовать псевдодвухступенчатые резьбы по фиг. 7 А. В данном варианте промежуточная ступень 402 на внутренней резьбе 107 имеет смещение 405 относительно промежуточной ступени 402 на наружной резьбе 106. В результате ширина внутренней резьбы 107 начинает увеличиваться раньше, чем ширина наружной резьбы 106. Как следствие, между боковыми сторонами витков на промежуточной ступени 402 создается зазор.

Чтобы обеспечить, по меньшей мере, какой-то зазор между боковыми сторонами витков на второй ступени 403, промежуточная ступень 402 на наружной резьбе 106 имеет более короткую спиральную длину, чем на промежуточной ступени 402 на внутренней резьбе 107. В результате она заканчивается примерно в той же точке по оси, что и промежуточная ступень 402 на внутренней резьбе 107. Представленная на фиг. 7А конфигурация позволяет распределить напряжения по длине соединения в зависимости от общего напряжения, имеющего место в соединении. Например, псевдодвухступенчатое соединение может быть спроектировано так, что в случае нагрузки на растяжение она сначала воспринимается первой ступенью 401, а затем, до того как произойдет деформация первой ступени 401, нагрузка начнет восприниматься второй ступенью 403. Подобная конструкция применительно к двухступенчатым соединениям описана в параллельно поданной евразийской заявке, озаглавленной Трубное соединение с клиновой резьбой.

На фиг. 8А, 8В представлены другие псевдодвухступенчатые резьбы в соответствии с одним из вариантов изобретения. В данном конкретном варианте наружная и внутренняя резьбы 106, 107 имеют и перекрытия, и зазоры между опорными сторонами 225, 226 и закладными сторонами 231, 232 на различных ступенях. Как показано на фиг. 8А, первая ступень 401 выполнена с перекрытием между закладными сторонами 231, 232 и с зазором между опорными сторонами 225, 226. С этой целью шаг 14 на опорной стороне витков и шаг 12 на закладной стороне витков наружной резьбы 106 или внутренней резьбы 107 могут быть взаимно смещены в осевом направлении. В представленном варианте смещение 405 имеет наружная резьба 106. В другом варианте такое смещение может быть предусмотрено на внутренней резьбе 107.

Кроме того, в варианте по фиг. 8А, 8В увеличение шага 14 на опорной стороне витков наружной резьбы 106 начинается раньше, чем у шага 14 на опорной стороне витков внутренней резьбы 107. В результате ширина витков наружной резьбы 106 увеличивается на опорной стороне, что приводит к перекрытию между опорными сторонами 225, 226 на промежуточной ступени 402. Далее, уменьшение шага 12 на закладной стороне витков внутренней резьбы 107 начинается раньше, чем у шага 12 на закладной стороне витков наружной резьбы 106, что выводит из перекрытия закладные стороны 231, 232 на промежуточной ступени 402. В конце промежуточной ступени 402 перекрытие между боковыми сторонами витков изменяется на обратное за счет уменьшения шагов 14 на опорной стороне и увеличения шагов 12 на закладной стороне с тем же смещением в осевом направлении. В результате на второй ступени 403 имеются перекрытие между закладными сторонами 231, 232 и зазор между опорными сторонами 225, 226. В другом варианте чередование перекрытий и зазоров может иметь обратный порядок (т.е. перекрытие между опорными сторонами 225, 226 при наличии зазора между закладными сторонами 231, 232 имеет место на первой ступени 401).

В то время как в каждом из рассмотренных вариантов имеется, по меньшей мере, какой-то зазор между боковыми сторонами витков, следует отметить, что в некоторых вариантах псевдодвухступенчатое соединение может быть выполнено с различной степенью перекрытия между боковыми сторонами

- 7 013574 витков на каждой (т.е. на первой, промежуточной и второй) ступени при заданном положении компонентов в собранном состоянии. Псевдодвухступенчатое соединение может быть построено так, что перекрытие между опорными сторонами и между закладными сторонами имеет место последовательно на первой ступени, промежуточной ступени и второй ступени. Например, используя рассмотренный выше метод смещения точек изменения шагов на опорной и закладной сторонах, можно сформировать такое псевдодвухступенчатое соединение, что в процессе его сборки боковые стороны витков на второй ступени будут сопрягаться с перекрытием. Затем, при продолжении сборки в сопряжение с перекрытием вступают боковые стороны витков на первой ступени, тогда как боковые стороны витков на промежуточной ступени будут вступать в сопряжение с перекрытием последними. Как было указано выше, перекрытие между боковыми сторонами клинового резьбового соединения увеличивается в процессе сборки. Как следствие, при заданном положении в собранном состоянии ступень, на которой перекрытие возникло раньше, чем на других ступенях, будет характеризоваться наибольшим перекрытием. При этом специалистам будет понятно, что в рамках изобретения можно реализовать множество комбинаций и последовательностей перекрытий и зазоров между боковыми сторонами. Таким образом, объем изобретения не должен ограничиваться только совокупностью описанных вариантов.

Еще одним возможным переменным параметром являются относительные спиральные длины первой ступени, промежуточной ступени и второй ступени. Тогда как в описанных вариантах спиральная длина первой ступени была, по существу, равна спиральной длине второй ступени, специалистам будет понятно, что первая и вторая ступени могут быть не равны по спиральной длине. Например, в соединении, резьбы которого свинчиваются на 10 витков (т.е. спиральная длина которого составляет 3600°), первая ступень может соответствовать 4 виткам (т.е. иметь спиральную длину 1440°), промежуточная ступень - 1 витку, а вторая ступень - 5 виткам.

Должно быть также понятно, что приведенные графики шагов резьбы идеализированы в отношении ступенчатых изменений шагов. На практике процесс изготовления резьб не позволяет сделать изменения шагов мгновенными (как это представлено на графиках). Например, согласно одному из вариантов может быть использован резец токарного станка с числовым программным управлением (ЧПУ). Станки и инструменты с ЧПУ могут использовать соответствующие компьютерные программы. В типичном варианте программа ЧПУ содержит набор положений по каждой оси управления. Например, если деталь в токарном станке с ЧПУ характеризуется положением по оси и угловым положением при вращении вокруг оси, программа будет задавать каждое осевое положение, соответствующее каждому угловому положению. Поскольку вращение в подобном станке обычно происходит с заданной скоростью, характеризуемой количеством оборотов в минуту, программа ЧПУ обычно задает последовательные угловые положения с заданным приращением угла по мере вращения соответствующего элемента. Приращения, с которыми задаются угловые положения, обычно именуются разрешением токарного станка. Например, если разрешение составляет 90°, каждая следующая точка данных будет соответствовать повороту на 90°, причем осевые положения задаются для каждого приращения. В типичном варианте инструмент токарного станка с ЧПУ будет изменять свое осевое положение между двумя точками с постоянной скоростью. Эта скорость выбирается таким образом, чтобы следующее осевое положение достигалось в тот же момент времени, что и соответствующее угловое положение. Шаг резьбы может задаваться расчетом значений приращений таким образом, чтобы изменение осевого положения за один оборот равнялось шагу резьбы. Например, шаг резьбы, равный 1 дюйму, требует осевого перемещения, равного 1/4 дюйма при каждом повороте на 90°. Специалисты в соответствующей области смогут применить приведенные выше рекомендации к другим методам изготовления. Разрешение токарного станка может влиять на размер смещения между ступенями. Кроме того, наличие момента инерции у подвижных частей станка и конечное время отклика органов управления могут привести к более плавным изменениям шагов резьбы. Несмотря на то, что точность обеспечения заданных изменений шагов резьбы при переходах между первой, промежуточной и второй ступенями может зависеть от способа изготовления, преимущества псевдодвухступенчатого соединения все же будут достигаться.

Следует также отметить, что все варианты изобретения содержат, по меньшей мере, первую и вторую ступени с соединяющей их переходной зоной (т.е. с промежуточной ступенью). Другими словами, первая, промежуточная и вторая ступени расположены последовательно как на наружной, так и на внутренней резьбах. При этом специалистам должна быть ясна возможность введения, без выхода за пределы изобретения, дополнительных ступеней и на наружной, и на внутренней резьбах. Кроме того, варианты настоящего изобретения могут быть реализованы на истинно двухступенчатом соединении. Например, псевдодвухступенчатая конфигурация согласно изобретению может быть сформирована на малой или на большой ступени двухступенчатого соединения, так что такое соединение будет, по существу, трехступенчатым.

Хотя изобретение было описано на примерах ограниченного количества вариантов, специалистам, ознакомившимся с данным описанием, будет понятно, что, не выходя за пределы описанного изобретения, могут быть предложены и иные варианты. Соответственно, объем настоящего изобретения определяется только прилагаемой формулой изобретения.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Резьбовое соединение с клиновыми резьбами, содержащее охватываемый компонент с наружной резьбой, имеющей вершины, впадины, опорные стороны и закладные стороны витков, причем наружная резьба содержит, по меньшей мере, последовательно расположенные первую, промежуточную и вторую ступени;

охватывающий компонент с внутренней резьбой, имеющей вершины, впадины, опорные стороны и закладные стороны витков, причем внутренняя резьба содержит, по меньшей мере, последовательно расположенные первую, промежуточную и вторую ступени, осевое положение которых, по существу, соответствует осевому положению аналогичных ступеней на наружной резьбе, при этом первая ступень имеет первую степень клиновидности, промежуточная ступень имеет переходную степень клиновидности, а вторая ступень имеет вторую степень клиновидности, шаги резьбы, по существу, постоянны в пределах каждой ступени, соединение выполнено таким образом, что по завершении сборки охватываемого и охватывающего компонентов, по меньшей мере, на первой ступени, на промежуточной ступени или на второй ступени существует зазор между по меньшей мере одной соответствующей парой сторон из опорных сторон и закладных сторон витков, отличающееся тем, что как охватываемый компонент, так и охватывающий компонент имеют непрерывную резьбу, а указанное соединение выполнено без заплечика для фиксации положения по крутящему моменту.
2. Соединение по п.1, отличающееся тем, что начало промежуточной ступени на наружной резьбе смещено в осевом направлении относительно начала промежуточной ступени на внутренней резьбе.
3. Соединение по п.1, отличающееся тем, что на промежуточной ступени имеется заданный зазор и между соответствующими опорными сторонами, и между соответствующими закладными сторонами витков.
4. Соединение по п.1, отличающееся тем, что как на первой, так и на второй ступенях и между соответствующими опорными сторонами, и между соответствующими закладными сторонами витков имеется заданный зазор.
5. Соединение по п.1, отличающееся тем, что одна из первой и второй степеней клиновидности превышает другую степень клиновидности.
6. Соединение по п.1, отличающееся тем, что первая и вторая степени клиновидности выбраны равными.
7. Соединение по п.1, отличающееся тем, что наружная резьба или внутренняя резьба имеет увеличенную высоту на одной из первой, промежуточной и второй ступеней.
8. Соединение по п.1, отличающееся тем, что выполнено с возможностью образования при сборке охватываемого и охватывающего компонентов перекрытия между, по меньшей мере, соответствующими опорными или закладными сторонами витков последовательно на первой, промежуточной и второй ступенях.
9. Способ изготовления резьбового соединения, содержащего клиновые резьбы, с использованием инструмента с программным управлением, включающий формирование охватываемого компонента с наружной резьбой, имеющей вершины, впадины, опорные и закладные стороны витков, причем наружная резьба содержит, по меньшей мере, последовательно расположенные первую, промежуточную и вторую ступени;

формирование охватывающего компонента с внутренней резьбой, имеющей вершины, впадины, опорные и закладные стороны витков, причем внутренняя резьба содержит, по меньшей мере, последовательно расположенные первую, промежуточную и вторую ступени, осевое положение которых, по существу, соответствует осевому положению аналогичных ступеней на наружной резьбе, при этом первая ступень имеет первую степень клиновидности, промежуточная ступень имеет переходную степень клиновидности, а вторая ступень имеет вторую степень клиновидности, шаги резьбы, по существу, постоянны в пределах каждой ступени, соединение выполнено таким образом, что по завершении сборки охватываемого и охватывающего компонентов существует зазор между по меньшей мере одной соответствующей парой сторон из опорных сторон и закладных сторон витков по меньшей мере на первой ступени, на промежуточной ступени или на второй ступени, причем как охватываемый компонент, так и охватывающий компонент имеют непрерывную резьбу, а указанное соединение выполнено без заплечика для фиксации положения по крутящему моменту.
10. Резьбовое соединение с клиновыми резьбами, содержащее охватываемый компонент с наружной резьбой, имеющей вершины, впадины, опорные стороны и закладные стороны витков, причем наружная резьба содержит, по меньшей мере, последовательно расположенные первую, промежуточную и вторую ступени;

охватывающий компонент с внутренней резьбой, имеющей вершины, впадины, опорные стороны и закладные стороны витков, причем внутренняя резьба содержит, по меньшей мере, последовательно рас

- 9 013574 положенные первую, промежуточную и вторую ступени, осевое положение которых, по существу, соответствует осевому положению аналогичных ступеней на наружной резьбе, при этом первая ступень имеет первую степень клиновидности, промежуточная ступень имеет переходную степень клиновидности, а вторая ступень имеет вторую степень клиновидности, соединение выполнено таким образом, что по завершении сборки охватываемого и охватывающего компонентов по меньшей мере на первой ступени, на промежуточной ступени или на второй ступени существуют зазор между соответствующими опорными и зазор между соответствующими закладными сторонами витков, отличающееся тем, что как охватываемый компонент, так и охватывающий компонент имеют непрерывную резьбу, а указанное соединение выполнено без заплечика для фиксации положения по крутящему моменту.
11. Соединение по п.10, отличающееся тем, что начало промежуточной ступени на наружной резьбе смещено в осевом направлении относительно начала промежуточной ступени на внутренней резьбе.
12. Соединение по п.10, отличающееся тем, что на промежуточной ступени имеется заданный зазор и между соответствующими опорными сторонами, и между соответствующими закладными сторонами витков.
13. Соединение по п.10, отличающееся тем, что как на первой, так и на второй ступенях и между соответствующими опорными сторонами, и между соответствующими закладными сторонами витков имеется заданный зазор.
14. Соединение по п.10, отличающееся тем, что одна из первой и второй степеней клиновидности превышает другую степень клиновидности.
15. Соединение по п.10, отличающееся тем, что первая и вторая степени клиновидности выбраны равными.
16. Соединение по п.10, отличающееся тем, что наружная резьба или внутренняя резьба имеет увеличенную высоту на одной из первой, промежуточной и второй ступеней.
17. Соединение по п.10, отличающееся тем, что выполнено с возможностью образования, при сборке охватываемого и охватывающего компонентов перекрытия между, по меньшей мере, соответствующими опорными или закладными сторонами витков последовательно на первой, промежуточной и второй ступенях.