JP2002257503A - 鋼管継手のねじ径測定装置及び方法 - Google Patents
鋼管継手のねじ径測定装置及び方法Info
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Abstract
径とねじ山高さとを別に測定しており、迅速性に欠け誤
差が大きくなることなどの問題があった。 【解決手段】 鋼管継手の複数のねじ底に接触する断面
プロフィールを周面に備えたスレッドロール11を先端
側に備えた2本の測定脚10と、この2本の測定脚10
をスリット内に摺動移動自在に保持するフレーム30
と、基準値との差を検出するダイアルゲージ50とを備
えた鋼管継手のねじ径測定装置を提供する。
Description
測定装置及び方法に関する。
る。油井用鋼管は高い内圧と大きなトルク及び推力を受
けるので、その継手は優れたシール性能と高い剛性及び
強度を有することが必要であり、また、着脱の容易性が
要求される。このため、油井用鋼管の継手のねじは特殊
な形状のねじを形成すると共に継手部にはテーパを付し
てあり、正確に加工する必要がある。この加工の精度を
検査するために、迅速正確に継手のねじ部の寸法測定を
行うことが必要である。
は、従来、鋼管の継手部のねじの頂部の内径又は外径を
測定すると共に、ねじの形状や高さを測定し、これらの
数値を組み合わせて検査結果を示すことが行われてい
た。例えば、ピンねじ(鋼管側のねじ)は、ねじ山の山
頂を測定していた。実際にボックスねじ(カップリング
側のねじ)と干渉するのはピンねじの谷底であるので、
ねじ山頂の径の測定値からねじの高さ分をマイナスする
必要がある。このねじ山の高さはねじハイトゲージで測
定し、この測定値を加減算することにより、ねじ径の値
を求めていた。
るので、測定位置によって外径又は内径の値が異なり、
測定位置を正確に特定する必要がある。このため、鋼管
のねじ部の寸法測定位置は鋼管継手の端部から鋼管径ご
とに一定寸法の位置に決められている。
井用鋼管のねじ部の検査ないし測定は、種々の測定値の
組み合わせによって行われており、迅速性に欠けること
や誤差が大きくなるなどの問題があった。本発明は上記
問題点を解決した鋼管継手のねじ径測定装置及び方法を
開発し、これを提供することを目的とするものである。
解決するためになされたもので、鋼管継手部の所定位置
のねじの谷底寸法をスレッドロールにて直接測定し、ね
じ底径の値を直接求めることができる装置又はスレッド
ロールに代り円筒ロールにてねじの山頂寸法を測定する
装置及びこれらの装置を用いてねじ径を迅速正確に測定
する方法を開発した。本発明の装置は、次の技術手段を
講じたことを特徴とする鋼管継手のねじ径測定装置であ
る。 (a)鋼管継手の雄ねじのねじ底に接触する断面プロフ
ィールを周面に備えたスレッドロール又は鋼管継手のカ
ップリングの雌ねじのねじ山頂面に接触する円筒ロール
の何れかのロールと、(b)スレッドロール又は円筒ロ
ールを挿通する軸を先端側に備えた2本の測定脚と、
(c)基準面を備え基準面に開口した貫通スリットを備
え、前記2本の測定脚を基準面から突出させて貫通スリ
ット内に摺動移動自在に保持するフレームと、(d)前
記測定脚によるねじの測定値と基準値との差を検出する
ダイアルゲージとから構成されたことを特徴とする鋼管
継手のねじ径測定装置である。この測定装置を用いると
短時間で正確なねじ底径又はねじ山頂部の径の測定を行
うことができる。
前記スレッドロールは、ロール周縁に、ねじピッチと一
致しねじ底に接する山谷形状を有し、山部はテーパねじ
の傾きと平行な頂面を備え、さらに、軸方向に微調整可
能なように軸方向両側にコイルスプリングを備えると好
適である。これは、ねじの管端からの距離は1円周の間
で1ピッチ分だけ寸法が変わるので、周上の測定位置の
変動による微調整を自動的に行うことができるからであ
る。
径の測定方法は、上記の鋼管継手のねじ径測定装置に前
記スレッドロールを装着し、前記2本の測定脚の基準面
からの突出寸法を測定管サイズごとに定めた寸法に設定
し、次いで、基準面をマスターゲージ上に載せて測定脚
のスレッドロールの相互間隔を調整して固定すると共に
ダイアルゲージのゼロ点を合わせ、次いで基準面を鋼管
の端部に当接させ、スレッドロールの山部を雄ねじ底に
接触させ、フレームを左右に揺動させてダイアルゲージ
の振れの最大値を読みとり、鋼管継手の雄ねじ底径を測
定することを特徴とする鋼管継手のねじ径測定方法であ
る。この方法により、鋼管の端部から所定の距離の雄ね
じ底径を1測定で正確に測定することができる。
径を測定する本発明の測定方法は、上記の鋼管継手のね
じ径測定装置に前記円筒ロールを装着し、前記2本の測
定脚の基準面からの突出寸法を測定管サイズごとに定め
た寸法に設定し、次いで、基準面をマスターゲージ上に
載せて測定脚の円筒ロールの外側距離を調整して固定す
ると共にダイアルゲージのゼロ点を合わせ、次いで基準
面を鋼管継手のカップリングの端部に当接させ、円筒ロ
ールを鋼管の雌ねじの頂部に接触させ、フレームを左右
に揺動させてダイアルゲージの振れの最大値を読みとり
カップリングの雌ねじのねじ山頂部の径を測定すること
を特徴とする鋼管継手のねじ径測定方法である。この方
法により、カップリングの端部から所定の距離の雌ねじ
の山の頂部の径を1測定で正確に測定することができ
る。
の形態を説明する。先ず本発明の鋼管継手のねじ径測定
装置が測定する鋼管継手について図10〜図12を用い
て説明する。図10は鋼管継手の縦断面図で図10
(a)は雄ねじ111を備えた鋼管端110の断面図、
図10(b)はこの雄ねじ111に螺合する雌ネジ10
1を備えたカップリング100の縦断面図である。本発
明のねじ測定装置は、鋼管端110の雄ねじ111のね
じ底径116又はカップリング100の雌ねじの頂部の
径105を測定するものである。
て説明する。鋼管継手のねじは特殊なねじ山形状をもつ
テーパねじである。その径は鋼管端110の端面114
から管径ごとに定められた一定距離115の所定位置1
17のねじ底径116を測定する。またカップリング1
00ではその端面102から管径ごとに定められた一定
距離104の所定位置103のねじ山頂部の径105を
測定する。この鋼管端110の所定位置117とカップ
リング100の所定位置103とはこの鋼管継手を組立
てたときねじが噛合って対向する位置である。図11は
図10(b)の一部拡大断面図である。図12は、さら
に拡大されたねじを示し、カップリング100の雌ねじ
101と鋼管端110の雄ねじ111との噛合わせを示
している。このねじは鋼管端110の雄ねじ111のね
じ底面112とカップリング100側の雌ねじ101の
ねじ山頂面106とを接触させた状態で、スタッビング
フランク側の雌ねじ面107と雄ねじ面113との隙間
を最適化して鋼管長手方向の耐圧縮性を確保するように
なっている。従って、ねじは形状が精度よく所定寸法に
正確に形成されていることが重要である。
測定装置1の側面図、図2はその平面図である。本発明
の鋼管継手のねじ径測定装置1は、2本の測定脚10
と、この2本の測定脚10を取付けるフレーム30とダ
イアルゲージ50とを基本要素としている。測定脚10
は先端部の軸14にスレッドロール11を挿入して装着
している。軸14は測定すべきねじ部のテーパに合致す
るように測定脚10の中心軸に対して傾いている。鋼管
110側の雄ねじ111の径を測定するときは軸14は
外向きに傾けた状態に取りつける。スレッドロール11
はスレッドリングを3個連接したプロフィール形状を有
している。このスレッドリングは周縁部が鋼管の継手部
のねじ山の間に進入してねじ底に接触する形状のリング
となっている。スレッドロール11の山頂部11aは鋼
管継手のテーパねじの傾きと平行な頂面を備えている。
このスレッドロール11は測定脚10の先端の軸14に
軸方向に遊動可能に嵌挿されており、その軸方向両側に
コイルスプリング12を備え、止め金具13によって止
めつけられている。2個のコイルスプリング12は互い
に対向してスレッドロール11を両側から押すように付
勢されており、スレッドロール11は2個のコイルスプ
リング12によって、所定の中央位置に静止している。
測定脚10の根元側部分15はフレーム30の貫通スリ
ット31内に保持され、スリット31内で任意の位置に
固定できるようになっている。この固定は下パッド1
6、上パッド17によってフレームに挟みつけて固定す
るようになっている。フレーム30は基準面32を基準
にして、測定脚10の突出長さを自由に調整できるよう
になっている。測定脚10の他端には、測定脚の取付方
向を示す切欠18が設けられている。この切欠18の方
向によりスレッドロール11の取付軸14の傾きが内向
きか外向きかを示すようになっている。2個の測定脚1
0のうちダイアルゲージ50側の一方の測定脚10はフ
レーム30のスリット31内でスリット31に沿って微
動可能に保持され、その微動を検出するダイアルゲージ
50がフレーム30の一端側に取付けられている。
定脚10の間隔をマスターゲージ45に合わせて設定
し、フレーム30の基準面32を鋼管のねじ継手の端面
に接触させ、2個のスレッドロール11をねじ底に当接
させ、ねじ底直径をマスターゲージ45の基準値とダイ
アルゲージ50によって比較し、ねじの測定、検査を行
うものである。
1の使用方法について説明する。図1に示す装置は鋼管
端の雄ねじのねじ底径を測定するものである。
け、フレーム30の基準面32からスレッドロール11
の端までの突出長さをスケール33により測定すべき鋼
管ねじ寸法115(図10参照)に合わせる工程を示し
ている。図3では、雄ねじを測定する場合を示してお
り、測定脚10の切欠18は外向きになっており、スレ
ッドロール11の軸14は、下端が外向きに開いてい
る。
わせる工程を示すもので、まず図4に示すように一方の
測定脚10aをスパナ41で緩めてスリット31中で動
くようにし矢印42で示すように任意の位置(10bで
示す位置)まで動かす。次いで図5に示すようにフレー
ム30の基準面32を基準ゲージ45上に載せ、図4で
動かしておいた測定脚10bを矢印44方向に動かし、
マスターゲージ45の基準側面47にスレッドロール1
1を当接させ、測定脚10をスパナ43で固定する。こ
のとき、他方の測定脚も10c,10dで示すように微
動させ、その中立位置にセットする。
置1を載せ、スレッドロール11をねじ底に接触させた
状態で測定装置1を左右に微小揺動させダイアルゲージ
50の読みを読んでいる工程である。ダイアルゲージ5
0は、測定装置1をマスターゲージ45に合わせると
き、図7に示すように指示針51の振れをダイアルゲー
ジの周枠を矢印52のように回動させて図8に示すよう
に目盛0に合わせてある。図6に示すように、測定装置
1を左右に微小揺動させるとダイアルゲージの読みは左
右に振れるが、その時の最大振れの目盛を読み取る。こ
の最大振れの目盛がマスターゲージとの差(測定径の精
度)となる。この値が所定値以内であればねじは合格で
あり、所定値を超えると不良品である。本発明のねじ径
測定装置はこのように、簡易、正確に鋼管継手のねじ径
を測定することができる。
例のねじ径測定装置1で、図1の実施例との差異は、図
1のスレッドロール11の代りに円筒ロール71を装着
しており、その傾きが逆向になっていることである。そ
の他は図1の実施例と同じである。符号も同一符号を付
して示してある。この図9に示すねじ径測定装置1の使
用方法は、図1に示す装置について図3〜図8を用いて
説明したのと同様である。異なる点は、円筒ロール71
が接するのは雌ねじの頂面であり、図10(b)に示す
雌ねじ101の所定位置103の山頂部の径105であ
り、図1に示す装置が雌ねじ111の底面の径116を
測定するのとは異なっている。従って、図5に示すマス
ターゲージ45も内径に基準面がある形状となってい
る。また、図3で示す距離(図10(a)に示す距離1
15)に代って、距離(図10(b)に示す距離10
4)を用いる。
を迅速、正確に行うことができ、極めて有用である。
る。
(b)はカップリングである。
Claims (4)
- 【請求項1】 鋼管継手の鋼管の雄ねじのねじ底に接触
する断面プロフィールを周面に備えたスレッドロール又
は鋼管継手のカップリングの雌ねじのねじ山頂面に接触
する円筒ロールと、該スレッドロール又は円筒ロールを
挿通する軸を先端側に備えた2本の測定脚と、基準面を
備え該基準面に開口した貫通スリットを備え、前記2本
の測定脚を基準面から突出させて該貫通スリット内に摺
動移動自在に保持するフレームと、前記測定脚によるね
じの測定値と基準値との差を検出するダイアルゲージと
から成ることを特徴とする鋼管継手のねじ径測定装置。 - 【請求項2】 前記スレッドロールは、ロール周縁に、
ねじピッチと一致しねじ底に接する山谷形状を有し、山
部はテーパねじの傾きと平行な頂面を備え、さらに、軸
方向に微調整可能なように軸方向両側にコイルスプリン
グを備えたことを特徴とする請求項1記載の鋼管継手の
ねじ径測定装置。 - 【請求項3】 請求項1又は2記載の鋼管継手のねじ径
測定装置に前記スレッドロールを装着し、前記2本の測
定脚の基準面からの突出寸法を測定管サイズごとに定め
た寸法に設定し、次いで、基準面をマスターゲージ上に
載せて測定脚のスレッドロールの相互間隔を調整して固
定すると共にダイアルゲージのゼロ点を合わせ、次いで
基準面を鋼管の端部に当接させ、スレッドロールの山部
を雄ねじ底に接触させ、フレームを左右に揺動させてダ
イアルゲージの振れの最大値を読みとり、鋼管継手の雄
ねじ底径を測定することを特徴とする鋼管継手のねじ径
測定方法。 - 【請求項4】 請求項1記載の鋼管継手のねじ径測定装
置に前記円筒ロールを装着し、前記2本の測定脚の基準
面からの突出寸法を測定管サイズごとに定めた寸法に設
定し、次いで、基準面をマスターゲージ上に載せて測定
脚の円筒ロールの外側距離を調整して固定すると共にダ
イアルゲージのゼロ点を合わせ、次いで基準面を鋼管継
手のカップリングの端部に当接させ、円筒ロールを鋼管
の雌ねじの頂部に接触させ、フレームを左右に揺動させ
てダイアルゲージの振れの最大値を読みとりカップリン
グの雌ねじのねじ山頂部の径を測定することを特徴とす
る鋼管継手のねじ径測定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001058898A JP4706110B2 (ja) | 2001-03-02 | 2001-03-02 | 鋼管継手のねじ径測定装置及び方法 |
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- 2001-03-02 JP JP2001058898A patent/JP4706110B2/ja not_active Expired - Lifetime
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