JPH05116043A - Automatic tightening method for oil well pipe screw coupling - Google Patents
Automatic tightening method for oil well pipe screw couplingInfo
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- JPH05116043A JPH05116043A JP30703991A JP30703991A JPH05116043A JP H05116043 A JPH05116043 A JP H05116043A JP 30703991 A JP30703991 A JP 30703991A JP 30703991 A JP30703991 A JP 30703991A JP H05116043 A JPH05116043 A JP H05116043A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、油井管（ケーシング
パイプ、チュービングパイプ）端部へのねじカップリン
グの自動締付け方法に関するもので、詳しくはねじ接合
部にストッパー機能を具備するねじカップリングを油井
管の端部にねじ込んで締付けるのに使用されるねじカッ
プリングの自動締付け方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for automatically tightening a screw coupling to the end of an oil country tubular good (casing pipe, tubing pipe), and more particularly to a screw coupling having a stopper function at a screw joint. The present invention relates to an automatic tightening method of a screw coupling used for screwing and tightening an end of an oil country tubular good.
【０００２】[0002]
【従来の技術】石油、天然ガス等の試掘、生産用の井戸
に用いられる油井管は、その現場における接続を容易と
するため、一方の端部にねじカップリングが接続された
状態で取引きされている。このため、油井管の製造に際
しては、油井管の一方の端部に締付け長さおよび締付け
トルクが規格範囲内となるように、ねじカップリングを
締付ける必要がある。2. Description of the Related Art Oil well pipes used for wells for trial drilling and production of oil, natural gas, etc. are traded with a screw coupling connected to one end in order to facilitate connection at the site. Has been done. For this reason, when manufacturing the oil country tubular goods, it is necessary to tighten the screw coupling at one end of the oil country tubular goods so that the tightening length and the tightening torque are within the specified range.
【０００３】一方、最近は油井が深くなり、油井管の特
殊化および厳しい環境下での使用が増加しており、ＡＰ
Ｉねじカップリング以上にジョイントストレングスおよ
び気密性が要求されている。そのためにねじ継手部にス
トッパー機能を具備してシール部を増し、ねじ形状は角
形ねじとすると共に、ねじ間にテフロンリング等の装入
されたねじカップリングが使用されており、締付けトル
ク、締付け速度の管理が厳しくなる方向にある。On the other hand, recently, oil wells have become deeper, and specialization of oil well pipes and their use in harsh environments have increased.
Joint strength and air tightness are required more than I-screw coupling. For this purpose, the threaded joint has a stopper function to increase the seal, the screw shape is square threaded, and a threaded coupling such as a Teflon ring is used between the threads to tighten the tightening torque and tightening torque. Speed control is becoming stricter.
【０００４】従来のねじカップリングの締付け方法は、
締付機による自動締付けの前工程でハンドタイト状態に
締付け、ついで締付機により締付けトルクが所定のトル
クとなるよう制御して自動締付けを行っていたが、油井
管やねじカップリングのねじ許容値の寸法差等により、
締付け後のカップリングの締付け長さに大きなバラツキ
が生じ、締付け長さ不良が生じることがある。また、カ
ップリング締付機の制御は、低トルク領域では高速回
転、高トルク領域では低速回転の２段階切替えを行って
おり、領域内での回転速度は一定であった。また、低ト
ルク領域あるいは高トルク領域が細分化されても、同様
に領域内の回転数を一定であるという考え方であった。A conventional screw coupling tightening method is as follows:
In the pre-process of automatic tightening by the tightening machine, it was tightened to a hand tight state, and then the tightening torque was controlled so that the tightening torque would be the specified torque, but the screw of the oil well pipe and the screw coupling was allowed. Due to dimensional difference in values,
After tightening, there may be large variations in the tightening length of the coupling, resulting in defective tightening length. Further, the control of the coupling tightening machine performs two-stage switching of high speed rotation in the low torque region and low speed rotation in the high torque region, and the rotation speed in the region was constant. Further, even if the low torque region or the high torque region is subdivided, the number of revolutions in the region is similarly constant.
【０００５】上記問題点を解消する方法としては、予め
ハンドタイトに装入された油井管とバットレスねじカッ
プリングの締込み量を自動的に測定し、その測定値より
バットレスねじカップリング端面と、油井管表面に刻印
されたトライアングルマークを基準とし、ＡＰＩ規格等
に定められた所定の位置との距離を演算することによっ
て、バットレスねじカップリング端面を前記所定の位置
まで自動的に締込むと同時に、その位置での締付けトル
クが所定値のものかどうかを表示する方法（特開昭５８
−７３６９０号公報）、ハンドタイト時の締付け長さ
が、ハンドタイト状態判定用の設定値に到達していると
きにねじ込みを開始する手順と、締付け長さまたは締付
けトルクが目標範囲より手前に設定された締付け状態判
定用の設定値に到達したことを検出する手順と、前記締
付け状態判定用設定値に到達した時の締付け長さおよび
締付けトルク値から、そのままで前記目標範囲に入ると
判定される時は、そのままでのねじ込み速度を維持する
手順と、そのままでは前記目標範囲に入らないと判定さ
れる時は、締付け長さおよび締付けトルクが前記目標範
囲に入るよう、ねじ込み速度を変更する手順と、締付け
長さおよび締付けトルクが前記目標範囲に入った時は、
ねじ込みを停止する手順と、を含む締付け方法（特開昭
６０−１４１４４１号公報）等の提案が行われている。As a method of solving the above-mentioned problems, the tightening amounts of the oil well pipe and the buttress screw coupling, which are preliminarily handtightly charged, are automatically measured, and the buttress screw coupling end face is obtained from the measured value. Using the triangle mark engraved on the surface of the oil country tubular goods as a reference, by calculating the distance from the predetermined position defined in the API standard, etc., the buttress screw coupling end face is automatically tightened to the predetermined position at the same time. , A method of displaying whether or not the tightening torque at that position has a predetermined value (Japanese Patent Laid-Open No. 58-58
-73690 gazette), the procedure for starting screwing when the tightening length at handtight reaches the set value for handtight state determination, and the tightening length or tightening torque is set before the target range. Based on the procedure for detecting that the set value for tightening state determination has been reached, and the tightening length and tightening torque value when the set value for tightening state determination has been reached, it is determined that the target range is maintained as it is. The procedure to maintain the screw-in speed as it is, and the procedure to change the screw-in speed so that the tightening length and tightening torque fall within the target range when it is determined that it does not fall within the target range as it is. When the tightening length and tightening torque are within the target range,
A tightening method including a procedure for stopping screwing (Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-141441) has been proposed.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】前記特開昭５８−７３
６９０号公報に開示の方法は、締付け状態に拘らず常に
ねじ込み速度が一定とされているため、締付け不良の発
生自体を減少させることは困難で、また、断面が略正弦
波状のラウンドねじを有するラウンドねじカップリング
を油井管の端部に自動的にねじ込んで締付けるに際して
は、バットレスねじカップリングの場合のようなトライ
アングルマークが存在しないため、そのまま適用できな
いという欠点がある。DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention
In the method disclosed in Japanese Patent No. 690, since the screwing speed is always constant regardless of the tightened state, it is difficult to reduce the occurrence of defective tightening itself, and the round screw has a substantially sinusoidal cross section. When the round screw coupling is automatically screwed into the end of the oil country tubular goods and tightened, there is a drawback that it cannot be applied as it is because there is no triangle mark as in the case of the buttress screw coupling.
【０００７】また、特開昭６０−１４１４４１号公報に
開示の方法は、目標締付け長さに到達させるため、締付
け状態判定用設定値より加速または減速させる場合があ
る。この場合は、ハンドタイト時の締付け長さを判定し
て目標締付け長さに到達させるための手段であり、事前
の測定が必要である。しかも、このような手段を用いた
場合、最終締付けトルクがバラツキ、トルク管理範囲が
狭いものには適用が難しい。特にねじ接合部にストッパ
ー機能を具備したカップリングにおいては、ストッパー
に接触後急激に締付けトルクが上昇するため、最終締付
けトルクのバラツキが大きくなる。したがって、ねじ接
合部にストッパー機能を具備したカップリングでは、最
終締付けトルクの停止精度を確保するため、高トルク領
域での締付け速度を低速にしなければならない。しか
し、締付け速度を低速にすると、締付けサイクルタイム
が非常に長くなるという問題点を有している。The method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 60-141441 may accelerate or decelerate the tightening state determination set value in order to reach the target tightening length. In this case, it is a means for determining the tightening length at the time of hand tightness and reaching the target tightening length, and requires prior measurement. Moreover, when such a means is used, it is difficult to apply it to those having a variation in final tightening torque and a narrow torque management range. Particularly, in a coupling having a stopper function at the threaded joint, the tightening torque rapidly increases after contact with the stopper, so that the final tightening torque varies greatly. Therefore, in the coupling having the stopper function at the threaded joint, the tightening speed in the high torque region must be low in order to ensure the stopping accuracy of the final tightening torque. However, when the tightening speed is reduced, there is a problem that the tightening cycle time becomes very long.
【０００８】この発明の目的は、ねじ接合部にストッパ
ー機能を具備したカップリングの締付けにおいて、最終
締付けトルクの停止精度を向上させ、しかも短時間で締
付けでき、締付けサイクルタイムを短時間にできるねじ
締付け方法を提供するにある。An object of the present invention is to improve the stopping accuracy of the final tightening torque in tightening a coupling having a stopper function at a screw joint portion, and moreover, the screw can be tightened in a short time and the tightening cycle time can be shortened. To provide a tightening method.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく鋭意試験研究を行った。その結果、締付け
トルクの上昇に伴って、締付け速度を無段階に制御する
ことによって、最終締付けトルクの停止精度が向上し、
しかも短い締付けサイクルタイムで締付けできることを
究明し、この発明に到達した。[Means for Solving the Problems] The inventors of the present invention have conducted earnest research to achieve the above object. As a result, as the tightening torque increases, the tightening speed is controlled steplessly to improve the stopping accuracy of the final tightening torque.
Moreover, the inventors of the present invention have found that the fastening can be performed with a short fastening cycle time, and have reached the present invention.
【００１０】すなわちこの発明は、ねじ接合部にストッ
パー機能を具備するねじカップリングを油井管の端部に
ねじ込んで自動締付けする方法において、締付け開始か
ら締付け終了までの締付けトルクを測定し、締付け開始
からリファレンストルクまでの間は高速一定速度で締付
け、リファレンストルク到達から締付け停止までの領域
は、締付けトルクの変動に対応して無段階に締付け速度
を制御するのである。That is, the present invention is a method for screwing a screw coupling having a stopper function at a screw joint portion into an end of an oil country tubular goods for automatic tightening, measuring a tightening torque from the start of tightening to the end of tightening, and starting tightening. From the reference torque to the reference torque, tightening is performed at a constant speed at a high speed, and in the region from reaching the reference torque to stopping the tightening, the tightening speed is controlled steplessly in response to fluctuations in the tightening torque.
【００１１】上記リファレンストルク到達から締付け停
止までの領域における締付けトルクの変動に対応する締
付け速度の無段階制御は、下記制御式により締付けトル
クの変動に対応して締付け速度を演算し、無段階に締付
け速度を制御するのである。 Ｖ＝Ｖ2×Ｔ／Ｔ4＋Ｋ …式（１） ただし、Ｖ：締付け制御指令速度 Ｖ2：ねじ干渉域での最大締付け速度 Ｋ：係数 Ｔ：実締付けトルク Ｔ4：締付け停止指令トルクIn the stepless control of the tightening speed corresponding to the change of the tightening torque in the region from the arrival of the reference torque to the stop of the tightening, the tightening speed is calculated in accordance with the change of the tightening torque by the following control formula, and the stepless operation is continuously performed. It controls the tightening speed. V = V 2 × T / T 4 + K (Equation (1)) However, V: tightening control command speed V 2 : maximum tightening speed in the screw interference area K: coefficient T: actual tightening torque T 4 : tightening stop command torque
【００１２】また、上記リファレンストルク到達から締
付け停止までの領域における締付けトルクの変動に対応
する締付け速度の無段階制御は、テーパーねじの種類に
基いて、予めねじおよびシール干渉域での締込み数と締
付けトルクとの関係を求めて締付け速度の減速パターン
を設定し、該締付け速度の減速パターンに基いて無段階
に締付け速度を制御するのである。Further, the stepless control of the tightening speed corresponding to the fluctuation of the tightening torque in the region from the arrival of the reference torque to the stop of the tightening is based on the kind of the taper screw in advance and the number of tightening in the screw and seal interference region. The tightening speed deceleration pattern is set by obtaining the relationship between the tightening speed and the tightening torque, and the tightening speed is controlled steplessly based on the tightening speed deceleration pattern.
【００１３】[0013]
【作用】この発明においては、締付け開始からリファレ
ンストルクまでの間は高速一定速度で締付け、リファレ
ンストルク到達から締付け停止までの領域は、締付けト
ルクの変動に対応して無段階に締付け速度を制御するこ
とによって、最終締付けトルクの停止精度を向上させる
ことができ、しかも、短時間での締付けが可能となり、
締付けサイクルタイムを短縮することができる。In the present invention, tightening is performed at a high speed and constant speed from the start of tightening to the reference torque, and the tightening speed is controlled steplessly in the region from the arrival of the reference torque to the stop of tightening in accordance with the fluctuation of the tightening torque. As a result, the stopping accuracy of the final tightening torque can be improved, and moreover, tightening can be done in a short time,
The tightening cycle time can be shortened.
【００１４】図１は、ねじ接合部にストッパー機能を具
備したカップリングの締付け開始から終了までの間の締
付けトルクおよび締付け速度の変動の代表例を示す。締
付け開始からａ点のリファレンストルクまでの間は、ね
じの干渉がない領域を示す。ａ点からｂ点のショルダー
トルクまでの間は、ねじおよびシールの干渉領域であ
る。ｂ点からｅ点のファイナルトルクまでの間は、スト
ッパー（ショルダー）の干渉領域である。締付け開始か
らａ点までの領域は、トルクの上昇、下降の繰返し域で
あり、めねじとおねじのはめ合い状態、ねじ部へのグリ
ス塗布状態によって変動するので、測定締付けトルクに
関係なく高速一定速度で制御する。ａ点到達からｄ点
（締付け停止）の領域は、実測した締付けトルクの変動
に対応して無段階に締付け速度を制御するのである。こ
の場合の実測した締付けトルクの変動に対応する締付け
速度の無段階制御は、実測した締付けトルクの変動に基
いて、締付け制御指令速度を前記式（１）に基いて演算
し、無段階に締付け速度を制御するのである。なお、ｄ
点からｅ点は、締付け停止から終了までの惰性領域であ
る。FIG. 1 shows a typical example of fluctuations in tightening torque and tightening speed from the start to the end of tightening of a coupling having a stopper function at a threaded joint. From the start of tightening to the reference torque at point a, a region where there is no screw interference is shown. The area between the point a and the shoulder torque at the point b is the interference area of the screw and the seal. The area between the point b and the final torque at the point e is the interference area of the stopper (shoulder). The region from the start of tightening to point a is the region where the torque rises and falls repeatedly, and it varies depending on the fitting condition of the female and male threads and the condition of grease applied to the screw part, so the speed is constant regardless of the measured tightening torque. Control by speed. In the region from the point a to the point d (tightening stop), the tightening speed is controlled steplessly according to the fluctuation of the actually measured tightening torque. In this case, the stepless control of the tightening speed corresponding to the fluctuation of the actually measured tightening torque is performed by calculating the tightening control command speed based on the equation (1) based on the actually measured fluctuation of the tightening torque, and continuously tightening. It controls speed. Note that d
A point to a point e is a coasting region from the fastening stop to the end.
【００１５】前記式（１）の制御式に基いて締付け速度
を無段階制御する以外に、テーパーねじの種類に基い
て、予めねじおよびシール干渉域での締込み数と締付け
トルクとの関係を求めて締付け速度の減速パターンを設
定し、該締付け速度の減速パターンに基いて無段階に締
付け速度を制御することもできる。この方法は、演算機
能の速度が遅いコンピュータを使用する場合効果的であ
る。このような演算速度が遅いコンピュータを使用する
場合は、図１に示すｄ点の締付け停止指令トルクＴ4よ
り低いトルクＴ3（ｃ点）を設定しておき、Ｔ3トルクに
到達した時点で締付け速度を所定の低速に落すのが得策
である。In addition to steplessly controlling the tightening speed based on the control formula of the above formula (1), the relationship between the tightening number and the tightening torque in advance in the screw and seal interference region is preliminarily based on the type of taper screw. It is also possible to set the deceleration pattern of the tightening speed obtained and to control the tightening speed steplessly based on the deceleration pattern of the tightening speed. This method is effective when using a computer with a slow arithmetic function. When such a computer with a slow calculation speed is used, a torque T 3 (point c) lower than the tightening stop command torque T 4 at point d shown in FIG. 1 is set, and when the torque T 3 is reached, It is a good idea to reduce the tightening speed to a predetermined low speed.
【００１６】以下にこの発明方法が採用された油井管と
ねじカップリングの自動締付け装置の実施例を図２に基
いて詳細に説明する。図２に示すとおり、油井管１を保
持するパイプチャック２と、該パイプチャック２を駆動
するためのパイプチャックシリンダー３と、油井管１の
端部にねじ込まれるねじカップリング４を保持するカッ
プリングチャック５と、該カップリングチャック５を介
してねじカップリング４をその軸線回りに回転駆動する
ねじ込みモーター６と、前記パイプチャック２によって
保持された油井管１を軸方向に移動自在とするパイプキ
ャリッジ７と、該パイプキャリッジ７を支承するトルク
フレーム８と、該トルクフレーム８に加わるねじカップ
リング４の締付けトルクＴを検出するロードセル９と、
ロードセル９で検出される締付けトルクＴに応じて、本
発明により前記ねじ込みモーター６の回転速度、すなわ
ち締付け速度を制御するための制御部１０から構成され
ている。An embodiment of an automatic tightening device for oil well pipes and screw couplings to which the method of the present invention is applied will be described below in detail with reference to FIG. As shown in FIG. 2, a pipe chuck 2 for holding the oil well pipe 1, a pipe chuck cylinder 3 for driving the pipe chuck 2, and a coupling for holding a screw coupling 4 screwed into an end of the oil well pipe 1. A chuck 5, a screw-in motor 6 that drives the screw coupling 4 to rotate about its axis through the coupling chuck 5, and a pipe carriage that allows the oil country tubular goods 1 held by the pipe chuck 2 to move in the axial direction. 7, a torque frame 8 for supporting the pipe carriage 7, a load cell 9 for detecting a tightening torque T of the screw coupling 4 applied to the torque frame 8,
According to the present invention, a control unit 10 for controlling the rotation speed of the screw-in motor 6, that is, the tightening speed, is formed according to the tightening torque T detected by the load cell 9.
【００１７】制御部１０は、締付けが開始されると、ロ
ードセル９から入力される締付けトルクＴに応じて、図
１に示すａ点のリファレンストルクＴ1までの間は、ね
じ込みモーター６に高速一定速度指令を出力して高速一
定速度で締付けする。ロードセル９から入力される締付
けトルクＴが図１に示すａ点のリファレンストルクＴ1
に到達後からｄ点の締め付け停止までの間、制御部１０
は、入力される締付けトルクＴに対応して前記式（１）
に基いて演算した締付け制御指令速度をねじ込みモータ
ー６に出力し、ねじ込みモーター６の締付け速度を無段
階制御するのである。When the tightening is started, the control unit 10 keeps the screwing motor 6 at a high speed according to the tightening torque T input from the load cell 9 until the reference torque T 1 at point a shown in FIG. Output speed command and tighten at high speed and constant speed. The tightening torque T input from the load cell 9 is the reference torque T 1 at point a shown in FIG.
From the time after reaching the point until the tightening at point d is stopped,
Is the equation (1) corresponding to the input tightening torque T.
The tightening control command speed calculated based on the above is output to the screw-in motor 6 and the tightening speed of the screw-in motor 6 is controlled steplessly.
【００１８】[0018]
【実施例】７インチの油井管端部にねじ接合部にストッ
パー機能を具備したカップリングを締付機によって自動
締付けし、締付け開始から締付け終了までの間の締付け
トルクを測定し、ねじの干渉のないリファレンストルク
までの領域を高速一定速度で締付け、リファレンストル
クから最終締付けトルクまでの領域は、測定した締付け
トルクの変動に伴って、前記式（１）に基いて締付け制
御指令速度を演算し、無段階で締付け速度を制御する本
発明方法と、締付け開始から最終締付けトルクまでの領
域の締付け速度を段階的に制御する従来法のそれぞれに
ついて、自動締付けを実施した。その場合の締付機によ
る締付け開始からの経過時間と締付けトルクおよび締付
けモーター回転数との関係を図３に示す。[Example] A coupling having a stopper function at a threaded portion at the end of a 7-inch oil well pipe was automatically tightened by a tightening machine, and the tightening torque from the start of tightening to the end of tightening was measured, and the screw interference In the region from the reference torque to the final tightening torque, the tightening control command speed is calculated based on the above equation (1) in the region from the reference torque to the final tightening torque. The automatic tightening was carried out for each of the method of the present invention in which the tightening speed is controlled steplessly and the conventional method in which the tightening speed in the region from the start of tightening to the final tightening torque is controlled stepwise. FIG. 3 shows the relationship between the elapsed time from the start of tightening by the tightening machine and the tightening torque and the tightening motor speed in that case.
【００１９】図３に示すとおり、この発明方法Ａによる
場合は、従来法Ｂに比較し、締付けサイクルタイムが４
８％短縮され、また、ねじ、シール部の焼付き等もなく
ねじ品質は良好であった。さらに、最終締付けトルク
は、従来法の場合６０ｋｇｆ・ｍのバラッキが有った
が、この発明方法の場合は、３０ｋｇｆ・ｍと半分に低
減することができた。As shown in FIG. 3, according to the method A of the present invention, the tightening cycle time is 4 as compared with the conventional method B.
It was shortened by 8%, and the screw quality was good without seizure of the screw or seal. Further, the final tightening torque had a variation of 60 kgf · m in the case of the conventional method, but could be reduced to 30 kgf · m in the case of the method of the present invention.
【００２０】[0020]
【発明の効果】以上述べたとおり、この発明方法によれ
ば、ねじ接合部にストッパー機能を具備したねじカップ
リングの最終締付けトルクの停止精度を確保できると共
に、従来法に比較して約半分のサイクルタイムで自動締
付けできるから、不良品の発生を防止し、歩留を向上す
ることができる等優れた効果を有する。As described above, according to the method of the present invention, it is possible to secure the stopping accuracy of the final tightening torque of the screw coupling having the stopper function at the screw joint portion, and at the same time, it is possible to obtain about half the accuracy of the conventional method. Since it can be automatically tightened in the cycle time, it has excellent effects such as preventing the generation of defective products and improving the yield.
【図１】この発明方法による制御の原理を説明するねじ
接合部にストッパー機能を具備したねじカップリングの
締付けトルク変動と、該締付けトルク変動に基いて無段
階で締付け速度を制御した場合の相対関係の説明図であ
る。FIG. 1 illustrates the principle of control according to the method of the present invention. A tightening torque fluctuation of a screw coupling having a stopper function at a screw joint portion, and a relative relationship when a tightening speed is controlled steplessly based on the tightening torque fluctuation. It is explanatory drawing of a relationship.
【図２】この発明方法を実施した自動締付け装置の概略
説明図である。FIG. 2 is a schematic explanatory view of an automatic tightening device that implements the method of the present invention.
【図３】実施例における本発明法と従来法の締付け開始
からの経過時間と締付けトルクと締付機のモーター回転
数との関係を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the relationship between the elapsed time from the start of tightening, the tightening torque, and the motor speed of the tightening machine in the method of the present invention and the conventional method in the example.
１ 油井管 ２ パイプチャック ３ パイプチャックシリンダー ４ ねじカップリング ５ カップリングチャック ６ ねじ込みモーター ７ パイプキャリッジ ８ トルクフレーム ９ ロードセル １０ 制御部 Ｔ1：リファレンストルク Ｔ2：ショルダートルク Ｔ5：ファイナルトルク（最終締付けトルク） Ｌ1：リファレンスねじ込み数 Ｌ2：ショルダーねじ込み数 Ｌ3：ファイナルねじ込み数 Ａ：本発明法 Ｂ：従来法1 OCTG second pipe chuck 3 pipe chuck cylinder 4 threaded coupling 5 coupling chuck 6 threaded motor 7 pipe carriage 8 torque frame 9 the load cell 10 control unit T 1: Reference torque T 2: Shoulder torque T 5: Final torque (final tightening Torque) L 1 : Reference screw-in number L 2 : Shoulder screw-in number L 3 : Final screw-in number A: Inventive method B: Conventional method
Claims (3)
ねじカップリングを油井管の端部にねじ込んで自動締付
けする方法において、締付け開始から締付け終了までの
締付けトルクを測定し、締付け開始からリファレンスト
ルクまでの間は高速一定速度で締付け、リファレンスト
ルク到達から締付け停止までの領域は、締付けトルクの
変動に対応して無段階に締付け速度を制御することを特
徴とする油井管ねじカップリングの自動締付け方法。1. In a method of screwing a screw coupling having a stopper function at a screw joint portion into an end of an oil country tubular goods for automatic tightening, the tightening torque from the start of tightening to the end of tightening is measured, and the tightening torque is calculated from the reference torque. Until the reference torque is reached, the tightening speed is controlled steplessly in response to fluctuations in the tightening torque in the region from reaching the reference torque to stopping the tightening. Method.
までの領域は、下記制御式により締付けトルクの変動に
対応して締付け速度を演算し、無段階に締付け速度を制
御することを特徴とする請求項１記載の油井管ねじカッ
プリングの自動締付け方法。 Ｖ＝Ｖ2×Ｔ／Ｔ4＋Ｋ …式（１） ただし、Ｖ：締付け制御指令速度 Ｖ2：ねじ干渉域での最大締付け速度 Ｋ：係数 Ｔ：実締付けトルク Ｔ4：締付け停止指令トルク2. In the region from the arrival of the reference torque to the stop of tightening, the tightening speed is calculated corresponding to the fluctuation of the tightening torque by the following control formula, and the tightening speed is controlled steplessly. A method for automatically tightening the described oil country tubular goods screw coupling. V = V 2 × T / T 4 + K (Equation (1)) However, V: tightening control command speed V 2 : maximum tightening speed in the screw interference area K: coefficient T: actual tightening torque T 4 : tightening stop command torque
までの領域は、テーパーねじの種類に基いて、予めねじ
およびシール干渉域での締込み数と締付けトルクとの関
係を求めて締付け速度の減速パターンを設定し、該締付
け速度の減速パターンに基いて無段階に締付け速度を制
御することを特徴とする請求項１記載の油井管ねじカッ
プリングの自動締付け方法。3. The deceleration pattern of the tightening speed is obtained in advance from the arrival of the reference torque to the stop of the tightening, based on the type of taper screw, by previously obtaining the relationship between the tightening number and the tightening number in the screw and seal interference region. The automatic tightening method for an oil country tubular goods screw coupling according to claim 1, wherein the tightening speed is set steplessly based on a deceleration pattern of the tightening speed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3307039A JP2689791B2 (en) | 1991-10-25 | 1991-10-25 | Automatic tightening method for oil well screw couplings |
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Family Applications (1)
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN114320189A (en) * | 2020-09-29 | 2022-04-12 | 宝山钢铁股份有限公司 | Screwing control method of threaded pipe joint |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62173178A (en) * | 1986-01-21 | 1987-07-30 | シンポ工業株式会社 | Controller for automatic screw driver |
| JPS6391332U (en) * | 1986-12-04 | 1988-06-13 |
-
1991
- 1991-10-25 JP JP3307039A patent/JP2689791B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62173178A (en) * | 1986-01-21 | 1987-07-30 | シンポ工業株式会社 | Controller for automatic screw driver |
| JPS6391332U (en) * | 1986-12-04 | 1988-06-13 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114320189A (en) * | 2020-09-29 | 2022-04-12 | 宝山钢铁股份有限公司 | Screwing control method of threaded pipe joint |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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