RU2434200C1 - Method of control of geometric dimensions and parametres of pipes and couplings to them and device for control of elements of pipe threaded connections, also, gauge-ring and gauge-plug - Google Patents
Method of control of geometric dimensions and parametres of pipes and couplings to them and device for control of elements of pipe threaded connections, also, gauge-ring and gauge-plug Download PDFInfo
- Publication number
- RU2434200C1 RU2434200C1 RU2010123210/28A RU2010123210A RU2434200C1 RU 2434200 C1 RU2434200 C1 RU 2434200C1 RU 2010123210/28 A RU2010123210/28 A RU 2010123210/28A RU 2010123210 A RU2010123210 A RU 2010123210A RU 2434200 C1 RU2434200 C1 RU 2434200C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gauge
- threaded
- smooth
- caliber
- plug
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к контролю внутренней и наружной резьбы и уплотнительных поверхностей соединений насосно-компрессорных, обсадных труб и муфт к ним по ГОСТ 632-80, 633-80 и др. элементов, преимущественно высокогерметичных резьбовых трубных соединений.The invention relates to the control of internal and external threads and sealing surfaces of the connections of tubing, casing and couplings to them according to GOST 632-80, 633-80 and other elements, mainly high-tight threaded pipe joints.
Известны сложные приборы, предназначенные для контроля параметров резьбы. Например, известно устройство для контроля параметров наружной резьбы с помощью оптических приборов, содержащее источник и приемник лазерного излучения, расположенные по разные стороны от контролируемого резьбового участка, и электромеханическую систему, обеспечивающую перемещение и поворот контролируемой детали, а также средства для снятия информации и ее обработки (патент РФ №2151999, заявка 98123514 от 25.12.1998 г., МПК G01B 11/30, G01B 3/40).Complex devices are known for controlling thread parameters. For example, it is known a device for controlling the parameters of the external thread using optical instruments, containing a source and a receiver of laser radiation located on opposite sides of the controlled threaded section, and an electromechanical system that provides movement and rotation of the controlled part, as well as means for acquiring information and processing it (RF patent No. 2151999, application 98123514 dated 12.25.1998, IPC G01B 11/30, G01B 3/40).
Недостатком данного аналога и других оптико-механических устройств является их высокая стоимость.The disadvantage of this analogue and other optical-mechanical devices is their high cost.
Известно устройство для контроля натяга конической резьбы труб на бурильных, обсадных и насосно-компрессорных трубах, включающее узел для базирования контролируемой трубы, измерительный узел с контрольным калибром и контактным датчиком, механизмом поворота и отворота контрольного калибра, установленным с возможностью перемещения в направлении узла базирования и обратно. Это устройство снабжено двумя неподвижно закрепленными датчиками положения, а контактный датчик измерительного узла выполнен в виде регулируемых измерительных щупов (патент РФ №2029222, заявка 5024408 от 29.01.1992 г., МПК G01B 3/40).A device for controlling the tightness of the conical thread of pipes on drill, casing and tubing, including a node for basing the controlled pipe, a measuring unit with a control gauge and contact sensor, a turning and flap control gauge installed with the ability to move in the direction of the base and back. This device is equipped with two motionless fixed position sensors, and the contact sensor of the measuring unit is made in the form of adjustable measuring probes (RF patent No. 2029222, application 5024408 from 01.29.1992, IPC G01B 3/40).
Недостатками данного устройства, а также использованного в этом устройстве способа контроля являются сложность и нестабильность результатов из-за использования многозвенной схемы измерения.The disadvantages of this device, as well as the control method used in this device, are the complexity and instability of the results due to the use of a multi-link measurement scheme.
Известен шаблон для контроля конуса и конусного профиля резьбы насосно-компрессорных, обсадных труб и муфт, а также конических замков соединений нефтегазовых труб (патент РФ №82836, заявка 2008150287 от 18.12.2008 г., МПК G01B 3/36). Указанный шаблон содержит корпус в виде крестообразной пластины с поперечными элементами, снабженными двухсторонними резьбовыми конусными измерительными поверхностями и гладкими конусными измерительными поверхностями соответственно. Боковые продольные стороны корпуса являются базовыми поверхностями для измерения наружной резьбы и наружного конуса или для измерения внутренней резьбы или внутреннего конуса соответственно.A known template for monitoring the cone and cone profile of the thread of tubing, casing and couplings, as well as conical locks of the connections of oil and gas pipes (RF patent No. 82836, application 2008150287 from 12/18/2008, IPC G01B 3/36). The specified template contains a body in the form of a cross-shaped plate with transverse elements provided with bilateral threaded conical measuring surfaces and smooth conical measuring surfaces, respectively. The lateral longitudinal sides of the housing are base surfaces for measuring the external thread and the external cone or for measuring the internal thread or internal cone, respectively.
Данный аналог характеризуется простотой, однако отличается низкой точностью и нестабильностью контроля. Таким шаблоном невозможно точно проконтролировать внутреннюю конусность; технологически трудно выполнить нарезку резьбы в привязке к базовым поверхностям.This analogue is characterized by simplicity, but differs in low accuracy and instability of control. With such a pattern, it is impossible to precisely control the inner taper; it is technologically difficult to perform threading in relation to base surfaces.
Известен также комплект калибров для контроля наружной конической резьбы (авторское свидетельство СССР №1511576, заявка 4244500 от 23.03.1987 г., МКИ-4 G01B 3/00). Каждый из рабочих калибров выполнен с двумя измерительными плоскостями, первая из которых для обоих калибров равноудалена от основной плоскости, а вторая удалена от нее на различное расстояние, зависящее для резьбового рабочего калибра от поля допуска на расположение основной плоскости резьбы относительно торца изделия, а для гладкого рабочего калибра от поля допуска на высоту вершин резьбы. Комплект дополнен специальным щупом, выполненным в виде подпружиненного фиксируемого штыря и корпуса с базовой поверхностью.Also known is a set of calibers for controlling external conical threads (USSR author's certificate No. 1511576, application 4244500 dated 03/23/1987, MKI-4 G01B 3/00). Each of the working gauges is made with two measuring planes, the first of which for both calibers is equidistant from the main plane, and the second is removed from it by a different distance, depending on the tolerance for the threaded working gauge on the location of the main plane of the thread relative to the end of the product, and for smooth working gauge from the tolerance to the height of the tops of the thread. The kit is supplemented with a special probe made in the form of a spring-loaded fixed pin and a housing with a base surface.
Контроль осуществляется следующим образом:Monitoring is carried out as follows:
- контролируемое резьбовое изделие ввинчивается до отказа в резьбовой рабочий калибр;- the controlled threaded product is screwed into the threaded working gauge to failure;
- визуально проверяется соответствие и правильность взаимного расположения торца изделия, основной первой и второй измерительных плоскостей резьбового рабочего калибра; при этом расположение торца изделия между первой и второй измерительными плоскостями резьбового рабочего калибра свидетельствует о правильности взаимного расположения этих трех плоскостей;- the conformity and the correct positioning of the end face of the product, the main first and second measuring planes of the threaded working gauge are visually checked; the location of the end of the product between the first and second measuring planes of the threaded working gauge indicates the correct positioning of these three planes;
- корпус щупа своей базовой поверхностью накладывается на торец контролируемого изделия, при этом штырь должен упираться своим торцом в первую измерительную плоскость резьбового рабочего калибра; в таком положении штырь фиксируется;- the probe body with its base surface is superimposed on the end face of the product being monitored, while the pin should abut against the first measuring plane of the threaded working gauge; in this position, the pin is fixed;
- резьбовое изделие вывинчивается из резьбового рабочего калибра и сопрягается с гладким рабочим калибром;- the threaded product is unscrewed from the threaded working gauge and mates with a smooth working gauge;
- корпус щупа базовой поверхностью накладывается на торец изделия, при этом торец штыря в зафиксированном ранее положении должен располагаться между первой и второй измерительными плоскостями рабочего гладкого калибра; это проверяется путем поворачивания щупа на торце изделия вокруг его оси. Свободный поворот щупа вокруг оси изделия означает расположение его торца над первой измерительной плоскостью, изделие пригодно. Если же торец штыря проходит над второй измерительной плоскостью или упирается в первую измерительную плоскость гладкого рабочего калибра, то резьба изделия непригодна.- the probe body with the base surface is superimposed on the end face of the product, while the end face of the pin in the previously fixed position should be located between the first and second measuring planes of the working smooth gauge; this is checked by turning the probe at the end of the product around its axis. Free rotation of the probe around the axis of the product means the location of its end above the first measuring plane, the product is suitable. If the end face of the pin passes over the second measuring plane or abuts against the first measuring plane of a smooth working gauge, then the thread of the product is unsuitable.
К недостаткам данных калибров и способа контроля можно отнести низкую точность, обусловленную визуальным контролем расположения торца изделия между основной первой и второй измерительной плоскостями резьбового рабочего калибра, расстояния от торца штыря до второй измерительной плоскости гладкого рабочего калибра, а также расположения торца штыря между первой и второй измерительными плоскостями рабочего гладкого калибра.The disadvantages of these calibers and the control method include low accuracy due to visual inspection of the location of the end of the product between the main first and second measuring planes of the threaded working gauge, the distance from the end of the pin to the second measuring plane of the smooth working gauge, as well as the location of the end of the pin between the first and second measuring planes of working smooth caliber.
В соответствии с ГОСТ 632-80 «Трубы обсадные и муфты к ним. Технические условия», распространяющимся на стальные бесшовные трубы с треугольной и трапецеидальной резьбой и муфты к ним, трубы с высокогерметичными соединениями и муфты к ним, а также безмуфтовые раструбные трубы, применяемые для крепления нефтяных и газовых скважин, за счет использования резьбовых и гладких калибров-пробок и резьбовых и гладких калибров-колец, а также пластинчатых щупов.In accordance with GOST 632-80 "Casing pipes and couplings to them. Technical Conditions ”, which applies to steel seamless pipes with triangular and trapezoidal threads and couplings to them, pipes with high-tight joints and couplings to them, as well as sleeveless bell pipes used for fastening oil and gas wells, due to the use of threaded and smooth gauges corks and threaded and smooth gauge rings, as well as plate probes.
При этом конусность по наружному диаметру резьбы труб и ниппельных концов труб для безмуфтовых соединений и по внутреннему диаметру резьбы муфт и раструбных концов труб для безмуфтовых соединений, а также конусность уплотнительных конических поверхностей труб и муфт для высокогерметичных соединений и труб для безмуфтовых соединений должна проверяться гладкими коническими калибрами (кольцами и пробками полными или неполными) или специальными приборами (п.4.6). Натяг резьбы труб с трапецеидальной резьбой, труб для высокогерметичных соединений и ниппельных концов безмуфтовых раструбных труб должен проверяться гладким и резьбовым калибрами-кольцами (п.4.11). Натяг резьбы муфт к таким трубам должен проверяться гладким и резьбовым калибрами-пробками (п.4.12). Величина диаметра уплотнительных конических поверхностей высокогерметичных соединений труб и муфт к ним, а также труб для безмуфтовых соединений должна проверяться гладкими коническими калибрами (пробками и кольцами) (п.4.13). При проверке сопряжения торца трубы для высокогерметичных соединений с упорным уступом муфты пластинчатый щуп заданной толщиной не должен проходить по всему периметру стыка (п.4.14).In this case, the conicity on the outer diameter of the thread of pipes and nipple ends of pipes for sleeveless joints and on the inner diameter of the thread of couplings and socket ends of pipes for sleeveless couplings, as well as the taper of the sealing conical surfaces of pipes and couplings for high-tight joints and pipes for sleeveless couplings should be checked gauges (rings or plugs full or incomplete) or special instruments (Section 4.6). The tightness of the threads of pipes with trapezoidal threads, pipes for high-tight joints and nipple ends of sleeveless socket pipes should be checked with smooth and threaded gauge rings (Section 4.11). The tightness of the thread of the couplings to such pipes should be checked with smooth and threaded gauge plugs (Section 4.12). The diameter of the sealing conical surfaces of the highly tight joints of pipes and couplings to them, as well as pipes for clutchless joints, should be checked with smooth conical gauges (plugs and rings) (Section 4.13). When checking the mating of the pipe end for high-tight joints with a persistent shoulder of the coupling, the plate probe of a given thickness should not pass along the entire perimeter of the joint (Section 4.14).
Таким образом, известный из ГОСТ 632-80 «Трубы обсадные и муфты к ним. Технические условия» и выбранный в качестве прототипа способ контроля параметров элементов резьбовых муфтовых и безмуфтовых соединений труб с использованием резьбовых и гладких калибров-колец и/или резьбовых и гладких калибров-пробок, а также средств для контроля линейных расстояний, путем последовательного соединения контролируемого изделия сначала с резьбовым калибром и измерения расстояния от торца контролируемого изделия до измерительной плоскости резьбового калибра, затем сопряжения контролируемого изделия с гладким калибром и определения правильности расположения торца контролируемого изделия относительно измерительной плоскости гладкого калибра и суждения о годности каждого из элементов резьбового трубного соединения по результатам контроля.Thus, well-known from GOST 632-80 "Casing pipes and couplings to them. Specifications "and the method of controlling the parameters of the elements of threaded sleeve and sleeveless pipe connections using threaded and smooth gauge rings and / or threaded and smooth gauge plugs, as well as means for controlling linear distances, by connecting the controlled product in series first with a threaded gauge and measuring the distance from the end face of the controlled product to the measuring plane of the threaded gauge, then pairing the controlled product with a smooth gauge m and determine the correct location of the end face of the controlled product relative to the measuring plane of a smooth caliber and judging the suitability of each of the elements of a threaded pipe connection according to the results of the control.
Недостатками способа являются высокая трудоемкость и низкая точность контроля, что обусловлено многооперационным процессом контроля.The disadvantages of the method are the high complexity and low accuracy of control, which is due to the multi-process control process.
Применяемое при осуществлении данного способа и выбранное в качестве прототипа устройство для контроля элементов трубных резьбовых соединений включает резьбовой калибр-кольцо и гладкий калибр-кольцо и/или резьбовой калибр-пробку и гладкий калибр-пробку, а также средство для контроля линейных расстояний и пластинчатый щуп (см. ГОСТ 632-80 «Трубы обсадные и муфты к ним. Технические условия», раздел 4).Used in the implementation of this method and selected as a prototype device for controlling the elements of pipe threaded connections includes a threaded ring gauge and a smooth ring gauge and / or threaded tube gauge and a smooth tube gauge, as well as a means for controlling linear distances and a plate probe (see GOST 632-80 "Casing pipes and couplings to them. Technical conditions", section 4).
В качестве прототипов для входящих в состав устройства для контроля элементов трубных резьбовых соединений калибров-колец и калибров-пробок выбраны традиционные калибры, снабженные измерительными плоскостями, относительно которых производят замеры контролируемых параметров (см. ГОСТ 632-80 «Трубы обсадные и муфты к ним. Технические условия», черт.13).As the prototypes for the device for controlling the elements of pipe threaded joints of gauge-rings and gauge-plugs, we selected traditional calibers equipped with measuring planes for which controlled parameters are measured (see GOST 632-80 “Casing pipes and couplings for them. Technical conditions ”, Fig. 13).
Недостатками традиционных калибров, дополненных универсальными щупами, являются высокая трудоемкость процесса контроля и его низкая точность.The disadvantages of traditional calibers, supplemented by universal probes, are the high complexity of the control process and its low accuracy.
Задачей настоящего изобретения в отношении способа является упрощение процедуры контроля и повышение его точности за счет исключения субъективности оценки контролируемых параметров,The objective of the present invention in relation to the method is to simplify the control procedure and increase its accuracy by eliminating the subjectivity of the assessment of controlled parameters,
Кроме того, задачей изобретения-устройства является создание достаточно простой конструкции, обеспечивающей контроль не только параметров резьбы, но одновременный контроль уплотнительного элемента и его расположения относительно резьбы.In addition, the objective of the invention, the device is to create a fairly simple design that provides control not only of the parameters of the thread, but the simultaneous control of the sealing element and its location relative to the thread.
Указанная задача решается за счет того, что в способе контроля параметров элементов резьбовых муфтовых и безмуфтовых соединений труб с использованием резьбовых и гладких калибров-колец и/или резьбовых и гладких калибров-пробок, а также средств для контроля линейных расстояний путем соединения контролируемого изделия с резьбовым калибром, сопряжения контролируемого изделия с гладким калибром и определения правильности расположения торца контролируемого изделия относительно измерительных плоскостей резьбового калибра и гладкого калибра, согласно предлагаемому способу контроль осуществляют за одну установку контролируемого изделия одновременно в резьбовой и связанный с ним гладкий рабочий калибр, при этом после соединения контролируемого изделия с резьбовым калибром осуществляют поступательное и вращательное перемещение гладкого рабочего калибра по отношению к резьбовому калибру до обеспечения плотного прилегания гладкого калибра к уплотнительной поверхности контролируемого изделия, а о годности контролируемого изделия судят по расстояниям от торца контролируемого изделия до измерительной плоскости резьбового калибра и измерительной плоскости гладкого калибра при одновременном плотном контакте контролируемого изделия с резьбовым и гладким калибром.This problem is solved due to the fact that in the method of controlling the parameters of the elements of threaded sleeve and sleeveless pipe connections using threaded and smooth gauge rings and / or threaded and smooth gauge plugs, as well as means for controlling linear distances by connecting a controlled product with a threaded gauge, pairing the controlled product with a smooth caliber and determining the correct location of the end face of the controlled product relative to the measuring planes of the threaded caliber and smooth Ibra, according to the proposed method, the control is carried out for one installation of the controlled product simultaneously in the threaded and associated smooth working gauge, while after connecting the controlled product to the threaded caliber, the smooth and working caliber is moved translationally and rotationally with respect to the threaded caliber to ensure a snug fit caliber to the sealing surface of the controlled product, and the suitability of the controlled product is judged by the distance from the end face of the control the tested product to the measuring plane of the threaded gauge and the measuring plane of the smooth gauge with simultaneous tight contact of the controlled product with the threaded and smooth caliber.
Указанная задача также решается за счет того, что в устройстве для контроля элементов трубных резьбовых соединений, включающем резьбовые калибр-кольцо и калибр-пробку, гладкие калибр-кольцо и калибр-пробку, а также средство для контроля линейных расстояний, согласно предлагаемому изобретению калибр-кольцо и/или калибр-пробка выполнены составными, при этом резьбовой калибр снабжен направляющей цилиндрической поверхностью, выполненной соосно с резьбой, а соответствующий гладкий калибр снабжен жестко связанным с ним направляющим элементом, взаимодействующим с направляющей поверхностью резьбового калибра с возможностью поступательного осевого и вращательного перемещения гладкого калибра относительно резьбового калибра для обеспечения плотного прилегания рабочей поверхности гладкого калибра к уплотнительной поверхности контролируемого изделия, причем о годности контролируемого изделия судят по расстоянию от торца контролируемого изделия до измерительной плоскости резьбового калибра и измерительной плоскости гладкого калибра при одновременном плотном контакте контролируемого изделия с резьбовым и гладким калибрами.This problem is also solved due to the fact that in the device for monitoring the elements of pipe threaded connections, including threaded caliber ring and caliber plug, smooth caliber ring and caliber plug, as well as means for controlling linear distances, according to the invention, the caliber the ring and / or plug gauge are made integral, while the threaded gauge is provided with a cylindrical guide surface made coaxially with the thread, and the corresponding smooth gauge is equipped with a guide element rigidly connected to it ohm interacting with the guiding surface of the threaded gauge with the possibility of translational axial and rotational movement of the smooth gauge relative to the threaded gauge to ensure a snug fit of the working surface of the smooth gauge to the sealing surface of the controlled product, and the suitability of the controlled product is judged by the distance from the end face of the controlled product to the measuring plane of the threaded caliber and measuring plane of smooth caliber while tight contact e controlled product with threaded and smooth gauges.
Указанная задача в калибре-кольце решается за счет того, что калибр-кольцо выполнено составным из резьбового калибра-кольца и гладкого калибра-кольца, при этом наружная цилиндрическая поверхность резьбового калибра выполнена соосной с резьбой, гладкий калибр снабжен жестко связанным с ним направляющим кольцом, установленным на наружной цилиндрической поверхности резьбового калибра с возможностью поступательного перемещения и вращения для обеспечения плотного прилегания рабочей поверхности гладкого калибра к уплотнительной поверхности контролируемого изделия, при этом о годности контролируемого изделия судят по расстояниям от его торца до измерительной плоскости резьбового калибра и до измерительной плоскости гладкого калибра при одновременном плотном контакте контролируемого изделия как с резьбовым, так и с гладким калибром, причем в гладком калибре предусмотрены окна для обеспечения возможности измерения расстояния от торца контролируемого изделия до измерительной плоскости резьбового калибра.The specified problem in the caliber ring is solved due to the fact that the caliber ring is made up of a threaded caliber ring and a smooth caliber ring, while the outer cylindrical surface of the threaded caliber is coaxial with the thread, the smooth caliber is provided with a guide ring rigidly connected to it, mounted on the outer cylindrical surface of the threaded gauge with the possibility of translational movement and rotation to ensure a snug fit of the smooth gauge working surface to the sealing surface osti of the controlled product, while the suitability of the controlled product is judged by the distances from its end to the measuring plane of the threaded gauge and to the measuring plane of the smooth gauge with simultaneous tight contact of the controlled product with both threaded and smooth caliber, and windows for providing the ability to measure the distance from the end face of the controlled product to the measuring plane of the threaded gauge.
Измерительной плоскостью резьбового калибра является плоскость торца калибра, примыкающего к гладкому калибру, а измерительной плоскостью гладкого калибра является плоскость противоположного торца.The measuring plane of the threaded gauge is the plane of the end face of the caliber adjacent to the smooth caliber, and the measuring plane of the smooth caliber is the plane of the opposite end.
Указанная задача в калибре-пробке решается за счет того, что калибр-пробка выполнен составным из резьбового калибра-пробки и гладкого калибра-пробки, при этом резьбовой калибр снабжен внутренней цилиндрической поверхностью, выполненной соосно с резьбой, гладкий калибр снабжен жестко связанным с ним направляющим элементом, установленным во внутренней цилиндрической поверхности резьбового калибра с возможностью поступательного перемещения и вращения для обеспечения плотного прилегания рабочей поверхности гладкого калибра к уплотнительной поверхности контролируемого изделия, причем о годности контролируемого изделия судят по расстоянию от его торца до измерительной плоскости резьбового калибра и измерительной плоскости гладкого калибра при одновременном плотном контакте контролируемого изделия как с резьбовым, так и с гладким калибрами.The specified problem in the gauge plug is solved due to the fact that the plug gauge is made up of a threaded plug gauge and a smooth plug gauge, while the threaded gauge is provided with an inner cylindrical surface made coaxially with the thread, the smooth gauge is equipped with a guide rigidly connected to it an element installed in the inner cylindrical surface of the threaded gauge with the possibility of translational movement and rotation to ensure a snug fit of the working surface of the smooth caliber to the seal the surface of the controlled product, and the suitability of the controlled product is judged by the distance from its end to the measuring plane of the threaded gauge and the measuring plane of the smooth gauge with simultaneous close contact of the controlled product with both threaded and smooth gauges.
Измерительной плоскостью гладкого калибра-пробки является ее плоскость его свободного торца, а измерительной плоскостью резьбового калибра-пробки является плоскость торца, расположенного с противоположной стороны относительно измерительной плоскости гладкого калибра-пробки.The measuring plane of a smooth tube gauge is its plane of its free end, and the measuring plane of a threaded tube gauge is the plane of the end located on the opposite side relative to the measuring plane of a smooth tube gauge.
Направляющий элемент снабжен ограничительной пластиной.The guide element is provided with a restriction plate.
Таким образом, способ контроля параметров элементов резьбовых муфтовых и безмуфтовых соединений труб, характеризующийся заявленной совокупностью признаков, за счет объединения операций контроля резьбовьм и гладким калибром, а также за счет обеспечения при этом плотного контакта между уплотнительной поверхностью контролируемого изделия и соответствующей поверхностью гладкого калибра обеспечивает значительное упрощение и ускорение процедуры контроля и повышение точности за счет исключения влияния допусков (замер за одну установку), а также отказа от использования щупа.Thus, the method of controlling the parameters of the elements of threaded sleeve and sleeveless pipe connections, characterized by the claimed combination of features, by combining the control operations of the threaded and smooth gauge, and also by ensuring close contact between the sealing surface of the controlled product and the corresponding smooth gauge surface, provides a significant simplification and acceleration of control procedures and increased accuracy by eliminating the influence of tolerances (measurement for one installation) , and also refusal to use the probe.
Изготовление калибров в соответствии с указанной совокупностью признаков позволяет изготовить комплексный (составной) калибр, обеспечивающий одновременный контроль как параметров резьбы, так и параметров уплотнительного элемента.The manufacture of calibers in accordance with the specified set of features allows us to produce a complex (composite) caliber that provides simultaneous control of both the thread parameters and the parameters of the sealing element.
Размещение направляющих элементов, жестко связанных с гладким калибром, на направляющих поверхностях, выполненных на резьбовом калибре, резьба и направляющая поверхность в котором выполнены соосными, например обработанными за одну установку, обеспечивает повышение точности измерения от торца контролируемого изделия до измерительных плоскостей контроля за счет исключения влияния допусков и перехода к контрольным операциям по открытым измерительным плоскостям.The placement of the guiding elements rigidly connected with a smooth gauge on guiding surfaces made on a threaded gauge, the thread and the guiding surface of which are coaxial, for example machined in one installation, improves the measurement accuracy from the end face of the controlled product to the measuring control planes by eliminating the influence tolerances and transition to control operations on open measuring planes.
Сущность заявляемого комплексного изобретения, включающего способ контроля, устройство для контроля в целом (комплект), а также отдельные самостоятельные части данного устройства (составной калибр-кольцо и составной калибр-пробка) поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен калибр-кольцо, а на фиг.2 - калибр-пробка.The essence of the claimed complex invention, including a control method, a control device as a whole (set), as well as separate independent parts of this device (a composite caliber ring and a composite caliber plug) is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a caliber ring, and figure 2 - caliber plug.
Заявляемый способ осуществляется следующим образом.The inventive method is as follows.
Контролируют параметры двух соединяемых изделий: трубы и муфты или двух труб (при безмуфтовом соединении).The parameters of the two products to be connected are controlled: pipes and couplings or two pipes (with a sleeveless connection).
Контроль параметров резьбы и уплотнительной поверхности, а также их взаимного расположения трубы муфтового соединения или ниппельной части безмуфтового соединения осуществляется в следующей последовательности:The parameters of the thread and the sealing surface, as well as their relative position of the pipe coupling joint or the nipple part of the couplingless joint, are controlled in the following sequence:
1. контролируемые изделия и калибры должны быть чистыми; рабочие поверхности калибров смазать тонким минеральным маслом;1. controlled items and calibers must be clean; grease the working surfaces of calibers with thin mineral oil;
2. резьбовой калибр-кольцо навернуть на резьбу до упора вручную с помощью рукояток, предусмотренных на резьбовой части составного калибра;2. Screw the threaded gauge-ring onto the thread until it stops by hand using the handles provided on the threaded part of the composite gauge;
3. гладкий калибр-кольцо посредством вращения и поступательного перемещения относительно направляющей поверхности резьбового калибра ввести в плотный контакт с уплотнительной поверхностью контролируемого изделия;3. through the rotation and translational movement relative to the guiding surface of the threaded gauge, bring a smooth caliber-ring into tight contact with the sealing surface of the controlled product;
Операции по пп.2 и 3 провести два-три раза (для равномерного распределения смазки и устранения случайных забоин, заусенцев и т.д.);Operations in paragraphs 2 and 3 should be carried out two to three times (for uniform distribution of lubricant and elimination of accidental nicks, burrs, etc.);
4. измерить контролируемые параметры: расстояние от торца трубы до измерительных плоскостей резьбового калибра-кольца и гладкого калибра-кольца;4. measure the controlled parameters: the distance from the end of the pipe to the measuring planes of the threaded gauge-ring and smooth gauge-ring;
5. по результатам измерения судят о годности контролируемого изделия. Если размеры удовлетворяют требованиям, то и взаимное расположение уплотнительной поверхности трубы и резьбовой части трубы является соосным.5. according to the measurement results judge the suitability of the controlled product. If the dimensions satisfy the requirements, then the relative position of the sealing surface of the pipe and the threaded part of the pipe is coaxial.
Комплект устройства для контроля элементов трубных резьбовых соединений включает составные калибр-кольцо 1 и калибр-пробку 11, причем каждый из составных калибров включает соответствующие резьбовой и гладкие калибр (составной калибр-кольцо и составной калибр-пробка), а также средство для контроля линейных расстояний. При этом резьбовой калибр снабжен направляющей цилиндрической поверхностью, выполненной соосно с резьбой, а соответствующий гладкий калибр снабжен жестко связанным с ним направляющим элементом, взаимодействующим с направляющей поверхностью резьбового калибра с возможностью поступательного осевого и вращательного перемещения гладкого калибра относительно резьбового калибра для обеспечения плотного прилегания рабочей поверхности гладкого калибра к уплотнительной поверхности контролируемого изделия. О годности контролируемого изделия судят по расстоянию от торца контролируемого изделия до измерительной плоскости резьбового калибра и измерительной плоскости гладкого калибра при одновременном плотном контакте контролируемого изделия с резьбовым и гладким калибрами.A set of device for monitoring elements of pipe threaded connections includes a composite caliber-ring 1 and a gauge-
Составной калибр-кольцо включает:Compound ring gauge includes:
- резьбовой калибр-кольцо 1;- threaded caliber ring 1;
- гладкий калибр-кольцо 2;- smooth caliber ring 2;
- направляющий элемент 3.- guide element 3.
Резьбовой калибр-кольцо 1 представляет собой втулку с внутренней резьбой. На наружной поверхности втулки резьбового калибра 1 под фланцем, снабженным ручками 4, выполнена направляющая цилиндрическая поверхность. Причем эта направляющая цилиндрическая поверхность выполнена соосной резьбовой поверхности калибра 1 для исключения биения. На наружной направляющей поверхности резьбового калибра 1 выполнена кольцевая канавка 5. Измерительной плоскостью резьбового калибра 1 является плоскость торца со стороны гладкого калибра 2.The threaded gauge ring 1 is a sleeve with a female thread. On the outer surface of the threaded gauge sleeve 1 under the flange provided with handles 4, a guide cylindrical surface is made. Moreover, this guide cylindrical surface is made coaxial threaded surface of caliber 1 to eliminate runout. An
Гладкий калибр 2 выполнен в виде плоского кольца, внутренняя поверхность которого предназначена для контакта с наружной уплотнительной поверхностью упорного уступа контролируемой трубы. Кольцо снабжено сквозными окнами 6, расположенными в зоне торца резьбового калибра 1. Указанные окна обеспечивают доступ для измерения расстояния между торцом контролируемой трубы и измерительной плоскостью резьбового калибра 1. Измерительной плоскостью гладкого калибра 2 служит плоскость его свободного торца. С противоположной стороны кольца выполнена кольцевая проточка, при этом оставшаяся торцовая поверхность служит для контакта с направляющим элементом 3.Smooth gauge 2 is made in the form of a flat ring, the inner surface of which is designed for contact with the outer sealing surface of the thrust ledge of the controlled pipe. The ring is equipped with through-holes 6 located in the area of the end face of threaded gauge 1. These windows provide access to measure the distance between the end face of the pipe being tested and the measuring plane of threaded gauge 1. The measuring plane of smooth gauge 2 is the plane of its free end. An annular groove is made on the opposite side of the ring, while the remaining end surface serves to contact the guide element 3.
Направляющий элемент 3 выполнен в виде втулки, точно зафиксированной относительно гладкого калибра 2 штифтами 7 и жестко связанной с калибром 2 посредством винтов 8 с шайбами 9. Направляющий элемент 3 гладкого калибра 2 установлен на наружной направляющей поверхности резьбового калибра 1 с возможностью осевого перемещения и вращения, ограниченных габаритами кольцевой канавки 5, в которую входят свободные концы трех винтов 8, равномерно установленных в направляющем элементе 3.The guide element 3 is made in the form of a sleeve precisely fixed with respect to the smooth gauge 2 by
Работа составного калибра-кольца осуществляется следующим образом, аналогичным вышеописанному: резьбовой калибр-кольцо устанавливается на резьбе контролируемой трубы до упора. Затем вращением и поступательным перемещением направляющего элемента 3 относительно резьбового калибра-кольца 1 доводят гладкий калибр-кольцо 2 до плотного контакта с уплотнительной поверхностью упорного уступа контролируемого изделия. Составной калибр-кольцо готов к измерению расстояний от торца контролируемого изделия до измерительных плоскостей резьбового 1 и гладкого 2 калибров. Измерение указанных расстояний производят с помощью универсальных измерительных устройств, например индикаторного глубиномера.The operation of a composite ring gauge is carried out as follows, similar to the above: a threaded ring gauge is installed on the thread of the controlled pipe until it stops. Then, by rotating and translating the guiding element 3 relative to the threaded gauge-ring 1, the smooth gauge-ring 2 is brought into close contact with the sealing surface of the thrust ledge of the controlled product. The composite caliber ring is ready to measure the distances from the end face of the controlled product to the measuring planes of the threaded 1 and smooth 2 calibers. The indicated distances are measured using universal measuring devices, for example, an indicator depth gauge.
По результатам контроля судят о годности изделия.Based on the results of the control, the shelf life of the product is judged.
Составной калибр-пробка включает:Compound plug gauge includes:
- резьбовой калибр-пробку 11;- threaded
- гладкий калибр-пробку 12;-
- направляющий элемент 13.-
Резьбовой калибр-пробка 11 представляет собой втулку с наружной резьбовой поверхностью. Внутри втулки 11 предусмотрена направляющая поверхность, выполненная соосно с резьбовой поверхностью. Для повышения точности направления внутренняя поверхность втулки снабжена проточкой. На свободном торце резьбового калибра-пробки 11 установлены ручки 14, посредством которых осуществляется его перемещение. Измерительной плоскостью резьбового калибра-пробки 11 служит плоскость торца, расположенного с противоположной от гладкого калибра 12 стороны.The threaded
Гладкий калибр 12 выполнен в виде плоского кольца. Измерительной плоскостью гладкого калибра 12 служит плоскость его свободного торца.
Направляющий элемент 13 выполнен в виде втулки, жестко зафиксированной относительно гладкого калибра 12 посредством винтов 15. Направляющий элемент 13 гладкого калибра 12 установлен на внутренней направляющей поверхности резьбового калибра 11 с возможностью осевого перемещения и вращения, ограниченных пластиной 16, жестко связанной с направляющим элементом 13. Диаметр пластины 16 превышает диаметр направляющей поверхности резьбового калибра 11, что предотвращает возможность выпадения направляющего элемента 13. На наружной поверхности пластины 16 закреплен узел 17 транспортировки, например рукоятка или рым-болт.The
Работа составного калибра-пробки осуществляется следующим образом, аналогичным вышеописанному: резьбовой калибр-пробка 11 вкручивается в контролируемое изделие (трубу или муфту) до упора. Затем вращением и поступательным перемещением направляющего элемента 13 относительно резьбового калибра-пробки 11 доводят гладкий калибр-пробку 12 до плотного контакта с уплотнительной поверхностью упорного уступа контролируемого изделия. Составной калибр-пробка готов к измерению расстояний от торца контролируемого изделия до измерительных плоскостей резьбового 11 и гладкого 12 калибров. Измерение указанных расстояний производят с помощью универсальных измерительных устройств, например индикаторного глубиномера.The operation of the composite gauge plug is carried out as follows, similar to the above: the threaded
По результатам контроля судят о годности изделия.Based on the results of the control, the shelf life of the product is judged.
Важной особенностью составных калибров (калибра-кольца и калибра-пробки) является то, что резьбовая часть калибра и гладкая часть калибра связаны между собой посредством промежуточного направляющего элемента. Изготовление составного калибра без такой промежуточной детали в принципе возможно, например гладкий калибр можно выполнить с хвостовиком, входящим в контакт с направляющей поверхностью резьбового калибра. Однако в таком исполнении невозможно обеспечить проверку точности изготовления гладкого калибра без использования специальной дополнительной оснастки, например, в виде призмы с заданным углом, что внесет дополнительную погрешность. Кроме того, при этом увеличивается металлоемкость изделия и трудоемкость контроля.An important feature of composite gauges (ring gauge and tube gauge) is that the threaded portion of the gauge and the smooth portion of the gauge are interconnected by means of an intermediate guide element. The manufacture of a composite gauge without such an intermediate part is possible in principle, for example, a smooth gauge can be performed with a shank that comes into contact with the guide surface of the threaded gauge. However, in this design it is impossible to verify the accuracy of manufacturing a smooth caliber without the use of special additional equipment, for example, in the form of a prism with a given angle, which will introduce an additional error. In addition, this increases the metal consumption of the product and the complexity of the control.
Заявляемая конструкция, включающая промежуточный направляющий элемент, жестко связанный с предварительно проверенным гладким калибром и взаимодействующий со специальной направляющей поверхностью резьбового калибра, позволяет эффективно решить эту проблему. Контроль гладкого калибра (кольца или пробки) обеспечивается обычным высокоточным измерительным инструментом, в частности синусной линейкой (контроль диаметра и конусности с точностью не менее 0,01 мкм). А последующее соединение с направляющим элементом не оказывает влияния на точность калибра.The inventive design, including an intermediate guide element, rigidly connected with a previously tested smooth caliber and interacting with a special guiding surface of the threaded caliber, can effectively solve this problem. Smooth gauge control (rings or plugs) is provided by a conventional high-precision measuring instrument, in particular a sine ruler (diameter and taper control with an accuracy of at least 0.01 μm). And subsequent connection with the guide element does not affect the accuracy of the caliber.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010123210/28A RU2434200C1 (en) | 2010-06-07 | 2010-06-07 | Method of control of geometric dimensions and parametres of pipes and couplings to them and device for control of elements of pipe threaded connections, also, gauge-ring and gauge-plug |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010123210/28A RU2434200C1 (en) | 2010-06-07 | 2010-06-07 | Method of control of geometric dimensions and parametres of pipes and couplings to them and device for control of elements of pipe threaded connections, also, gauge-ring and gauge-plug |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2434200C1 true RU2434200C1 (en) | 2011-11-20 |
Family
ID=45316740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010123210/28A RU2434200C1 (en) | 2010-06-07 | 2010-06-07 | Method of control of geometric dimensions and parametres of pipes and couplings to them and device for control of elements of pipe threaded connections, also, gauge-ring and gauge-plug |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2434200C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2744034C1 (en) * | 2020-06-18 | 2021-03-02 | Соколов Иван Юрьевич | Method of adjustment of standard distance between surfaces of two parts and device for its implementation |
-
2010
- 2010-06-07 RU RU2010123210/28A patent/RU2434200C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ГОСТ 632-80, ТРУБЫ ОБСАДНЫЕ И МУФТЫ К НИМ. ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ. РАЗДЕЛ 4, фиг.13. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2744034C1 (en) * | 2020-06-18 | 2021-03-02 | Соколов Иван Юрьевич | Method of adjustment of standard distance between surfaces of two parts and device for its implementation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9400162B2 (en) | Device for measuring an internal or external profile of a tubular component | |
| CN108050949B (en) | Method for measuring three-dimensional pitch diameter and two-dimensional comprehensive parameters of threads | |
| WO2013020328A1 (en) | Device and method for testing relationship between rigidity and non-linearity of coupling interface for cylindrical fitting | |
| CN110631534B (en) | Method for detecting pitch diameter and pitch of taper thread of oil sleeve joint | |
| CN207936891U (en) | A kind of instrument for measuring pitch diameter of internal thread | |
| CN102589456A (en) | Method for eliminating axis error during measurement of inner diameter and outer diameter of end of steel pipe | |
| CN106017315A (en) | Accurate optical coordinate detection method | |
| CN203908433U (en) | Location degree integrated detection tool of slide valve buckle pneumatic groove and hole | |
| US4965937A (en) | Tool joint gauge | |
| RU2434200C1 (en) | Method of control of geometric dimensions and parametres of pipes and couplings to them and device for control of elements of pipe threaded connections, also, gauge-ring and gauge-plug | |
| WO2024066605A1 (en) | Height gauge and gauging method for circlip groove of bevel gear | |
| RU101171U1 (en) | DEVICE FOR CONTROL OF GEOMETRIC DIMENSIONS AND PARAMETERS OF PIPES AND CLUTCH TO THEM, ALSO CALIBER-RING AND CALIBER-STOP | |
| AU2011290719B2 (en) | Method and device for inspecting a threading of a tubular connection used in the oil industry | |
| US2233626A (en) | Gauge | |
| EP0468040A1 (en) | Method and apparatus for gaging pipe threads | |
| CN109556512B (en) | Pipe thread is measuring device at piece | |
| CN104534965B (en) | A kind of internal thread testing apparatus for verticality and its application method | |
| CN205561738U (en) | Organism main bearing stud hole and terminal surface straightness detection device that hangs down | |
| CN107607027B (en) | Universal taper detection device | |
| CN111272035A (en) | Internal diameter go-no go gauge | |
| JP5986587B2 (en) | Position assignment indicator system | |
| RU199771U1 (en) | Device for non-destructive testing of inner surfaces of cylindrical holes | |
| CN210119179U (en) | Measure measurement gauge of oil casing coupling fast | |
| CN215639241U (en) | Tool for testing misalignment of thread axes of oil casing coupling | |
| CN115127489A (en) | Method for measuring pipe thread by using three-dimensional measuring device |