[发明专利]翼形螺母

说明书

一种翼形螺母，包括具有围绕中心开口的侧壁的主体。中心开口沿着螺纹部分螺纹连接，螺纹部分具有从主体的后端向前端延伸的螺纹长度。至少两个翼与侧壁成一体并且在相对于中心线的径向方向上远离侧壁延伸。肋在径向向外的方向上围绕侧壁周向地延伸，使得侧壁的壁厚沿着远离后端的中心线移动增加到最大值，并且沿着从最大值朝向前端移动的中心线减小。

技术领域

本发明总体上涉及泵送导管，并且更具体地涉及用于连接导管管段以用于泵送操作的翼形螺母。

背景技术

使用导管进行泵送操作，高循环地施加应力是已知的。例如，在诸如液压压裂(或“压裂”)、混凝土浇注、油井维修等工业中的泵送操作包括通过导管输送具有高粘度和/或在大压力下的流体的泵。导管通常由使用螺纹螺母彼此连接的管段制成。螺母包括翼，其能够施加扭矩以拧紧或松开螺母，通常通过使用大锤或液压锤提供安装或解除安装螺母所需的大冲击载荷或扭矩。

传统上，已知用于这种泵送操作的翼形螺母由于其使用和安装的极端条件而具有有限的使用寿命。通常，螺母上的翼在螺母安装期间由于重复载荷而变形。另外，当用于连接的管段受到弯曲载荷时，螺母易破裂，并且当受到来自在高压下泵送到管段内的不可压缩流体的循环压力载荷时，螺母易疲劳失效。

在WO 2016/205208(“Witkowski”)中可以看到已知翼形螺母的一个示例，其描述了具有“全根半径”和“增加的壁厚”的翼形螺母。虽然Witkowski的翼形螺母可以代表对已知翼形螺母的改进，但是其在改进翼形螺母的使用和操作的所有方面仍然是无效的。

发明内容

一方面，本发明描述了一种翼形螺母。翼形螺母包括主体，具有沿中心线延伸的大致圆柱形形状。主体包括围绕中心开口的侧壁。侧壁包括外周表面，具有前端和后端，并且沿着中心线在一定长度上延伸。中心开口沿着螺纹部分螺纹连接，该螺纹部分具有从后端向前端延伸的螺纹长度，该螺纹部分具有螺纹形状。至少两个翼与侧壁成一体并且在相对于中心线的径向方向上远离侧壁延伸。肋沿着侧壁的外表面在径向向外的方向上围绕侧壁周向地延伸，使得所述侧壁的壁厚随着沿着中心线远离所述后端移动而增大到最大值，并且随着朝向所述前端移动而沿着中心线从所述最大值减小。壁厚的最大值设置在与螺纹长度的端部重叠的轴向位置处。

另一方面，本发明描述了一种翼形螺母。翼形螺母包括主体，具有沿中心线延伸的大致圆柱形形状。主体包括围绕中心开口的侧壁。侧壁包括外周表面，具有前端和后端，并且沿着中心线在一定长度上延伸。中心开口沿着螺纹部分螺纹连接，该螺纹部分具有从后端向前端延伸的螺纹长度，该螺纹部分具有螺纹形状。三个翼与侧壁成一体并且在相对于中心线的径向方向上远离侧壁延伸。每个翼具有弯曲的外表面，其大致遵循侧壁的圆形形状。螺纹形状包括多个内螺纹，每个内螺纹由内部的顶部和根部形成。内部的顶部是平的，并且根部是圆的，使得根部与两个相邻的螺纹侧面相切。螺纹部分终止于螺纹释放底切，其轴向跨越在螺纹部分和凸缘之间。凸缘邻近主体的前端设置。主体还包括轴向限定在凸缘和主体前端之间的导向孔。

又一方面，本发明描述了一种翼形螺母。翼形螺母包括主体，具有沿中心线延伸的大致圆柱形形状。主体包括围绕中心开口的侧壁。侧壁包括外周表面，具有前端和后端，并且沿着中心线在一定长度上延伸。中心开口沿着螺纹部分螺纹连接，该螺纹部分具有从后端向前端延伸的螺纹长度，该螺纹部分具有螺纹形状。三个翼与侧壁成一体并且在相对于中心线的径向方向上远离侧壁延伸。肋围绕侧壁周向地延伸。肋沿着侧壁的外表面在径向向外的方向上延伸，使得所述侧壁的壁厚随着沿着中心线远离所述后端移动而增大到最大值，并且随着朝向所述前端移动而沿着中心线从所述最大值减小。壁厚的最大值设置在与螺纹长度的端部重叠的轴向位置处。每个翼具有弯曲的外表面，其大致遵循侧壁的圆形形状。每个翼还具有相应的凸耳中心线，平行于在中心点处与中心线相交的中心开口的相应半径但与其偏离一定距离地延伸，并且包括前向侧面和后向侧面，前向和后向侧面是平面的并且每个都平行于中心线。每个前向侧面的宽度大于每个后向侧面的宽度。

附图说明

图1和图2是根据本发明的翼形螺母的不同视角的轮廓视图。