[实用新型]一种高强度的螺纹副

说明书

本实用新型公开了一种高强度的螺纹副，涉及机械连接技术领域。本实用新型包括第一连接元件和第二连接元件，第一连接元件与第二连接元件螺纹连接，第一连接元件包括元件主体和连接部，元件主体的半径大于连接部的半径，连接部的外表面设有外螺纹，第二连接元件一端的端部开设有与连接部相适配的内螺纹孔；第一连接元件的元件主体与连接部连接的端面为外螺纹端面，外螺纹端面为10°～15°的锥面，第二连接元件的端面与外螺纹端面相适配。本实用新型的第一连接元件的外螺纹端面与第二连接元件中的内螺纹孔端部的内螺纹端面相适配，使其具有较高的密封性和连接强度。

技术领域

本实用新型涉及机械连接技术领域，更具体的是涉及一种高强度的螺纹副。

背景技术

随着石油工业的发展，页岩油、气的开发，探明地下岩层结构、地下水、石油、天然气及矿产资源情况，利用钻机打井。石油、天然气开采更离不开打井，地质钻探用石油钻探用无缝钢管是钻井的主要器材，主要包括岩芯外管、岩芯内管、套管、钻杆等。由于钻探用管要深入到几千米地层深度工作，工作条件极为复杂，钻杆承受拉、压、弯曲、扭转和不均衡冲击载荷等应力作用，还要受到泥浆、岩石磨损，因此，要求管材连接必须具有足够的强度、硬度、耐磨性和冲击韧性，在钻探中，随着钻井工作的进展需要不断加接钻杆。

现用的钻杆多为按平原地区石油钻探设制，较重较长，另外由于钻杆较长，工艺性差，不易制造，所以造价较高。常用连接API螺纹：包括油管圆螺纹、套管短圆螺纹、套管长圆螺纹、套管偏梯形螺纹、管线管螺纹等，要求具有特殊密封性能、连接性能以及其它性能的螺纹扣型。上述扣型在特定的服役条件下容易发生变形、断裂、表面损伤而失去原有功能的现象。失效的主要形式有：挤毁、滑脱、破裂、泄漏、腐蚀、粘结、磨损等。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种高强度的螺纹副，以提高螺纹的抗疲劳强度和密封效果，同时提高螺纹轴的抗弯能力。

本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种高强度的螺纹副，包括第一连接元件和第二连接元件，所述第一连接元件与第二连接元件螺纹连接，所述第一连接元件包括元件主体和连接部，所述元件主体的半径大于连接部的半径，所述连接部的外表面设有外螺纹，所述第二连接元件一端的端部开设有与连接部相适配的内螺纹孔；所述第一连接元件的元件主体与连接部连接的端面为外螺纹端面，所述外螺纹端面为10°～15°的锥面，第二连接元件设有内螺纹孔一端的端面与外螺纹端面相适配。

本实用新型较佳的实施例中，外螺纹或内螺纹的牙型半角α为40°～45°，牙型半角β为3°～7°，牙型角的增大可以增大牙型底部圆角，有利于提高螺纹抗疲劳强度。

本实用新型较佳的实施例中，外螺纹和制动端面之间至少设有两个螺距的非螺纹引入区，非螺纹引入区可以增加在高应力水平下工作的钢的抗弯能力，并涉及交变的动态应力情况下保证螺纹副的同轴。

本实用新型较佳的实施例中，连接部具有沿外螺纹线性方向的锥度，所述内螺纹孔为与连接部相适配的锥形内螺纹孔。

本实用新型较佳的实施例中，连接部的锥度在1:16～1:32之间。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

(1)本实用新型中的第一连接元件与第二连接元件之间通过外螺纹端面和内螺纹端面进行配合，此种配合方式相对于直面接触增加了接触面积，通过在径向应力施加在螺纹的区域，防止液体从螺纹处渗漏以及螺纹的涨扣脱落等问题的发生，其连接强度可达到普通螺纹连接强度的1.6～2倍。

(2)相对于传统的螺纹，改变了螺纹的牙型角进而增大牙型底部圆角R，提高了螺纹抗疲劳的强度。

(3)通过在外螺纹和外螺纹端面之间至少有两个节距的非螺纹引入区，可以增加在高应力水平下工作的钢的抗弯能力，并涉及交变的动态应力情况下保证螺纹副的同轴。