СОЕДИНЕНИЕ ШТАНГ Российский патент 2001 года по МПК E21B17/42 

Изобретение относится к нефтяной и горной промышленности, в частности к нефтедобывающему и буровому инструменту, и может быть использовано для соединения штанг в нефтяной и буровой промышленности.

Известно соединение штанг, включающее ниппель с упорным торцом и наружной резьбой и муфту с ответным упорным торцом и внутренней резьбой, причем ниппель выполнен из двух телескопически связанных и установленных с возможностью ограниченного осевого перемещения элементов /см. описание изобретения к ав. св. N 1574786, кл. E 21 В 17/02/.

Недостатками известного соединения являются большая трудоемкость при сборке штанг, т.к. для их соединения необходимо вращать муфту, жестко закрепленную /сваркой/ со штангой, а также сложность изготовления телескопически связанных элементов.

Известно также соединение штанг, включающее тело штанги, стягивающую втулку с внутренней резьбой, установленную с возможностью вращения на штанге, эксцентрично расположенный на конце ниппеля цилиндрический хвостовик, взаимодействующий с ответной эксцентричной расточкой муфты /см. описание изобретения к ав. св. N 1731932, кл. E 21 В 17/043/.

Применение известного соединения упрощает сборку штанг за счет исключения необходимости совместного вращения муфты со штангой, т.к. муфта имеет возможность свободного вращения относительно штанги.

Однако необходимость эксцентричного выполнения хвостовика и муфты усложняет изготовление штанг и частично их соединение, а также приводит к возможному возникновению концентраторов напряжения на концах штанги, что снижает надежность соединения.

Задачей заявляемого технического решения является создание такого соединения штанг, которое упрощает изготовление и сборку штанг и повышает надежность их соединения.

Поставленная задача достигается тем, что в соединение штанг, включающее только тело штанги, стягивающую втулку с внутренней резьбой, установленную с возможностью вращения на одном из концов штанги, на другом конце штанги установлена втулка с наружной резьбой и возможностью вращения на штанге, при этом концы штанги выполнены коническими с углом самоторможения и галтелями при переходе от конусной части к цилиндрической, а на одном из торцов штанги закреплено кольцо, выполненное из упругого материала.

Установка втулки с наружной резьбой и возможностью вращения на штанге обеспечивает беззазорное соединение штанг и упрощает их сборку.

Концы штанги, выполненные коническими с углом самоторможения, обеспечивают заклинивание муфты при сборке, тем самым предотвращают самооткручивание при вращении.

Галтели исключают концентраторы напряжения при работе.

Кольцо, выполненное из упругого материала, создает дополнительный натяг в резьбе и обеспечивает герметичность соединения штанг.

Устройство поясняется чертежом, где на фиг. 1 показана штанга в сборе; на фиг. 2 соединение штанг; на фиг. 3 разрез А-А.

Предлагаемое соединение состоит из штанги 1, концы которой выполнены коническими с углом самоторможения α и галтелями с переходным радиусом R к цилиндрической части штанги. Угол α и радиус R зависят от диаметра штанги. На одном конце штанги 1 выполнена стягивающая втулка-ниппель 2 с наружной резьбой и конусной частью, которая короче конусной части штанги, а также закрепленное на торце в канавке упругое кольцо 3. С другой стороны установлена другая стягивающая втулка-муфта 4 с внутренней резьбой и конусной частью. Ниппель и муфта снабжены выступами для завертывания гаечными ключами.

Соединение штанг работает следующим образом.

Перед соединением штанг 1 ниппель 2 и муфта 4 устанавливаются на конусную часть соединяемых штанг, после чего муфта 4 навинчивается на ниппель 2 до полного сжатия кольца 3 и упора штанг 1 друг в друга, тем самым осуществляя дополнительное стопорение резьбы с одновременной герметизацией штанг.

Заявляемое техническое решение упрощает изготовление и сборку конструкции и повышает надежность соединения штанг.

Использование: для соединения штанг в нефтяной и буровой промышленности. Сущность изобретения: соединение штанг включает тело штанги, концы которой выполнены коническими с углом самоторможения и галтелями с переходным радиусом R к цилиндрической части штанги. На одном конце штанг выполнена стягивающая втулка-ниппель с наружной резьбой и закрепленное на торце в канавке упругое кольцо, с другой стороны штанги установлена стягивающая втулка-муфта с внутренней резьбой. Данное соединение штанг упрощает их изготовление и сборку и повышает надежность их соединения. 3 ил.

Соединение штанг, включающее тело штанги, стягивающую втулку с внутренней резьбой, установленную с возможностью вращения на одном из концов штанги, отличающееся тем, что на другом конце штанги установлена втулка с наружной резьбой и возможностью вращения на штанге, при этом концы штанги выполнены коническими с углом самоторможения и галтелями при переходе от конусной части к цилиндрической, а на одном из торцов штанги закреплено кольцо, выполненное из упругого материала.