Резьбовое соединение для бурильных труб Советский патент 1984 года по МПК F16L15/00 F16B33/02 

Изобретение относится к области строительства трубопроводов, в частности к соединению концов труб между собой. Известно резьбовое соединение для бурильных труб, содержащее охватываемый и охватываюпщй в виде конца соединяемой трубы или муфты эяементы с резьбой закрытого профиля и концевыми упорами для ограничения ввинчивания (1 j. Недостатком резьбового соединения является низкая прочность из-за того, что усилия, возникающие при свин чивании и от давления жидкости на трубу, вызывают деформацию соединяемых концов труб, т.е. наружный конец трубы получает бочкообразную форму, а между внутренними поверхностями появляется зазор. Целью изобретения является повыше ние прочности соединения путем предотвращения его деформации. Поставленная цель достигается тем что в резьбовом соединении для бурильных труб, содержащем охватываемый и охватывающий в виде конца соединяемой трубы или муфты элементы с резьбой закрытого профиля и концевыми упорами для ограничения ввинчивания, резьба на длине, равной однойсеми ниткам резьбы, выполнена со сбе гом, заканчивающимся около упоров и торцов элементов, профиль резьбы в сечении имеет форму параллелограмма, ширина которого равна 1,5-2,5 полезной высоты резьбы, угол наклона резь бы равен 10-25° упор на охватываемом элементе имеет форму вогнутого усеченного конуса, сопряженного с кольцевой конической поверхностью, соответствующую форме упора охватывающего элемента. При этом охватываемый элемент выполнен с дополнительным кольцевым выступом на внутреннем торце, преиму щественно конической формы, взаимодействующим с поверхностью охватываю щего элемента. На фиг. 1 изображено,резьбовое соединение, общий вид; на фиг. 2 узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - резьбо вое соединение с внутренним упором; на фиг. А - узел II на фиг. 3; на фиг. 5 - виток резьбы, разрез; на фиг. 6 - 8 - варианты выполнения резьбового соединения с исчезающей резьбой; на фиг. 9 - 12 - резьбовое соединение двух концов труб при по- мощи муфты. Резьбовое соединение содержит охватьшаемый элемент 1 и охватывающий элемент 2.|На конической части охватываемого элемента от торца 3 нарезана резьба 4, на сопряженной поверхности охватывающего элемента выполнена резьба 5, ограниченная торцом 6 и упором 8. Упор 7 образован вогнутой поверхностью 8 в форме усеченного конуса, образующей с перпендикулярной к оси трубы плоскостью угол о( , кольцевой конической выпуклой поверхностью 9, образующей с той же плоскостью угол Ь, больший угла и , вьшуклой поверхностью 10 и вогнутыми поверхностями 11 и 12. Поверхность 12 охватывающего элемента расположена с зазором относительно поверхности 13. Профиль витков 14 и 15 имеет форму параллелограмма, ширина е которого равна 1,5-2,5 полезной высоты Ь резь- бы, угол наклона резьбы равен 10-25 Боковые поверхности 16 и 17 образуют закрытый угол t. В вариайте выполнения резьбового соединения с внутренним упором 18 последний образован выпуклой поверхностью 19 взаимодействующей с вогнутой конической поверхностью 20 охватываемого элемента и расположенной под углом и поверхностями 21 и 22, расположенными под углом d. В варианте выполнения резьбрвого соединения с исчезающей резьбой последняя на длине, равной одной-семи ниткам, выполнена со сбегом, заканчивающимся около упоров и торцов элементов, выступы резьбы на охватывающем элементе в зоне, прилегающей к упору, выполнены с меньшим углом конусности, чем остальная резьба, при этом высота каяадого последующего витка 23 - 25 (фиг. 6) постепенно уменьшается, а ширина витков постоянна и равна ширине витка 15. Впадины резьбы, на охватывающем элементе расположены на одной прямой по всей длине резьбы. Аналогично выполнена резьба и на охватываемом элементе. В резьбовом соединении (фиг. 7) на охватывающем элементе выступы резьбы срезаны, на охватываемой детали впадины витка выполнены с большим углом конусности, чем остальная резьба.

На фиг. 9-12 охватывающий элемент выполнен в виде муфты 26, а охватываемый элемент - с дополнительным кольцевым выступом 27 на внутреннем торце, преимущественно конической формы, взаимодействующим с поверхностью охватывающего элемента. Кольцевой выступ 27 может быть выполнен с фаской 28 и может иметь цилиндрическую форму (фиг. 11). На внутреннюю поверхность охватываемого элемента, на его торцы и кольцевые

X 7 П/WLi-t Р

выступы может быть нане.сено покрытие.

При сборке резьбового соединения конические торцовые поверхности соприкасаются между собой и в случае воздействия внешнего избыточного давления происходит самоподжатие поверхностей 9 и 11, а в случае воздействия внутреннего избыточного давления происходит самоподжатие поверхностей 8 и 10, что позволяет повысить прочность соединения.

.2

1. РЕЗЬБОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ ДЛЯ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ, содержащее охватьшаемый и охватывающий в виде конца соединяемой трубы или муфты элементы с резьбой закрытого профиля и концевыми упорами для ограничения ввинчивания, отличающееся тем, что, с целью повышения прочности соединения путем предотвращения его деформации, резьба на длине, равной одной-семи ниткам резьбы, выполнена со сбегом, заканчивающимся около упоров и торцов элементов, профиль резьбы в -сечении имеет форму параллелограмма, ширина которого равна 1,5-2,5 полезной высоты резьбы, угол наклона резьбы равен 10-25° упор на охватываемом элементе имеет форму вогнутого усеченного конуса, сопряженного с кольцевой конической поверхностью, соответствующую форме упора охватывающего элемента. 2. Соединение по п. 1, о т л и ё чающееся тем, что охватываемый элемент вьшолнен с. дополнительСО ным кольцевым выступом на внутреннем торце, преимущественно конической формы, взаимодействующим с поверхностью охватывающего элемента. О9 00

9 /Z /5 Фиг.6

Фиг.8

2S

J

sN

;