一级密封槽结构7内填充弹性密封胶密封，二级密封槽结 构8内装防爆0型橡胶圈。上扣时两端均匀涂抹螺纹脂，工厂端采用最大扭矩上扣，现场端采 用最佳扭矩上扣，上扣速度比同规格AP巧日型快30%。
[0060] 表2实施例一螺纹加工参数
[0061]
[0062] 对上好扣的螺纹接头进行28%膨胀率的膨胀作业，膨胀后二级密封槽结构8内防 爆0型橡胶圈沿槽壁的接触压力见图7。
[0063] 对膨胀后的螺纹进行水压试验，打压40MPa保压30分钟无压力降低，同时拉伸试验 加载1700kN轴向载荷没有泄露发生，螺纹结构满足结构完整性、高密封性要求。
[0064] 实施例二:可膨胀20%的245mmX 12mm实体膨胀管螺纹接头
[0065] 采用245mmX 12mm实体膨胀管管体加工本实用新型螺纹接头，具体参数见表3。
[0066] 使用数控机床加工该螺纹，在加工母扣时，首先使用粗车刀片加工端部台肩12、整 体螺纹锥面、柱面对柱面密封段6,锥面对锥面密封段9和负角度扭矩台肩10,整体螺纹锥 面角度与螺纹锥度相同，在粗加工柱面对柱面密封段6，锥面对锥面密封段9和负角度扭矩 台肩10时留0.1mm的精加工余量;然后使用精车刀片依次加工柱面对柱面密封段6,锥面对 锥面密封段9及负角度扭矩台肩10到要求的尺寸，使用槽刀加工退刀槽5、一级密封槽结构7 和二级密封槽结构8、最后使用螺纹成形梳刀用螺纹所设计的螺距加工螺纹，最后倒毛刺并 打磨起始扣和最后一点螺纹部分的毛刺，并检验螺纹参数。
[0067] 加工公扣时，首先使用粗车刀片加工端部台肩12、整体螺纹锥面、柱面对柱面密封 段6,锥面对锥面密封段9和负角度扭矩台肩10,整体螺纹锥面角度与螺纹锥度相同；粗加工 时预留0.2mm的加工余量，然后使用螺纹成形梳刀用螺纹所设计的螺距加工螺纹，最后使用 精车刀片依次加工柱面对柱面密封段6,锥面对锥面密封段9及负角度扭矩台肩10到要求的 尺寸，倒毛刺并打磨起始扣和最后一点螺纹部分的毛刺，并检验螺纹参数
[0068] 粗车时数控机床主轴转速35化/min，进给量为0.8mm/r;精车时数控机床主轴转速 400;r/min，进给量为0 . Imm/r ;加工螺纹时主轴转速为350;r/min，每英寸3牙进给量为 8.467mm/r;加工退刀槽及密封槽结构时，主轴转速为25化/min，进给量为0.2mm/r。
[0069] 加工后母扣憐化IOum厚。一级密封槽结构7内和公扣与一级密封槽结构7相对部位 涂覆锋合金层，二级密封槽结构8内装防爆0型橡胶圈。
[0070] 上扣时两端均匀涂抹螺纹脂，工厂端采用最大扭矩上扣，现场端采用最佳扭矩上 扣。上扣速度比同规格AP巧口型快45%。
[0071 ] 表3实施例一螺纹加工参数
[0073] 对上好扣的螺纹接头进行20%膨胀率的膨胀作业，膨胀后二级密封槽结构8内防 爆0型橡胶圈沿槽壁的接触压力见图8。
[0074] 对膨胀后的螺纹进行水压试验，打压35MPa保压30分钟无压力降低，同时拉伸试验 加载3234kN轴向载荷没有泄露发生，螺纹结构满足结构完整性、高密封性要求。
【主权项】
1. 大膨胀率下膨胀管用快速上扣螺纹结构，采用直连型螺纹结构，其特征在于： 所述螺纹接头包括膨胀管母扣（1 )、膨胀管公扣(2); 膨胀管母扣（1)由端部向内依次设置有低锥度单钩型母螺纹(3)、退刀槽(5)、柱面密封 段(6)、一级密封槽(7)和/或二级密封槽(8)、锥面密封段(9)以及负角度扭矩台肩（10);膨 胀管公扣（2)由端部向内依次设置有负角度扭矩台肩（10)、锥面密封段(9)、柱面密封段 (6)、单钩型公螺纹(4); 所述螺纹接头采用双通道多级密封结构，具体是膨胀前三级密封结构和膨胀后二级密 封结构的双通道密封形式； 所述膨胀前三级密封结构包括： 所述膨胀管母扣（1)的柱面密封段(6)与膨胀管公扣（2)的柱面密封段(6)在膨胀前构 成柱面对柱面一级密封结构； 所述膨胀管母扣（1)的锥面密封段(9)与膨胀管公扣（2)的锥面密封段(9)在膨胀前构 成锥面对锥面二级密封结构； 所述膨胀管母扣（1)的负角度扭矩台肩（10)与膨胀管公扣（2)的负角度扭矩台肩（10) 相配合构成膨胀前三级辅助密封结构； 所述单钩型公螺纹(4)的螺纹螺距为每英寸3~4牙，其外螺纹的牙顶与螺纹的中轴线 平行； 所述膨胀后二级密封结构包括： 所述膨胀管母扣（1)的一级密封槽(7)以及设置在一级密封槽(7)内的弹性密封胶或者 易焊接金属与膨胀管公扣(2)的柱面密封段(6)构成一级密封槽结构； 所述膨胀管母扣（1)的二级密封槽(8)以及设置在二级密封槽(8)内的抗暴0型密封圈 与膨胀管公扣(2)的锥面密封段(9)构成二级密封槽结构； 所述一级密封槽(7)和二级密封槽(8)由端部向内依次设置。2. 根据权利要求1所述的大膨胀率下膨胀管用快速上扣螺纹结构，其特征在于： 所述膨胀管母扣（1)还包括由端部向内依次设置且位于低锥度单钩型母螺纹(3)外侧 的端部台肩（12)、端部柱面(11); 膨胀管公扣（2)还包括由端部向内依次设置且位于单钩型公螺纹(4)内侧的端部柱面 (11) 、2而部台肩（12); 所述膨胀管母扣（1)的端部台肩（12)、端部柱面（11)分别与膨胀管公扣(2)的端部台肩 (12) 、端部柱面(11)相匹配。3. 根据权利要求2所述的大膨胀率下膨胀管用快速上扣螺纹结构，其特征在于:所述锥 面密封段(9)上设置有辅助密封弧面(7A)，所述膨胀管母扣（1)的一级密封槽(7)以及设置 在一级密封槽(7)内的弹性密封胶或者易焊接金属与膨胀管公扣(2)的辅助密封弧面(7A) 构成一级密封槽结构。4. 根据权利要求3所述的大膨胀率下膨胀管用快速上扣螺纹结构，其特征在于:所述单 钩型母螺纹(3)和单钩型公螺纹(4)的锥度为1:16~1:26。5. 根据权利要求4所述的大膨胀率下膨胀管用快速上扣螺纹结构，其特征在于:所述锥 面对锥面密封段中膨胀管母扣（1)的锥面密封段(9)与膨胀管公扣（2)的锥面密封段(9)采 用相同或不同的锥度。6. 根据权利要求5所述的大膨胀率下膨胀管用快速上扣螺纹结构，其特征在于:所述锥 面对锥面密封段中膨胀管母扣（1)的锥面密封段(9)的锥度为1:8~1:16;所述膨胀管公扣 (2)的锥面密封段(9)的锥面锥度为1:6~1:16。7. 根据权利要求6所述的大膨胀率下膨胀管用快速上扣螺纹结构，其特征在于:所述单 钩型公螺纹(4)包括外螺纹，外螺纹的承载面(12)采用负角度结构，承载面(12)与管柱轴线 的法线夹角为-1~-8°，外螺纹的导向面（14)与管柱轴线的法线夹角为5~-30° ;所述单钩 型母螺纹与单钩型公螺纹相匹配;所述负角度扭矩台肩的负角为8~15°;所述柱面对柱面 密封段的过盈量为0.01~0.4mm。
【专利摘要】本实用新型提出大膨胀率下膨胀管用快速上扣螺纹结构，采用直连型螺纹结构，螺纹接头包括膨胀管母扣、膨胀管公扣；膨胀管母扣由端部向内依次设置有低锥度单钩型母螺纹、退刀槽、柱面密封段、一级密封槽和/或二级密封槽、锥面密封段以及负角度扭矩台肩；膨胀管公扣由端部向内依次设置有负角度扭矩台肩、锥面密封段、柱面密封段、单钩型公螺纹；螺纹接头采用双通道多级密封结构，具体是膨胀前三级密封结构和膨胀后二级密封结构的双通道密封形式；本实用新型通过优化的双通道多级密封结构满足螺纹接头大膨胀率变形后的高密封性能，同时通过在螺距和牙型上的优化设计提高对扣和上扣速度，实现螺纹的快速上扣，并且易于加工检测。
【IPC分类】E21B17/042
【公开号】CN205259965
【申请号】CN201521019935
【发明人】刘强, 宋生印, 李德君, 吕能, 田峰, 王远, 汪蓬勃
【申请人】中国石油集团石油管工程技术研究院, 西安三环科技开发总公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年12月9日