CN1074517C - 管子用螺纹接头 - Google Patents

Abstract

一种整体式接头包括阳件1和阴件2，阳件1和阴件2的直径接近管子的直径。每个阳件和阴件具有两个位移的截头圆锥螺纹部分4，5，6，7，通过利用截头圆锥体表面16，17，18，19和圆筒形表面20，21，22，23的汇聚而在该螺纹的两端形成有退刀螺纹的部位。中央对接表面24与负齿腹螺纹配合，以便加强阳件与阴件的螺接，而两个内，外环形金属对金属的密闭区域27，28可以防止流体从两端渗入螺纹区域。

Description

管子用螺纹接头

本发明涉及利用螺纹连接的管子接头或组件，并且涉及在工业上应用的管子，特别是在管子生产辅助设备的管道***中的管子所使用的组件或螺纹连接件，或者在探测或开采油井或气井的作业中使用的套管的组件或螺纹连接件，以及出于任何目的在可能需要将管路或管子附件在例如地热厂或蒸汽厂中组装起来的场合下所用的螺纹组件或连接件。本发明的螺纹组件在油井或气井的套管中所用的金属管的组件中是特别有用的，这在下面将进行解释。除了特定的情况之外，在本文中所用的术语-组件，接头或连接件，具有相同的意义。当谈到管子时，它指任何类型的目前存在的或在工业上应用的管子，管子部件或管子附件等，该类管子通常是金属管子。

许多种用于石油或气体输送管子的组件，从机械特性和密闭性观点来讲，甚至在苛刻的使用条件下，都可以产生令人满意的结果。某些这类组件涉及使用在两端设置有截头圆锥体阳螺纹部分的管子，它利用有两个相应的截头圆锥体阴螺纹部分的连接器组装起来。这种方式的组装件的优点是，因为在阳螺纹部分和阴螺纹部分之间可以产生的确实过盈的存在，它可以把两个组装件变成刚性的。

然而，这些连接器的外径大于相应管子的外径，并且当这些组件用于套管管子时，要求钻孔具有增大的直径。在深度超过4000米深度的很深井的情况下，钻井的第一套管柱的原始直径，因而钻井在地面附近的直径，采用这些连接器时可能是采用其外径稍稍大于相应的套管柱的管子的细连接器时的两倍那么大。

为了防止出现这些困难，可以采用不带连接器或套筒的组件。此时，每个管子零件有一个阳螺纹端部和一个阴螺纹端部，组成一个细的组件。这些组件或连接件一般称为整体组件或连接件，以有别于使用连接器或套筒的组件或连接件。

这种整体性的组件通常把对应于阴螺纹那一端的管子直径加以扩张，而把对应于阳螺纹的那一端的管子直径加以缩小。这样作是为了使管子在壁厚上有足够的材料，以便确保连接管子的组件的几何和机械强度。

还可以通过利用两个连续部分的螺纹而不仅是一个部分的螺纹，同时从一部分到另外一部分的螺纹的尺寸有所变化，来进一步加强阳-阴组件的强度。因此，美国专利4624488介绍了一种螺纹组件，它包括有不同螺纹直径的两个圆筒形螺纹部分，这使得它有可能将一个中央环形对接表面放在这两个部分之间。该对接表面使得它可以作到螺纹的充分上紧，而同时又可避免螺纹的过分拧紧。在带有负承载齿腹的螺纹的情况下，该对接表面就可以作到使这些螺纹拧紧在它们的负齿腹上，而这可以减小由于拉伸应力作用而被拉脱开的危险。而这拉伸应力可能与强大压力结合或不与其结合。

美国专利4570982描述了一种包括两个螺纹部分的相似组件，其螺纹是圆筒形或截头圆锥体形的。其螺纹的承载齿腹有一个负倾斜角，在螺纹部分之间的对接表面有在相反的方向上倾斜的母面。一个密封表面设置在每个邻近中央对接表面的部分处，以便由于对接表面和负承载齿腹的联合作用来确保金属对金属的紧密接触。

在上述的两个专利的案例中，两个零件中每个零件在中央区域的壁厚，在其直径是小的对接表面的一侧，有由相邻螺纹部分的螺纹高度进一步减小的值。因此每个组件的零件有一个区域其临界厚度与相应零件的额定壁厚比较是减小了。

为了增加机械强度，一种减小在连接件端部的截头圆锥体螺纹的高度的方法在英国专利GB1587836中有所介绍。在该专利的附图6和7中，可见包括所谓退刀螺纹的螺纹端部。但是该专利不适于构成细而高阻力的组件。

PCT专利申请WO93/18329描述了一种管子用螺纹组件，它通过利用一个稳定的中央台阶而形成有一种密闭连接。该组件包括两个彼此位移的截头圆锥体螺纹，其中之一至少在其靠近中央台阶的端部有退刀螺纹。如图5(A,B,C)或10(A,B,C)所示，每个中央台阶部分弯曲成环形钩的形状，该两个环形钩适宜彼此穿入。根据说明书的介绍，该相互穿入可以产生几个金属对金属的连续的紧密密封，它在以后可以保持很好的密闭性。采用退刀螺纹由于减小了阳螺纹和阴螺纹咬死的危险而方便组装，并且还可以增加组件中两个部件的每一个在中央区域附近的有用部分。

虽然在该PCT专利申请中描述的中央台阶的特殊的复杂的结构可能是用来起着对接和密封连接的双重作用，但是经验表明，这样的部件要以满意的方式实现这两个作用是很困难的。事实上，如果希望在某一点处制止阳件向阴件内部的前进，以便防止过分拧紧，则对接表面必须首先有很高的强度。当中央对接表面处于组件的两个部件有大的横截面的区域并且形成得可以使它们紧密地连接在一起时，则可以较为容易地达到这一结果。另一方面，要获得良好的密封性，必须使接触表面有弹性紧密接触，因为，否则的话，则会冒着仅仅通过弹性变形的方式来获得密闭性的危险。在本案中，在连续的拧紧和松开的过程中，连接件迅速地丧失其密封性能。该密封性能的丧失主要是由于表面受到磨损破坏这一事实。

上述的PCT专利申请指出采用润滑剂，例如API润滑剂，可以改善接头的密封性能。但是这种类型的润滑剂是有缺点的，特别是在温度较高的情况下，可以在环形折叠的部位留下固体残积物，如图5(A,B,C)中所示。之后这些残积物将妨碍钩子的相互正确穿入。另外，在该PCT文件中描述的螺纹组件利用了特定的螺纹形状，特别是燕尾槽形式的螺纹，其制造和使用较这类用途的已知的标准螺纹更加困难和昂贵。

考虑到这些问题，本发明人调查了制造用于特别是石油输送管子和经常用于大深度钻探的其它管子的细螺纹组件同时使其具有简单和有效结构的可能性。本发明人首先在阻止变形方面努力使中央对接结构尽可能坚固，以便容许精确地设定阳件向阴件前进的深度。在组件的中央区域附近，本发明人努力为每个阳件和阴件获得尽可能大的临界壁厚，同时借助于其外径接近或稍稍大于切制出组件的管子体的中央部分的组件。

使金属对金属的密封也能有效地阻止内，外过压，而特别是能够在其整个长度上保护组件的螺纹以防止流体从内侧或外侧渗入的可能性也进行了研究。本发明人还研究了给予这些金属间的密封所需要的弹性的可能性，以便尽管有从可能结合有或可能不结合有内，外过压的拉伸或轴向压缩，甚至由于组件相对于其轴线弹性弯曲而产生的弹性变形，它们仍可以保持其密闭性。

本发明人还探索了在经过许多次拧紧和松开的循环以后保持这种密封的可能性。

最后，本发明人还探索了利用简单的机械加工方法，同时容许组件以一次操作容易安装达到所有这些结果的可能性。其中，中央对接表明不仅可以控制组件的机械上紧情况而且还能控制获得密封性的条件。

本发明的目的在于提供能够达到某些或全部上述结果的整体连接式管子用螺纹接头。

本发明的用于连接两个管子的螺纹接头包括放置在欲连接的管子端部的一个阳件和一个阴件。阳件设置有外螺纹，阴件设置有与阳件的螺纹相对应的内螺纹。这些螺纹的每一个都包括两个径向位移的截头圆锥体部分，每个零件的这两个部分由一个环形对接表面分开。每个部分在其端部的每一端都设置有退刀螺纹部分。

有利的是，螺纹由其承载齿腹有负斜度的螺纹组成。

在每个螺纹端部区域的退刀螺纹的高度是由沿着螺纹中部的延长部分就位的外或内截头圆锥体表面与平行于管子轴线的内或外圆筒形表面的汇聚而限定。

环形对接表面的高度基本上等于邻近该中央对接表面的限定退刀螺纹高度的两个圆筒形表面的径向间隔。在螺接作业的终了，阳件和阴件的对接表面的啮合使阳螺纹的承载齿腹拧紧在阴螺纹上。当这些螺纹具有带负角的承载齿腹时，拧紧力的径向分量将增加阳件和阴件彼此间的径向附着力。彼此相靠的对接表面形成一个台阶式的中央对接表面。除了视情况而定的特定情况以外，在此后所用的术语，对接或对接表面或台阶，将具有相同的意义。

在阳件和在阴件上，在位于与中央对接表面对置的每个螺纹部分端部之外的每个退刀螺纹区域，布置有一个密封表面。位于中央对接表面的同侧的两个密封表面的尺寸，位置和结构彼此对应，并且在组装后的的接头上构成一个环形的流体密闭的金属对金属的接触区域。

这样，在接头的每一侧上的两个密封表面构成了分别抵抗在管子内和管子外循环的流体的内外压力的环形密闭区域，并且当使阳件在环形中央对接表面处靠在阴件上时彼此弹性地上紧。

这些密封表面可以由在接头组装期间产生确保金属对金属接触的弹性变形的所有表面构成，而所有这些密封表面不一定有相同的形状。

有利的是，这些密封表面形成为截头圆锥体表面。这些截头圆锥体表面的角度最好在8-12度之间，该角度是相对于接头的共同纵向轴线测量的。这些值决不是限制性的。与每一对承载表面(密封表面)相对应的角度值不一定与另外一对承载表面相对应的角度值一样。一般来讲，这些承载表面是单独设计的，以便在组装的接头上获得由在弹性范围内的变形而得到的密闭性。

如以后要说明的，在构成本发明的螺纹接头时互相配合的不同的因素容许我们获得一种其直径接近或仅稍大于管子的直径的接头，其具有极好的机械特性和极好的密闭性。

如在先指出的，接头包括两个截头圆锥体螺纹部分。在其每一端部，每一部分有少量的称为退刀螺纹的螺纹，为此，每个螺纹的非常小的初始高度从螺纹部分的起点基本按照线性方式增加，直至其达到螺纹部分中部的螺纹的高度。对于阳件的两个螺纹部分，该结果的获得，是通过将在这些部分的每个部分的大直径区域的起点处的螺纹的根部加工成具有恒定斜度，并且因而具有从起点直至螺纹中部的端部逐渐减小的直径，而作到的。将相应的阳螺纹的牙顶加工成具有恒定的直径，因而具有从螺纹部分的起点直至中部的起点然后直至平行于螺纹根部的斜度延伸的具有恒定螺纹高度的部分的终端逐渐增加的高度。

从中部的小直径端部开始，将阳螺纹的根部加工成具有恒定的直径，而将阳螺纹的牙顶继续以恒定的斜度加工，直至截头圆锥体表面和圆筒形表面相交。

对于阴件来讲，加工是这样进行的，即，即使退刀螺纹的残余高度很小，也使阳螺纹和阴螺纹部分在退刀螺纹区域彼此可以穿入。为达到这一点，则按照刚才对阳件描述的相反的方法来进行。对于阴螺纹的两个部分的每一个部分，从大直径区域的起点开始，将螺纹的根部加工成具有恒定的直径直至中部的起点，然后以恒定的斜度加工，包括具有退刀螺纹的最后区域。螺纹的牙顶在增加高度的区域和中部以恒定的斜度加工，然后以恒定的直径在具有退刀螺纹的最后区域进行力工。

可见，在这样获得的组件中，阳件中部的临界壁厚区域对应着阳螺纹的根部的截头圆锥体的包容表面与最接近相应管子的端部的螺纹部分的阳螺纹的牙顶的圆筒形包容表面相交会的直径。对于阴件来讲，在阴件的中部的临界壁厚区域对应着阴螺纹的根部的截头圆锥体包容表面与最接近相应管子端部的螺纹部分的阴螺纹的牙顶的圆筒形包容表面相交会的直径。可见，这样限定的两个直径之间的径向距离相当于可以给予两个螺纹部分之间的环形对接区域的最大高度。利用所述的退刀螺纹，对于某一对接高度，则可以给予每个零件的临界厚度尽可能大的值。在每个螺纹部分的每一端处的退刀螺纹的数目取决于在中部的螺纹的高度和螺距。实际上，这些终端区域的每一个大都包括3-4个螺纹，但是，该值在任何方面也不是限制性的。

接头的两个零件的彼此之间的机械强度在很大程度上取决于螺纹部分的轮廓形状。有利的是，我们可以利用这样的螺纹，它的承载齿腹可以以负倾斜角确保在螺接条件下的接头上的金属对金属的接触，也就是说，此时，螺纹的承载齿腹有向螺纹的外部倾斜的母面。该负角相对于垂直于零件轴线的平面大都在3-20度之间，最好在5-15度之间。如在先指出的，通过使阳件和阴件相靠之后将它们上紧，该倾斜度可以使螺纹区域彼此上紧，并因而避免在螺纹处脱开的危险。

中央台阶对接表面(我们将它的高度确定为阳件和阴件以及螺纹部分的尺寸大小的函数)可以具有相对于与该零件的轴线垂直延伸的直平面有0值的斜度。也可以相对于该直平面有0-20度之间的斜度。该倾斜度是指向阳件内侧的方向。该倾斜度有助于在中央部分将组件的两个零件彼此上紧。

入扣齿腹最好相对于与轴线垂直延伸的直平面是向螺纹的内部倾斜的，其倾斜角大于或等于承载齿腹的角度，例如在8-30度之间。

为了便于阳螺纹在阴螺纹中入扣，有利的是，在靠近螺纹牙顶附近使入扣齿腹具有一个倒角。其角度大于入扣齿腹角度的该倒角所具有的斜度相对于靠近螺纹根部的同一齿腹区域是增加的。

在中部的螺纹的高度例如约为管子壁厚的6-12％。两个螺纹部分的每一个部分相对于轴线的的斜度例如为1/16-1/10。这些值都不是限制性的。

如果给予中央对接表面一个不过分大的高度，那么，则可以使接头提供极好的机械特性，因为在对接表面附近的阴件和阳件的临界壁厚，特别是由于具有退刀螺纹的两个截头圆锥体螺纹部分，是足够的。

中央对接表面的高度例如约为管子壁厚的10-35％。

如在先指出的，由于在台阶附近的区域有很大的零件刚度，不可能在该区域获得良好的金属对金属的密闭性。相反，通过按照在先说明的将密封表面放在接头上，则可以在组件的两端获得在最佳状态下的金属对金属的密闭性。在阳件的螺纹部分的小直径端部之外的小壁厚端部和阴件的大壁厚端部之间形成了一个环形的金属对金属的内密闭接触区域，而在阴件的螺纹部分之外的小壁厚端部和阳件的大壁厚的相应的端部之间形成了一个第二个环形的金属对金属的密闭接触区域。阳件和阴件的对置的密封表面所有的的几何形状，尺寸大小和位置，使得在接头的螺接期间，薄壁零件的端部将在其直径稍稍改变的情况下在环形的金属对金属的密闭接触区域弹性变形，与此同时，厚壁直径基本保持不变。

最好是给予这些密封表面这样的一种形状，使得金属对金属的密闭接触在窄的但是界限分明的环形区域发生。

密封表面沿着接头轴线的延伸长度这样确定，使得由于作用在端部的拉或压作用力，或者由于外或内的过压而产生的组件中一个零件相对于另外一个零件的相对位移，即使在每个环形的金属对金属的密闭接触区域的两个承载表面之间有适当的位移时，也不会改变这些外和内的密封的密闭性能。

由于有这些环形的金属对金属的密封区域，则可以防止来自内或外侧的有压流体渗入螺纹部分而与其接触。因此可以防止螺纹部分，或者对接区域的腐蚀的任何及所有危险，以及由于压力作用而产生的任何脱开的危险。

为了改善密闭表面的质量，特别是改善对磨损的抵抗力，可以以已知的方式对组件的阳件和阴件实施表面处理，例如，利用磷酸锌或磷酸锰，或利用镀铜或任何其它金属，或者涂以固体润滑层，例如，二硫化钼，或者利用常常伴有适当润滑的其它处理。

对于某些用途，可以提供例如由弹性体制成的由一个环组成的辅助密闭装置。它可以容纳在紧邻阳件的远端的边缘处的适当沟槽中。这样，就可以保护确保金属对金属接触的密闭表面免受来自内部的流体的腐蚀性的侵蚀。根据该环放置的情况，还可以确保内部直径(平接)的几何连续性，并且可以避免液体流的任何紊流区域。

欲组装的每个管子在一端设置有一个阳件而在另外一端设置有一个阴件。

当参照附图考虑以下的描述时，将可容易地对本发明及其附加优点获得更加充分的了解，其中：

图1是本发明的未组装的接头的阳件和阴件沿着它们的Ⅺ-Ⅺ轴线的纵向半剖视图，阳螺纹和阴螺纹仅用阳螺纹和阴螺纹的牙顶和牙根的外表面形状来代表。

图2是阳件和阴件组装起来的本发明的接头的剖视图；

图3是本发明接头的截头圆锥体的阳螺纹部分的形状沿着纵向轴线Ⅺ-Ⅺ的局部剖视图；

图4是本发明接头的阳件的端部区域的局部剖视图，示出了位于阳件端部的密封表面的形状。

图1是位于两个管子38,39(仅示出了它们的端部)的端部的两个部分，阳件1和阴件2，的纵向半剖视图，从而形成了在图2中示意性地示出的在两个管子38,39之间的接头3。这些管子有相同的外径和内径，但是为使图1清晰起见，阴件2故意地从其轴线Ⅺ-Ⅺ位移开了。

每个阳件和阴件有两个螺纹部分，对于阳件1分别为螺纹部分4，5，而对于阴件2分别为螺纹部分6,7。一个环形对接表面或者台阶24-1,24-2位于它们之间。这些螺纹部分4,5和6,7的中间部分是截头圆锥体的，

阳件的和阴件的4个截头圆锥体螺纹部分4,5和6,7在它们的每一端都有一个螺纹的高度递减为0值的退刀螺纹区域。螺纹高度的减小或者通过将螺纹的牙顶加工成相对于阳件或者阴件的轴线为恒定直径来实现，如在阳螺纹部分4,5的区域8和9和在阴螺纹部分6和7的区域10和11所见。或者通过相对于轴线加工出恒定直径的螺纹牙根来实现，如在阳螺纹部分4和5的区域12和13和在阴螺纹部分6和7的区域14和15所见。因此可见，当将这两个阳件和阴件组装起来时，它们的螺纹无论在螺纹的中部还是在退刀螺纹的端部区域都可以完全啮合在相应的沟槽中。

如图2所示，在这些端部区域，退刀螺纹的牙顶和牙根通过外截头圆锥体表面16,17或者内截头圆锥体表面18,19(它们每个延长了螺纹的中部表面)与内圆筒形表面20,21或者外圆筒形表面22,23的汇合而向外侧受限或者向内侧受限。可见，这些圆筒形表面21和22的直径之间的差相当于在组件3的中央区域的环形对接表面或者台阶24的径向高度“D”。该环形对接表面或者台阶24是通过使阳件1和阴件2(图1)的两个表面24-1,24-2彼此相靠而形成的。作为一个非限制性实例，径向高度“D”可以在管子壁厚的10％和35％之间。

应当指出，台阶24不起任何密闭或者密封作用。对接表面24-1,24-2的母面垂直于组件的轴线Ⅺ-Ⅺ..最终可以使该母面相对于轴线Ⅺ-Ⅺ倾斜大约90-70度，该母面当从其大直径部位向其小直径部位延伸时朝向阳件的内侧和内端。

阳螺纹的承载齿腹，例如30(图3)，的母面相对于与阳件的轴线Ⅺ-Ⅺ垂直延伸的一条直线具有大约-3至-20度，最好是-10度±5度，的负倾斜角A。在螺接时，具有负承载齿腹的这些螺纹和对接表面24之间的配合可以使阳件1和阴件2彼此上紧。这实际上消除了在螺纹处脱开或者分离的危险。

在阳件上的和在阴件上的垂直于Ⅺ-Ⅺ轴线的台阶(对接)表面24-1和24-2，对于一个给定的径向差D，将增加接头的机械强度，并且因此还可以给予阳件临界壁厚E1和阴件临界壁厚E2一个尽可能大的值。在中央区域没有金属对金属的密闭表面(该处表面的效果，如所述的，由于该区域的刚性是不能令人满意的)则可以使两个截头圆锥体螺纹部分4,5和6,7移得彼此靠近一些，从而改善两个阳件和阴件之间的连接作用。

为便于阳螺纹在阴螺纹沟槽中的***或者入扣，有利的是，可以给予入扣齿腹，例如31，一个斜面，它的母面有一个在绝对值上大于承载齿腹角度的负倾斜角的正倾斜角，该倾斜角的值大约为+8度至+30度。在该实例中，给予承载齿腹一个-10度的负倾斜角，而给予入扣齿腹一个大约+25度的倾斜角。或许还可以通过如下措施进一步方便入扣，即在入扣齿腹的上端制出倒角，从而产生一个相对于延伸到入扣齿腹底部的入扣齿腹相邻部分增加大约15-35度的斜度。

如图1,2和4所示，两个流体密闭的金属对金属的密封表面27，28布置在接头的螺纹部分之外的内端和外端。在所示的实例中，这些密封表面基本上是在阳件和阴件上有所需要的倾斜度从而可以彼此接触的截头圆锥体表面，同时，该接触伴随着相应的薄环形壁的弹性变形。该弹性变形对于阳件的远端是压缩变形，而对于阴件的远端则是扩张变形。

图4示出了在沿着轴线Ⅺ-Ⅺ的半剖视图中完全拧入阴件2的底部中的阳件1的远端。它清楚地示出了在密闭表面27-1和27-2之间存在的过盈情况，为便于解释起见，它示成了重叠的情况。最后的退刀螺纹部分出现在32处。实际上，阳件1的远端33的压缩形式的弹性变形容许其密闭表面27-1弹性地压在阴件2的厚壁部分的相应的表面27-2上，同时弹性变形几乎完全发生在远端33上。

这样在组件的内侧形成的环形的金属对金属的密闭接触区域可以保护螺纹不让含在管子内部的流体渗入。为防止密闭表面本身腐蚀的危险，如果必要，可以放置一个填充阳件1的远端33和阴件2的内端35之间间隙的弹性环29。有利的是，该可变形的环的尺寸可以填充阳件1的远端33和阴件2的内端35之间的容积，并且将确保从有阴件的管子38的内径36到阳件的内径37的通道的连续性。

在阴件2的薄壁远端34和阳件1的厚壁部分之间构成的金属对金属的外密封表面28的结构与刚才对密封表面27所描述的结构相似。在拧紧接头时，在彼此接触的密闭表面之间存在着过盈，同时伴随着阴件薄壁的弹性扩张变形。

如此获得的螺纹的双重保护原来在防止螺纹内部产生任何过压的危险方面也是特别有效的。阳件和阴件的薄壁远端33和34的弹性容许它们与一个组件相对于另外一个组件的任何相对位移保持同步，特别是在受到拉和压的作用的情况下。

重要的是要指出，彼此相靠的唯一表面是环形对接表面24-1和24-2。在任何情况下，在接头拧紧期间，阳件1的远端33都不会与阴件2的内端35相靠。对于阴件2的远端34与在阳件1的端部的对置表面的情况也是如此。

根据其上形成有本发明的整体接头的管子的尺寸，如果需要，可以使阴件2的端部的外径在螺纹部分7，和端部34的部位具有附加的厚度。这可以通过，至少在端部的一部分上，在制造接头部分之前，使该阴件2的外径40扩张而作到。因此图1示出了在一部分长度上保持了管子的原来直径41的阴件2。该直径41由在标号43和44表示的区域之间的基本上是截头圆锥体形状的连接部分42连接在端部的扩张直径40上。

同样，对于其上形成有阳件1的管子39的内径45，也可以以相似的方式进行。此时，如图1所示，可以至少在端部的一部分上，使内径46减小。这里是在螺纹部分4和端部33的部位使该直径减小。而连接，同以前一样，是以在区域48和49之间的截头圆锥体47的形式来进行的。这样则可以得到较大的强度，而没有采用连接器或者套筒的不便。

阴件2的外径的扩张和阳件1的内径的缩小也示于附图2中。

这样制成的本发明的整体接头，由于该组件的在其中央区域的极为紧凑的结构，而兼有非常大的机械强度，并且由于布置了环形的金属对金属的紧密接触区域，利用了密封表面的弹性变形的密闭作用，而具有极好的密闭性。如早已指出的，采用在本领域众所周知的适当的表面处理技术，将可以大大改善密闭表面的耐磨性能和经受多次上紧-松开的操作而不丧失其密闭性的性能。

显然，按照上述教义，还可以对本发明作出许多改进和变更。因此可以理解，本发明还可以按照在这里具体描述之外的其它的方式实施。

Claims (14)

1．一种用于管子的螺纹接头，它包括：

一个有外螺纹的阳件，该阳件包括两个径向位移的截头圆锥体的螺纹部分，该螺纹具有带有负角的承载齿腹和入扣齿腹，该外螺纹的该两个截头圆锥体的部分由一个第一环形对接表面分开，该阳件在其对置的轴向端部有形成密闭表面的外表面，该外螺纹的该两个截头圆锥体部分的每一个在其对置的两端有退刀螺纹部分；

一个有内螺纹的阴件，该阴件包括两个径向位移的截头圆锥体的螺纹部分，该螺纹具有带有负角的承载齿腹和入扣齿腹，该内螺纹的该两个截头圆锥体部分由一个第二环形对接表面分开，该阴件在其对置的轴向端部有形成密闭表面的内表面，该内螺纹的该两个截头圆锥体部分的每一个在其对置的端部都有退刀螺纹部分，

其中，该阳件和阴件相互构型，使得该阳件和阴件可以通过将该外螺纹和内螺纹螺接直至该第一和第二对接表面彼此靠在一起而统一起来，其中：

a)该退刀螺纹的每一个的牙顶和牙根由该阳件和阴件之一的一个截头圆锥体表面和该阳件和阴件中的另外一个的一个圆筒形表面的汇聚而在径向上受限，

b)该对接的第一和第二对接表面形成一个中央对接表面，

c)该阳件和阴件的密闭表面成对地配合，形成两个有环形接触区域的使流体密闭的密封表面。

2．如权利要求1所述的螺纹接头，其特征在于，圆筒形表面包括在第一环形对接表面汇合并且将该外螺纹分开的两个径向位移的圆筒形表面和在第二环形对接表面汇合并且将该内螺纹分开的两个径向位移的圆筒形表面。

3．如权利要求1所述的螺纹接头，其特征在于，该第一和第二的对接表面的每一个的母面相对于接头的轴线是倾斜的，该倾斜角在90度和70度之间。

4．如权利要求1所述的螺纹接头，其特征在于，每个该对接表面的径向高度在管子厚度的10％-35％之间。

5．如权利要求1所述的螺纹接头，其特征在于，在中间部分的螺纹的高度在管子壁厚的6％-10％之间。

6．如权利要求1所述的螺纹接头，其特征在于，每个该螺纹的承载齿腹的负角的值在3-20度之间。

7．如权利要求1所述的螺纹接头，其特征在于，每个该螺纹的入扣齿腹有8-30度之间的正角。

8．如权利要求7所述的螺纹接头，其特征在于，该入扣齿腹有一个倒角，该倒角有相对于入扣齿腹的相邻部分在15-35度之间的正倾斜角。

9．如权利要求1所述的螺纹接头，其特征在于，该阳件和阴件的以及该密闭表面的该截头圆锥体部分是倾斜的，使得该阳件和阴件的壁厚朝向其远端减小，其中，该密封表面的每一个包括在阳件和阴件中相应的一个的薄远端上的并与阳件和阴件中的相应的一个厚端上的该密闭表面中的另外一个相配合的该密闭表面的一个，使得当将该外螺纹和内螺纹进行螺接直至该第一和第二对接表面彼此相靠时，该薄远端可以弹性变形。

10．如权利要求1所述的螺纹接头，其特征在于，该密闭表面是截头圆锥体形状的。

11．如权利要求1所述的螺纹接头，其特征在于，它包括一个容纳在该阴件内的密闭环，使得该密闭环在该阳件和阴件通过将该外螺纹和内螺纹螺接直至该第一和第二对接表面彼此相靠而统一起来时，占据在该阳件的远端和该阴件的内端之间的空间。

12．如权利要求1所述的螺纹接头，其特征在于，该截头圆锥体螺纹相对于管子轴线的斜度在1/16-1/10之间。

13．如权利要求1所述的螺纹接头，其特征在于，阴件形成在一个管子上，它的外径大于朝向阴件的远端的中间部分的一个外径。

14．如权利要求1所述的螺纹接头，其特征在于，阳件形成在一个管子上，它的内径小于朝向阳件远端的中间部分的内径。

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