CN210135862U - 一种高膨胀率膨胀管外螺纹参数校准工具 - Google Patents
一种高膨胀率膨胀管外螺纹参数校准工具 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种高膨胀率膨胀管外螺纹参数校准工具，包括本体，本体的顶部为螺纹基准面，螺纹基准面和本体的底面相互平行，螺纹基准面中心点和底面中心点之间的连线形成本体的中轴线；本体的外圆面上加工有测量校准工作面，螺纹基准面通过测量校准工作面与底面相连；测量校准工作面包括依次连接的密封面直径校准面、O型圈直径校准面、密封脂填充槽直径校准面和螺纹中径校准面。本实用新型的校准工具可同时满足测量螺纹的密封面直径、O型圈槽直径、填充脂槽直径和中径尺寸的要求，使用简单方便，测量精度高，寿命长，能较好的适用于高膨胀率实体膨胀管用高密封性特殊接头外螺纹加工测量及检验。
Description
技术领域
本实用新型属于石油天然气工业用膨胀管螺纹接头参数测量技术领域，涉及一种高膨胀率膨胀管外螺纹参数校准工具。
背景技术
实体膨胀管技术的基本原理就是将一种塑性良好的钢管下到井下预订的位置，通过冷加工塑性变形方式使钢管的内径扩大到所需的尺寸，冷变形是通过膨胀锥(膨胀锥的外径大于钢管的内径)在液压力和/或机械力的作用下穿过膨胀管使管材发生永久性的塑性变形达到扩大管径的目的。实体膨胀管之间是用螺纹拧接连接组成管柱，因此螺纹是膨胀管管柱中的最薄弱环节，其结构完整性、密封完整性和可靠性，严重影响油田的安全生产和管柱寿命。近年来出现了一些膨胀管螺纹结构，但是主要针对的是低膨胀率(15％以下)，密封压力也不高，导致无法在高膨胀变形率或对胀后密封性能要求高的工况下使用，大大的制约了膨胀管技术的发展和应用。目前随着膨胀管技术的进步，特别是地层封堵和海洋用膨胀管技术的需求，对膨胀管的膨胀率及膨胀后的密封性和结构完整性提出更高要求，急需一种满足大膨胀率下高密封性能的膨胀管特殊螺纹接头设计方法。
中国石油集团石油管工程技术研究院针对高膨胀率的膨胀管螺纹接头，采用单钩型螺纹牙型和低锥度螺纹设计方法，在公扣的最前端和母扣的最里端增加双通道多级密封结构，通过计算和试验设计出最佳的密封结构位置和尺寸，满足大膨胀率下螺纹接头的高密封压力和承载力需求，该高膨胀率膨胀管外螺纹，目前市面上缺乏相应的检测校准工具。
实用新型内容
为了克服上述现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种高膨胀率膨胀管外螺纹参数校准工具，为实现高膨胀率膨胀管外螺纹的加工提供测量数据支持。
本实用新型是通过以下技术方案来实现：
一种高膨胀率膨胀管外螺纹参数校准工具，包括本体，本体的顶面为螺纹基准面，螺纹基准面和本体的底面相互平行，螺纹基准面中心点和底面中心点之间的连线形成本体的中轴线；本体的外圆面上加工有测量校准工作面，螺纹基准面通过测量校准工作面与底面相连；
测量校准工作面包括用于校准所述高膨胀率膨胀管的密封面的密封面直径校准面、用于校准所述高膨胀率膨胀管的O型圈槽的O型圈直径校准面、用于校准所述高膨胀率膨胀管的填充脂槽的密封脂填充槽直径校准面和用于校准所述高膨胀率膨胀管外螺纹的螺纹中径校准面；
密封面直径校准面与螺纹基准面连接，密封面直径校准面、O型圈直径校准面、密封脂填充槽直径校准面和螺纹中径校准面依次连接。
进一步，密封面直径校准面与中轴线之间形成锥角，密封面直径校准面的锥度范围是1:10～1:16；
密封面直径校准面的测量点连线D1范围为131.5～133.6mm，测量点连线距螺纹基准面的垂直距离L1范围为3～6mm。
进一步，O型圈直径校准面与中轴线之间形成锥角，O型圈直径校准面的锥度范围是1:10～1:16；
O型圈直径测量点连线D2范围为132.0～134.8mm，测量点连线距螺纹基准面的垂直距离L2范围为8～12mm。
进一步，密封脂填充槽直径校准面与中轴线平行；
密封脂填充槽直径测量点连线D3范围为134.0～135.0mm，测量点连线距螺纹基准面的垂直距离L3范围为17～23mm。
进一步，螺纹中径校准面与中轴线之间形成锥角，螺纹中径校准面通过第一过渡段与密封脂填充槽直径校准面连接，螺纹中径校准面的锥度范围是 1:20～1:30；
螺纹中径校准面的测量点连线D4范围为138.0～141.5mm，测量点连线距螺纹基准面的垂直距离L4范围为45～65mm。
进一步，在螺纹中径校准面的下端还连接有第二过渡段和底座侧面，螺纹中径校准面依次通过第二过渡段和底座侧面与底面连接。
进一步，本体内部开有挖槽。
进一步，本体的外圆面上设有耐磨层。
进一步，本体采用表面硬度大于60HRC的材质。
进一步，螺纹中径校准面和密封面直径校准面的表面光洁度均不低于R0.8。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
本实用新型公开了一种高膨胀率膨胀管外螺纹参数校准工具，包括本体，本体的外圆面上加工有测量校准工作面，测量校准工作面包括密封面直径校准面、O型圈直径校准面、密封脂填充槽直径校准面和螺纹中径校准面。本实用新型的校准工具可同时满足测量螺纹的密封面直径、O型圈槽直径、填充脂槽直径和中径尺寸的要求，使用简单方便，测量精度高，寿命长，能较好的适用于高膨胀率实体膨胀管用高密封性特殊接头外螺纹加工测量及检验。
进一步，本校准工具的密封面直径校准面、O型圈直径校准面、密封脂填充槽直径校准面和螺纹中径校准面的参数与高膨胀率膨胀管螺纹接头参数设计相匹配。
进一步，本体内部开有挖槽，可节省材料，减轻本体的重量。
进一步，本体的外圆面上设有耐磨层，提高工具使用寿命。
进一步，本体采用表面硬度大于60HRC的材质，保证工具的耐磨性。
进一步，螺纹中径校准面和密封面直径校准面的表面光洁度均不低于R0.8，保证校准精度。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为高膨胀率膨胀管外螺纹接头结构示意图；
图3为图2连接螺纹处的局部放大图。
其中：1为螺纹基准面；2为密封面直径校准面；3为O型圈直径校准面； 4为密封脂填充槽直径校准面；5为第一过渡段；6为挖槽；7为本体；8为螺纹中径校准面；9为第二过渡段；10为底座侧面；11为底面；12为中轴线；
21为公扣；22为母扣；23为密封面；24为O型圈槽；25为填充脂槽；26 为连接螺纹。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：
本实用新型制备的一种高膨胀率膨胀管外螺纹校准工具，可用于校准实体膨胀管外螺纹接头的参数。如图2和图3所示，该膨胀管外螺纹接头包括螺纹连接的公扣21和母扣22，公扣21和母扣22组成连接螺纹26，螺纹接头处加工有密封面23、O型圈槽24和填充脂槽25。
如图1所示，本实用新型的高膨胀率膨胀管外螺纹校准工具，包括本体7，本体7顶部作为螺纹基准面1，底部作为底面11；螺纹基准面1和底面11相互平行；螺纹基准面1通过测量校准工作面与底面11相连；测量校准工作面包括依次连接的密封面直径校准面2、O型圈直径校准面3、密封脂填充槽直径校准面4、第一过渡段5和螺纹中径校准面8，还包括第二过渡段9和底座侧面10。
本体7可设计为圆柱形，在外圆面上加工测量校准工作面，本体7内部设计挖槽6，以减轻工具重量。
密封面直径校准面2与中轴线12之间形成锥角，所述锥角的锥度范围是 1:10～1:16；密封直径测量点连线D1范围为131.5-133.6mm；测量点连线距螺纹基准面1的垂直距离L1范围为3-6mm。
O型圈直径校准面3与中轴线12之间形成锥角，所述锥角的锥度范围是 1:10～1:16；O型圈直径校准面3的测量点连线D2范围为132.0-134.8mm；测量点连线距螺纹基准面1的垂直距离L2范围为8-12mm。
密封脂填充槽直径校准面4与中轴线12平行，密封脂填充槽直径校准面4的测量点连线D3范围为134.0-135.0mm；测量点连线距螺纹基准面1的垂直距离L3 范围为17-23mm。
螺纹中径校准面8与中轴线12之间形成锥角，所述锥角的锥度范围是 1:20～1:30；螺纹中径校准面8的测量点连线D4范围为138.0-141.5mm；测量点连线距螺纹基准面1的垂直距离L4范围为45-65mm。
该工具本体7选用材质的表面硬度需大于63HRC；所述中径校准面和密封校准面的表面光洁度R0.8以上，保证工具的耐磨性。
在本体7的外圆面上设置有利于增加耐磨性的复合涂层。
列举一个具体的实施例，当测量140mm×8mm实体膨胀管外螺纹接头的参数时，测量校准工作面的具体参数为以下设计。
密封面直径校准面2与中轴线12之间形成锥角，所述锥角的锥度是1:12；密封面直径校准面2测量点连线D1为132.2mm，测量点连线距螺纹基准面1的垂直距离L1为5mm。
O型圈直径校准面3与中轴线12之间形成锥角，所述锥角的锥度是1:12；O型圈直径校准面3测量点连线D2为133.0mm；测量点连线距螺纹基准面1的垂直距离L2为11mm。
密封脂填充槽直径校准面4与中轴线12平行，密封脂填充槽直径校准面4测量点连线D3为134.8mm；测量点连线距螺纹基准面1的垂直距离L3为18mm。
螺纹中径校准面8与中轴线12之间形成锥角，所述锥角的锥度范围是1:25；螺纹中径校准面8测量点连线D4为139.0mm；测量点连线距螺纹基准面1的垂直距离L4为55mm。
使用所述高膨胀率膨胀管外螺纹校准工具校准膨胀管外螺纹接头密封面23 直径的方法如下：
测量方法为：利用B杆调节密封面直径规的触头与测量基准面的距离L1，密封面直径规的测量基准面和本校准工具的螺纹基准面1紧密接触，密封面直径规测量触头与校准工具的密封面直径校准面2接触，固定触头紧贴测量面；移动可移动触头，让密封面直径规表盘指针的回转点在0上，固定住表盘位置，螺纹密封面直径规校准结束。
将已校准的密封面直径规在加工成半成品的螺纹接头上测量，测量方式与校准的方式相同，根据测量校准的数据调整车刀的位置，使螺纹密封面直径与校准工具参数相一致。测量外螺纹接头时，要沿着外螺纹测量测量半周(180度范围)，找出测量的数据的最大值与最小值，所测偏差在允许的机械加工公差± 0.04mm范围内。
使用所述高膨胀率膨胀管外螺纹校准工具校准膨胀管外螺纹接头O型圈24 直径的方法如下：
测量方法为：利用B杆调节O型圈直径规的触头与测量基准面的距离L2， O型圈直径规的测量基准面和本校准工具的螺纹基准面1紧密接触，O型圈直径规测量触头与校准工具的O型圈直径校准面3接触，固定触头紧贴测量面；移动可移动触头，让O型圈直径规表盘指针的回转点在0上，固定住表盘位置，螺纹O型圈直径规校准结束。
将已校准的O型圈直径规在加工成半成品的螺纹接头上测量，测量方式与校准的方式相同，根据测量校准的数据调整车刀的位置，使螺纹O型圈24直径与校准工具参数相一致。测量外螺纹接头时，要沿着外螺纹测量测量半周(180 度范围)，找出测量的数据的最大值与最小值，所测偏差在允许的机械加工公差±0.04mm范围内。
使用所述高膨胀率膨胀管外螺纹校准工具校准膨胀管外螺纹接头密封脂填充槽25直径的方法如下：
测量方法为：利用B杆调节密封脂填充槽直径规的触头与测量基准面的距离L3，密封脂填充槽直径规的测量基准面和本校准工具的螺纹基准面1紧密接触，密封脂填充槽直径规测量触头与校准工具的密封脂填充槽直径校准面4接触，固定触头紧贴测量面；移动可移动触头，让密封脂填充槽直径规表盘指针的回转点在0上，固定住表盘位置，螺纹密封脂填充槽直径规校准结束。
将已校准的密封脂填充槽直径规在加工成半成品的螺纹接头上测量，测量方式与校准的方式相同，根据测量校准的数据调整车刀的位置，使螺纹密封脂填充槽25直径与校准工具参数相一致。测量外螺纹接头时，要沿着外螺纹测量测量半周(180度范围)，找出测量的数据的最大值与最小值，所测偏差在允许的机械加工公差±0.04mm范围内。
使用所述高膨胀率膨胀管外螺纹校准工具校准膨胀管外螺纹接头中径的方法如下：
测量方法为：利用B杆调节中径规的触头与测量基准面的距离L4，中径规的测量基准面和本校准工具的螺纹基准面1紧密接触，中径规测量触头与校准工具的中径校准面8接触，固定触头紧贴测量面；移动可移动触头，让中径规表盘指针的回转点在0上，固定住表盘位置，中径规校准结束。
将已校准的中径规在加工成半成品的螺纹接头上测量，测量方式与校准的方式相同，根据测量校准的数据调整车刀的位置，使螺纹中径与校准工具参数相一致。测量外螺纹接头时，要沿着外螺纹测量测量半周(180度范围)，测量数据的最大偏差为+0.013mm测量数据的最小偏差为-0.013mm，所测偏差在允许的机械加工公差±0.04mm范围内。
Claims (10)
1.一种高膨胀率膨胀管外螺纹参数校准工具，其特征在于，包括本体(7)，本体(7)的顶面为螺纹基准面(1)，螺纹基准面(1)和本体(7)的底面(11)相互平行，螺纹基准面(1)中心点和底面(11)中心点之间的连线形成本体(7)的中轴线(12)；本体(7)的外圆面上加工有测量校准工作面，螺纹基准面(1)通过测量校准工作面与底面(11)相连；
测量校准工作面包括用于校准所述高膨胀率膨胀管的密封面(23)的密封面直径校准面(2)、用于校准所述高膨胀率膨胀管的O型圈槽(24)的O型圈直径校准面(3)、用于校准所述高膨胀率膨胀管的填充脂槽(25)的密封脂填充槽直径校准面(4)和用于校准所述高膨胀率膨胀管外螺纹的螺纹中径校准面(8)；
密封面直径校准面(2)与螺纹基准面(1)连接，密封面直径校准面(2)、O型圈直径校准面(3)、密封脂填充槽直径校准面(4)和螺纹中径校准面(8)依次连接。
2.根据权利要求1所述的高膨胀率膨胀管外螺纹参数校准工具，其特征在于，密封面直径校准面(2)与中轴线(12)之间形成锥角，密封面直径校准面(2)的锥度范围是1:10～1:16；
密封面直径校准面(2)的测量点连线D1范围为131.5～133.6mm，测量点连线距螺纹基准面(1)的垂直距离L1范围为3～6mm。
3.根据权利要求1所述的高膨胀率膨胀管外螺纹参数校准工具，其特征在于，O型圈直径校准面(3)与中轴线(12)之间形成锥角，O型圈直径校准面(3)的锥度范围是1:10～1:16；
O型圈直径测量点连线D2范围为132.0～134.8mm，测量点连线距螺纹基准面(1)的垂直距离L2范围为8～12mm。
4.根据权利要求1所述的高膨胀率膨胀管外螺纹参数校准工具，其特征在于，密封脂填充槽直径校准面(4)与中轴线(12)平行；
密封脂填充槽直径测量点连线D3范围为134.0～135.0mm，测量点连线距螺纹基准面(1)的垂直距离L3范围为17～23mm。
5.根据权利要求1所述的高膨胀率膨胀管外螺纹参数校准工具，其特征在于，螺纹中径校准面(8)与中轴线(12)之间形成锥角，螺纹中径校准面(8)通过第一过渡段(5)与密封脂填充槽直径校准面(4)连接，螺纹中径校准面(8)的锥度范围是1:20～1:30；
螺纹中径校准面(8)的测量点连线D4范围为138.0～141.5mm，测量点连线距螺纹基准面(1)的垂直距离L4范围为45～65mm。
6.根据权利要求1所述的高膨胀率膨胀管外螺纹参数校准工具，其特征在于，在螺纹中径校准面(8)的下端还连接有第二过渡段(9)和底座侧面(10)，螺纹中径校准面(8)依次通过第二过渡段(9)和底座侧面(10)与底面(11)连接。
7.根据权利要求1所述的高膨胀率膨胀管外螺纹参数校准工具，其特征在于，本体(7)内部开有挖槽(6)。
8.根据权利要求1所述的高膨胀率膨胀管外螺纹参数校准工具，其特征在于，本体(7)的外圆面上设有耐磨层。
9.根据权利要求1所述的高膨胀率膨胀管外螺纹参数校准工具，其特征在于，本体(7)采用表面硬度大于60HRC的材质。
10.根据权利要求1所述的高膨胀率膨胀管外螺纹参数校准工具，其特征在于，螺纹中径校准面(8)和密封面直径校准面(2)的表面光洁度均不低于R0.8。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920996004.8U CN210135862U (zh) | 2019-06-28 | 2019-06-28 | 一种高膨胀率膨胀管外螺纹参数校准工具 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201920996004.8U CN210135862U (zh) | 2019-06-28 | 2019-06-28 | 一种高膨胀率膨胀管外螺纹参数校准工具 |
Publications (1)
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| CN210135862U true CN210135862U (zh) | 2020-03-10 |
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| CN201920996004.8U Active CN210135862U (zh) | 2019-06-28 | 2019-06-28 | 一种高膨胀率膨胀管外螺纹参数校准工具 |
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| CN (1) | CN210135862U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114322716A (zh) * | 2020-09-29 | 2022-04-12 | 宝山钢铁股份有限公司 | 检测螺纹油套管上密封面轮廓误差的校对仪及其校对方法 |
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2019
- 2019-06-28 CN CN201920996004.8U patent/CN210135862U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN114322716A (zh) * | 2020-09-29 | 2022-04-12 | 宝山钢铁股份有限公司 | 检测螺纹油套管上密封面轮廓误差的校对仪及其校对方法 |
| CN114322716B (zh) * | 2020-09-29 | 2023-11-14 | 宝山钢铁股份有限公司 | 检测螺纹油套管上密封面轮廓误差的校对仪及其校对方法 |
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