RU42460U1 - TOOL FOR ULTRASONIC PROCESSING OF CONE THREAD PARTS - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области комбинированной обработки металлов и может быть использована при восстановлении и упрочнении конических резьбовых поверхностей деталей и изделий, преимущественно бурильных, обсадных, насосно-компрессорных труб и муфт, а также при подготовке к эксплуатации конических резьбовых поверхностей новых деталей и изделий. Техническим результатом полезной модели является обеспечение повышенной надежности обрабатываемого резьбового соединения за счет увеличения его длительной прочности и герметичности путем ультразвуковой обработки резьбы инструментом, обеспечивающим упрочнение далеко отстоящих друг от друга рабочих витков и, как следствие, увеличение базовой длины сопряжения резьбового соединения. Указанный технический результат достигается тем, что в инструменте для ультразвуковой обработки конической резьбы деталей, преимущественно нефтепромысловых труб, содержащем корпус-волновод, выполненный с возможностью сменного крепления к волноводу, подводящему ультразвуковые колебания от внешнего источника, на выходном четвертьволновом участке корпуса-волновода расположена рабочая зона инструмента с резьбовой поверхностью, ответной обрабатываемой резьбе детали и соответствующей нормативам конусности, среднего диаметра в основной плоскости, угла профиля, шага и параметров фаски на заходном витке для обрабатываемой резьбы, согласно полезной модели, рабочая зона инструмента снабжена дополнительным резьбовым участком, расположенным со стороны заходного витка резьбовой поверхности, длина дополнительного участка не менее шага резьбы, но не более величины сбега, нормативной для обрабатываемой резьбы. Крепление корпуса-волновода выполнено резьбовым и/или фланцевым. Инструмент имеет, по меньшей мере, один паз, выполненный пересекающим рабочую зону, что обеспечивает более эффективный отвод из зоны обработки микростружки и удаляемых загрязнений. Инструмент выполнен в виде метчика или в виде плашки.The utility model relates to the field of combined metal processing and can be used in the restoration and hardening of conical threaded surfaces of parts and products, mainly drill, casing, tubing and couplings, as well as in the preparation for operation of conical threaded surfaces of new parts and products. The technical result of the utility model is to provide increased reliability of the machined threaded joint by increasing its long-term strength and tightness by ultrasonic machining of the tool with a tool that strengthens far-working working coils and, as a result, increases the base mating length of the threaded joint. The specified technical result is achieved by the fact that in the tool for ultrasonic processing of the tapered thread of parts, mainly oilfield pipes, containing a waveguide body, made with the possibility of removable mounting to a waveguide supplying ultrasonic vibrations from an external source, a working zone is located on the output quarter-wave section of the waveguide body a tool with a threaded surface, the reciprocal machined thread of the part and the corresponding taper standards, the average diameter in the main th plane, profile angle, pitch and chamfer parameters on the lead-in for the thread being machined, according to the utility model, the working area of the tool is provided with an additional threaded section located on the side of the lead-in of the threaded surface, the length of the additional section is not less than the thread pitch, but not more than the run standard for the processed thread. The mounting of the waveguide body is threaded and / or flanged. The tool has at least one groove made intersecting the working area, which provides a more efficient removal of micro-chips and contaminants from the processing zone. The tool is made in the form of a tap or in the form of a die.

Description

Полезная модель относится к области комбинированной обработки металлов и может быть использована при восстановлении и упрочнении конических резьбовых поверхностей деталей и изделий, бывших в эксплуатации, преимущественно бурильных, обсадных, насосно-компрессорных труб и муфт, а также при подготовке к эксплуатации конических резьбовых поверхностей новых деталей и изделий.The utility model relates to the field of combined metal processing and can be used in the restoration and hardening of tapered threaded surfaces of parts and products that were in operation, mainly drill, casing, tubing and couplings, as well as in the preparation for operation of tapered threaded surfaces of new parts and products.

Известен инструмент для восстановления конических резьбовых соединений, например, нефтепромысловых труб, содержащий резьбовую рабочую поверхность, ответную обрабатываемой резьбе, с пазами, расположенными на рабочей поверхности и пересекающими направления ниток резьбы, с упрочняющим износостойким покрытием, нанесенным на рабочую поверхность полосами определенной толщины и ширины вдоль пазов на передние, задние контактные поверхности резьбы, на ее вершины и впадины. При этом инструмент может быть выполнен в виде метчика или плашки. (Патент РФ №2141890 МПК В 23 Р 6/00, опубл. 27.11.1999 г.) Недостатком известного инструмента является сложность его изготовления. Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели является инструмент для ультразвуковой обработки, используемый в устройстве для восстановления резьбовых элементов нефтепромысловых труб. Инструмент расположен на четвертьволновом участке волновода и выполнен резьбовым, ответным обрабатываемому резьбовому элементу трубы, с пазами, расположенными на его рабочей поверхности симметрично относительно витка, соответствующего по исходным размерам витку в центре зоны наиболее интенсивного изнашивания обрабатываемой резьбы. (Патент РФ №2092291, описание, фиг.1, МПК В 23 Р 6/00 опубл. 10.10.1997 г. - прототип)A known tool for restoring conical threaded joints, for example, oilfield pipes, containing a threaded working surface that is responsive to the machined thread, with grooves located on the working surface and intersecting the directions of the thread, with a hardening wear-resistant coating applied to the working surface with strips of a certain thickness and width along grooves on the front, rear contact surfaces of the thread, on its tops and troughs. In this case, the tool can be made in the form of a tap or a die. (RF patent №2141890 IPC В 23 Р 6/00, published on November 27, 1999). A disadvantage of the known tool is the complexity of its manufacture. The closest analogue to the claimed utility model is an ultrasonic tool used in a device for restoring threaded elements of oilfield pipes. The tool is located on the quarter-wave section of the waveguide and is made threaded in response to the machined threaded pipe element, with grooves located on its working surface symmetrically with respect to the turn, corresponding to the initial dimensions of the turn in the center of the zone of the most intensive wear of the processed thread. (RF patent No. 2092291, description, FIG. 1, IPC B 23 P 6/00 publ. 10.10.1997 - prototype)

Недостатки прототипа - ультразвуковой инструмент с резьбовой поверхностью, ответной обрабатываемой резьбе, например, ультразвуковой инструмент - метчик, фиг.1, обрабатывает в муфте рабочий участок резьбовой поверхности, расположенный от основной плоскости 7 резьбы на нормативную длину l*, работающий в начальный The disadvantages of the prototype is an ultrasonic tool with a threaded surface, a reciprocal machined thread, for example, an ultrasonic tool - a tap, figure 1, processes in the coupling the working section of the threaded surface located from the main plane 7 of the thread to the standard length l *, working in the initial

период эксплуатационной приработки конического соединения, а не на всю максимально возможную глубину (l=l*+2Р, где Р - шаг резьбы) захода ниппеля в муфту в конце нормативной по натягу А, фиг.1, эксплуатации соединения, что незначительно продлевает срок эксплуатации восстанавливаемой резьбы.the period of running-in of the conical connection, and not to the entire maximum possible depth (l = l * + 2P, where P is the thread pitch) of the nipple entering the coupling at the end of the normative interference fit A, Fig. 1, of the operation of the connection, which slightly extends the service life restored thread.

Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в увеличении срока нормативной службы деталей и изделий с конической резьбой, в частности, труб и муфт, то есть в увеличении срока их безаварийной эксплуатации.The problem, which the utility model is aimed at, is to increase the standard service life of parts and products with tapered threads, in particular pipes and couplings, that is, to increase the period of their trouble-free operation.

Техническим результатом полезной модели является обеспечение повышенной надежности обрабатываемого резьбового соединения за счет увеличения его длительной прочности и герметичности путем ультразвуковой обработки резьбы инструментом, обеспечивающим упрочнение далеко отстоящих друг от друга рабочих витков и, как следствие, увеличение базовой длины сопряжения резьбового соединения.The technical result of the utility model is to provide increased reliability of the machined threaded joint by increasing its long-term strength and tightness by ultrasonic machining of the tool with a tool that strengthens far-working working coils and, as a result, increases the base mating length of the threaded joint.

Указанный технический результат достигается тем, что в инструменте для ультразвуковой обработки конической резьбы деталей, преимущественно нефтепромысловых труб, содержащем корпус-волновод, выполненный с возможностью сменного крепления к волноводу, подводящему ультразвуковые колебания от внешнего источника, на выходном четвертьволновом участке корпуса-волновода расположена рабочая зона инструмента с резьбовой поверхностью, ответной обрабатываемой резьбе детали, соответствующей нормативам конусности, среднего диаметра в основной плоскости, угла профиля, шага и параметров фаски на заходном витке для обрабатываемой резьбы, согласно полезной модели, рабочая зона инструмента снабжена дополнительным резьбовым участком, расположенным со стороны заходного витка резьбовой поверхности, длина дополнительного участка не менее шага резьбы, но не более величины сбега, нормативной для обрабатываемой резьбы.The specified technical result is achieved by the fact that in the tool for ultrasonic processing of the tapered thread of parts, mainly oilfield pipes, containing a waveguide body, made with the possibility of removable mounting to a waveguide supplying ultrasonic vibrations from an external source, a working zone is located on the output quarter-wave section of the waveguide body a tool with a threaded surface, the reciprocal machined thread of the part that meets the standards of taper, the average diameter in the main the plane, the angle of the profile, the pitch and the parameters of the chamfer on the lead-in for the thread to be machined, according to the utility model, the working area of the tool is provided with an additional threaded section located on the side of the lead-in of the threaded surface, the length of the additional section is not less than the thread pitch, but not more than the runoff value, normative for the processed thread.

Крепление корпуса-волновода выполнено резьбовым и/или фланцевым.The mounting of the waveguide body is threaded and / or flanged.

Инструмент имеет, по меньшей мере, один паз, выполненный пересекающим рабочую зону, что обеспечивает более эффективный отвод из зоны обработки микростружки и удаляемых загрязнений.The tool has at least one groove made to intersect the working area, which provides a more efficient removal of micro-chips and contaminants from the processing zone.

Инструмент выполнен в виде метчика или в виде плашки.The tool is made in the form of a tap or in the form of a die.

Увеличение длины образующей резьбового конуса от основной плоскости до торца с заходом в нитку резьбы ультразвукового инструмента, например, в форме метчика от нормы не менее, чем на виток, дает возможность подготовить, как минимум, в обрабатываемой муфте один виток впрок.The increase in the length of the generatrix of the threaded cone from the main plane to the end with the ultrasonic tool entering the thread of the thread, for example, in the form of a tap from the norm, no less than per turn, makes it possible to prepare at least one turn for the future in the processed coupling.

Аналогично с помощью инструмента в форме плашки дорабатывают отделочно-упрочняющей обработкой на ниппеле впрок, как минимум, один виток резьбы. Такое Similarly, with a tool in the form of a die, at least one thread of thread is finished by finishing hardening on a nipple for the future. Such

решение позволяет увеличивать ресурс нормативных по качеству сборок конических соединений трубных колонн.the solution allows you to increase the resource normative on the quality of the assembly of conical pipe pipe joints.

Полезная модель иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 представлен инструмент типа метчика, а на фиг.2 - инструмент типа плашки.The utility model is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a tap type tool, and Fig. 2 shows a die type tool.

Инструмент для обработки конической резьбы деталей (метчик - фиг.1 и плашка - фик.2) содержит корпус-волновод 1, крепежную часть 2 с резьбовым и/или фланцевым приспособлением 3 для разъемного крепления корпуса 1 к волноводу 4, подводящему ультразвуковые колебания от внешнего источника (на чертеже не показан), а также коническую часть 5 с резьбой, содержащую рабочую зону 6 с резьбовой поверхностью, ответной обрабатываемой резьбе. Рабочая зона 6 соответствует обрабатываемой резьбе по нормативам конусности, среднего диаметра в основной плоскости 7, угла профиля шага и параметров фаски 8 на заходном витке. Резьбовая поверхность рабочей зоны 6 метчика, фиг.1, расположена от основной плоскости 7 до фаски 8 и имеет длину l=l*+2Р, где l* - нормативная длина наружной обрабатываемой резьбы с полным профилем, снабжена дополнительным резьбовым участком 9, расположенным со стороны заходного витка на фаске 8 резьбовой поверхности. Длина дополнительного резьбового участка 9 не менее шага Р резьбы, но не более величины сбега, нормативной для обрабатываемой резьбы. Для плашки, фиг.2, аналогично, длина резьбы l=l*+2Р. На фиг.1 показаны штрих-пунктирно плоскости: 10 - нормативного, например по ГОСТ 51906-2002, рис.4, положения «торца трубы при свинчивании от руки»; 11 - положения торца и фаски 8 метчика, соответствующих по геометрии торцу и фаске нормативной трубной резьбы, в нормативной муфте после ультразвуковой обработки. На фиг.2 12 - нормативное по стандарту положение «плоскости свинчивания от руки» на трубной резьбе: 13 - положение на трубной резьбе «плоскости свинчивания» с плашкой после ультразвуковой обработки; 14 - положения «конца сбега резьбы».The tool for processing the conical thread of the parts (tap - figure 1 and the die - fix.2) contains a waveguide body 1, a fastening part 2 with a threaded and / or flange device 3 for detachable mounting of the body 1 to the waveguide 4, supplying ultrasonic vibrations from the external source (not shown), as well as a tapered part 5 with a thread, containing a working area 6 with a threaded surface, the reciprocal of the processed thread. The working area 6 corresponds to the machined thread according to the standards of taper, the average diameter in the main plane 7, the angle of the pitch profile and the parameters of the chamfer 8 at the input turn. The threaded surface of the working area 6 of the tap, Fig. 1, is located from the main plane 7 to the chamfer 8 and has a length l = l * + 2P, where l * is the standard length of the external machined thread with a full profile, equipped with an additional threaded section 9, located with side of the lead-in on the chamfer 8 of the threaded surface. The length of the additional threaded section 9 is not less than the pitch P of the thread, but not more than the magnitude of the runoff, normative for the thread being machined. For the die, figure 2, similarly, the length of the thread l = l * + 2P. Figure 1 shows the dashed-dotted plane: 10 - standard, for example according to GOST 51906-2002, Fig. 4, the position of the "end of the pipe when screwing by hand"; 11 - position of the end face and facet 8 of the tap, corresponding in geometry to the end face and facet of the standard pipe thread, in the standard sleeve after ultrasonic processing. In Fig.2 12 - standard regulatory position of the "make-up plane by hand" on the pipe thread: 13 - position on the pipe thread "make-up plane" with a die after ultrasonic processing; 14 - provisions of the "end of thread runaway".

Инструмент работает следующим образом. Включают внешний приводной механизм вращения (не показан) обрабатываемой детали 15 в направлении свинчивания ее с рабочей зоной 6 конической части 5 инструмента и внешний источник ультразвуковых колебаний (не показан). Через волновод 4 колебания передаются конической части 5, в том числе, резьбовой поверхности рабочей зоны 6 с дополнительным участком 9 у фаски 8. При этом происходит отделочно-упрочняющая обработка, а также зачистка резьбы детали 15 с удалением загрязнений и микростружки с поверхности обрабатываемой резьбы детали, вытеснение их в технологический нормативный зазор резьбового соединения между вершинами профиля одной резьбы и The tool works as follows. The external drive mechanism of rotation (not shown) of the workpiece 15 is turned on in the direction of screwing it with the working area 6 of the conical part 5 of the tool and an external source of ultrasonic vibrations (not shown). Through the waveguide 4, the vibrations are transmitted to the conical part 5, including the threaded surface of the working area 6 with an additional section 9 at the chamfer 8. In this case, finishing and hardening processing, as well as the cleaning of the thread of the part 15 with the removal of dirt and micro-chips from the surface of the processed thread of the part , displacing them into the technological regulatory clearance of the threaded connection between the vertices of the profile of one thread and

канавками ответной, или в дополнительно выполненный паз 16. При этом, кроме нормативного участка обрабатываемой резьбы детали (длиной /* от основной плоскости 7 по нормативам на обрабатываемую резьбу), дополнительно обрабатывается зона, ответная участку 9 на инструменте. По достижении заданного уровня технологического показателя обработки, например, по натягу А между нормативно расположенным от основной плоскости 7 сбегом 14 резьбы инструмента (метчика, фиг.1) и торцом обрабатываемой детали 15 (муфты), или по натягу А между сбегом 14 трубной резьбы и торцом инструмента (плашки, фиг.2) и/или по завершении определенного интервала времени, реверсируют направление вращения внешнего приводного механизма. При начале развинчивания инструмента и детали выключают ультразвуковые колебания внешнего источника, окончательно развинчивают инструмент и деталь.grooves in response, or in an additional groove 16. In addition, in addition to the normative section of the workpiece thread being machined (length * * from the main plane 7 according to the standards for the workpiece), the zone corresponding to the section 9 on the tool is additionally processed. Upon reaching a predetermined level of a technological index of processing, for example, by interference A between a tool thread thread 14 (14, fig. 1) located normatively from the main plane 7 and the end face of the workpiece 15 (sleeve), or by interference A between the pipe thread 14 and the end face of the tool (die, figure 2) and / or at the end of a certain time interval, reverse the direction of rotation of the external drive mechanism. At the beginning of unscrewing the tool and the part, the ultrasonic vibrations of the external source are turned off, the tool and the part are finally unscrewed.

Пример 1.Example 1

Инструмент метчик устанавливают соосно муфте, включают подачу смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) в зону свинчивания. Обрабатываемой муфте сообщают винтовое перемещение с шагом Р от внешнего привода (на чертеже не показан). Свинчивают инструмент с муфтой до появления упора с нормированным моментом сопротивления, который ниже нормативного момента для эксплуатации конического резьбового соединения и близок к условию свинчивания от руки. При указанном упоре происходит совмещение резьбовой поверхности инструмента с резьбой муфты по средним конусам, включая дополнительный участок 9 (фиг.1). При этом возможны варианты:The tap tool is installed coaxially with the coupling; the supply of cutting fluid (coolant) to the make-up zone is turned on. The machined coupling is informed of screw movement in increments of P from an external drive (not shown in the drawing). Screw the tool with the clutch until the stop appears with a normalized moment of resistance, which is lower than the standard moment for the operation of a conical threaded connection and is close to the screwing condition by hand. With this emphasis, the threaded surface of the tool is combined with the thread of the coupling along the middle cones, including an additional section 9 (Fig. 1). In this case, options are possible:

Пример 1.1.Example 1.1.

При подготовке к эксплуатации новую нормативную муфту устанавливают в механизм вращательно-поступательного перемещения, включают подачу смазочно-охлаждающей жидкости, правое вращение механизма перемещения и ультразвуковые колебания волновода 4(фиг.1).In preparation for operation, a new regulatory coupling is installed in the rotational-translational movement mechanism, the supply of cutting fluid, the right rotation of the movement mechanism and the ultrasonic vibrations of the waveguide 4 (Fig. 1).

При остановке в упоре, средние конуса и основные плоскости 7 резьбовых поверхностей метчика и муфты совпадают. Но, в отличие от сборки по нормативу, фаска 8 на заходном витке наружной резьбы инструмента расположится в плоскости 11, как минимум, на один шаг дальше, чем торец 10 нормативного ниппеля в глубине обрабатываемой муфтовой резьбы.When stopping at the stop, the middle cones and the main planes 7 of the threaded surfaces of the tap and coupling coincide. But, unlike the standard assembly, the chamfer 8 on the lead-in of the external thread of the tool will be located in the plane 11 at least one step further than the end face 10 of the standard nipple in the depth of the machined coupling thread.

Корпусу-волноводу 1 инструмента через волновод 4 сообщают ультразвуковые колебания от внешнего источника. Под действием звукокапилярного эффекта The body-waveguide 1 of the instrument through the waveguide 4 report ultrasonic vibrations from an external source. Under the influence of a sound capillary effect

происходит проникновение СОЖ в субмикронные щели соединения. Происходит калибрующая отделочно-упрочняющая обработка внутренней резьбы по всей длине / резьбы муфты большей, чем нормативная /*, по меньшей мере, на один шаг Р резьбы.coolant penetrates into the submicron gaps of the compound. There is a calibrating finishing and hardening treatment of the internal thread along the entire length / thread of the coupling greater than the standard / *, at least one thread step P.

Откалиброванная форма профиля и высокое качество поверхности резьбы, в том числе ее дополнительного участка, соответствующего участку 9 инструмента, обеспечивают продление срока службы соединения, безаварийные условия эксплуатации оборудования и герметичность соединения.The calibrated shape of the profile and the high quality of the surface of the thread, including its additional section corresponding to section 9 of the tool, provide extended service life of the joint, trouble-free operating conditions of the equipment and tightness of the joint.

Пример 1.2.Example 1.2

При первом свинчивании инструмента и муфты, бывшей в эксплуатации, замыкание сборки по четырем зонам фактических площадок контактирования наступит при заходе инструмента в раздутую воронкой муфту. В данном варианте фаска 8 (фиг.1) на заходном витке инструмента, точнее сам первый его виток, оказывается первым в контакте (по среднему диаметру) с глубоко лежащим витком резьбы муфты. Именно там, в основном, происходит раздача среднего диаметра витка резьбы муфты с помощью ультразвуковых колебаний и формирование плосковершинного микрорельефа с упрочнением муфтовой резьбы. Это создает условия продвижения инструмента вглубь муфты при повторных свинчиваниях ее с инструментом, корректировки формы среднего конуса муфтовой резьбы с приближением ее к нормативной. Таким образом, происходит восстановление и подготовка муфты к сопряжению ее резьбы с нормативным ниппелем по среднему конусу.At the first make-up of the tool and the coupling that was in use, the assembly closes in the four zones of the actual contact areas when the tool enters the clutch inflated with a funnel. In this embodiment, the chamfer 8 (Fig. 1) on the lead-in turn of the tool, or rather its first turn, is the first in contact (in the average diameter) with a deep-lying thread of the coupling thread. It is there that, basically, the distribution of the average diameter of the thread of the coupling thread using ultrasonic vibrations and the formation of a flat-peak microrelief with hardening of the coupling thread occurs. This creates the conditions for moving the tool deeper into the coupling during repeated screwing it with the tool, adjusting the shape of the middle cone of the coupling thread as it approaches the norm. Thus, the coupling is restored and prepared to mate its thread with the standard nipple along the middle cone.

После такой обработки резьбы муфты нормативный ниппель будет входить в нее на большую глубину, чем обычно. Дополнительный участок резьбовой поверхности будет хорошо откалиброван и упрочнен, что повышает качество конического резьбового соединения по прочности и герметичности. Эксплуатация муфт, восстановленных предлагаемым инструментом, будет более надежной и экологически безопасной.After such processing of the coupling thread, the regulatory nipple will enter into it to a greater depth than usual. An additional section of the threaded surface will be well calibrated and hardened, which increases the quality of the conical threaded connection in terms of strength and tightness. The operation of couplings restored by the proposed tool will be more reliable and environmentally friendly.

Пример 2.Example 2

Использование инструмента в виде плашки (фиг.2) для подготовки к эксплуатации новой конической трубной резьбы ниппеля 15, или восстановление аналогичной резьбы после эксплуатации ниппеля осуществляется следующим образом.The use of a tool in the form of a die (figure 2) for preparing for operation a new conical pipe thread of the nipple 15, or the restoration of a similar thread after operating the nipple is as follows.

Инструмент устанавливают на ниппеле 15 соосно ему и от механизма вращательно-поступательного перемещения трубы сообщают встречное винтовое относительное перемещение ниппеля и инструмента с нормативным шагом резьбы. При сближении инструмента и ниппеля в конце сопряжения резьбовых конусов, упор возникает с достижением нормативной плоскости свинчивания 12 при балансе момента сил трения и нормативного внешнего момента от механизма вращательно-The tool is mounted on the nipple 15 coaxially to it and the counter helical relative movement of the nipple and the tool with a standard thread pitch is reported from the rotational-translational movement of the pipe. When the tool and the nipple come together at the end of the coupling of the threaded cones, the emphasis arises when the normative screwing plane 12 is reached when the moment of friction forces and the normative external moment from the rotational

поступательного перемещения инструмента. При этом происходит калибровка и отделочно-упрочняющая обработка не только нормативной зоны l* резьбовой конической поверхности ниппеля 15, но и захватывается дополнительный участок резьбовой поверхности, находящийся за основной плоскостью 7 на ниппеле вплоть до плоскости свинчивания 13. Такая обработка обеспечивается за счет выполнения на инструменте дополнительного участка 9 длиной не менее одного шага Р резьбы. При этом возможны следующие типичные состояния обрабатываемого ниппеля.translational tool movement. In this case, calibration and finishing-hardening processing not only of the normative zone l * of the threaded conical surface of the nipple 15, but also captures an additional portion of the threaded surface located behind the main plane 7 on the nipple up to the screwing plane 13. This processing is provided by performing on the tool an additional section 9 with a length of at least one thread pitch P. In this case, the following typical states of the processed nipple are possible.

Пример 2.1.Example 2.1

При обработке инструментом - плашкой (фиг.2) вновь нарезанной резьбовой поверхности детали 15 (нормативного ниппеля) при их первичном свинчивании осуществляют совмещение средних конусов и основных плоскостей 7. За счет наличия дополнительного резьбового участка 9 в рабочей зоне 6 инструмента в резьбе ниппеля происходит обработка примерно 2-3 канавок за основной плоскостью 7 резьбы. При этом внутренний конус резьбы инструмента (с образующей по вершинам профиля) корректирует канавки сбега, сохраняя на дополнительном участке 9 прямолинейность основной образующей внутреннего конуса ниппеля. Далее при повторных свинчиваниях, обработка ниппеля ведется путем калибровки канавок до получения нормативной формы ножки профиля витка для указанных дополнительных канавок на участке, следующем за основной плоскостью 7. Такой вид калибровки обеспечивает совмещение конусов плашки и ниппеля на близких к основной плоскости участках среднего и внутреннего конусов ниппеля. Кроме того, происходит отделочно-упрочняющая обработка плосковершинного микрорельефа в зонах фактических площадок контактирования резьбы за ее основной плоскостью 7, возможного в конце эксплуатации.When processing a tool - a die (Fig. 2) of a newly threaded threaded surface of a part 15 (standard nipple) during their initial make-up, the middle cones and the main planes 7 are combined. Due to the presence of an additional threaded section 9 in the working area 6 of the tool, the nipple is machined approximately 2-3 grooves behind the main plane 7 of the thread. In this case, the inner thread cone of the tool (with the generatrix along the vertices of the profile) corrects the escape grooves, while preserving the straightness of the main generatrix of the inner cone of the nipple in an additional section 9. Then, with repeated make-ups, the nipple is machined by calibrating the grooves to obtain the normative shape of the coil profile legs for the indicated additional grooves in the area following the main plane 7. This type of calibration ensures that the cones of the die and the nipple are combined in areas of the middle and inner cones close to the main plane nipple. In addition, there is finishing and hardening processing of a flat-top microrelief in the areas of the actual areas of the contacting thread for its main plane 7, which is possible at the end of operation.

В результате происходит улучшение герметизации и повышение прочности, что обеспечивает безаварийную работу при удлиненном сроке эксплуатации оборудования вплоть до достижения граничных условий годности соединения по норме взаимного осевого натяга А деталей соединения.As a result, there is an improvement in sealing and an increase in strength, which ensures trouble-free operation with an extended service life of the equipment up to the achievement of the boundary conditions for the validity of the joint at the rate of mutual axial tension A of the joint parts.

Пример 2.2.Example 2.2

Для восстановления работоспособности бывшей в употреблении ниппельной резьбы на длительный срок с нормативным эксплуатационным качеством инструмент-плашку (фиг.2) первый раз навинчивают в упор с нормированным моментом сопротивления на обжатый в центре по среднему диаметру ниппель 15. При этом, наиболее плотный контакт удлиненного резьбового рабочего участка 9 инструмента с To restore the usability of the used nipple thread for a long period with the normative operational quality, the dies (Fig. 2) are screwed for the first time with a normalized moment of resistance onto the nipple 15 pressed in the center along the average diameter. Moreover, the most tight contact of the elongated threaded work area 9 tool with

нитками резьбы ниппеля и интенсивная калибровка происходят вблизи основной плоскости 7 резьбы ниппеля и несколько дальше, считая от его торца.thread of the nipple thread and intensive calibration occur near the main plane 7 of the thread of the nipple and slightly further, counting from its end.

На практике именно указанный резьбовой участок (в части сторон ножки и дна канавки профиля) экстремально искажается от нормы в ходе эксплуатации оборудования за счет коррозии и солевых отложений. Восстановление нормальных условий будущего контактирования сторон ножки профиля канавки резьбы ниппеля посредством инструмента плашки является наиболее благоприятным для увеличения срока служебного ресурса оборудования. При этом может быть получено некоторое снижение средних диаметров вышеупомянутых витков резьбы ниппеля и, как следствие, уменьшение взаимного осевого натяга А в соединении. Однако, при сохранении соответствия натяга нормативу стандарта, даже у нижней границы поля допуска, некоторая утрата запаса величины натяга от его номинала может быть оправдана увеличением стабильности натяга А. Происходит упрочнение контактных поверхностей витков резьбы по краям области корсетности (от износа) резьбы ниппеля, что способствует увеличению прочности соединения к изгибающим и растягивающим нагрузкам и обеспечивает продление срока безаварийной службы оборудования (труб).In practice, it is the specified threaded section (in the part of the sides of the legs and the bottom of the profile groove) that is extremely distorted from the norm during operation of the equipment due to corrosion and salt deposits. The restoration of normal conditions for future contacting the sides of the legs of the profile of the groove of the nipple with a die tool is most favorable for increasing the service life of the equipment. In this case, a slight decrease in the average diameters of the aforementioned threads of the nipple thread and, as a consequence, a decrease in the mutual axial interference A in the joint can be obtained. However, while maintaining the compliance of the interference fit with the standard, even at the lower boundary of the tolerance field, some loss of the supply of the interference value from its nominal value may be justified by an increase in the stability of the interference A. The contact surfaces of the threads are hardened along the edges of the corset area (from wear) of the nipple thread, which helps to increase the strength of the joint to bending and tensile loads and ensures the extension of the trouble-free service life of equipment (pipes).

Claims (5)

1. Инструмент для ультразвуковой обработки конической резьбы деталей, преимущественно нефтепромысловых труб, содержащий корпус-волновод, выполненный с возможностью сменного крепления к волноводу, подводящему ультразвуковые колебания от внешнего источника, на выходном четвертьволновом участке корпуса-волновода расположена рабочая зона инструмента с резьбовой поверхностью, ответной обрабатываемой резьбе детали и соответствующей нормативам конусности, среднего диаметра в основной плоскости, угла профиля, шага и параметров фаски на заходном витке для обрабатываемой резьбы, отличающийся тем, что рабочая зона инструмента снабжена дополнительным резьбовым участком, расположенным со стороны заходного витка резьбовой поверхности, длина дополнительного участка не менее шага резьбы, но не более величины сбега, нормативной для обрабатываемой резьбы.1. A tool for ultrasonic processing of the conical thread of parts, mainly oilfield pipes, comprising a waveguide body made with the possibility of removable attachment to a waveguide supplying ultrasonic vibrations from an external source, a working zone of the tool with a threaded surface responding to the quarter-wave section of the waveguide body is located the machined thread of the part and the corresponding taper standards, the average diameter in the main plane, the angle of the profile, pitch and bevel parameters Khodnev turn of the thread to be treated, characterized in that the tool working zone is provided with an additional threaded portion arranged on the part threaded surface filar coil, the secondary portion length is not less than the thread pitch, but no more runout values, normative for processed thread. 2. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что крепление корпуса-волновода выполнено резьбовым и/или фланцевым.2. The tool according to claim 1, characterized in that the mounting of the waveguide housing is threaded and / or flanged. 3. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что он имеет, по меньшей мере, один паз, выполненный пересекающим рабочую зону.3. The tool according to claim 1, characterized in that it has at least one groove made across the working area. 4. Инструмент по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что он выполнен в виде метчика.4. The tool according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it is made in the form of a tap. 5. Инструмент по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что он выполнен в виде плашки.5. The tool according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it is made in the form of a die.