特殊螺紋接頭結(jié)構(gòu)的分析與加工方法研究

常芹

【摘要】特殊的螺紋接頭一般選用全新密封且螺紋型的結(jié)構(gòu)，這樣的結(jié)構(gòu)能夠很好地進行連接，并且具有較強的密閉性。我們可以對特殊形式的螺紋接頭結(jié)構(gòu)進行分析，尤其是從其的結(jié)構(gòu)構(gòu)成、接頭特點、結(jié)構(gòu)標準、技術(shù)要求等方面進行特殊螺旋接頭的研究，通過這些方面的研究，可以更好地了解特殊螺旋結(jié)構(gòu)接頭的結(jié)構(gòu)，從而提出在進行特殊螺旋刀具的選擇時的方法，不僅如此，還有利于提出更有針對性、更合理科學(xué)的加工方案。

【關(guān)鍵詞】特殊螺紋接頭；結(jié)構(gòu)研究；加工方案；性能分析

一、接頭結(jié)構(gòu)與性能的分析

一般情況下，油氣井管柱采用的螺紋接頭是選擇內(nèi)部螺紋與外部螺紋擰接配合緊密結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的選擇有利于其的連接，起到一定的密封作用，通常螺旋接頭結(jié)構(gòu)的選擇一般分為帶有接箍型和直連型。在對螺旋接頭進行密封時，一般都是用螺紋密封和結(jié)構(gòu)密封的方式。就目前來說，油氣井管柱的接頭設(shè)計一般采用這幾種密封方式，其中螺紋脂密封作為輔助工具進行使用。該篇文章主要針對這幾種類型的接頭結(jié)構(gòu)做出了簡要的分析，并且舉出了其密封性能的優(yōu)勢與缺點以及對產(chǎn)品的需求。

（1）API螺紋接頭在標準中提出的六種接頭中除了IJ接頭是直連型的結(jié)構(gòu)之外，其他幾種接頭均為帶接箍式的結(jié)構(gòu)。但是API螺紋接頭并未設(shè)置專門的密封結(jié)構(gòu)，所以在當(dāng)螺紋進行旋轉(zhuǎn)擰接時會存在一定的漏縫，接頭的密封性和密閉性比較差。為了改變這一缺點，相關(guān)研究人員研究出了一種新型的螺紋脂，將其填充到螺紋與螺紋之間存在間隙之間的地方，當(dāng)其固化時就會形成聚合化物，起到了一定程度的密封作用。

（2）特殊螺紋接頭更具有針對性，其是為了達到某種特性而進行特殊設(shè)計的接頭，目前為止，國內(nèi)國外所存在的特殊接頭類型有300多種，而最具有代表性的就是具有良好密閉性和高連接強度的特殊螺紋接頭，這種典型的結(jié)構(gòu)包括了密封面、連接螺紋和接箍三部分。這三種構(gòu)造在特殊螺紋接頭的焊接中都起了不同的作用。當(dāng)然，在有些情況下，改變螺紋的導(dǎo)向面角度還可以提高其的牢固性，增加承受能力。

二、特殊螺紋接頭的加工方法

（一）加工方法分析

特殊螺紋接頭是依靠密封面的金屬對其進行密封的，因此在進行密封時對尺寸大小以及精確度和表面的質(zhì)量都有非常高的要求和標準。不僅如此，對于特殊牙形的螺旋接頭的尺寸參數(shù)和輪廓外形上也有一定的要求。根據(jù)對特殊型的螺紋接頭特點進行分析發(fā)現(xiàn)，通常采用數(shù)據(jù)化車床進行加工。在進行特殊螺旋接頭的加工時，其工藝可以分為出粗車密封面、精車密封面、車螺紋錐面、車螺紋面等。在進行接箍加工時，還需要考慮到退刀槽的車削設(shè)置在車螺紋的前面。

（二）刀具選擇原則

在進行特殊螺紋接頭的加工時分為很多的加工步驟，其中每一加工步驟對車銷量大小和結(jié)構(gòu)構(gòu)造都有不同的要求，對精確度也有不同的標準，刀尖的半徑也對加工的尺寸大小有一定程度的影響，因此我們在每一流程進行加工時根據(jù)不同的情況選擇不同類型的加工刀具和刀具尺寸，從而確保加工時的工作效率和加工的工作質(zhì)量。然而，有些加工卻并無太高的要求，比如說在進行外倒角的加工時，由于其車銷量大，所以在其進行加工時，可以采用方形的刀片或者圓形的刀片，但是在進行安裝時需要由內(nèi)而外進行安裝。車螺紋的制造工序一般是采用成型的刀片，在對于一些特殊牙型接頭時是無法選用成型刀片的，因為特殊牙型接頭具有一定的特殊性，需要采用特殊的制造工藝。

（三）工藝優(yōu)化

由于特殊螺旋接頭具有一定的特殊性，其接頭結(jié)構(gòu)式無規(guī)則的，存在著異形結(jié)構(gòu)，所以有些部位在利用常規(guī)方式進行操作時就會存在工作效率低，工作時的質(zhì)量不能保障，甚至?xí)霈F(xiàn)常規(guī)工藝無法進行車削加工，因此，這就需要研究特定的加工方式對其進行加工。根據(jù)目前的氣密性特殊螺紋接頭特點，對其數(shù)據(jù)化工程進行了相關(guān)優(yōu)化，使加工的單件效率得到了大幅度的提高。相關(guān)專利公開發(fā)表了研制出的一種能夠改變齒的寬度的特殊螺紋接頭，接頭的螺旋部分固定、齒的寬度逐漸變大，因此，無法采用普通的焊接方式進行螺紋的車削，該項專利采用了螺紋車削的不同程序，通過疊加的方式是加工出符合條件的螺紋接頭的模式。對于某些負載面型的螺紋來說，如果用成型的刀片進行一次性加工，那么導(dǎo)致無法加工出符合要求的模型，這就需要加工車間需要根據(jù)不同螺紋的結(jié)構(gòu)特點以及結(jié)構(gòu)構(gòu)造采用符合其特點的加工方式。對相關(guān)加工工藝進行優(yōu)化，使加工時的工作質(zhì)量和工藝效率得到提高。當(dāng)然，在進行特殊螺紋接頭進行設(shè)計時還需要考慮到加工的工藝是否符合實際，不能出現(xiàn)不合理、不科學(xué)的現(xiàn)象，如果出現(xiàn)結(jié)構(gòu)的設(shè)計使得加工工序過于繁雜，甚至出現(xiàn)無法加工的情況時，應(yīng)該對特殊螺紋接頭的結(jié)構(gòu)接頭設(shè)計進行一定程度的修改。在對新設(shè)計出的特殊螺紋接頭可以有計算機技術(shù)對其進行加工模擬，通過加工模擬的方式判斷這種新型的特殊螺紋接頭是否符合工藝設(shè)計。

三、結(jié)語

保持特殊螺紋接頭密封的關(guān)鍵性部位就是密封面，所以在進行加工和檢控時最需要注意和關(guān)注的地方就是密封面。由于特殊螺紋接頭在進行加工時的刀具選擇是不同的，所以在進行加工時要遵循確保高質(zhì)量高效率的原則，根據(jù)不同的工序選擇不同類型的、符合要求的刀具。

參考文獻

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