特殊螺纹接头结构的分析与加工方法研究

常芹

【摘要】特殊的螺纹接头一般选用全新密封且螺纹型的结构，这样的结构能够很好地进行连接，并且具有较强的密闭性。我们可以对特殊形式的螺纹接头结构进行分析，尤其是从其的结构构成、接头特点、结构标准、技术要求等方面进行特殊螺旋接头的研究，通过这些方面的研究，可以更好地了解特殊螺旋结构接头的结构，从而提出在进行特殊螺旋刀具的选择时的方法，不仅如此，还有利于提出更有针对性、更合理科学的加工方案。

【关键词】特殊螺纹接头；结构研究；加工方案；性能分析

一、接头结构与性能的分析

一般情况下，油气井管柱采用的螺纹接头是选择内部螺纹与外部螺纹拧接配合紧密结构，这种结构的选择有利于其的连接，起到一定的密封作用，通常螺旋接头结构的选择一般分为带有接箍型和直连型。在对螺旋接头进行密封时，一般都是用螺纹密封和结构密封的方式。就目前来说，油气井管柱的接头设计一般采用这几种密封方式，其中螺纹脂密封作为辅助工具进行使用。该篇文章主要针对这几种类型的接头结构做出了简要的分析，并且举出了其密封性能的优势与缺点以及对产品的需求。

（1）API螺纹接头在标准中提出的六种接头中除了IJ接头是直连型的结构之外，其他几种接头均为带接箍式的结构。但是API螺纹接头并未设置专门的密封结构，所以在当螺纹进行旋转拧接时会存在一定的漏缝，接头的密封性和密闭性比较差。为了改变这一缺点，相关研究人员研究出了一种新型的螺纹脂，将其填充到螺纹与螺纹之间存在间隙之间的地方，当其固化时就会形成聚合化物，起到了一定程度的密封作用。

（2）特殊螺纹接头更具有针对性，其是为了达到某种特性而进行特殊设计的接头，目前为止，国内国外所存在的特殊接头类型有300多种，而最具有代表性的就是具有良好密闭性和高连接强度的特殊螺纹接头，这种典型的结构包括了密封面、连接螺纹和接箍三部分。这三种构造在特殊螺纹接头的焊接中都起了不同的作用。当然，在有些情况下，改变螺纹的导向面角度还可以提高其的牢固性，增加承受能力。

二、特殊螺纹接头的加工方法

（一）加工方法分析

特殊螺纹接头是依靠密封面的金属对其进行密封的，因此在进行密封时对尺寸大小以及精确度和表面的质量都有非常高的要求和标准。不仅如此，对于特殊牙形的螺旋接头的尺寸参数和轮廓外形上也有一定的要求。根据对特殊型的螺纹接头特点进行分析发现，通常采用数据化车床进行加工。在进行特殊螺旋接头的加工时，其工艺可以分为出粗车密封面、精车密封面、车螺纹锥面、车螺纹面等。在进行接箍加工时，还需要考虑到退刀槽的车削设置在车螺纹的前面。

（二）刀具选择原则

在进行特殊螺纹接头的加工时分为很多的加工步骤，其中每一加工步骤对车销量大小和结构构造都有不同的要求，对精确度也有不同的标准，刀尖的半径也对加工的尺寸大小有一定程度的影响，因此我们在每一流程进行加工时根据不同的情况选择不同类型的加工刀具和刀具尺寸，从而确保加工时的工作效率和加工的工作质量。然而，有些加工却并无太高的要求，比如说在进行外倒角的加工时，由于其车销量大，所以在其进行加工时，可以采用方形的刀片或者圆形的刀片，但是在进行安装时需要由内而外进行安装。车螺纹的制造工序一般是采用成型的刀片，在对于一些特殊牙型接头时是无法选用成型刀片的，因为特殊牙型接头具有一定的特殊性，需要采用特殊的制造工艺。

（三）工艺优化

由于特殊螺旋接头具有一定的特殊性，其接头结构式无规则的，存在着异形结构，所以有些部位在利用常规方式进行操作时就会存在工作效率低，工作时的质量不能保障，甚至会出现常规工艺无法进行车削加工，因此，这就需要研究特定的加工方式对其进行加工。根据目前的气密性特殊螺纹接头特点，对其数据化工程进行了相关优化，使加工的单件效率得到了大幅度的提高。相关专利公开发表了研制出的一种能够改变齿的宽度的特殊螺纹接头，接头的螺旋部分固定、齿的宽度逐渐变大，因此，无法采用普通的焊接方式进行螺纹的车削，该项专利采用了螺纹车削的不同程序，通过叠加的方式是加工出符合条件的螺纹接头的模式。对于某些负载面型的螺纹来说，如果用成型的刀片进行一次性加工，那么导致无法加工出符合要求的模型，这就需要加工车间需要根据不同螺纹的结构特点以及结构构造采用符合其特点的加工方式。对相关加工工艺进行优化，使加工时的工作质量和工艺效率得到提高。当然，在进行特殊螺纹接头进行设计时还需要考虑到加工的工艺是否符合实际，不能出现不合理、不科学的现象，如果出现结构的设计使得加工工序过于繁杂，甚至出现无法加工的情况时，应该对特殊螺纹接头的结构接头设计进行一定程度的修改。在对新设计出的特殊螺纹接头可以有计算机技术对其进行加工模拟，通过加工模拟的方式判断这种新型的特殊螺纹接头是否符合工艺设计。

三、结语

保持特殊螺纹接头密封的关键性部位就是密封面，所以在進行加工和检控时最需要注意和关注的地方就是密封面。由于特殊螺纹接头在进行加工时的刀具选择是不同的，所以在进行加工时要遵循确保高质量高效率的原则，根据不同的工序选择不同类型的、符合要求的刀具。

参考文献

[1]莫丽，涂炼，付强，王磊.特殊螺纹接头双主密封结构密封性能分析[J].润滑与密封，2018，43（02）：87～93.

[2]白松.一种套管特殊螺纹接头性能的有限元分析[D].西安：西安石油大学，2017.