книги из ГПНТБ / Щербюк, Н. Д. Резьбовые соединения труб нефтяного сортамента и забойных двигателей

Конические резьбы МК и МКУ имеют одинаковую рабочую вы­ соту профиля. Следовательно, резьбовые соединения с этими резь­ бами имеют один и тот же средний диаметр и могут контролиро­ ваться одними резьбовыми калибрами.

Рис. 80. Метрическая коническая уплотнительная резьба (МКУ).

Специальная коническая резьба с углом профиля 90° (GK90)

Профиль резьбы СК90 представлен на рис. 81, а элементы про­ филя в табл. 50.

Т а б л и ц а 50

Пр и м е ч а н и я .

1.Все данные приведены в мм.

2. Приведенные значения необходимо умножить на шаг резьбы (5 ).

181

Мини.я, параллельная оси резьбы

Рис. 81. Специальная коническая усиленная резьба с углом профиля

90° (СК90).

Рис. 82. Метрическая усиленная резьба (МУ).

1 — после допуска гайки; 2 — после допуска болта.

Применение резьбы с углом профиля 90° повышает усталост­ ную прочность резьбового соединения до 60%•

Преимущества резьбовых соединений с резьбой СК90 известны из работ [1, 47].

182

Метрическая усиленная резьба (МУ)

Метрическая усиленная резьба применяется, в основном, в со­

рабочей высоты витка. Практически установлено, что принятые до­ пуски достаточны при нарезании резьбы на вязких материалах даже с учетом запаса на подъем витка.

Впроцессе свинчивания цилиндрических резьбовых соединений

скрупным шагом большим крутящим моментом часто появляются задиры и заедания. Одной из причин этого являются увеличенные

зазоры, вызванные разностью средних диаметров резьбы болта и гайки. Зазоры по среднему диаметру вызывают перекосы при свин­ чивании резьбового соединения. Условия свинчивания, как пока­ зали эксперименты, улучшаются с повышением точности изготов­ ления резьбы с 3-го до 2-го класса. Задиры и заедания также вызываются недостаточным притуплением вершин профиля резь­ бы. В производственных условиях во многих случаях увеличивают

больше 6 мм находится в пределах 42-—71 %. Причем ответствен­ ные резьбовые соединения должны иметь максимальное отноше­ ние h/hi. В резьбе МУ это отношение равно 83% .

ТИПЫ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИИ ЭЛЕКТРОБУРОВ

Основные типы электробуров, применяемых для бурения неф­ тяных и газовых скважин, Э164, Э170, Э185, Э215, Э240, Э250

и Э290 (ГОСТ 17287— 71).

Для соединения корпуса статора электробура и шпинделя при­ меняется четыре резьбовых соединения. Кроме того, для соедине­ ния переводника электробура с колонной бурильных труб, вала электробура с переводником долота и переводника с долотом имеется еще три соединения. Таким образом в электробуре исполь­ зуются семь основных резьбовых соединений (рис. 83).

в большинстве случаев применяются такие же резьбовые соедине­ ния, как и в турбобурах — РКТ, МК. Исключение составляют толь­ ко соединения с резьбой РК200 и РК230. В резьбе РК применяется

183

Рис. 83. Резьбовые соединения электробуров:

/ — верхний соединительный переводник; 2 — корпус лубрикаторов; 3 — ротор (вал); 4 — корпус статора; 5 — соединительный переводник; 6 — корпус шпин­ деля; 7 — рад шпинделя; 8 — переводник долота.

резается на поверхности конусностью 1 : 16 со следующими пара­

бы муфты, при свинчивании резьбового соединения с положитель­ ным натягом, создают зазор, уменьшая натяг по гладкому калиб­ ру — кольцу с 16 до 5,6 мм. Предусматривают уменьшение натяга по гладкому калибру — кольцу по сравнению с резьбовым, чтобы предотвратить получение резьбы с малой шириной среза и увели­ чение радиусов закругления впадин. В результате фактические значения параметров резьбы РК hi и R в ниппеле и муфте разные.

ОСОБЕННОСТИ КОНИЧЕСКИХ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИИ ТУРБОБУРОВ И ЭЛЕКТРОБУРОВ

Конические резьбовые соединения турбобуров и электробуров изготовляют с положительными натягами, т. е. при свинчивании муфтовой и ниппельной части соединения с крутящим моментом 20ч-30 кгс-м, между упорным уступом ниппеля и упорным торцем муфты остается зазор (осевой натяг). Осевой натяг, при механиче­ ском (силовом) свинчивании до соприкосновения упорных торцов, вызывает диаметральные деформации ниппеля (сжатие) и муфты (растяжение).

Так как необходимо повысить мощности турбобуров и электро­ буров, диаметр расточки корпуса задают максимальным. В резуль­ тате резьбовые соединения с обычной конусностью (1 :4 ; 1 :6 ) зам­ ковой резьбы, за исключением присоединительных резьб, приме­ няться не могут. Из табл. 46 и 51 видно, что резьбы, применяемые в турбобурах и электробурах, как правило, имеют конусность 1 : 16

185

и I : 32. При такой конусности неточность изготовления резьбы (па шагу, половине угла профиля и др.) вызывает большие диамет­ ральную и осевую компенсации, а также отрицательный натяг (т. е. при подрезке упорного уступа ниппеля или упорного торца муфты соединение можно свинчивать до упора по резьбе).

Экспериментальными исследованиями установлено, что в боль­ шинстве случаев (90— 95% ) натяг при свинчивании уменьшается и переходит в отрицательный, понижая качество соединения, т. е.

чески обеспечивается полная взаимозаменяемость, так как любой ниппель ввинчивается до упора в торец муфты. Однако такая взаи­ мозаменяемость не обеспечивает качества резьбового соединения* его надежности в эксплуатации. Поэтому в специальных кониче­ ских резьбовых соединениях турбобуров и электробуров большое значение приобретает функциональная взаимозаменяемость, т. е. взаимозаменяемость по наиболее важному выходному параметру. Наиболее важный выходной параметр в коническом резьбовом соединении — натяг. Только при обеспечении взаимозаменяемости по натягу достигается надежность соединения в эксплуатации.

Для уменьшения диаметральной и осевой компенсаций (умень­ шения отрицательного натяга) отклонения по шагу и половине-

вызванной, в основном, погрешностями шага и половины угла про­ филя (табл. 52).

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАИБОЛЕЕ ВЕРОЯТНОЙ ВЕЛИЧИНЫ ПОЛОЖИТЕЛЬНОГО НАТЯГА ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ КОНИЧЕСКИХ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Колебания диаметрального и осевого натягов (# т) вызывают отклонения элементов профиля резьбы. С учетом диаметральных и осевых компенсаций, вызываемых отклонениями профиля резь­ бы, назначают натяги по резьбовым и гладким калибрам.

186

187

188

189

Продолжение табл. 52

П р и м е ч а н и я . 1. Свинчивание производят с приложением Мкр=20-г-30 кгс«м.

2.В знаменателе приведены значения натягов по гладким калибрам, а в числителе — по резьбовым.

3.В графе 3 знак плюс показывает, что измерительная плоскость калибра пробки не до­

ходит до упорного торца муфты, а знак минус — что переходит за упорный торец муфты.

190