[实用新型]一种油套管与接箍拧接J值的精准控制装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种油套管与接箍拧接J值的精准控制装置。

背景技术：

近年来随着油田对油套管连接质量要求的提高，要求套管与接箍的连接既要满足连接强度要求，又要满足密封性要求。现行的油套管出厂前都是在油套管的一端预先拧接好接箍，到油田后再将另根油套管的螺纹端与接箍旋接至要求，实现油套管的延伸密封连接，满足油田采油作业要求。

现行的油套管生产工艺流程为：通径管两端车削螺纹——接箍预拧——接箍拧接——水压测试——涂油防锈——入库存。其中，接箍拧接工序是一个非常重要的质量控制环节，它直接关系到后续延伸连接的密封性能和连接强度性要求是否达标。

目前，接箍拧接工序的质量控制要求通常执行美国石油协会的API5C1标准，该标准是以拧接的扭矩是否达到要求扭矩作为判断标准，在实际操作过程中，油套管生产企业在预旋接箍时，除了在接箍与油套管之间施加特定旋转扭矩值外，还要测量接箍端面与油套管管体外螺纹外端面的拧接深度J值，如图1所示，该J值公差带范围较大，公差带为12.7mm，要求比较低。在实际的生产过程中，由于内外螺纹的尺寸配合各不相同，以及使用不同的拧接螺纹脂，故接箍拧接后的J值变化范围也较大，误差在10mm之间。

在实际操作过程中，人们发现执行这种标准，油套管与接箍之间的连接密封性和连接强度之间存一定缺陷，在特定使用条件下施加要求旋转扭矩后，油套管与接箍之间仍然存在不密封的现象，而通过对螺纹连接形式的改进后，目前的接箍拧接方式又不能满足拧接质量控制要求。

近年来，申请人一直致力油套管连接技术的研究，改进了现行油套管的螺纹扣型及加工精度，提出以控制J值(Lcpm)为控制标准的油套管与接箍连接标准，进一步提高两者的连接密封性能和连接强度，更好地满足油田对油套管的延伸连接要求。该标准的核心是：控制接箍内螺纹和油套管两端外螺纹的加工精度，在旋接时控制油套管与接箍旋接深度尺寸，即控制控制J值(Lcpm)，确保两根油套管在延伸连接时，两根油套管的连接端面能紧密对接，从而保证两根油套管对接后的密封性能和连接强度。

根据这一接箍拧接技术要求，油套管在与接箍拧接完毕以后所形成的J值(Lcpm)公差带应控制在0.5mm以内。

按照现行以扭矩为控制方式来进行接箍拧接操作，油套管与接箍拧接后无法满足J值的上述公差带要求，必须进行人工手动操作调整，操作员工也无法保证一次操作到位，需要不断的测量J值变化进行修正，劳动强度大，一旦过拧操作失误，会对拧接质量造成极大影响。

实用新型内容：

为了确保油套管与接箍之间精准连接，保证油套管在与接箍拧接完毕以后所形成的J值(Lcpm)公差带应控制在0.5mm以内，申请人提供了一种油套管与接箍拧接J值的精准控制装置。

本实用新型采取的技术方案如下：

一种油套管与接箍拧接J值的精准控制装置，包括管拧机机箱、右轴承座、轴承、主钳传动齿轮、左轴承座、连轴器和旋转编码器，主钳传动齿轮的两端分别通过轴承由右轴承座和左轴承座安装在管拧机机箱上，其特征是：在主钳传动齿轮的任一端面通过连轴器与旋转编码器相连。

进一步，旋转编码器安装在左轴承座上，旋转编码器通过连轴器与主钳传动齿轮的左端连接。

进一步，主钳传动齿轮和旋转编码器的速比为1比10，即主钳传动齿轮转1圈，旋转编码器转10圈。

由于在主钳传动齿轮的端面上安装了旋转编码器，由旋转编码器获取主钳传动齿轮的转动角度，通过连接螺纹的螺距能精确控制管体螺纹连接端旋接在接箍内的轴向长度，从而能精确控制油套管在与接箍拧接完毕以后所形成的J值(Lcpm)公差带的控制精度，保证J值(Lcpm)公差带控制的在0.5mm范围以内。在实际生产中，只要根据J值(Lcpm)及其公差要求、连接螺纹的螺距就能精确计算出主钳传动齿轮应该转动的精确圈数，主钳传动齿轮的转动圈数由旋转编码器提供给管拧机的控制电路。按理论上来讲，J值(Lcpm)的公差精度可任意提高，只要选用相应的旋转编码器就能实现，因此确保J值(Lcpm)的公差精度在0.5mm范围之内不存在任何技术难度。

附图说明：

图1为油套管与接箍的连接结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图中：1-管拧机机箱；2-右轴承座；3-轴承；4-主钳传动齿轮；5-左轴承座；6-连轴器；7-旋转编码器。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进步说明：

一种油套管与接箍拧接J值的精准控制装置，如图2所示，它包括管拧机机箱1、右轴承座2、轴承3、主钳传动齿轮4、左轴承座5、连轴器6和旋转编码器7，主钳传动齿轮4的两端分别通过轴承3由右轴承座2和左轴承座5安装在管拧机机箱1上，在主钳传动齿轮4的任一端面通过连轴器6与旋转编码器7相连，在本例中，旋转编码器7安装在左轴承座5上，旋转编码器7通过连轴器6与主钳传动齿轮4的左端连接，主钳传动齿轮4和旋转编码器7的速比为1比10，即主钳传动齿轮4转1圈，旋转编码器7转10圈。