[发明专利]用于冲击式钻柱构件的螺纹联接端

说明书

一种用于钻柱构件的螺纹联接，其具有本体，在本体上形成有螺纹。通过在所述螺纹的至少一个轴向端(300)处减小螺纹深度并且通过适配在最末端的螺旋圈处的所述螺纹的牙顶或者牙底的最末端的齿侧而在所述螺纹处实现了应力集中的减少和对弯曲力矩的抵抗。

技术领域

本发明涉及一种用于钻柱构件的螺纹联接，并且具体地，但是不是专门地，涉及其中螺纹在第一和/或第二端处的深度减小以对于弯曲力加强联接并且减小应力集中的螺纹接头的一半。

背景技术

用于创建长钻孔的钻孔典型地包括多个伸长的钻柱杆，该多个伸长的钻柱杆被相互连接的阳型螺纹端和阴型螺纹端端对端联接到一起。如将会理解的，阳型螺纹端和阴型螺纹端两者的螺纹都经受应力集中，这导致钻柱构件的材料疲劳和使用寿命的减少。通常，特别地由于在钻孔期间和潜在地在收回准备期间由于钻柱的大的横向移位而施加在联接上的弯曲力矩，应力集中趋向于在螺纹的轴向端中的一个轴向端或两个轴向端处最高。在WO 2007/133145和WO 2008/150207中描述了改进螺纹接头的尝试。

EP 1066448描述了一种用于冲击式钻孔的螺纹联接，其中柱形外螺纹具有至少一个螺纹端，在该至少一个螺纹端中，螺纹深度减小，以试图减小对螺纹的损坏的可能性。然而，现有螺纹接头在使用期间仍然易受应力集中和疲劳影响并且对于提供优于现有构造的提高的强度和耐久性的螺纹联接存在需求。

发明内容

本发明的目的是提供钻柱构件，该钻柱构件具有螺纹联接端，以形成钻柱的部分，其中，该联接端被构造成耐受作用于钻柱上的非对称的加载力，以减小在螺纹区段处的应力和疲劳并且最小化联接的失效的风险。进一步目的是提供构造用于肩部或者底部接触的联接的阳型部和/或阴型部，其中，螺纹被特别地构造用以最小化在螺纹的轴向端处的应力集中。

通过提供适合用于肩部或者底部接触的钻柱构件的阳型和/或阴型联接端实现了这些目的，其中，对螺纹的至少一个轴向端进行适配，其轮廓与在轴向上处在螺纹端中间的螺纹的主长度不同。特别地，本发明的联接包括渐缩的螺纹深度，以朝向螺纹端在螺纹的周向路径中减小。相应地，螺纹的端部在螺纹深度方面没有任何急剧或者突然的变化。已经发现这种构造使得在螺纹端处的应力集中最小化，同时仍然提供可以被方便地并且可靠地联接和断开的阴型端和阳型端的螺纹。通过最小化螺纹的最末端的螺旋圈的轴向长度并且特别地通过构造至少部分地限定在该最后的螺旋圈内的螺纹的牙顶或者牙底的轴向最末端的齿侧的形状轮廓而实现了对于弯曲力的抵抗。即，根据本主题发明，在螺纹深度减小的螺纹的轴向端部过渡区域内，最末端的螺旋圈的牙顶或者牙底的最末端的齿侧的轴向长度以比在同一牙顶或者牙底的交替侧处的邻近齿侧的轴向长度的任何变化要大的速率减少。

根据本发明的一个方面，提供用于钻孔的钻柱构件的螺纹联接，包括：本体，本体具有带有纵向轴线的部分，螺纹围绕该纵向轴线延伸，以形成螺纹接头的一半；螺纹，以螺旋圈的形式由沿着本体周向并且轴向延伸的至少一个脊部形成螺纹，螺旋圈具有被相应的齿侧轴向分开的牙顶和牙底，且该螺纹具有轴向间隔开的第一螺纹端和第二螺纹端；其中，螺纹沿径向方向在第一和/或第二端处的深度渐缩，以朝向螺纹的所述端部在轴向方向上沿着螺纹的周向路径减小；其特征在于：轴向最末端的螺旋圈的牙顶或者牙底的轴向最末端的齿侧的轴向长度以比在该轴向最末端的螺旋圈的所述牙顶或者牙底的交替的轴向侧处的邻近齿侧大的速率减小。