ШАБЛОН ДЛЯ КОНТРОЛЯ КОНУСА И КОНУСНОГО ПРОФИЛЯ РЕЗЬБЫ

Полезная модель относится к измерительным устройствам, в частности к плоским резьбовым шаблонам для контроля внутренней и наружной резьбы насосно-компрессорных, обсадных труб и муфт по ГОСТ 632-80, 633-80, Р-50864-96, а также конических замков, преимущественно соединений нефтегазовых труб.
Известны плоские шаблоны, изготавливаемые по ГОСТ 519-77.
Недостатком известных шаблонов является то, что они выполняются только для метрической резьбы короткой длины и не предназначены для контроля резьбы на конусной поверхности.
Известны приборы для контроля насосно-компрессорных и обсадных труб и муфт (см. Каталог средств измерения «НИИизмерения» www.mikron.rn).
Однако известные сложные и дорогостоящие приборы предназначены для контроля одного параметра резьбы, например, приборы БВ-7603, 7604 предназначены для контроля внутренней резьбы муфт, прибор БВ-7643 предназначен для контроля шага внутренней и наружной резьбы муфт. Кроме того, эти приборы используют, как правило, в лабораторных условиях, что требуют при контроле чистых поверхностей.
Наиболее близким по технической сущности являются применяемые в резьбовых калибрах резьбовые шаблоны для контроля цилиндрической и конической резьбы, содержащие корпус с базовой и измерительной резьбовой поверхностью, при этом резьбовые шаблоны установлены равномерно по окружности, одноименные поверхности которых образуют базовые поверхности (см. патент РФ №2020401, МПК G01B 3/46, «Способ изготовления резьбового калибра», дата публикации 30.09.1994 г.)
Недостатком известного резьбового калибра с резьбовыми шаблонами является его применение для контроля только внутренней резьбы, при этом он не может быть использован для контроля конусной поверхности под резьбу в процессе изготовления соединений трубы, ниппеля и муфты. Кроме того, расположение плоских резьбовых шаблонов по окружности калибра требует точной выверки их базовых поверхностей, что усложняет конструкцию. При этом объемная форма калибра требует при его транспортировке к месту эксплуатации специальной тары для сохранности резьбы.
Техническим результатом полезной модели является возможность контроля наружных и внутренних конусов и конусных профилей резьбы в различных условиях хранения, сборки и эксплуатации труб, упрощение шаблона, уменьшение металлоемкости, также повышение его прочностных характеристик и удобство при работе и транспортировке.
Указанный технический результат достигается тем, что шаблон для контроля конуса и конусного профиля резьбы, содержащий корпус с базовой и измерительной поверхностями, согласно полезной модели, корпус выполнен в виде пластины крестообразной формы с поперечными элементами, расположенными перпендикулярно продольной оси шаблона, поперечные элементы снабжены двухсторонними конусными измерительными поверхностями, один поперечный элемент выполнен с резьбовыми конусными измерительными поверхностями, другой поперечный элемент выполнен с гладкими конусными измерительными поверхностями, продольные боковые стороны корпуса являются базовыми поверхностями, причем корпус выполнен тонкостенным, резьбовой профиль упрочнен лазерной обработкой, наклон измерительных поверхностей относительно поперечной оси шаблона составляет 0°53'42" или 1°47'24", или 4°45'48"
Выполнение корпуса в виде пластины крестообразной формы с продольным и поперечными элементами, оси которых расположены под прямым углом, позволяет выполнить один поперечный элемент с резьбовыми измерительными поверхностями, другой поперечный элемент с гладкими измерительными поверхностями, что делает возможным одним шаблоном контролировать конус под резьбу и резьбовой профиль, что расширяет функциональные возможности шаблона, а также применение шаблона на начальном и этапе изготовления резьбы исключает изготовление слепков этих профилей резьбы при их последующем контроле. Кроме того, предлагаемая конструкция шаблона для контроля конуса и конусного профиля резьбы проста по конструкции, что позволяет изготавливать шаблоны на различные виды и длины резьбы.
Расположение измерительных поверхностей с двух сторон поперечных элементов, позволяет контролировать одним шаблоном как наружную резьбу на концах обсадных труб и ниппелей, так и внутреннюю резьбу на концах муфт. То же самое относится к контролю конусных внутренних поверхностей ниппелей и муфт перед нарезкой резьбы.
Выполнение шаблона для контроля конуса и конусного профиля резьбы тонкостенным позволяет уменьшить его вес, что делает его удобным в работе. Кроме того, плоская форма более предпочтительна при транспортировке в плане сохранности резьбы.
Лазерное упрочнение измерительных поверхностей значительно увеличивает срок службы шаблонов.
Простота конструкции шаблона и отсутствие механических соединений позволяет производить контроль конусов и конусных профилей резьбы, как в цеховых условиях, так и в полевых, а также на складах при больших перепадах температур, влажности, пыли, при наличии масла на резьбе.
Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков полезной модели, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии полезной модели условию патентоспособности «новизна».
Условие патентоспособности «промышленная применимость» подтверждено на примере конкретного выполнения шаблона для контроля конуса и конусного профиля резьбы.
На фигуре 1 изображен шаблон в положении контроля наружного конуса и наружного конусного профиля резьбы.
На фигуре 2 изображен шаблон в положении контроля внутреннего конуса и внутреннего конусного профиля резьбы.
Шаблон для контроля конуса и конусного профиля резьбы содержит корпус 1, выполненный в виде пластины крестообразной формы с поперечными элементами 2 и 3, расположенными перпендикулярно продольной оси шаблона. Поперечный элемент 2 снабжен двухсторонними резьбовыми конусными измерительными поверхностями 4. Другой поперечный элемент 3 выполнен с гладкими конусными измерительными поверхностями 5. Боковые продольные стороны корпуса 1 являются базовыми поверхностями 6 при измерении наружной резьбы и наружного конуса. Боковые поверхности 7 корпуса 1 являются базовыми поверхностями для измерения внутренней резьбы и внутреннего конуса. Корпус 1 выполнен тонкостенным. Резьбовой профиль упрочнен лазерной обработкой. Наклон измерительных поверхностей к поперечной оси шаблона составляет 1°47"24". Вес шаблона 200 грамм, толщина 1 мм. В другом исполнении шаблона угол наклона составляет 0°53'42" или 4°45'48".
Шаблон для контроля конуса и конусного профиля резьбы работает следующим образом. Накладывают шаблон нижней измерительной резьбовой поверхностью 4 на наружную резьбу трубы 8. Вращают корпус 1 относительно трубы 8 до тех пор, пока торец трубы 8 не совпадет с базовой поверхностью 6 корпуса 1. Определяют визуально просвет между резьбой трубы 8 и резьбой измерительной поверхности 4. При равномерности просвета между ними резьбу считают годной.
Аналогичным способом контролируют наружный конус трубы 9. Накладывают шаблон нижней измерительной поверхностью 5 на наружный конус трубы 9. Вращают корпус 1 относительно трубы 9 до тех пор, пока торец трубы 9 не совпадет с базовой поверхностью 6 корпуса 1. Определяют визуально наличие просвета между конусной поверхностью трубы 9 и конусной измерительной поверхностью 5. Отсутствие просвета между ними свидетельствует о точности изготовления конуса под резьбу на трубе 9.
Аналогичным способом контролируют внутреннюю конусную резьбу или внутренний конус под резьбу конических замков 10 и 11. При этом контроль производят по верхним измерительным поверхностям 4 и 5 соответственно при совпадении торцов конических замков с базовыми поверхностями 7
Нарезку резьбы шаблонов производят по лазерной технологии в среде азота. Шаблон для контроля конуса и конусного профиля резьбы после изготовления калибруют на микроскопе ИМЦ №840881, с целью передачи нормированных величин от поверочного микроскопа к резьбе шаблона.