РЕЗЬБОВАЯ ПЛАСТИНА ДЛЯ НАРЕЗАНИЯ МНОГОЗАХОДНОЙ КОНИЧЕСКОЙ РЕЗЬБЫ НА ТРУБАХ

Полезная модель относится к трубному производству и может быть использована для нарезания многозаходной конической резьбы в резьбовых соединениях труб нефтяного сортамента.
Известна резьбовая гребенка с винтовой задней поверхностью режущих зубьев, имеющая многозаходную заднюю винтовую поверхность и режущие зубья одинакового профиля, с помощью которой производят нарезание многозаходной резьбы с большими углами подъема винта, в частности венцов сборных многозаходных шевронных колес самотормозящих передач (Авт. св. СССР №1013153, кл B23G 5/02, опубл. 23.04.83). Недостатком гребенки является невозможность нарезания конической многозаходной резьбы с небольшим углом подъема винтовой линии в резьбовых соединениях труб нефтяного сортамента.
Наиболее близкой по технической сути и достигаемым результатам предлагаемой полезной модели (прототип) является гребенка (резьбовая пластина) для нарезания многозаходных резьб, имеющая режущие зубья, расположенные по длине заборной и калибрующей частей последовательно состыкованными пакетами, протяженность каждого из которых равна ходу обрабатываемой резьбы, форма режущих зубьев изменяется от пакета к пакету, при этом в пределах каждого пакета количество режущих зубьев равно числу заходов обрабатываемой резьбы, а все зубья имеют одинаковую форму и расположены на расстоянии шага резьбы друг от друга (Пат. РФ №2214321, кл. B23G 5/02, опубл. 20.10.2003). Недостатком резьбовой пластины по прототипу является использование ее для нарезания многозаходной цилиндрической резьбы и невозможность нарезания многозаходной конической резьбы высокой точности в резьбовых соединениях труб нефтяного сортамента.
Техническая задача, решаемая полезной моделью, состоит в создании резьбовой пластины для нарезания многозаходной конической резьбы высокой точности и качества, обеспечивающей герметичность, работоспособность и эксплуатационную устойчивость резьбового соединения труб нефтяного сортамента при уменьшении времени свинчивания и развинчивания.
Решение технической задачи осуществляется за счет того, что в резьбовой пластине для нарезания многозаходной конической резьбы на трубах с режущими зубьями на калибрующей части, количество которых равно числу заходов нарезаемой резьбы, а все режущие зубья имеют одинаковую форму и расположены на расстоянии шага резьбы друг от друга, режущие зубья на калибрующей части резьбовой пластины расположены с наклоном линии, проходящей через вершины зубьев. Наклон линии определяют по перепаду высоты между вершинами соседних зубьев, исходя из выражения:
где А - перепад по высоте между вершинами зубьев, мм;
Р - шаг резьбы, мм;
К - конусность резьбы,
при этом шаг резьбы Р измеряют параллельно оси резьбы трубы.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. 1 приведен профиль резьбовой пластины для нарезания на трубе наружной трехзаходной конической резьбы треугольного профиля.
Резьбовой пластиной 3 производят нарезание наружной трехзаходной конической резьбы на трубе 1, вращающейся со скоростью ω, конец 2 которой проточен на конус с конусностью К. Резьбовая пластина 3, состоит из заборной 4 и калибрующей 5 частей. Режущие зубья 6 на калибрующей части 5 расположены с наклоном линии, проходящей через вершины зубьев на расстоянии шага резьбы Р друг от друга, измеряемого параллельно оси 7 резьбы трубы 1. Форма, размеры профиля и взаимное расположение режущих зубьев 6 соответствуют форме, размерам профиля и взаимному расположению элементов конической резьбы на трубе 1. Количество режущих зубьев 6 равно числу заходов резьбы п.
В связи с тем, что резьбовая пластина 3 предназначена для нарезания резьбы с конусностью К режущие зубья 6 располагают с наклоном линии, проходящей через вершины зубьев, который определяют по перепаду высоты между вершинами соседних зубьев, исходя из выражения (1). Точность исполнения элементов профиля резьбы зависят от резьбообразующего инструмента, поэтому определение перепадов по высоте между вершинами соседних режущих зубьев 6, исходя из заданной конусности К, вместо замера угла наклона линии, проходящей через вершины зубьев обеспечивает более высокую точность их взаимного расположения, и, как следствие, получение на трубе нефтяного сортамента конической многозаходной резьбы более высокой точности и качества.
В процессе нарезания резьбы на трубе 1, вращающейся со скоростью со, конец 2 которой проточен на конус с конусностью К, резьбовой пластине 3 сообщают продольную подачу S, величину которой определяют по формуле:
где S - продольная подача, мм/об,
n - число заходов,
Р - шаг резьбы, мм,
что позволяет производить одновременное нарезание требуемого количества заходов резьбы соответствующим количеством режущих зубьев 6 с высокой точностью и качеством.
Заявляемое техническое решение было использовано при нарезании двухзаходной конической резьбы на опытных образцах насосно-компрессорных труб условным диаметром 73 мм с толщиной стенки 5,5 мм из стали группы прочности Е, прошедших заводские испытания. Нарезали резьбу треугольного профиля с шагом Р=2,54 мм с конусностью К=1:16 резьбовой пластиной с двумя режущими зубьями на калибрующей части с перепадом по высоте между ними А=Р×К/2=2,54×(1:16)/2=0,079 мм с продольной подачей S=n×P=2×2,54=5,08 мм/об.
Резьбовые соединения, выполненные с высокой точностью и качеством показали хорошую работоспособность и эксплуатационную устойчивость при количествах свинчивания - развинчивания до 20 циклов с уменьшением времени свинчивания и развинчивания в 2 раза за счет использования двухзаходной резьбы и выдержали испытания на герметичность расчетным давлением 66,7 МПа в соответствии с ГОСТ 633-80.