РЕЗЬБОВОЕ ТРУБНОЕ СОЕДИНЕНИЕ

1. Трубное соединение, имеющее гнездовой элемент (1) с внутренней резьбой (2) с шагом (3), предназначенный для сопряжения в сборе со стержневым элементом (11), имеющим наружную резьбу (12) с шагом (13), при этом размеры сопряженных резьб обеспечивают радиальный натяг в собранном состоянии, а шаг резьбы стержневого элемента короче шага резьбы гнездового элемента на величину, достаточную для компенсации осевого удлинения резьбы стержневого элемента и осевого сжатия резьбы гнездового элемента, которые возникают во время сборки указанных элементов, с обеспечением по существу равенства шагов сопряженных резьб в собранном состоянии.
2. Трубное соединение, имеющее гнездовой элемент (1) с внутренней резьбой (2), выполненной с шагом (3) и рабочей боковой поверхностью (8), который предназначен для сопряжения в сборе со стержневым элементом (11), имеющим наружную резьбу (12) с шагом (13), торцевую поверхность (14), среднюю часть (15) и рабочую боковую поверхность (18) резьбы, при этом шаг резьбы указанного стержневого элемента, расположенной между его средней частью и торцевой поверхностью, короче шага сопряженной с ней внутренней резьбы гнездового элемента так, что при сборке разность в шаге является достаточной для создания такой осевой растягивающей нагрузки в стержневом элементе между его торцевой поверхностью и средней частью, которая достаточна для создания предварительной нагрузки на рабочих боковых поверхностях внутренней резьбы гнездового элемента относительно сопряженных с ними рабочих боковых поверхностей наружной резьбы стержневого элемента с созданием уплотняющего контакта, выдерживающего установленные эксплуатационные нагрузки.
3. Трубное соединение, имеющее гнездовой элемент (27), выполненный обжимом на трубе (44) и имеющий торцевую поверхность (39), причем зона обжима содержит верхнюю часть (32), которая сужается во внутреннем направлении от указанной торцевой поверхности по направлению к трубе и имеет коническую внутреннюю резьбу (29), предназначенную для сопряженного соединения с наружной резьбой (12) на стержневом элементе (11), имеющем торцевую поверхность (14), при этом зона обжима содержит нижнюю часть (43), которая сужается во внутреннем направлении от указанной верхней части к трубе, а резьба гнездового элемента сужается во внутреннем направлении от торцевой поверхности указанного гнездового элемента к сбегу (45) резьбы на внутренней поверхности (34) указанной нижней части с обеспечением образования критической площади (26), расположенной радиально между указанным сбегом и внешней поверхностью (48) нижней части, причем внутренний стыковочный диаметр (41) расположен в месте соединения указанных верхней и нижней частей, а его размер обеспечивает радиальную ширину вокруг канала трубы, достаточную для расположения торцевой поверхности (14) стержневого элемента, ширина которой является достаточной для выполнения наружной резьбы и выдерживания эксплуатационных нагрузок, при этом конусность указанной нижней части меньше конусности указанной верхней части, так что соединенные внутренняя и наружная резьбы могут проходить, по существу, от внешнего диаметра стержневого элемента к внутренней поверхности указанной нижней части ниже стыковочного диаметра с обеспечением, таким образом, прочности обжимного соединения по выбору от 75 до 100% от прочности трубы.
4. Резьбовое трубное соединение, имеющее заднюю боковую поверхность (70) наружной резьбы стержневого элемента с поверхностью (74), расположенной между указанной боковой поверхностью (70) и вершиной (90) профиля наружной резьбы, а также заднюю боковую поверхность (71) внутренней резьбы гнездового элемента с поверхностью (75), расположенной между указанной боковой поверхностью (71) и вершиной (91) профиля внутренней резьбы, причем первичный контакт между наружной и внутренней резьбами происходит при сборке в точке (22) взаимного контакта между указанными поверхностями (74, 75), касательная линия (23) проходит через указанную точку взаимного контакта, а вектор (24) силы проходит через точку контакта перпендикулярно указанной линии (23), при этом угол давления (92) измеряется между осью (25) трубы и вектором силы, а задние боковые поверхности выполнены с обеспечением угла давления, не превышающего 75°, когда стержневой элемент заведен в гнездовой элемент.
5. Трубное соединение по п.3, в котором обжатый гнездовой элемент имеет промежуточную часть (33) обжима, расположенную между указанными верхней и нижней частями, имеющую внутреннюю поверхность (35) и выполненную с меньшей конусностью по сравнению с верхней или нижней частями для обеспечения возможности прохождения соединенной сопряженной резьбы гнездового и стержневого элементов от внешнего диаметра стержневого элемента к сбегу (42) резьбы на внутренней поверхности (35) промежуточной части с обеспечением прочности обжимного соединения по выбору от 75 до 100% от прочности трубы.
6. Трубное соединение по пп.1, 2 или 4, в котором все витки резьбы гнездового элемента выполнены с равным шагом, а по меньше мере некоторые витки резьбы стержневого элемента выполнены с более коротким шагом, чем сопряженные с ними витки резьбы гнездового элемента.
7. Трубное соединение по п.6, в котором шаг резьбы стержневого элемента увеличивается в направлении от торцевой поверхности стержневого элемента к его шейке (16).
8. Трубное соединение по пп.1, 2 или 4, в котором все витки резьбы стержневого элемента выполнены с равным шагом, а по меньшей мере некоторые витки резьбы гнездового элемента выполнены с более длинным шагом, чем сопряженные с ними витки резьбы стержневого элемента.
9. Трубное соединение по п.8, в котором шаг по меньше мере некоторых витков резьбы гнездового элемента увеличивается в направлении от торцевой поверхности гнездового элемента к его шейке.
10. Трубное соединение по пп.1, 2 или 4, в котором резьбы являются цилиндрическими.
11. Трубное соединение по пп.1, 2 или 4, в котором резьба гнездового элемента выполнена на конусе, а резьба стержневого элемента выполнена на более пологом конусе, чем указанная резьба гнездового элемента.
12. Трубное соединение по пп.1, 2 или 4, в котором резьба имеет отрицательный угол наклона рабочего профиля, величина которого является достаточной для сохранения плотного соединения сопряженных резьб, выдерживающего допустимые эксплуатационные нагрузки.
13. Трубное соединение по пп.1, 2 или 4, в котором резьба имеет положительный угол наклона рабочих профилей, величина которого является достаточной для приложения вектора радиальной силы от осевых растягивающих нагрузок, достаточного для поддержания давления уплотнения на границе раздела как в осевом, так и в радиальном направлении между сопряженными резьбами, обеспечивающего выдерживание допустимых эксплуатационных нагрузок.
14. Соединение по п.13, в котором сопряженная резьба в собранном состоянии имеет диаметральный натяг, который обеспечивает создание давления на границе раздела между сопряженными резьбами, достаточного для удержания сопряженных резьб в плотном контакте, выдерживающем все нагрузки, которые лежат в допустимых пределах для данного соединения.
15. Трубное соединение по п.2, в котором осевая растягивающая нагрузка фиксируется в средней части с помощью сопряженных задних боковых поверхностей резьбы и фиксируется в направлении торцевой поверхности стержневого элемента с помощью сопряженных рабочих боковых поверхностей резьбы в степени, достаточной для предотвращения относительного осевого перемещения между стержневым и гнездовым элементами.
16. Трубное соединение по пп.1, 2 или 4, в котором резьбы являются клиновидными.
17. Трубное соединение по пп.1, 2 или 4, в котором резьбы имеют отрицательные задние боковые поверхности.
18. Трубное соединение по пп.1, 2 или 4, в котором резьбы имеют положительные задние боковые поверхности.
19. Трубное соединение по пп.1, 2 или 4, в котором резьбы имеют отрицательные рабочие боковые поверхности.
20. Трубное соединение по пп.1, 2 или 4, в котором резьбы имеют положительные рабочие боковые поверхности.
21. Трубное соединение по пп.1, 2 или 4, в котором рабочие боковые поверхности резьб выполнены перпендикулярно к оси трубы.
22. Трубное соединение по пп.1, 2 или 4, в котором задние боковые поверхности резьб выполнены перпендикулярно к оси трубы.
23. Трубное соединение по пп.1, 2 или 4, в котором резьбы имеют отрицательные рабочие боковые поверхности и отрицательные задние боковые поверхности.
24. Соединение по пп.1, 2 или 4, которое имеет верхнюю обжатую часть (32), которая конически сужается во внутреннем направлении к трубе и имеет внутреннюю коническую резьбу (29), и зону обжима, имеющую нижнюю часть (43), которая конически сужается от верхней части во внутреннем направлении к трубе и имеет внутреннюю поверхность (34), внутренний стыковочный диаметр (41), находящийся в месте соединения указанных верхней и нижней частей и имеющий размер, достаточный для расположения торцевой поверхности (14) стержневого элемента вокруг внутреннего диаметра (31) трубы, причем ширина указанной торцевой поверхности является достаточной для выдерживания эксплуатационных нагрузок, при этом конусность нижней части меньше конусности верхней части так, что резьба гнездового элемента может взаимодействовать с сопряженной резьбой стержневого элемента, по существу, от внешнего диаметра стержневого элемента до внутренней поверхности нижней части и, следовательно, обеспечивать прочность обжимного соединения по выбору от 75 до 100% от прочности трубы.
25. Трубное соединение по п.24, дополнительно содержащее промежуточную часть (33) обжима, выполненную в осевом направлении между указанными верхней и нижней частями и имеющую внутреннюю поверхность (35), конусность которой меньше конусности верхней или нижней частей так, что резьба гнездового элемента может взаимодействовать с сопряженной резьбой стержневого элемента в достаточной степени с обеспечением прочности обжатого соединения по выбору от 75 до 100% от прочности трубы.
26. Трубное соединение по п.25, в котором промежуточная часть выполнена цилиндрической.
27. Трубное соединение, имеющее стержневой элемент (11), выполненный на трубе (28) и имеющий шейку (16), резьбу (12) с шагом (13), торцевую поверхность (14), заднюю боковую поверхность (70) резьбы, поверхность (74), образованную между указанной боковой поверхностью (70) и вершиной (90) профиля резьбы стержневого элемента, причем указанный стержневой элемент выполнен с возможностью сопряжения с гнездовым элементом (27), выполненным обжимом на трубе (44) с обеспечением сужения верхней части (32) обжима внутрь по направлению к трубе и имеющим конусную резьбу (29) с шагом (3), задней боковой поверхностью (71) и поверхностью (75), образованной между указанной боковой поверхностью (71) и вершиной (91) профиля внутренней резьбы, дополнительно содержащее промежуточную часть (33) обжима, соединенную с верхней частью у внутреннего стыковочного диаметра (46), и нижнюю часть (43) обжима, соединенную с нижним концом указанной промежуточной части, причем задние боковые поверхности гнездового и стержневого элементов выполнены таким образом, что при расположении стержневого элемента внутри гнездового элемента в положении заведения угол давления не превышает 75°, при этом осевой шаг резьбы стержневого элемента короче осевого шага резьбы гнездового элемента на величину, достаточную для компенсации осевого удлинения резьбы стержневого элемента и осевого сжатия резьбы гнездового элемента, которые возникают во время сборки указанных элементов, с обеспечением по существу, равенства осевых шагов сопряженных резьб в собранном состоянии, а шаг резьбы стержневого элемента, расположенной между его средней частью и торцевой поверхностью, на некоторую дополнительную величину короче шага резьбы гнездового элемента до сборки для обеспечения создания при сборке осевого натяжения в стержневом элементе между его торцевой поверхностью и средней частью, которое является достаточным для соединения отрицательных рабочих боковых поверхностей как в осевом, так и в радиальном направлении с созданием уплотняющего контакта, выдерживающего эксплуатационные нагрузки, при этом размер внутреннего стыковочного диаметра обеспечивает прохождение соединенных резьб стержневого и гнездового элементов, по существу, от внешнего диаметра стержневого элемента с точностью до внутренней поверхности промежуточной части ниже внутреннего стыковочного диаметра с обеспечением, таким образом, прочности соединения по выбору от 75 до 100% от прочности трубы.