[实用新型]一种管材外螺纹加工的内支撑装置

说明书

本实用新型公开了一种管材外螺纹加工的内支撑装置，包括顶丝、固定盘体、限位套筒、楔块、锥体和支撑体，固定盘体通过紧固螺栓和螺母与限位套筒连接，锥体位于限位套筒内，限位套筒的筒壁上开有矩形孔，楔块的一端为斜面，且插入矩形孔并与锥体的斜面滑动配合，楔块的另一端与支撑体连接，支撑体的上表面曲率与管材内壁的曲率相同，顶丝与固定盘体螺纹连接，通过调整顶丝的伸长量楔块和支撑体沿着限位套筒的矩形孔上下运动，支撑体向上运动时，支撑体与管材的内壁接触，并产生接触力。该装置在油套管材外螺纹极限尺寸试样加工过程中，可防止管材因外部夹持力导致弹性变形，提高了外螺纹极限尺寸试样加工的合格率。

技术领域：

本实用新型属于管材机械加工领域，具体涉及一种管材外螺纹加工的内支撑装置，特别适用于薄壁油套管材外螺纹极限公差尺寸试样的加工。

背景技术：

近年来，随着能源需求的不断增长，我国油气田开发环境越来越苛刻，深井、超深井、高压气井、热采井等油气井大量出现，兼有连接强度高和密封性能好的特殊螺纹接头油套管材应用也越来多。

我国很多钢管公司和科研机构加入了特殊螺纹接头开发大军，开展了大量的工作，特殊螺纹接头开发涉及接头设计、有限元分析、极限尺寸试样品加工、实物性能检测评价等多个环节。产品设计性能如何，最终都要通过实物性能检测评价，实物性能检测评价国际上主要依据现行的API 5C5-2017/ISO 13679：2002《套管和油管螺纹连接试验程序》方法进行，该标准明确规定评价试样采用极限样，且要符合相关公差尺寸规定，所以特殊螺纹接头极限尺寸试样品加工是目前各个特殊螺纹开发机构面临的共性难题，主要有以下几种原因：一是油套管径厚比相对较大，极易被加持变形；二是特殊螺纹接头极限尺寸试样品中密封面和中径公差带较窄，一般在3μm左右，螺纹加工过程中管材处于被夹紧的状态，有微小的弹性变形，在线检测螺纹参数都在控制公差范围内，但管体被卡具松开后，弹性变形恢复，从而导致被加工螺纹参数椭圆度超差；三是特殊螺纹接头极限尺寸试样品加工采用的管坯一般是符合API相关标准的管材，这种管材椭圆度一般较大，受夹持外力影响更易发生弹性变形，故特殊螺纹接头极限样品加工成材率低、效率低，延长了产品研发周期。

所以，研制一种管材外螺纹加工的内支撑装置，提高油套管材外螺纹极限公差尺寸试样加工的合格率显得尤为重要；同时，可为新产品研发节省更多的宝贵时间，缩短新产品研发周期也有重要的意义。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、支撑后管体无变形，能有效防止管体受夹持力而产生弹性变形的管材外螺纹加工的内支撑装置，通过该支撑装置，提高了管材外螺纹极限公差尺寸试样品加工的成材率，缩短了产品研发周期。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种管材外螺纹加工的内支撑装置，包括顶丝、固定盘体、限位套筒、楔块、锥体和支撑体，所述固定盘体通过紧固螺栓和螺母与限位套筒连接，所述锥体位于限位套筒内，所述限位套筒的筒壁上开有矩形孔，所述楔块的一端为斜面，且插入矩形孔并与锥体的斜面滑动配合，所述楔块的另一端与支撑体连接，所述支撑体的上表面曲率与管材内壁的曲率相同，所述顶丝与固定盘体螺纹连接，通过调整顶丝的伸长量推动锥体轴向运动，所述楔块和支撑体随着锥体轴向运动沿着矩形孔上下运动，所述支撑体向上运动时，支撑体与管材的内壁接触，并产生接触力。

所述固定盘体的中心开有内孔，延内孔外环方向开有3个尺寸相同的通孔，相邻通孔的夹角为120°，所述顶丝通过通孔与固定盘体螺纹连接；沿通孔外环方向开有3个尺寸相同的第一螺栓孔，相邻第一螺栓孔的夹角为120°；所述限位套筒的筒壁侧边有3个与所述第一螺栓孔对应的第二螺栓孔。

所述限位套筒为圆柱型，所述矩形孔位于限位套筒筒壁的中部，所述矩形孔有3个，沿限位套筒筒壁的周向均匀分布；与所述矩形孔对应的楔块和支撑体均有3个。

所述锥体由3个活动锥体组成，所述3个活动锥体的斜面分别与3个楔块的斜面滑动配合。