[发明专利]具有脊柱结构特性的仿生公接头及其加工工序

权利要求书

1.一种具有脊柱结构特性的仿生公接头，包括传扭端、连接端以及缓冲垫层，其特征在于：

所述传扭端与连接端之间包含一经二次切割而形成相互嵌合且能分离但不能脱开的嵌合连接结构，连接端用于公接头与母接头的螺纹连接，所述缓冲垫层位于传扭端与连接端之间的嵌合连接结构中以用于吸收钻杆的微量变形，并作为预破坏层，实现公接头根部断裂位置由随机向可控部位转变，从而形成仿脊柱的弹性软骨和韧带的柔性结构；

所述二次切割为在切割形成公接头后通过对公接头沿周向进行再次按照切割路径进行切割，且切割路径的切割缝形成相互嵌合且能分离但不能脱开的传扭端与连接端之间的嵌合连接结构，所述嵌合连接结构为花瓣型结构、直线圆弧型结构或相切圆弧型结构，所述花瓣型结构为传扭端和连接端的末端为对应嵌合的连续花瓣型凸起和花瓣型凹槽，所述直线圆弧型结构包含传扭端和连接端其中之一的末端为直线和圆弧槽间隔设置以及另一的末端为对应的直线和圆弧凸起间隔设置，而该圆弧槽和圆弧凸起的圆弧角度大于180度，所述相切圆弧型结构为为传扭端和连接端的末端对应嵌合的直线和两个连续的反向半圆弧间隔设置。

2.如权利要求1所述的具有脊柱结构特性的仿生公接头，其特征在于：所述嵌合连接结构位于钻杆公接头螺纹根部第一扣至第四扣之间。

3.如权利要求1所述的具有脊柱结构特性的仿生公接头，其特征在于：在传扭端和连接端之间设有中间段，所述中间段的两端分别连接传扭端与连接端，且中间段和传扭端以及中间段和连接端之间均为公接头经二次切割而形成相互嵌合且能分离但不能脱开的嵌合连接结构，缓冲垫层为两个且分别位于两嵌合连接结构中。

4.如权利要求1所述的具有脊柱结构特性的仿生公接头，其特征在于：所述切割缝的宽度为1mm-6mm之间。

5.如权利要求1所述的具有脊柱结构特性的仿生公接头，其特征在于：所述缓冲垫层由压铸合金充填切割缝形成，合金屈服强度介于接头材料的50-80%之间，延伸率不低于接头材料，弹性模量介于接头材料的40-60%之间，在受力时可承受一定的压缩和拉伸变形。

6.一种如权利要求1至5中任一所述的具有脊柱结构特性的仿生公接头的加工工序，其特征在于包含如下步骤：

首先，进行下料，通过粗加工和调质处理形成公接头初步外形；

其次，在公接头适当位置沿周向切割形成嵌合连接结构；

再次，向嵌合连接结构的切割缝压铸铜锌合金并形成缓冲垫层；

然后，进行车外圆和螺纹精加工；

最后，进行渗氮处理，提高接头表面硬度和耐磨性能。