一种地热井套管高压流体密封螺纹加工用内螺纹刀片的制作方法

1.本实用新型涉及刀片技术领域，尤其涉及一种地热井套管高压流体密封螺纹加工用内螺纹刀片。


背景技术：

2.地热井用生产套管螺纹连接采用石油工业用api spec 5b标准的长圆螺纹，具有技术公开和成熟，生产制造厂家可按标准加工具备良好互换性。但存在显著缺点，螺纹齿顶与齿底之间存在较大螺旋通道间隙，依靠螺纹脂堵塞通道，具有高温环境下密封压力不稳定。针对上述缺点，开发了非api标准的特殊螺纹，通过修改齿顶与齿底圆弧半径和齿高，减小齿顶与齿底间隙，依靠接箍内螺纹磷化涂层厚度堵塞泄漏间隙，达到提高密封性，增加螺纹换热效率。针对新设计的地热井用生产套管非api标准的特殊螺纹加工开发了新型梳刀。该梳刀也解决了现有螺纹加工刀具的不足，采用单齿刀加工效率低，易于磨损，排铁屑困难。


技术实现要素：

3.本实用新型是为了解决上述现有的螺纹加工刀具的不足，采用单齿刀加工效率低，易于磨损，排铁屑困难的问题。
4.为了解决上述问题，本实用新型提供了一种地热井套管高压流体密封螺纹加工用内螺纹刀片，包括刀片本体，刀片本体采用单面4牙梳刀，4牙梳刀依次排列为粗车第1切削齿、粗车第2切削齿；预切削齿、成形切削齿，所述刀片本体上开设有定位中心孔，粗车第1切削齿的齿顶圆弧切削面和齿底圆弧切削面、粗车第2切削齿的齿顶圆弧切削面和齿底圆弧切削面的半径预留0.08mm切削余量，粗车第1切削齿的导向切削面和承载切削面、粗车第2切削齿的导向切削面和承载切削面的齿宽预留0.091mm切削余量；预切削齿的齿底圆弧切削面的半径预留0.02mm切削量，预切削齿的齿顶圆弧切削面的半径预留0.04mm切削量，预切削齿的导向切削面和承载切削面齿宽预留0.022mm切削量；成形切削齿的导向切削面、齿底圆弧切削面、承载切削面、齿顶圆弧切削面、4牙梳刀的螺纹切削齿锥度与螺纹设计公称尺寸相同，成形切削齿的侧面设置有排铁屑引导槽。
5.优选的，所述刀片本体的厚度在4.5～6mm之间；所述刀片本体的侧边的尺寸在16～18mm之间；所述刀片本体的底边的尺寸在20～16mm之间。
6.优选的，所述定位中心孔的直径为4～5mm；所述定位中心孔中心距底边的距离为5～6mm、距侧边的距离为7～8mm；成形切削齿距侧边的距离是4～6mm。
7.优选的，所述排铁屑引导槽的倾斜角度为30～45
°
。
8.本实用新型由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下有益效果：
9.1.采用4齿切削梳刀，能够提高加工效率和精度以及降低表面粗糙度。同时，降低刀片切削磨损，有效提高加工内螺纹数量是单刀齿加工量的3倍以上，减少换刀次数，降低生产成本，显著提高经济效益。
10.2.螺纹加工梳刀，采用4切削齿加工分配加工余量；2个粗车切削齿，有效切削多余数量材料，同时避免损坏刀具。预切削齿进一步修正螺纹牙型预留精车余量为成形齿精车提供基础，
11.3.成形齿精车余量厚度＜0.02mm，确保了螺纹加工精度、表面光洁度，有效提高了加工质量，确保螺纹表面粗糙度＜1.6um，有效提高螺纹抗粘扣能力。
12.4.螺纹刀片本体设计。通过刀片厚度控制，提高刀片切削刚度。长度和宽度的设计确保螺纹切削过程中4齿受力均匀不变形，在一个切削平面上；刀片安装定位孔设计确保刀体切削过程中，刀体稳定不转动，不松动，固定在刀杆的定位槽上，加工精度高；成形切削齿距定位侧边距离确保螺纹被切削后，不积累铁屑；同时排屑引导槽设计，有效排出加工铁屑，避免划伤螺纹表面和损坏刀片。
附图说明
13.图1为本实用新型的内螺纹刀片整体结构示意图；
14.图2为本实用新型的内螺纹刀片切削齿示意图；
15.图3为本实用新型的内螺纹刀片正面结构示意图。
16.图中：1、刀片本体；2、粗车第1切削齿；3、粗车第2切削齿；4、预切削齿；5、成形切削齿；6、刀片侧边；7、刀片底边；8、定位中心孔；9、粗车第1切削齿的导向切削面；10、粗车第1切削齿的齿底圆弧切削面；11、粗车第1切削的齿承载切削面；12、粗车第1切削齿的齿顶圆弧切削面；13、粗车第2切削齿的导向切削面；14、粗车第2切削齿的齿底圆弧切削面；15、粗车第2切削齿的承载切削面；16、粗车第2切削齿的齿顶圆弧切削面；17、预切削齿的导向切削面；18、预切削齿的齿底圆弧切削面；19、预切削齿的承载切削面；20、预切削齿的齿顶圆弧切削面；21、成形切削齿的导向切削面；22、成形切削齿的齿底圆弧切削面；23、成形切削齿的承载切削面；24、成形切削齿的齿顶圆弧切削面；25、排铁屑引导槽；26、螺纹切削齿锥度；27、切削面角度；28、厚度。
具体实施方式
17.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。附图中，为清晰可见，可能放大了某部分的尺寸及相对尺寸。
18.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“相连”应做广义解释，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是至直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通的技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
19.此外，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅仅用于在描述上加以区分。
20.如说明书附图1-3所示，本实用新型提供一种地热井套管高压流体密封螺纹加工
用内螺纹刀片，包括刀片本体1，刀片本体1采用单面4牙梳刀，4牙梳刀依次排列为粗车第1切削齿2、粗车第2切削齿3；预切削齿4、成形切削齿5，所述刀片本体1上开设有定位中心孔8，粗车第1切削齿2的齿顶圆弧切削面12和齿底圆弧切削面10、粗车第2切削齿3的齿顶圆弧切削面16和齿底圆弧切削面14的半径预留0.08mm切削余量，粗车第1切削齿2的导向切削面9和承载切削面11、粗车第2切削齿3的导向切削面13和承载切削面15的齿宽预留0.091mm切削余量；预切削齿4的齿底圆弧切削面20的半径预留0.02mm切削量，预切削齿4的齿顶圆弧切削面18的半径预留0.04mm切削量，预切削齿4的导向切削面17和承载切削面19齿宽预留0.022mm切削量；成形切削齿5的导向切削面21、齿底圆弧切削面22、承载切削面23、齿顶圆弧切削面24、4牙梳刀的螺纹切削齿锥度26与螺纹设计公称尺寸相同，成形切削齿5的侧面设置有排铁屑引导槽25。
21.进一步地，所述刀片本体1的厚度28在4.5～6mm之间；所述刀片本体1的侧边6的尺寸在16～18mm之间；所述刀片本体1的底边7的尺寸在20～16mm之间。
22.进一步地，所述定位中心孔8的直径为4～5mm；所述定位中心孔8中心距底边7的距离为5～6mm、距侧边6的距离为7～8mm；成形切削齿5距侧边6的距离是4～6mm。
23.进一步地，所述排铁屑引导槽25的角度30～45
°
。
24.实施例：首先通过定位中心孔8将内螺纹刀片固定安装在要进行螺纹加工的车床刀杆上，底边7和侧边6紧密贴合于加工刀杆刀片安装定位槽上。刀片加工时，粗车第1切削齿2、粗车第2切削齿3首先切除螺纹加工面上多余的材料，预留加工余量，预切削齿4切削后预留＜0.02mm的精车余量，成形切削齿5车成设计螺纹牙型。加工过程中，切除的铁屑通过排屑引导槽25排除加工的材料，确保精车螺纹表面光洁度。
25.本技术领域的技术人员应理解，本实用新型可以以许多其他具体形式实现而不脱离本实用新型的精神和范围。尽管已描述了本实用新型的实施例，应理解本实用新型不应限制为此实施例，本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本实用新型精神和范围之内作出变化和修改。

技术特征：
1.一种地热井套管高压流体密封螺纹加工用内螺纹刀片，其特征在于，包括刀片本体(1)，刀片本体(1)采用单面4牙梳刀，4牙梳刀依次排列为粗车第1切削齿(2)、粗车第2切削齿(3)；预切削齿(4)、成形切削齿(5)，所述刀片本体(1)上开设有定位中心孔(8)，粗车第1切削齿(2)的齿顶圆弧切削面(12)和齿底圆弧切削面(10)、粗车第2切削齿(3)的齿顶圆弧切削面(16)和齿底圆弧切削面(14)的半径预留0.08mm切削余量，粗车第1切削齿(2)的导向切削面(9)和承载切削面(11)、粗车第2切削齿(3)的导向切削面(13)和承载切削面(15)的齿宽预留0.091mm切削余量；预切削齿(4)的齿底圆弧切削面(20)的半径预留0.02mm切削量，预切削齿(4)的齿顶圆弧切削面(18)的半径预留0.04mm切削量，预切削齿(4)的导向切削面(17)和承载切削面(19)齿宽预留0.022mm切削量；成形切削齿(5)的导向切削面(21)、齿底圆弧切削面(22)、承载切削面(23)、齿顶圆弧切削面(24)、4牙梳刀的螺纹切削齿锥度(26)与螺纹设计公称尺寸相同，成形切削齿(5)的侧面设置有排铁屑引导槽(25)。2.根据权利要求1所述的一种地热井套管高压流体密封螺纹加工用内螺纹刀片，其特征在于，所述刀片本体(1)的厚度(28)在4.5～6mm之间；所述刀片本体(1)的侧边(6)的尺寸在16～18mm之间；所述刀片本体(1)的底边(7)的尺寸在20～16mm之间。3.根据权利要求2所述的一种地热井套管高压流体密封螺纹加工用内螺纹刀片，其特征在于，所述定位中心孔(8)的直径为4～5mm；所述定位中心孔(8)中心距底边(7)的距离为5～6mm、距刀片定位侧边(6)的距离为7～8mm；成形切削齿(5)距侧边(6)的距离是4～6mm。4.根据权利要求1所述的一种地热井套管高压流体密封螺纹加工用内螺纹刀片，其特征在于，所述排铁屑引导槽(25)的倾斜角度为30～45
°
。

技术总结
本实用新型公开了一种地热井套管高压流体密封螺纹加工用内螺纹刀片，刀片本体采用单面4牙梳刀，4牙梳刀依次排列为粗车第1切削齿、粗车第2切削齿；预切削齿、成形切削齿，所述刀片本体上开设有定位中心孔，粗车第1切削齿的齿顶圆弧切削面和齿底圆弧切削面、粗车第2切削齿的齿顶圆弧切削面和齿底圆弧切削面的半径预留0.08mm切削余量，预切削齿的齿顶圆弧切削面的半径预留0.04mm切削量，成形切削齿的导向切削面、齿底圆弧切削面、承载切削面、齿顶圆弧切削面、4牙梳刀的螺纹切削齿锥度与螺纹设计公称尺寸相同，成形切削齿的侧面设置有排铁屑引导槽。采用4齿切削梳刀，能够提高加工效率和精度以及降低表面粗糙度。降低刀片切削磨损，减少换刀次数。减少换刀次数。减少换刀次数。


技术研发人员：李朝听
受保护的技术使用者：陕西裕拓能石油专用管有限公司
技术研发日：2023.01.03
技术公布日：2023/7/28