带有凸的圆形螺纹表面的梯形螺纹的螺纹管连接

1.一种螺纹管连接(100，300)，它包括在第一根管(101，301)末端的阳螺 纹件(1)，和在第二根管(202，302)末端的阴螺纹件(2)；阳螺纹件包括在阳螺 纹部分的基本全长上，带有梯形螺纹的外部阳螺纹(103、303)；阴螺纹件包 括在基本上与阳螺纹部分匹配的阴螺纹部分的全长上，带有梯形螺纹的内 部阴螺纹(104、304)；阳螺纹部分和阴螺纹部分利用给定的装配扭矩(Tf)一 个装在另一个内，使得至少一个阳螺纹(21、321)的表面与阴螺纹(22、322) 的相应表面形成接触压力；其特征在于，在装配前，在接触中压力作用下 的至少一个螺纹表面，在所考虑的表面宽度上，作成连续的凸的圆形形状， 并与匹配螺纹件的齿侧面点接触；除了在与相邻表面的连接处以外，在宽 度上所述凸的圆形表面具有2～60mm范围内的一个或多个曲率半径(R1、 R3)。
2.如权利要求1所述的螺纹管连接，其特征在于，凸的圆形表面作在 所考虑的螺纹部分的全长上。
3.如权利要求1或2所述的螺纹管连接，其特征在于，除了与相邻表 面的连接处以外，所述凸的圆形表面在其宽度上和形成该表面的螺纹部分 的全长上具有均匀的曲率。
4.如权利要求1或2所述的螺纹管连接，其特征在于，阳螺纹(21、321) 的凸的螺纹表面与匹配阴螺纹(22、322)的直线形齿侧面相适应。
5.如权利要求4所述的螺纹管连接，其特征在于，它包括只作在两个 螺纹部分中的一个上的唯一一个凸的圆形表面。
6.如权利要求1或2所述的螺纹管连接，其特征在于，阳螺纹部分和 阴螺纹部分作有锥度，其螺纹互相径向有过盈，并且所述凸的圆形螺纹表 面为阴螺纹牙顶(128)。
7.如权利要求1所述的螺纹管连接，其特征在于，所述凸的圆形表面 为螺纹表面(125、325)，并且阳螺纹(21)或阴螺纹(22、322)中的一个螺纹或 另一个螺纹包括可使凸的圆形螺纹表面(125)或匹配螺纹部分上相应的齿侧 面(26、324)具有挠性的装置。
8.如权利要求7所述的螺纹管连接，其特征在于，使凸的圆形齿侧面 或与它相应的齿侧面具有挠性的装置为作在与挠性齿侧面相邻的螺纹牙顶 (29、28、328)上的槽(31、32、332)。
9.如权利要求8所述的螺纹管连接，其特征在于，槽的深度小于或等 于作出槽的螺纹的高度。
10.如权利要求8或9所述的螺纹管连接，其特征在于，槽的开口宽度 小于或等于在螺纹高度中点测量的作出该槽的螺纹宽度的2/3。
11.如权利要求8或9所述的螺纹管连接，其特征在于，槽的底部用 0.2mm或更大的半径(R2)倒圆。
12.如权利要求8或9所述的螺纹管连接，其特征在于，在所述凸的圆 形齿侧面高度中点处的该齿侧面的切线(39、339)与螺纹连接轴线的法线之 间形成的称为“凸的圆形齿侧面角度”的(A)角，与也在所述相应齿侧面的 高度中点所取的与该凸的圆形齿侧面(26、326)相应的切线和螺纹连接的轴 线的法线之间形成的称为“相应齿侧面角度”的(B)角不同。
13.如权利要求12所述的螺纹管连接，其特征在于，凸的圆形齿侧面 的(A)角和相应的齿侧面的(B)角的值，使在装配过程中，在凸的圆形齿侧面 和相应的齿侧面之间的第一个接触点(O)，在作出槽的螺纹牙顶(29、28、328) 一侧的挠性齿侧面上。
14.如权利要求12所述的螺纹管连接，其特征在于，凸的圆形齿侧面 的角(A)和相应齿侧面的角(B)之差的代数值的符号，应使凸的圆形齿侧面和 相应的齿侧面之间的接触点在装配过程中向着挠性齿侧面的回转中心移 动。
15.如权利要求12所述的螺纹管连接，其特征在于，凸的圆形齿侧面 的角(A)和相应的齿侧面的角(B)之差值，应使凸的圆形齿侧面和相应的齿侧 面之间的最后接触点(O′)位于在螺纹根部末端的挠性齿侧面的宽度的1/4的 外面。
16.如权利要求12所述的螺纹管连接，其特征在于，凸的圆形齿侧面 的角(A)和相应齿侧面的角(B)之差的绝对值在1°～5°范围内。
17.如权利要求7至9中任一项所述的螺纹管连接，其特征在于，该凸 的圆形齿侧面为承载齿侧面(323)。
18.如权利要求7至9中任一项所述的螺纹管连接，其特征在于，该凸 的圆形螺纹表面(125)为非工作齿侧面。
19.如权利要求7～9中任一项所述的螺纹管连接，其特征在于，在螺 纹连接中，该螺纹连接为包括带有径向过盈螺纹、带有称为“粗糙螺纹” 的螺纹、带有轴向过盈螺纹、带有宽度变化的楔形螺纹的形式。
20.如权利要求7～9中任一项所述的螺纹管连接，其特征在于，阳螺 纹件和阴螺纹件中的每一个件都包括至少一个密封表面，每一个阳螺纹的 密封表面(5、305)与在装配位置的螺纹管连接中的相应的阴螺纹密封表面 (6、306)径向过盈配合。
21.如权利要求1或2所述的螺纹管连接，其特征在于，阳螺纹件和阴 螺纹件中的每一个件包括至少一个横向的环形贴紧表面，至少是一个阳螺 纹的贴紧表面(7、307)紧贴在处在装配位置的螺纹连接中的相应的阴螺纹紧 贴表面(8、308)上。

技术领域\n本发明涉及在要连接的管子末端包括带有梯形螺纹的阳螺纹件和阴螺 纹件的螺纹管连接；这些螺纹件可放置在长度大的管子末端，也可放置在 长度短的管子(例如管接头)的末端。\n背景技术\n这种螺纹管连接具体地用于构成油气井或类似的井(例如地热井)的套 管排或管排或钻管排。\n在美国石油学会(API)技术规格API 5B和5CT中，这种螺纹管连接定 义为带有称为“锯齿”螺纹的梯形螺纹的有锥度螺纹部分。\n该梯形螺纹包括：在向着所考虑的螺纹件的自由端的螺纹侧面上的一 个非工作齿侧面(stabbing flank)，在螺纹相反一侧上的承载齿侧面，宽度不 为零的螺纹牙顶和宽度不为零的螺纹根部，承载螺纹牙齿侧面和非工作齿 侧面基本上与螺纹件的轴线垂直(在API锯齿螺纹情况下，承载螺纹牙齿侧 面与螺纹件轴线倾斜+3°，非工作齿侧面倾斜+10°)。\n本文件中所定义的梯形螺纹与上述API技术规格所定义的其他形式的 螺纹(即，三角形螺纹或倒圆的三角形螺纹(“圆”螺纹))是相反的，其中， 承载和非工作的螺纹牙齿侧面相对于螺纹件的轴线的法线倾斜很大(例如 30°)，并且螺纹牙项和根部的宽度基本上为零。与三角形或倒圆的梯形螺 纹比较，这种螺纹管连接没有连接脱开的危险。\nAPI式带有梯形螺纹的螺纹管连接是许多开发研究的课题，特别是， 它可改善对由工作条件造成的各种应力变化的强度(轴向拉伸，轴向压缩， 弯曲，扭转，内压力或外压力...)，并且可改善在这种应力作用下，对在这 种螺纹连接内部或外部循环的液体的密封性。这种改善在下列文件中作了 说明：EP 0488912，EP 0707133，EP 0454147和国际专利申请WO 00/14441。\n在美国专利US 4521042或US 4570982中所述的和设计用于同样目的 的其他形式的带有梯形螺纹的螺纹连接，使用直螺纹部分，特别是二级的 螺纹部分。\n一般地说，现有技术的螺纹连接的梯形螺纹的表面(即，螺纹的齿侧面 和螺纹牙顶与螺纹根部)，除了在表面之间的连接处以外，其轴向横截面是 直线形的，这种连接处一般有一个连接半径或倒角；因此，这种表面在本 文件中称为“直线形”表面。\n在所有形式的螺纹管连接中，螺纹件相互装配时，在至少是一个阳螺 纹的螺纹表面和阴螺纹的相应表面之间产生接触压力。根据螺纹形式的不 同，接触压力可以在匹配的螺纹牙顶和顶部之间、承载螺纹牙齿侧面之间、 非工作齿侧面之间或多个这种表面之间产生。\n在相应的梯形螺纹表面之间的接触压力(可能还有其他表面-例如在 螺纹件上的相应密封表面和横向贴合表面)，是由必需以相当大的装配扭矩 形成螺纹连接产生的。\n当以给定的装配扭矩将螺纹连接连接起来后，为了超过螺纹连接的扭 矩或使螺纹连接脱开，根据扭矩方向的不同，在已知的螺纹连接中，只需 加一个绝对值比装配扭矩稍大的扭矩即可。\n当管排转动和下降至偏移的或水平的油气井底部，使阳螺纹件和阴螺 纹件的相对位置产生偏移时，会产生过大的扭矩，这种过大的扭矩会使螺 纹连接有泄漏的危险。\n螺纹连接在油井中意外脱开会带来严重的后果。\n发明内容\n本发明的目的是要提供一种带有梯形螺纹的螺纹管连接，这种管连接 在装配好后，为了超过其装配位置或使连接脱开，需要加的扭矩的绝对值 比所述装配扭矩大很多，并且该螺纹管连接对擦伤不敏感。\n本发明的另一个目的是要避免由相应的螺纹表面之间，特别是相应的 螺纹牙齿侧面之间过大的接触压力造成的磨损擦伤。\n特别是，本发明的目的是要如专利申请WO 00/14441和WO 94/29627 中所述的那样，在带有轴向过盈或楔形螺纹的螺纹部分情况下、避免擦伤。 这时在螺纹的承载齿侧面和非工作齿侧面之间产生过盈接触，过盈接触的 螺纹牙齿侧面之间的接触压力对阳螺纹和阴螺纹的有效几何形状、因而也 是对它们的匹配非常敏感。\n这意味着螺纹部分的加工精度必需高，因此成本高。因此，本发明的 又一个目的是，要提供一种可用正常的尺寸公差(例如0.01mm左右)加工的 带有楔形螺纹或轴向过盈配合螺纹的螺纹管连接。\n本发明的螺纹管连接包括在第一根管子的末端的阳螺纹件和在第二根 管子的末端的阴螺纹件。\n阳螺纹件基本在螺纹部分的全部长度上，包括带有梯形螺纹的外部阳 螺纹部分；而阴螺纹件包括与阳螺纹部分配合(即，其形状和配置适合于装 配)的内部阴螺纹部分。阳螺纹和阴螺纹件利用给定的安装扭矩一个安装在 另一个内面；使得至少是一个阳螺纹表面在接触压力作用下与阴螺纹的相 应表面接触。\n所用的术语“螺纹部分”是指带有一个或几个作出螺纹的部分的螺纹 部分。在后一种情况下，基本上在每一个作出螺纹的部分的全长上，螺纹 都为梯形螺纹。\n在装配以前，在接触压力作用下的螺纹部分中至少有一个螺纹表面， 在其表面宽度上为连续的凸起的圆形；并与配合螺纹部分的相应表面点接 触。\n在本文件中使用的术语“凸的圆形表面”是指螺纹表面的轴向横截面 为曲线形和凸形的。同样，术语“凹的圆形表面”和“直线表面”是指在 轴向横截面呈现为这种形状的表面(除了相邻表面之间的连接位置以外)。\n在本文件中所使用的术语表面的“宽度”是指在轴向横截面看的表面 尺寸。因此，术语表面的“宽度”基本上是指螺纹牙顶或根部的轴向尺寸， 和螺纹牙齿侧面的径向尺寸。\n在本发明的情况下，即使某些表面不是直线形，术语“梯形螺纹”与 以上给出的一般定义相适应。它包括承载螺纹牙齿侧面和非工作齿侧面的 夹角为正、负或等于零的梯形螺纹(方螺纹，钩式螺纹，半燕尾式螺纹或燕 尾式螺纹)。惯用标记表示在本文以后所述的实施例中。\n凸的圆形表面与横截面通过螺纹连接的轴线的配合螺纹的具有相应曲 率半径的相应表面的接触，为点接触或基本上为点接触。\n根据二个接触表面的曲率半径和接触表面材料的弹性特性的不同，由 点接触产生的接触压力在接触点处最大，而在该点的任何一侧，则或多或 少地快速减小。\n选择凸的圆形表面的曲率，使得与所有的阳螺纹表面和阴螺纹表面都 为直线形的传统的螺纹连接比较，在用给定的装配扭矩装配后，本发明的 螺纹连接，对连接的脱开或过大扭矩有很大的阻力。\n在用规定的装配扭矩装配后，必需加一个绝对值比安装扭矩大很多的 扭矩；根据扭矩方向的不同，平均来说，该扭矩必需比装配扭矩至少大5 ％，不能使本发明的螺纹连接扭矩过大或脱开。也可能有相反的效果，即， 带有摩擦表面较大的直线形螺纹表面的螺纹连接的抗脱开/过大扭矩的性质 改善。\n另外，考虑到在开采油气井用的螺纹宽度和高度较小的螺纹管连接的 情况下，螺纹管连接的螺纹表面所受的负荷，本领域的技术人员都不希望 建立点接触，即，不希望接触压力不在相应的表面上分布。\n所述凸的圆形表面的曲率也可在互相接触的相应表面上采用，使最大 的压力不致引起点接触的表面的材料塑化。\n最好，除了与相邻表面的连接处以外，所述凸的圆形表面宽度上具有1 个或多个2～60mm范围内、最好为3～20mm范围内的曲率半径。\n所述凸的圆形表面可以在螺纹部分的全部长度或一部分长度上形成， 但最好是在螺纹部分的全部长度上形成。因此，当螺纹部分包括几个作出 螺纹的部分时，可在每一个作出螺纹部分的全长上形成。\n最好，除了与相邻表面的连接处以外，所述凸的圆形表面宽度上的曲 率均匀。\n最好，在螺纹部分的全长上，所述凸的圆形表面的曲率均匀。\n最好，凸的圆形表面与配合螺纹部分上的直线形表面相适应。\n最好，在一个阳螺纹或阴螺纹上只有一个凸的圆形表面。\n在本发明的一个优选实施例中，螺纹连接的阳螺纹和阴螺纹部分作有 锥度，螺纹彼此之间径向有过盈，所述凸的圆形表面作在螺纹牙顶上。\n在本发明的另一个优选实施例中，所述凸的圆形表面作在阳螺纹齿侧 面或阴螺纹齿侧面上；而一个或另一个阳螺纹或阴螺纹包括可使凸的圆形 螺纹牙齿侧面或配合螺纹部分上的相应螺纹牙齿侧面具有挠性的装置。\n最好，凸的圆形螺纹牙齿侧面为承载齿侧面。\n在第二个实施例的变型中，凸的圆形螺纹牙齿侧面为非工作齿侧面。\n在本文件的其余部分中，说明了在装配过程中或装配结束时，随着接 触压力的增加，可挠曲的螺纹牙齿侧面的弯曲增大，这样，与正常尺寸的 螺纹比较，可使该螺纹连接能适应阳螺纹和阴螺纹尺寸的差别，而不会产 生过大的接触压力。\n最好，在本发明的第二个实施例中，所述使凸的圆形螺纹牙齿侧面或 配合螺纹部分的相应齿侧面具有挠性的装置，为在靠近该挠性齿侧面的螺 纹牙顶上作出的一条槽。\n在接触压力作用下的接触过程中，该槽和挠性螺纹牙齿侧面之间的螺 纹部分的弯曲，在轴向横截面上，引起该挠性齿侧面围绕位于该挠性齿侧 面底部的回转中心转动。\n最好，该槽的深度小于或等于作出该槽的螺纹高度。\n最好，该槽的开口宽度小于或等于作出该槽的螺纹宽度的2/3。螺纹宽 度是在螺纹高度的中点测量的。\n最好，槽的底部倒圆的半径为0.2mm或更大。\n最好，在减小螺纹牙齿侧面的刚度的装置为槽的情况下，由在螺纹高 度的中点的凸的圆形表面的切线与螺纹连接的轴线的法线所形成的称为 “凸的圆形表面角度”的角度，与也是在相应的齿侧面的高度中点取的与 该凸的圆形齿侧面配合的相应齿侧面的切线和螺纹连接轴线的法线所形成 的称为“相应齿侧面角度”的角度不同。\n在装配结束时，在挠性螺纹牙齿侧面弯曲过程中，这些角度之间的差 别使凸的圆形齿侧面和相应的齿侧面之间的接触点沿着这些齿侧面移动； 或随轴向应力的改变而改变。\n这种接触点的移动可防止凸的圆形齿侧面和配合螺纹部分的相应的齿 侧面的同一个点上总是受应力作用，从而可降低在几次装拆以后这些螺纹 牙齿侧面擦伤的危险。\n在这种情况下，最好凸的圆形齿侧面角度和配合螺纹部分的相应螺纹 牙齿侧面角度的值能使该凸的圆形齿侧面和该相应齿侧面之间的第一次接 触，是发生在作出槽的螺纹牙顶的挠性齿侧面上。\n最好，凸的圆形齿侧面角度和配合螺纹部分相应齿侧面角度之间的偏 离代数值的符号，能使该凸的圆形螺纹牙齿侧面与配合螺纹部分相应齿侧 面之间的接触点在装配过程中向着挠性螺纹牙齿侧面的回转中心移动。\n最好，凸的圆形齿侧面角度和配合螺纹部分的相应齿侧面角度之间的 偏移值，能使在螺纹连接完全装配后，该凸的圆形齿侧面和配合螺纹相应 齿侧面之间的最后接触点位于螺纹根部末端的凸的圆形齿侧面的宽度的1/4 的外面。\n这种配置可以防止在螺纹根部过大和有害的应力集中。\n从在下面说明的实施例中可看出，得到这种技术效果的凸的圆形螺纹 牙齿侧面角度和配合螺纹的相应齿侧面角度的值，可用计算或试验确定。\n最好，凸的圆形齿侧面角度和配合螺纹部分相应齿侧面角度之差的绝 对值在1°～5°范围内。\n最好，在本发明的螺纹连接中，阳螺纹件和阴螺纹件中的每一个包括 至少一个密封表面；每一个阳螺纹件的密封表面径向与在装配位置的螺纹 管连接的相应的阴螺纹件的密封表面有过盈。\n最好，在本发明的螺纹连接中，阳螺纹件和阴螺纹件中的每一个件具 有至少一个环形的横向贴紧表面，并且至少一个阳螺纹件的贴紧表面支承 在处在装配位置的螺纹连接的相应的阴螺纹件的贴紧表面上。\n附图说明\n下面的图表示非限制性的不同实施例的示意图，和本发明的螺纹管连 接的使用。\n图1表示包括两个带有锥形螺纹和梯形螺纹的螺纹连接的螺纹和管接 头连接；\n图2表示包括带有二级普通直螺纹和梯形螺纹的螺纹连接的一个整体 螺纹接头；\n图3表示阴螺纹的螺纹牙顶为凸的圆形的图1所示形式的本发明的螺 纹连接的几种梯形螺纹；图3A只表示阴螺纹，图3B只表示阳螺纹，图3C 表示图3A和3B的螺纹件的完全连接；\n图4表示本发明的另一种螺纹连接的几种螺纹，这种螺纹连接是图1 所示形式的带有轴向过盈的梯形螺纹的螺纹连接，其阳螺纹件的非工作齿 侧面为凸的圆形；\n图5为图4所示螺纹连接的变型；\n图6表示带有宽度变化的梯形楔形螺纹的图2所示形式的本发明的另 一种螺纹连接的几种螺纹；其中，阳螺纹件的承载螺纹牙齿侧面为凸的圆 形；\n图4～6中每个图都包括用字母A～D表示的分图。字母A只表示阴螺 纹，字母B只表示阳螺纹。字母C表示装配过程中，在相应表面接触点上 的螺纹件A和B。字母D表示A和B所示的螺纹件的完全连接；\n图1～6不是按比例画的，螺纹连接的特征部分被夸大，以便更好地表 示或更好地说明其功能；\n图7表示过盈的梯形螺纹的阳螺纹牙顶和阴螺纹根部之间的接触压力 的分布；图7A表示现有技术的螺纹连接的直线形牙顶和根部之间的接触， 图7B表示图3C所示的直线形螺纹牙根部和凸的圆形牙顶之间的接触；\n图8为表示在图4所示的螺纹的情况下，过盈的接触点位移与非工作 齿侧面不同的角度形状的函数关系图形；\n图9为表示图4所示的挠性非工作齿侧面的回转与非工作齿侧面不同 角度形状的函数关系的图形；\n图10为表示在图4所示螺纹情况下的过盈接触点位移与凸的圆形表面 的不同曲率半径的函数关系的图形；\n图11表示图1所示形式的、带有过盈的梯形螺纹的有锥度螺纹部分的 本发明的又一种螺纹连接的几种螺纹。\n具体实施方式\n图1表示两根长度大的管101，101′之间的螺纹和管接头连接200。\n术语“长度大的管子”表示管长为几米，例如大约10米。\n这种管子通常连接起来构成油气井的套管排或管排，或同样油气井的 钻管排。\n该管子可由任何非合金的、轻合金的或重合金钢，或铁类或非铁类合 金制成，以适应不同的工作条件：机械应力大小、管内面或外面的流体腐 蚀性质。\n还可以使用带有由防止钢与腐蚀性流体接触的合成材料制成的涂层的 耐腐蚀性差的钢管。\n管101，101′的末端带有相同的阳螺纹件1，1′，并通过管202连接；管 接头的每一个末端上作出阴螺纹件2，2′。\n阳螺纹件1，1′分别与阴螺纹件2，2′连接，形成由几厘米长的突出部分 10连接的两个对称的螺纹连接100，100′。\n管接头的突出部分10的内径基本上与管101，101′的内径相同，因此， 在管内部的流体流动不受扰动。\n由于螺纹连接100，100′对称，下面只说明其中一个连接的功能。\n阳螺纹件1包括带有由API 5B技术规格确定的“锯齿”式螺纹派生出 来的梯形螺纹的阳螺纹3；该阳螺纹3作成一定锥度，并位于阳螺纹件的外 表面上，与所述阳螺纹件的自由端7隔开一个没有螺纹的唇部11。自由端 7基本上为一个横向的环形贴紧表面。\n有锥度的支承表面5与唇部11的外表面上的自由端7靠近，该锥度比 阳螺纹3的锥度大。\n阴螺纹件2包括与阳螺纹件1匹配的装置，即，其相应的形状及其配 置位置，可与阳螺纹的相应部分配合工作。\n阳螺纹件2包括一个带有锥度的阴螺纹部分4和螺纹与突出部分10之 间的没有螺纹的部分。\n这个没有螺纹的部分包括在该突出部分末端形成一个肩部的、基本上 为横向的环形贴紧表面8，和在该肩部后面的带锥度的支承表面6。\n在将阳螺纹部分完全装配入阴螺纹部分中以后，横向的贴紧表面7和8 互相靠紧，同时支承表面5、6径向有过盈，形成金属对金属的接触压力。 支承表面5、6构成密封表面，可使在高的内部或外部液体压力和应力变化 作用下(轴向拉伸、轴向压缩、弯曲、扭转等...)使螺纹连接密封。\n还可以将由合成材料(例如含氟聚合物)制成的密封圈与螺纹部分作成 一个整体，以形成或增加密封性。\n图2表示两根长度大的管之间的螺纹连接的另一个例子；这种形式的 螺纹管连接300只使用一个螺纹连接，称为整体式螺纹连接。\n第一根管301的一端带有阳螺纹件1；而第二根管302的相应末端则作 出阴螺纹件2。\n阳螺纹件1包括(在图2的情况下)由二级直的螺纹构成的外部阳螺纹 303，303′；它的梯形螺纹由形成贴紧面的中心肩部的横向环形贴紧表面307 隔开，直径最小的一级阳螺纹303′位于阳螺纹件的自由端309′上，所述自由 端309′为一个横向的环形表面。\n在直径最小的一级阳螺纹303′和自由端表面309′之间为一个有锥度的 外部支承表面311′。\n另一级阳螺纹303与阳螺纹件相对，它有一段没有螺纹的部分。该阳 螺纹包括有锥度的支承表面311和形成肩部的横向环形表面309。\n阴螺纹件2的内部包括与阳螺纹部分匹配的阴螺纹部分。\n阴螺纹件2包括由二级直的螺纹构成的阴螺纹304，304′，该二级直的 螺纹部分由形成贴紧面的中心肩部的横向环形贴紧表面308隔开，直径最 大的一级阴螺纹304位于阴螺纹件的横向环形自由端310附近。\n另外，阴螺纹件还包括与阳螺纹件支承表面311，311′相应的两个有锥 度的支承表面312，312′；和在与自由端310相对的阴螺纹件的末端上形成 肩部的横向环形表面310′。\n当装配时，阳螺纹303，303′装入阴螺纹304，304′中，中心肩部的贴紧 表面307，308的贴紧表面互相靠紧。横向端面309，309′与相应的肩部表面 310，310′接触，并对中心主要贴紧表面307，308形成辅助贴紧。\n阳螺纹件的支承表面311，311′与阴螺纹件的支承表面312，312′在径向 为过盈配合，产生大的金属对金属的接触压力，可保证螺纹连接对外部或 内部流体的密封。\n在没有示出的变型中，该螺纹和管接头连接可以具有普通的直螺纹部 分；而整体螺纹连接可以具有带锥度的螺纹部分。\n每一个螺纹可以具有两个带有相同或不同锥度、或连续锥度的有锥度 螺纹部分；单一螺纹的螺纹部分可以分级或不分级。\n在图1和图2中，螺纹部分示意性地用螺纹牙顶和螺纹根部的母线或 包络线表示。\n下面的图说明本发明的螺纹连接的螺纹的几种变型。\n图3表示图1所示的螺纹连接100中的梯形螺纹径向为过盈配合并且 牙顶为凸的圆形的有锥度的螺纹部分。\n图3B表示轴向横截面为传统的梯形形状的这种形式的螺纹连接的阳 螺纹21。该阳螺纹包括承载螺纹牙齿侧面23，非工作齿侧面25，螺纹牙顶 29和螺纹根部27。螺纹高度为h1，螺纹高度中点处的宽度为2.5mm(每英寸 5个螺纹)。\n螺纹牙顶和根部在具有相同的锥度的有锥度的表面上形成，该锥度为 由用母线37表示的“原始”锥和螺纹连接的轴线方向之间的峰值半角γ确定。\n除了与螺纹牙齿侧面的连接处以外，螺纹牙顶29和螺纹根部27为直 线形；这些连接处具有约为几分之一mm的半径，以限制螺纹根部的应力 集中和边缘的脆性；螺纹牙顶29和螺纹根部27以峰值半角γ在有锥度的表 面上形成。\n承载螺纹牙齿侧面23和非工作齿侧面25也为直线形，并分别与螺纹 连接的轴线的法线形成α和β角。\n在这种情况下，α为较小的负角(齿侧面23略微从螺纹根部27向外伸 出)，而β角为正角并且倾斜较大。\n螺纹牙齿侧面之间形成一个δ角，使梯形阳螺纹21的螺纹牙顶29比 其基底处的宽度较小。\n图3A表示阴螺纹。\n阴螺纹形状基本上为梯形，可与阳螺纹21装配在一起。阴螺纹的高度 h2比阳螺纹21的高度h1稍高，它们在高度中点的宽度均为2.5mm(每英寸5 个螺纹)。\n阴螺纹牙顶128和阴螺纹根部30与有锥度的表面相切或在该表面上形 成。该有锥度表面的峰值半角γ与阳螺纹的峰值半角相同。\n除了与螺纹牙齿侧面的连接处以外，阴螺纹根部30为直线形。该连接 处与阳螺纹一样，具有连接半径。\n在阴螺纹牙顶128的整个长度上都连续地作出凸的圆形，即在其宽度 上没有不连续点。\n阴螺纹牙顶的半径R3等于5mm(除了与齿侧面的连接处以外，该处的 连接半径较小，与阳螺纹的连接处半径相适应)。\n承载螺纹牙齿侧面24和非工作齿侧面26如同阳螺纹的相应齿侧面23、 25一样，与螺纹连接的轴的法线形成相同的α和β角。\n如图3C所示，当阴螺纹的凸的圆形阴螺纹牙顶128和阳螺纹的螺纹根 部27接触，使阳螺纹3装入阴螺纹部分4中时，由于几何尺寸关系(h2＞h1)， 在都是直线形的阳螺纹的螺纹牙顶29和阴螺纹的螺纹根部30之间产生一 个间隙。\n考虑到在形成螺纹连接后，贴紧表面7、8(见图1)互相靠紧，因此阳螺 纹件和阴螺纹件受轴向拉伸作用，使承载螺纹牙齿侧面23，24之间产生接 触压力。相反，在阳螺纹和阴螺纹的非工作齿侧面25，26之间形成间隙。\n阴螺纹的凸的圆形阴螺纹牙顶128和阳螺纹根部27之间的O点产生过 盈接触。O点基本上在圆形阴螺纹牙顶128和直线形螺纹根部27的中心。\n阴螺纹的凸的圆形阴螺纹牙顶128的曲率可增加本发明的螺纹连接抗 脱开或过大扭矩的能力。\n图7A示意性地表示现有技术的螺纹连接中，直线形的阴螺纹的螺纹牙 顶28和直线形的阳螺纹根部27之间的接触压力的分布。\n箭头PC表示在每一个接触点上局部接触压力的大小。可以看出，在接 触部分的每一个末端R、S、T、U上，接触压力PC的值较大。\n为了润滑螺纹部分和防止擦伤而加入的油脂封闭在接触部分内部。\n对于现有技术的螺纹连接，用给定扭矩Tf完成装配后，考虑到封闭在 接触部分中的润滑剂，为了恢复装配，所加的扭矩Ts的值要比Tf稍大。这 会造成阳螺纹件和阴螺纹件相对移动，并使密封装置的位置不适当。\n钻偏离的倾斜油井或甚至水平油井的最近的技术，要求管子和连接它 们的螺纹连接在油井中下降的过程中转动，因此，螺纹连接受到大的扭矩 作用。必需使这种转动不会导致工作中螺纹连接泄漏。\n同样，为了脱开螺纹连接，必须在与Tf相反的方向上加一个扭矩Tb。 在现有技术的螺纹连接中，这个扭矩的绝对值与装配扭矩Tf相同。\n图7B表示阴螺纹的阴螺纹牙顶128的微小曲率可以消除中间的接触压 力空缺现象；从而可通过产生中间接触压力的峰值，而消除将润滑剂封闭 在阴螺纹的阴螺纹牙顶128和过盈配合的阳螺纹的螺纹根部27之间。\n这样，为了使螺纹连接的扭矩过大或脱开螺纹连接，必需加一个绝对 值比Tf大很多的扭矩T。\n在根据图3改进的、和具有下列特性的VAM TOP式螺纹连接(Vallourec Oil & Gas公司1994年7月的VAM目录第940条)上进行装配和脱开试验：\n·L80 API等级的经过处理的低合金钢管(屈服强度为552MPa或更大)；\n·管子外径-177.8mm(7英寸)；\n·管壁厚度-10.36mm(29磅/英尺)；\n·每英寸螺纹长度上有5个螺纹；\n·螺纹锥度＝6.25％(γ＝1.79°)。\n对于4种不同的螺纹连接和不同的装配扭矩大小，测量了相对于扭矩 Tf的脱开扭矩Tb的值。\n对于所述的11次装配和脱开试验，Tf和Tb的绝对值的相对差别在3 ％～14％之间变化，平均值为7.5％。\n选择太小的曲率半径R3会导致中间接触压力峰值太尖锐，结果，会导 致在使用该螺纹连接几次后，螺纹材料塑化和/或螺纹擦伤；并还可造成承 载螺纹牙齿侧面23，24的宽度和最大可承受的轴向拉伸负荷的减小。曲率 半径R3的适宜值为2mm或更大。\n选择太大的曲率半径R3不会得到预期的效果，并可导致润滑剂被封闭 的危险；曲率半径R3的适宜值为60mm或更小，最好为20mm。\n通过将阳螺纹或阴螺纹的承载齿侧面作成稍微凸的圆形，以避免油脂 封闭在承载螺纹牙齿侧面的中间，可以改善本发明的螺纹使连接抗脱开或 过大扭矩的特性。\n图4表示图1所示的螺纹连接100的带有轴向过盈配合的梯形螺纹的 有锥度的螺纹部分。\n术语“轴向过盈的梯形螺纹”表示在WO 00/14441中所述的螺纹在其 螺纹高度中点处的螺纹宽度，比在配合螺纹部分的相应螺纹之间的空间的 在螺纹高度中点处的宽度大。这样，会使一个螺纹部分的两个螺纹齿侧面 与配合螺纹部分的相应齿侧面产生轴向过盈配合，或相反。\n图4B表示带有轴向横截面基本上为梯形的几个阳螺纹21。该阳螺纹 包括承载齿侧面23，作为非工作齿侧面的螺纹表面125，螺纹牙顶29和螺 纹根部27。\n螺纹牙顶和根部为直线形的(除了与螺纹牙齿侧面连接处以外，该处具 有大约为几分之一mm的半径，以限制螺纹根部的应力集中和边缘的脆性)， 并在带有同样锥度的有锥度表面上形成，该锥度由用螺纹连接的母线37表 示的“原始”锥和螺纹连接轴线的方向之间形成的峰值半角γ确定的。\n螺纹在其全长上具有一条螺旋形的槽31，该槽的轮廓是在其宽度的大 约中间，向着螺纹牙顶开放，并且其轴线基本上与螺纹连接的轴线垂直。\n槽31的轮廓为有圆形底部的V字形，V字二个分支之间的角度大约为 35°，槽61的底部的半径为0.4mm。\n槽在其开口处的宽度约为螺纹牙顶29的宽度的35％，而其深度约为阳 螺纹21的高度的60％。\n承载螺纹牙齿侧面23为直线形(如上所述，除了与螺纹牙顶和根部的 连接处以外)，并从螺纹根部稍微向外伸出。承载螺纹牙齿侧面相对于螺纹 连接轴线的法线的角α，为等于-3°的很小的负角。\n靠近螺纹牙顶29的螺纹表面125，在其全部宽度MP上作成凸的圆形； 除了与螺纹牙顶和螺纹根部的连接处以外，其均匀的曲率半径R1为几mm； 而该与螺纹牙顶和根部连接处的曲率半径较小，约为几分之一mm。\n在螺纹高度中点所作的非工作齿侧面的切线39与螺纹连接轴线的法线 形成一个A角。\n在螺纹高度中点所取的螺纹宽度为l1，而l3表示在螺纹高度中点的螺 纹齿之间的空间宽度，(l1+l3)的和等于螺纹螺距。\n图4A表示其形状与阳螺纹21的形状适应的几个梯形阴螺纹22。\n阴螺纹22具有4个直线形表面(除了与螺纹牙顶和根部的连接处以外， 该连接处具有大约为几分之一mm的半径，以限制在螺纹根部的应力集中 和边缘的脆性)；即：\n·承载齿侧面24；它从螺纹根部30向外伸出，并与螺纹连接轴线的法 线倾斜一个α角，该α角与阳螺纹承载齿侧面的角度相同；\n·非工作齿侧面26；它与螺纹连接的轴线的法线倾斜一个B角，该B 角比图4A的A角略大一些；\n·螺纹牙顶28；它作在峰值半角γ与阳螺纹部分上的相应的有锥度表 面的峰值半角相同的有锥度的表面上；\n·螺纹根部30；它也作在具有峰值半角γ的有锥度的表面上。\n角α和β不同，其差值δ使得在螺纹牙顶28处的阴螺纹22比在其基 底处窄。\nl2表示在螺纹高度中点处的阴螺纹宽度，而l4表示在螺纹高度中点处的 阴螺纹齿之间的空间宽度；(l2+l4)的和表示阴螺纹的螺距，它与阳螺纹的螺 距相同。\n在图4所示的螺纹连接的结构中，l1比l4大，l2比l3大。结果，在装配 过程中，根据螺纹部分锥度的不同，在给定时刻，阳螺纹的齿侧面23、螺 纹表面125与阴螺纹的两个齿侧面24、26接触；在继续装配时，如对这种 形式的螺纹中的“轴向过盈螺纹”所述那样，阳螺纹21和阴螺纹22轴向 过盈配合。\n图4C表示在装配过程中，第一次接触时，阳螺纹21和阴螺纹22的位 置。\n在共同宽度上分布的、带有α角的直线形承载螺纹牙齿侧面23、24接 触。\n螺纹牙顶29、28还与相应的螺纹根部30、27隔开一段距离。\n作为非工作齿侧面的螺纹表面125、26在点O处接触。点O在弧MP 上的位置距离M点比距离螺纹表面125上的P点更近；并且距离Q点，比 距离阴螺纹齿侧面26上的N点更近。因此，在作出槽31的阳螺纹牙顶侧 面上进行接触。\n接触向M点偏移是由于在螺纹高度中点处，凸的圆形螺纹表面125的 切线39的角度A比直线形的阴螺纹齿侧面26的固定角度B小造成的，点 O相应于凸的圆形螺纹表面125的切线与螺纹连接的轴线的法线形成B角 的点。\n当由于有锥度的螺纹部分的关系，装配继续在图4C所示的位置以外进 行时，阳螺纹本身楔入阴螺纹之间的空挡中；或相反，阴螺纹本身楔入阳 螺纹之间的空档中，使相应的螺纹牙齿侧面之间产生过盈的接触压力。当 由于螺纹的梯形形状和螺纹部分的锥度装配继续进行时，这个接触压力增 大。\n在没有槽的传统的梯形阳螺纹和阳螺纹中，因为螺纹由弹性模量大的 钢材制成，两个螺纹牙齿侧面迅速地、刚性很强地紧密贴紧，装配不能再 继续进行。\n如果螺纹的几何形状可以完美地再现，则这不是一个严重的缺点，但 情况并非如此。\n阳螺纹和阴螺纹宽度的正常加工公差±0.01mm容易产生0.02mm的轴 向过盈差或等于(l1-l4)或(l2-l3)的轴向配合松紧差。\n因为螺纹部分的锥度，这个轴向过盈差会造成阳螺纹件/阴螺纹件的位 置不同，特别是密封表面5、6的径向过盈不同，从而有引起工作中泄漏的 危险。\n向靠近凸的圆形螺纹表面125的螺纹牙顶29开放的槽31，受由在第一 个接触点以外的继续装配引起的过盈接触压力作用下的弯曲的作用，使阳 螺纹21的两个部分33，35变形。这样，槽31可使阳螺纹21的结构更有 挠性，并可降低螺纹表面125的刚度。\n当阳螺纹21的材料在其弹性区域内工作时，阳螺纹的两个部分33，35 的变形与接触压力成比例；近似地也可以认为实心的阴螺纹22是刚性的。 由槽31和挠性的非工作齿侧面之间的螺纹部分35所构成的弹簧刚度，由 该螺纹部分35的几何形状和制造螺纹的材料(例如钢)的弹性确定。\n阳螺纹的凸的圆形螺纹表面125的曲率可使槽最优地工作：在没有这 种曲率(即，如果非工作齿侧面为带有B角的直线形)的情况下，阳螺纹的齿 的两个螺纹部分33，35会因移动而更接近，这可使槽底部的半径R2大大减 小，使螺纹部分33，35的根部有剪断的危险。\n相反，阳螺纹的螺纹表面125的曲率可使凸的圆形的螺纹表面125逐 渐回转，这样，在继续装配过程中使该阳螺纹非工作齿侧面有挠性，和使 接触压力按Hertz理论分布。\n挠性的螺纹表面125的回转中心基本上位于挠性螺纹表面125的根部 的P点处。\n图4D表示在装配完成时螺纹的位置。\n槽31和挠性螺纹表面125之间的螺纹部分35转动一定角度，以适应 阳螺纹和阴螺纹齿侧面之间的容积。\n开始接触点O沿着弧MP在点P的方向上移动至O′。\n这个位移OO′是有利的，因为它表示在装配过程中不是总是利用非工 作齿侧面上的同一个点，这样，可限制擦伤的危险发生。\n因此，可以看出，最好使第一个接触点O在与P相对的弧MP的宽度 的一半上，并且如果可能，则靠近与P相对的末端M，即，在作出槽31的 螺纹牙顶29上。\n对于给定角度A和B，凸的圆形螺纹表面125的曲率半径R1确定位移 OO′。\n图8～图10中的图形是从研究根据图4改进的、具有下列特性的VAM TOP式螺纹连接(来自于Vallourec Oil & Gas公司1994年7月的VAM目录 940项)得出的：\n·L80API等级、经过处理的低合金钢管(屈服强度为552MPa或更大)；\n·管外径：177.8mm(7英寸)；\n·管壁厚度：10.36mm(29磅/英尺)；\n·螺纹螺距为6mm，锥度＝6.25％(γ＝1.79°)；\n·螺纹高度1.8mm，螺纹宽度3.5mm；\n·α＝-3°；B(阴螺纹非工作齿侧面角)＝13°；δ＝10°；\n·A(螺纹高度中点处的阳螺纹非工作齿侧面的角度)＝9°～14°；\n·阳螺纹凸的圆形非工作齿侧面的半径R1＝5～20mm；\n·夹紧度(或轴向过盈)FA＝0～0.14mm(目标值为0.04mm)；\n·槽深＝1mm，开口处槽宽＝1.4mm；\n·槽底部半径R2＝0.4mm；\n·槽底部中心离开承载螺纹牙齿侧面2.3mm。\n图8的图形表示对于角A在9°至14°范围的不同值，沿着图4所示 的挠性螺纹表面125的弧MP，接触点O的位移DC与非工作齿侧面的夹紧 度FA的函数关系。\n图8表示，角度A越大，螺纹表面125的移动DC越快。\n当A角小于B角时，可以看出，开始接触点O位于与回转中心P相对 一侧的弧MP的一半宽度上。\n因为点O有在M点以外的弧MP外面的危险，因此A角不能小于9°。\n因为对一些配合不好的阳螺纹件和阴螺纹件副，最后的接触点O′可能 超出P点以外，因此角度A的值不大于12°。\n另外，如同在两个直线形的螺纹牙齿侧面之间接触的情况一样，会在 螺纹根部造成应力集中，因此使接触点O′靠近P点并不是最优的方法。\n在目前情况下，角A的值为10°是较合适的，因为最后的接触点O′ 在最坏情况下，使应力的峰值出现在P点一侧的齿侧面宽度中点以外。\n图9表示对于同样的螺纹连接，螺纹表面125的回转角RFE与夹紧度 FA的函数关系。\n这里，当角A增大时，螺纹表面125的转动更快。\n为了用夹紧度限制转动幅度，选择较小的A角(10°)是重要的。\n这样，随着真正轴向过盈的变化，接触压力变化小。\n图10的曲线表示，对相同形式的螺纹连接，以及对于螺纹表面125的 各种曲率半径R1，在角A为常数以及等于10°的条件下，夹紧度FA对接 触点位移DC的影响。\n对于曲率半径R1＝20mm，当轴向过盈增大时，开始在M处接触，并且 接触点迅速沿着弧MP移动。\n曲率半径R1越小，接触点O越向着P点移动，位移随轴向过盈变化而 变化的速率较低。\n如果希望将开始接触点O保持在与P点相对的弧MP的宽度的中点上， 则半径R比5mm小很多是有害的。\n凸的圆形螺纹表面125的曲率半径R1应在3～30mm之间选择。\n在图4的螺纹情况下，与图3所示的带有凸的圆形螺纹牙顶的螺纹连 接情况一样，在脱开或扭矩过大的过程中，螺纹连接的强度增加；但在带 有凸的圆形非工作齿侧面和轴向过盈的螺纹情况下，强度的增加比在图3 的螺纹情况下大；然而，强度增大的机理与图7所示的机理相同。\n使用与图8～10的试验所用相同的、但几何特性不同，而是与图4的 几何特性相反的两个螺纹连接进行的装配和脱开试验发现，强度大大改善。 即：阳螺纹件为传统的带有直线形表面的阳螺纹，而阴螺纹件包括带有凸 的圆形非工作齿侧面的阴螺纹和向阴螺纹牙顶开放的槽。\n对于凸的圆形的阴螺纹非工作齿侧面的切线和螺纹连接轴线的法线 (在螺纹高度的中点取)之间的角度为11°，阴螺纹的凸的圆形非工作齿侧面 的半径R1为10mm，和轴向过盈为0.02mm的情况，一个螺纹连接的脱开扭 矩Tb提高至装配扭矩Tf的130％，而另一个螺纹连接则提高至装配扭矩Tf 的123％。\n图5为图4的变型。在图5中，阳螺纹21也具有齿侧面宽度中点处的 角A的凸的圆形螺纹表面125，但没有槽。\n然而，阴螺纹22上有槽32，该槽可使阴螺纹的直线形非工作齿侧面 26弯曲，在装配过程中，与在过盈接触状态下的凸的圆形螺纹表面125相 适应。\n在图5的结构中，角A比角B大。从图5C和5D可看出，这种结构使 第一个接触点O在作有槽32的阴螺纹牙顶28一侧的挠性非工作齿侧面26 的一半宽度上。这种结构也可使接触点的位移OO′向着回转中心Q偏移。\n另外，图5所示的螺纹连接的功能与图4所示的螺纹连接功能相同。\n图6表示带有在称为楔形螺纹或宽度可变的螺纹的梯形螺纹的直的螺 纹部分上的槽和凸的圆形非工作齿侧面的螺纹，在图2所示的螺纹管连接 300中的应用。这种带有楔形螺纹的螺纹部分在专利US Re 30647中已作了 说明。\n图6B的阳螺纹303′包括宽度可变的燕尾式梯形螺纹。\n梯形阳螺纹包括：\n·与螺纹连接的轴线平行的直线形的螺纹牙顶329；\n·直线形和与螺纹连接的轴线平行的螺纹根部327；\n·从螺纹根部327向外伸出的直线形的作为非工作齿侧面的螺纹表面 325；非工作齿侧面和螺纹连接轴线的法线之间的角度β为负角；\n·半径为R1的凸的圆形承载齿侧面323(在与螺纹牙顶和根部的连接处 外面)。\n齿侧面323使在螺纹高度中点处的切线339与螺纹连接轴线的法线形 成A角。\nβ角和A角使螺纹在其螺纹牙顶329处比在其基底(燕尾螺纹)处宽。\n当离开螺纹件的自由端的螺纹宽度增加(结果使螺纹齿之间的空间减 小)即在图7B中l3.1比l32大时，这些螺纹的螺距不变且具有变化的宽度。\n图6A表示相应的阴螺纹304′。\n阴螺纹322为宽度变化的已知的燕尾式螺纹，并与阳螺纹321匹配。\n螺纹牙顶328和螺纹根部330为直线形，并与螺纹连接的轴线平行。\n承载齿侧面324和非工作齿侧面326也为直线形；它们都从螺纹根部 330向外伸出，使相应的与螺纹连接轴线的法线所夹的B角和β角为负角。\n螺纹的高度一半处的宽度l2向着螺纹件的自由端逐渐减小，使图6A中 的l2.1比l2.2大。\n另外，阴螺纹322在其全长上包括一条螺旋形的槽332。槽的轮廓为其 轴线基本上与螺纹连接的轴线垂直，并向着螺纹牙顶328开放。\n该槽的V字形轮廓，其圆形底部的半径R2＝0.4mm。\n如图6C所示，当将阳螺纹303′，阴螺纹304′一个装在另一个中时，开 始时宽度小的螺纹的空档部分较宽；但在装配过程中，这个间隙减小，直 至在给定时刻变为零为止。即：阳螺纹和阴螺纹承载齿侧面323、324在O 点处成点接触，而阳螺纹和阴螺纹的螺纹表面325、齿侧面326成分布接触。\n如图5所示，点O位于作出槽332的螺纹牙顶328侧的部分NQ上。\n如上所述，这是因为A角的绝对值比B角的绝对值小造成的。\n如果在螺纹牙齿侧面简单接触后继续进行装配，则较宽的螺纹进入较 窄的空档部分中，就会在齿侧面之间产生楔子作用的轴向过盈。如图4和 图5所示，当这种形式的螺纹部分的“楔”继续装入时，齿侧面会产生弹 性变形。\n优选承载齿侧面323作成凸的圆形形状，使槽332能让齿侧面进行这 种弹性变形。\n槽332和凸的圆形齿侧面323的作用与图4和图5所示的槽31、32与 凸的圆形螺纹表面125的作用相同。但在图5中，挠性齿侧面324为直线 形。\n根据与图7所示相同的机理，选择阳螺纹的承载齿侧面323的曲率半 径R1，可增加螺纹连接抗脱开或扭矩过大的能力。\n应当注意，图4～6所示的螺纹连接也可适用于WO94/29627所述的宽 度可变的楔形螺纹式的有锥度的螺纹部分。参考到上面的说明，技术熟练 的人可以容易地实现这种用途。\n本发明的范围还包括其他的螺纹管连接。\n这样，本发明的范围包括图4所示的具有轴向过盈和在装配结束时在 阳螺纹或阴螺纹中的一个螺纹的牙顶与匹配的螺纹根部之间有径向过盈的 螺纹管连接。\n本发明的范围还包括带有过盈的有锥度的螺纹部分的螺纹管连接；其 中，阳螺纹承载齿侧面或阴螺纹承载齿侧面为凸的圆形，和阳螺纹或阴螺 纹具有向螺纹牙顶开放的槽，以便适应由于工作中拉抻、压缩或弯曲应力 的变化引起的承载齿侧面之间的接触的变化。\n在具有直线形承载齿侧面的实心螺纹(没有槽的)中，这种接触的变化会 在所述承载侧面上产生疲劳裂纹。\n本发明的所述或没有说明的不同实施例适用于整体的螺纹连接和螺纹 与管接头的连接。\n还可以制造如图11所示的螺纹管连接。这种螺纹管连接中的梯形阴螺 纹(图11A)具有直线形表面，而相应的阳螺纹(图11B)具有一般的梯形形状， 而承载齿侧面123为凸的圆形，如图6B所示那样。\n如同在图3A、图3B一样，阳螺纹的高度h1比阴螺纹的高度h2略小， 并且阳螺纹或阴螺纹的宽度比相应螺纹之间的间隙宽度略小。这样，在装 配后(图11C)，阴螺纹28的牙顶径向与阳螺纹根部27有过盈；而在阳螺纹 的螺纹牙顶和阴螺纹的螺纹根部30之间有径向间隙。另外，阳螺纹承载齿 侧面123和阴螺纹承载齿侧面24紧贴接触，而在阳螺纹的非工作齿侧面25 和阴螺纹的非工作齿侧面26之间有轴向间隙。\n阴螺纹22的齿侧面为实心的，而阳螺纹21有一条与图4中的槽相同 的槽31。该槽可以适应工作时接触压力的变化。\n如上所述，当非工作齿侧面为凸的圆形表面(见图4和图5)时，除了对 扭矩过大和脱开过程中的强度有影响外，阳螺纹承载齿侧面123的曲率可 以控制承载齿侧面123，24之间的接触宽度和接触位置。\n当阴螺纹承载齿侧面作成凸的圆形和阳螺纹承载齿侧面为直线形时， 也可得到同样的效果。\n带有有锥度的螺纹部分和称为“粗糙螺纹”(例如在EP 454147或JP 08281061中所述的螺纹)的螺纹的螺纹连接，也可以得到相同的效果。这时， 在装配结束时，阳螺纹和阴螺纹的承载齿侧面紧贴接触，而阳螺纹和阴螺 纹的非工作齿侧面接触。至少一个螺纹部分的螺纹包括一个承载齿侧面或 非工作齿侧面；或凸的圆形承载与非工作齿侧面。