基于逆向工程的油套管特殊螺纹参数三坐标检测方法
发布时间：2021-08-28 15:03
为了获取油套管特殊螺纹的精确几何参数,以便根据产品实物来建立油套管接头计算机三维模型,进而在接头强度失效分析中进行计算机有限元力学模拟计算,或者在逆向工程中进行产品的优化设计,对油套管特殊螺纹参数的检测方法进行了研究。本文通过分析油套管接头结构建立了测量空间坐标系,根据螺纹结构规划了测点路线和测点数目,利用三坐标测量机获取螺纹表面测点数据。借鉴逆向工程中“由点到线”的思路,利用一条测点路线的数据点,结合直线间距离算法、直线拟合算法和直线方程算法等方法得到了螺纹各个参数的检测方法,并利用MATLAB软件实现了交点计算和直线拟合计算的计算机编程,从而得到了一种油套管特殊螺纹参数的检测方法。以一种油套管特殊螺纹接头为例进行了螺纹参数的检测试验,对本文方法的检测值和实际值进行了对比,结果证实本文方法本文检测方法误差小、精度高、检测过程便捷且具有实用性。结合所有测点路线的数据点和逆向工程技术,通过UG软件进行了螺纹的逆向建模。对三维模型进行参数检测,结果证实该模型精度高,同时证实了本文测点路线规划和测点数目设计合理且适用于偏梯形螺纹。本文的检测方法可以得到螺纹参数的具体值,进而可以根据实际情况进...
【文章来源】：西安石油大学陕西省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
某一种油套管特殊螺纹接头结构示意图
西安石油大学硕士学位论文8螺纹大端，与密封面相接的一端为螺纹小端。螺纹大端处，螺纹牙底面与管体外表面重合，这种情况下，理论上将会有一部分螺纹牙的牙顶直径大于管柱外表面直径，但是实际上先有管体再在管体两端接头部分加工螺纹，从而造成这部分螺纹牙不完整，呈现不完整状态。同时这部分的螺纹牙承载能力也较差，所以油套管特殊螺纹主要依靠完整的螺纹牙承载轴向拉力，不完整部分的螺纹牙只承载一部分的轴向拉力。因此，对于油套管特殊螺纹接头，其螺纹部分将会出现两个锥度，包括不完整螺纹牙的锥度和完整螺纹牙的锥度，不完整螺纹牙的锥度一般认为是0，完整螺纹牙的锥度为理论锥度，如图2-2所示。通常所说的油套管特殊螺纹锥度实际上是完整螺纹牙中的锥度，对于螺纹总体，不完整螺纹牙只占一部分，更多的是完整螺纹牙部分，起主要作用的也是完整螺纹牙部分，所以本文主要研究完整螺纹牙部分，本文研究的螺纹部分皆指的是完整螺纹牙部分。图2-2螺纹部分示意图2.1.2密封面油套管特殊螺纹接头通常采用的密封结构是金属-金属密封[27]，常见的密封形式包括：锥面-锥面密封、柱面-柱面密封、球面-球面密封、球面-锥面密封、球面-柱面密封，如图2-3所示。图2-3常见的密封形式不完整螺纹牙部分完整螺纹牙部分(a)锥面-锥面密封(b)柱面-柱面密封(d)球面-锥面密封(c)球面-球面密封(e)球面-柱面密封锥面-锥面柱面-柱面-锥面球面-柱面球面球面-球面
西安石油大学硕士学位论文8螺纹大端，与密封面相接的一端为螺纹小端。螺纹大端处，螺纹牙底面与管体外表面重合，这种情况下，理论上将会有一部分螺纹牙的牙顶直径大于管柱外表面直径，但是实际上先有管体再在管体两端接头部分加工螺纹，从而造成这部分螺纹牙不完整，呈现不完整状态。同时这部分的螺纹牙承载能力也较差，所以油套管特殊螺纹主要依靠完整的螺纹牙承载轴向拉力，不完整部分的螺纹牙只承载一部分的轴向拉力。因此，对于油套管特殊螺纹接头，其螺纹部分将会出现两个锥度，包括不完整螺纹牙的锥度和完整螺纹牙的锥度，不完整螺纹牙的锥度一般认为是0，完整螺纹牙的锥度为理论锥度，如图2-2所示。通常所说的油套管特殊螺纹锥度实际上是完整螺纹牙中的锥度，对于螺纹总体，不完整螺纹牙只占一部分，更多的是完整螺纹牙部分，起主要作用的也是完整螺纹牙部分，所以本文主要研究完整螺纹牙部分，本文研究的螺纹部分皆指的是完整螺纹牙部分。图2-2螺纹部分示意图2.1.2密封面油套管特殊螺纹接头通常采用的密封结构是金属-金属密封[27]，常见的密封形式包括：锥面-锥面密封、柱面-柱面密封、球面-球面密封、球面-锥面密封、球面-柱面密封，如图2-3所示。图2-3常见的密封形式不完整螺纹牙部分完整螺纹牙部分(a)锥面-锥面密封(b)柱面-柱面密封(d)球面-锥面密封(c)球面-球面密封(e)球面-柱面密封锥面-锥面柱面-柱面-锥面球面-柱面球面球面-球面
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Bezier曲线的特殊螺纹密封面参数化设计[J]. 张颖,练章华. 中国安全生产科学技术. 2019(11)
[2]油套管接头密封面检测方法研究[J]. 王洋洋,张晓梅,杨紫晔. 云南化工. 2019(08)
[3]套管特殊扣结构特性分析[J]. 白松. 内燃机与配件. 2019(04)
[4]复杂曲面的三坐标测量机采样参数选取[J]. 陈大伟,陈岳坪,杨翊,周晓慧. 机械设计与制造. 2018(01)
[5]逆向工程在汽车制造中的应用[J]. 肖冰,孟凡荣. 汽车零部件. 2017(12)
[6]逆向工程技术在箱体零件设计中的应用[J]. 邱海飞. 工具技术. 2017(12)
[7]油气井特殊螺纹接头连接安全性研究[J]. 莫丽,涂炼,付强,王磊. 中国安全生产科学技术. 2017(08)
[8]三坐标测量螺纹量规的可行性论证[J]. 张欣,李凌梅,孙梅,马艺清,刘佳丽. 国外电子测量技术. 2017(07)
[9]大尺寸圆锥螺纹量规基面中径测量方法[J]. 张波,曾燕华,张文建,唐冬梅. 上海计量测试. 2017(01)
[10]偏梯形螺纹中径牙厚样板校准方法及测量不确定度评定[J]. 吉楠,卫尊义,白小亮,冯娜,艾裕丰,李光峰. 石油管材与仪器. 2015(06)
硕士论文
[1]石油螺纹标准量具的三坐标测量机检测方法[D]. 赵卿.天津大学 2016
[2]基于UG二次开发的汽车曲面造型技术研究[D]. 张容嘉.长春理工大学 2013
[3]基于三坐标测量技术在石油用螺纹量规校准中的应用[D]. 冯娜.西安石油大学 2010
[4]石油管螺纹自动检测装置的研制[D]. 杨析.西安理工大学 2007
本文编号：3368737
【文章来源】：西安石油大学陕西省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
某一种油套管特殊螺纹接头结构示意图
西安石油大学硕士学位论文8螺纹大端，与密封面相接的一端为螺纹小端。螺纹大端处，螺纹牙底面与管体外表面重合，这种情况下，理论上将会有一部分螺纹牙的牙顶直径大于管柱外表面直径，但是实际上先有管体再在管体两端接头部分加工螺纹，从而造成这部分螺纹牙不完整，呈现不完整状态。同时这部分的螺纹牙承载能力也较差，所以油套管特殊螺纹主要依靠完整的螺纹牙承载轴向拉力，不完整部分的螺纹牙只承载一部分的轴向拉力。因此，对于油套管特殊螺纹接头，其螺纹部分将会出现两个锥度，包括不完整螺纹牙的锥度和完整螺纹牙的锥度，不完整螺纹牙的锥度一般认为是0，完整螺纹牙的锥度为理论锥度，如图2-2所示。通常所说的油套管特殊螺纹锥度实际上是完整螺纹牙中的锥度，对于螺纹总体，不完整螺纹牙只占一部分，更多的是完整螺纹牙部分，起主要作用的也是完整螺纹牙部分，所以本文主要研究完整螺纹牙部分，本文研究的螺纹部分皆指的是完整螺纹牙部分。图2-2螺纹部分示意图2.1.2密封面油套管特殊螺纹接头通常采用的密封结构是金属-金属密封[27]，常见的密封形式包括：锥面-锥面密封、柱面-柱面密封、球面-球面密封、球面-锥面密封、球面-柱面密封，如图2-3所示。图2-3常见的密封形式不完整螺纹牙部分完整螺纹牙部分(a)锥面-锥面密封(b)柱面-柱面密封(d)球面-锥面密封(c)球面-球面密封(e)球面-柱面密封锥面-锥面柱面-柱面-锥面球面-柱面球面球面-球面
西安石油大学硕士学位论文8螺纹大端，与密封面相接的一端为螺纹小端。螺纹大端处，螺纹牙底面与管体外表面重合，这种情况下，理论上将会有一部分螺纹牙的牙顶直径大于管柱外表面直径，但是实际上先有管体再在管体两端接头部分加工螺纹，从而造成这部分螺纹牙不完整，呈现不完整状态。同时这部分的螺纹牙承载能力也较差，所以油套管特殊螺纹主要依靠完整的螺纹牙承载轴向拉力，不完整部分的螺纹牙只承载一部分的轴向拉力。因此，对于油套管特殊螺纹接头，其螺纹部分将会出现两个锥度，包括不完整螺纹牙的锥度和完整螺纹牙的锥度，不完整螺纹牙的锥度一般认为是0，完整螺纹牙的锥度为理论锥度，如图2-2所示。通常所说的油套管特殊螺纹锥度实际上是完整螺纹牙中的锥度，对于螺纹总体，不完整螺纹牙只占一部分，更多的是完整螺纹牙部分，起主要作用的也是完整螺纹牙部分，所以本文主要研究完整螺纹牙部分，本文研究的螺纹部分皆指的是完整螺纹牙部分。图2-2螺纹部分示意图2.1.2密封面油套管特殊螺纹接头通常采用的密封结构是金属-金属密封[27]，常见的密封形式包括：锥面-锥面密封、柱面-柱面密封、球面-球面密封、球面-锥面密封、球面-柱面密封，如图2-3所示。图2-3常见的密封形式不完整螺纹牙部分完整螺纹牙部分(a)锥面-锥面密封(b)柱面-柱面密封(d)球面-锥面密封(c)球面-球面密封(e)球面-柱面密封锥面-锥面柱面-柱面-锥面球面-柱面球面球面-球面
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Bezier曲线的特殊螺纹密封面参数化设计[J]. 张颖,练章华. 中国安全生产科学技术. 2019(11)
[2]油套管接头密封面检测方法研究[J]. 王洋洋,张晓梅,杨紫晔. 云南化工. 2019(08)
[3]套管特殊扣结构特性分析[J]. 白松. 内燃机与配件. 2019(04)
[4]复杂曲面的三坐标测量机采样参数选取[J]. 陈大伟,陈岳坪,杨翊,周晓慧. 机械设计与制造. 2018(01)
[5]逆向工程在汽车制造中的应用[J]. 肖冰,孟凡荣. 汽车零部件. 2017(12)
[6]逆向工程技术在箱体零件设计中的应用[J]. 邱海飞. 工具技术. 2017(12)
[7]油气井特殊螺纹接头连接安全性研究[J]. 莫丽,涂炼,付强,王磊. 中国安全生产科学技术. 2017(08)
[8]三坐标测量螺纹量规的可行性论证[J]. 张欣,李凌梅,孙梅,马艺清,刘佳丽. 国外电子测量技术. 2017(07)
[9]大尺寸圆锥螺纹量规基面中径测量方法[J]. 张波,曾燕华,张文建,唐冬梅. 上海计量测试. 2017(01)
[10]偏梯形螺纹中径牙厚样板校准方法及测量不确定度评定[J]. 吉楠,卫尊义,白小亮,冯娜,艾裕丰,李光峰. 石油管材与仪器. 2015(06)
硕士论文
[1]石油螺纹标准量具的三坐标测量机检测方法[D]. 赵卿.天津大学 2016
[2]基于UG二次开发的汽车曲面造型技术研究[D]. 张容嘉.长春理工大学 2013
[3]基于三坐标测量技术在石油用螺纹量规校准中的应用[D]. 冯娜.西安石油大学 2010
[4]石油管螺纹自动检测装置的研制[D]. 杨析.西安理工大学 2007
本文编号：3368737
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