本發(fā)明涉及管狀螺紋部件，更準(zhǔn)確的說涉及這些管狀螺紋部件中的一些、尤其是油或氣井的鉆探或開采用的管的端部的保護(hù)器。

背景技術(shù)：

這里，所謂“部件”是指油氣井鉆探或開采用的任何元件或配件，具有至少一個連接體或連接部或者甚至螺紋端部，用于通過螺紋與另一部件裝配起來以與該另一部件一起構(gòu)成管狀螺紋接頭。例如，所述部件可以是長度較長(尤其是長度約為十來米)的管狀元件，例如長度為數(shù)十厘米的管或管狀套筒、或者這些管狀元件的配件(懸掛裝置或稱“hanger”、截面改變構(gòu)件或稱“cross-over”、安全閥、鉆具接頭或稱“tooljoint”、“子件(sub)”等)。

所述部件一般彼此裝配在一起以在烴井或類似井中下伸，構(gòu)成鉆桿、套管柱(“casing”)或襯管管柱(“l(fā)iners”)或者甚至油管柱(“tubing”)(開采管柱)。

api5ct規(guī)范由美國石油協(xié)會(api)發(fā)布，等同于國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(iso)發(fā)布的iso11960:2004標(biāo)準(zhǔn)，管理用作套管柱或油管柱的管，api5b規(guī)范定義用于這些管的標(biāo)準(zhǔn)螺紋。

api規(guī)范7定義用于旋轉(zhuǎn)鉆桿的具有凸肩的螺紋連接體。

管狀螺紋接頭部件的生產(chǎn)廠家同樣開發(fā)出具有特殊螺紋幾何形狀的優(yōu)質(zhì)(premium)螺紋接頭、以及尤其是在機械強度和密封性方面賦予其更好工作性能的特殊裝置。

螺紋連接體往往具有一個或兩個螺紋部，螺紋部的螺紋大致呈梯形，具有在朝向相關(guān)螺紋元件自由端部的螺紋側(cè)上的導(dǎo)向面、在接合螺紋的相對側(cè)上的承載面、非零寬度的牙頂和同樣非零寬度的牙底，承載面和導(dǎo)向面的朝向大致垂直于螺紋元件的軸線(例如，根據(jù)api標(biāo)準(zhǔn)，api偏梯形螺紋對于承載面具有+3°的傾斜度，而對于導(dǎo)向面具有+10°的傾斜度)。

還存在三角形螺紋或圓形螺紋，這類螺紋同樣具有導(dǎo)向面和承載面，其牙頂和齒底寬度大致為零，但是其現(xiàn)在非常少用，因為其松脫(jump-out)危險性高。

前述部件可具有公螺紋端部，用于擰緊于另一鉆探或開采部件的母螺紋端部上。因此，在部件從其生產(chǎn)線下線的時間與其使用的時間之間，而且還在兩次相繼使用之間，其公端部和母端部必須盡可能少地受到損壞、污染和劣化。可明白的是，實際上，不僅必須要保護(hù)螺紋、而且還要保護(hù)各有特殊和輔助功能尤其以在使用階段時確保密封性的可能的支承面和擋靠部不受腐蝕、灰塵、沖擊(或撞擊)影響。

另外，前述部件的端部一般剛好在裝配之前被涂以具有防卡性能的潤滑劑。

現(xiàn)在越來越流行通過結(jié)合在連接體上即在螺紋部上、支承面上、擋靠部上以薄層施加的涂層和表面處理來取代這種潤滑劑。

例如，尤其在文獻(xiàn)us6027145、ep1211451和fr2892174中提出用在工廠施加的基于固體潤滑微粒的干潤滑劑的預(yù)定厚度的薄層，來取代最后刷在部件端部上的潤滑劑。

這些表面處理和涂層具有適合于兩個連接體裝配的操作狀況或已裝配狀態(tài)的硬度、潤滑、防腐蝕性能，必須使連接體的保護(hù)器適于在產(chǎn)品的這些操作階段之外的情況，尤其是在貯存、操作和運輸期間的情況，以保護(hù)連接體預(yù)防出現(xiàn)有損于產(chǎn)品效能的機械脫落和污染(砂粒、碎屑)。

涂層又稱為潤滑涂層，為固體或半固體、干或半干型。其具有在25℃為500mpa.s至在25℃超過5000mpa.s的包含在極大范圍上的粘度性能，其中一些甚至可稱為“黏附劑”，即其在被施加于連接體表面上之后可能粘附于與之接觸的物體，尤其是會粘附到觸及連接體涂覆表面的操作人員的手指上。相反，其他的可為剛性，具有一定硬度。這些是方便裝配兩個連接體的所需的性能，但對于螺紋連接體的保護(hù)器會存在問題。實際上，保護(hù)器必須保護(hù)連接體防沖擊，必須緊固于連接體，必須具有剛性本體。

為了獲得保護(hù)，一般要如api5ct規(guī)范(12.2段)所要求的，在管狀螺紋接頭部件的公端部和母端部上配置保護(hù)器。已經(jīng)提出過許多這種類型裝置，尤其是在ep0148807、us2006/0042709、wo2005/075877和wo2005/024282中，特別是后三份文獻(xiàn)提出在工廠預(yù)先涂以潤滑劑的接頭用的保護(hù)器。已表明，其中一些具有保護(hù)裝置在安裝時受損壞、氣密性和防濕性不足的危險性。

保護(hù)器是其主要功能是保護(hù)公或母連接體的工作表面防機械沖擊的裝置。工作表面可以是一個或多個螺紋部、一個或多個支承面、一個或多個擋靠部。保護(hù)器一般大致呈圓柱形，一般具有位于與保護(hù)器自由端部相對的端部處的稱為減振器的防機械沖擊緩沖器、本體、緊固件。一般適于使保護(hù)器緊固到連接體上的解決方案是將保護(hù)器擰緊到連接體的螺紋部上。該解決方案允許與精確定位相關(guān)聯(lián)的簡單安裝行動。因此，保護(hù)器具有螺紋部，螺紋部能擰緊到連接體的螺紋部上。其螺紋與連接體螺紋往往類型相同并且螺距相同。

還有，除在連接體上施加涂層和進(jìn)行表面處理外，保護(hù)器還配有密封件，用于提高具有連接體工作表面的空間的防濕性或者氣密性。密封件一般附接在保護(hù)器上，其制造形狀和材料使密封件比起保護(hù)器的極高剛性的本體來說具有增強的柔性，以使密封件表面的一部分與面對的連接體表面接觸以實現(xiàn)密封接觸。

但是，本申請人發(fā)現(xiàn)，這些已知的解決方案不能建立令人滿意的水密性。

文獻(xiàn)us7284770提出一種保護(hù)器，保護(hù)器具有安裝在保護(hù)器本體上的兩個密封圈；密封圈的材料與保護(hù)器本體的材料不同，特別是其材料硬度低于保護(hù)器本體的材料硬度，例如彈性體材料；兩個密封圈在兩個分開的部位進(jìn)行密封，其中在管狀部件的遠(yuǎn)端部處進(jìn)行第一密封，而在管狀部件的側(cè)表面上進(jìn)行第二密封。這兩個密封圈與保護(hù)器本體結(jié)合，允許在保護(hù)器在部件端部的一部分上已安裝好的狀態(tài)下獲得氣密或防濕或防塵區(qū)域。在已擰緊狀態(tài)下，遠(yuǎn)端部的環(huán)形表面同時與保護(hù)器本體的一部分和環(huán)形密封圈相接觸。該解決方案允許部件端部的一部分甚至抵靠保護(hù)器本體，而保護(hù)器本體的剛度高于密封圈材料的剛度，且保護(hù)器本體會限制在密封圈上施加的作用力和力矩。本申請人已發(fā)現(xiàn)，環(huán)形部件遠(yuǎn)端部處的密封性可能會受損，尤其是因為密封圈未被適當(dāng)保持在位。實際上會發(fā)生當(dāng)保護(hù)器擰緊到部件的一端部上時，環(huán)形密封圈會被移動、扭曲，因而不再能確保密封功能。密封圈還可能在僅操作保護(hù)器時脫失。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本申請人已確定，這種情況通過在將保護(hù)器擰緊到部件上的期間防止環(huán)形密封圈不適當(dāng)移動、通過提高在環(huán)形密封圈與連接體的環(huán)形遠(yuǎn)端部之間的接觸所產(chǎn)生的密封質(zhì)量而可被改善。

本發(fā)明的一方面是能將環(huán)形密封圈安置到座槽中，降低在操作保護(hù)器期間、或者在將保護(hù)器擰緊到連接體上時由連接體在密封圈上施加的力矩作用下該密封圈整個或者部分地意外脫離座槽的危險。

本發(fā)明還可通過避免所述密封圈或者所述密封圈的一部分在保護(hù)器收起后仍粘附于連接體，來降低保護(hù)器的環(huán)形密封圈對連接體造成污染的危險。實際上，管狀部件要貯存一段時間，而保護(hù)器就安置在部件端部上。有時會發(fā)生密封圈的一部分粘附于與之接觸的端部表面，從而會污染部件端部的工作表面。

本發(fā)明的另一方面是提出一種解決方案，其通過提出一種寬度大于遠(yuǎn)端部寬度的環(huán)形密封圈，來提高環(huán)形密封圈在環(huán)形遠(yuǎn)端表面上所提供的密封性。因此，部件遠(yuǎn)端部只接觸環(huán)形密封圈。這可提高形成的密封的可靠性，還可提高由部件遠(yuǎn)端部與環(huán)形密封圈之間摩擦所導(dǎo)致的保護(hù)器在連接體上的緊固力矩的牢固性。

本發(fā)明的另一方面是提出在將保護(hù)器布置到部件端部上時固定在其座槽中的一種密封件，特別是提出這樣一種環(huán)形密封圈：當(dāng)環(huán)形端表面在所述密封圈上施加力矩時，密封圈在其座槽中的轉(zhuǎn)動被阻止，即便在保護(hù)器擰緊到部件上結(jié)束時也如此。

本發(fā)明的另一方面是提出端部密封圈用的座槽，槽在保護(hù)器布置到部件端部上時防止密封圈扭絞。

本發(fā)明旨在改進(jìn)這種情況，尤其是在實施簡化性和堅固性方面，同時獲得高質(zhì)量密封性和監(jiān)察可能性。

本發(fā)明是一種用于烴井鉆探或者開采的管狀部件的螺紋連接體的保護(hù)器，螺紋連接體設(shè)有遠(yuǎn)端表面，保護(hù)器具有主本體、環(huán)形座槽，環(huán)形密封圈布置于環(huán)形座槽中，所述環(huán)形座槽具有底部、彼此間隔開的外側(cè)壁和內(nèi)側(cè)壁這兩個側(cè)壁，每個側(cè)壁都具有側(cè)壁基部分和側(cè)壁外部分和以及上部面，兩個側(cè)壁外部分限定具有寬度au的開口，其特征在于，兩個側(cè)壁基部分之間的間距a大于所述寬度au，以便能將第一環(huán)形密封圈安置到環(huán)形座槽中、繼而使第一環(huán)形密封圈保持于環(huán)形座槽中。

在一種實施方式中，遠(yuǎn)端表面具有寬度b；并且，所述寬度au大于寬度b，使得在擰緊狀態(tài)下，螺紋連接體的呈環(huán)形的所述遠(yuǎn)端表面僅與第一環(huán)形密封圈接觸。

在一種實施方式中，環(huán)形密封圈具有至少一個凹槽，所述至少一個凹槽能與設(shè)在環(huán)形座槽中的至少一個階臺配合。

在一種實施方式中，環(huán)形密封圈具有多個凹槽，所述多個凹槽分布在環(huán)形密封圈的圓周上；并且，環(huán)形座槽具有多個階臺，所述多個階臺能與所述多個凹槽配合。

在一種實施方式中，環(huán)形密封圈具有內(nèi)部面、外部面和下部面；并且，至少一個凹槽位于內(nèi)部面(37)或外部面或下部面上。

在一種實施方式中，凹槽具有v形或u形的輪廓。

在一種實施方式中，環(huán)形密封圈具有上部面，上部面大致呈平面，或者上部面呈圓錐狀或凹陷狀或凸起狀，其凹凸高度小于環(huán)形密封圈的平均高度的1/4。

在一種實施方式中，保護(hù)器具有第二密封裝置，用于與管狀部件的外側(cè)壁進(jìn)行密封。

在一種實施方式中，底部呈平面形狀，或者是包覆下部面的環(huán)面部分。

在一種實施方式中，底部具有至少一個凹口，用以方便操作人員取出環(huán)形密封圈及更換環(huán)形密封圈。

在一種實施方式中，環(huán)形密封圈由硬度在30至60肖氏硬度a之間的彈性體材料制成。

根據(jù)另一方面，本發(fā)明是一種用于烴井鉆探或開采的管狀螺紋接頭部件，其包括配有至少一個螺紋部及具有環(huán)形端表面的連接體，所述部件配有根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的保護(hù)器，保護(hù)器被擰緊在所述部件的螺紋部上。

在一種實施方式中，環(huán)形端表面僅與環(huán)形密封圈接觸。

所謂“外連接體”，是指一部件的配有機加工和/或修磨成的表面用以與對應(yīng)的母部分形成接頭的部分，所謂“本體”，是指部件的在前述部分之外并配有壓制而成的表面的部分。外連接體一般具有一個或多個位于外側(cè)壁上的螺紋部，對應(yīng)的母連接體在部件內(nèi)側(cè)壁上具有一個或多個對應(yīng)的螺紋部。

出于簡化考慮，下文在用于公連接體的保護(hù)器的一些實施方式中描述本發(fā)明。但是，本發(fā)明完全適合于母連接體用的保護(hù)器，保護(hù)不會僅限于公連接體。

附圖說明

通過參照附圖和下面進(jìn)行的詳細(xì)說明，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將體現(xiàn)出來，附圖中：

圖1是管狀部件的連接體的示意剖面圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的保護(hù)器和管狀部件連接體在已裝配好的狀態(tài)下的示意細(xì)部剖面圖。

圖3是根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的環(huán)形密封圈的軸向示意圖。

圖4是根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的保護(hù)器本體的局部透視示意圖。

圖5是根據(jù)本發(fā)明的同一種實施方式的用于公端部的保護(hù)器的剖面示意圖。

附圖不僅可用于補充本發(fā)明，而且必要時還可有助于定義本發(fā)明。但這些附圖對于本發(fā)明的范圍不是限制性的。

具體實施方式

本發(fā)明旨在改進(jìn)保護(hù)(用于烴井或類似井鉆探或開采的)管狀螺紋接頭的管狀部件的螺紋端部，以在其從生產(chǎn)線下線時間與使用(保護(hù)裝置可能進(jìn)行多次裝卸)時間之間、而且也在兩次相繼使用之間防止受到機械損壞、防(化學(xué)和物料)污染、防劣化(腐蝕)，最大限度地減少能與管狀部件的環(huán)形遠(yuǎn)端表面形成密封的環(huán)形密封圈在操作保護(hù)器時或者在將保護(hù)器裝配到管狀部件上時脫離其座槽的危險。

圖1以剖面圖示出具有管形本體2和至少一個公連接體1的管狀部件的一部分。公連接體一般在管形本體上機加工而成。管形本體具有外側(cè)壁15和內(nèi)側(cè)壁14。圖1所示的公連接體1具有主軸線x1。

公連接體1具有外螺紋部11，外螺紋部11用于通過另一管狀部件的對應(yīng)母連接體的內(nèi)螺紋部(未示出)被擰緊到該另一管狀部件的母連接體上。公連接體1在外側(cè)連接表面10上還具有環(huán)形外表面12、環(huán)形內(nèi)表面5、密封表面6和內(nèi)側(cè)壁14。

管狀部件的公連接體1終止于大致橫向朝向的環(huán)形遠(yuǎn)端表面5。該環(huán)形遠(yuǎn)端表面可以如圖1所示是呈平面的單一表面，可替換地，其還可以是非平面的，例如呈圓錐形。環(huán)形遠(yuǎn)端表面可替換地還可以由通過環(huán)形棱邊或者轉(zhuǎn)接圓角連接在一起的兩個環(huán)形錐形表面組成?？蛇x地，所述兩個環(huán)形錐形表面之一可以是密封表面，直接連接于與內(nèi)側(cè)壁14相連接的第二環(huán)形平表面。

一般來說，環(huán)形遠(yuǎn)端表面是連接內(nèi)側(cè)壁14與外側(cè)連接表面10的表面。密封表面6和環(huán)形遠(yuǎn)端表面可以由連接部分7分開。可選地，環(huán)形遠(yuǎn)端表面可具有抵靠表面8，抵靠表面能在擰緊狀態(tài)下承靠在相應(yīng)的母連接體的相應(yīng)表面上以形成密封表面或力矩傳遞表面。環(huán)形遠(yuǎn)端表面的軸向長度可為數(shù)毫米，例如0至4毫米。

公連接體的環(huán)形遠(yuǎn)端表面5是環(huán)形內(nèi)表面。母連接體的環(huán)形遠(yuǎn)端表面是環(huán)形外表面。

遠(yuǎn)端表面是位于連接體的螺紋部下游的環(huán)形表面。當(dāng)一個部件的第一元件軸向定位成更靠近所述部件的自由端部時，部件的第一元件位于部件的第二部件下游。當(dāng)一個部件的第一元件軸向定位成離所述部件的自由端部較遠(yuǎn)時，部件的第一元件位于部件的第二元件的上游。

環(huán)形遠(yuǎn)端表面具有徑向?qū)挾萣。更準(zhǔn)確的說，尤其是當(dāng)環(huán)形遠(yuǎn)端表面不是單一表面、而是由多個表面連接形成的表面時，寬度b理解為是環(huán)形遠(yuǎn)端表面的構(gòu)成表面在垂直于軸線x1的平面中的投影的最小半徑與最大半徑之差。該投影必然是呈具有較小半徑和較大半徑的環(huán)的形式。

寬度b可定義為是遠(yuǎn)端面8的寬度，條件是該遠(yuǎn)端面為平面。

連接體的環(huán)形外表面12可具有外止動面、外支承表面(也稱為密封表面)和/或具有外螺紋11的區(qū)域與管形本體2的外側(cè)壁15之間的連接表面。

連接螺紋部11可具有完整螺紋和漸消或不完整螺紋。實際上，當(dāng)螺紋部為圓錐形時，其可分成完整螺紋子部分和漸消或不完整螺紋子部分，所述完整螺紋子部分的型廓恒定，沒有不規(guī)則性或不完全部(例如飛邊之類)，所述漸消或不完整螺紋子部分的高度逐漸降低，其型廓可具有不規(guī)律性或者不完全性，以便在牙頂與牙底之間設(shè)置間隙。不完整螺紋幾乎不承受擰緊作用力，因為不完整螺紋與接合部分的螺紋的表面未接觸。

公連接體1還可具有一個或多個金屬/金屬密封表面(位于螺紋部下游、螺紋部上游或者兩個螺紋部分之間)，其與母連接體的密封表面相對應(yīng)。公連接體1還可具有兩個外螺紋部。

圖2是本發(fā)明的一種實施方式的在具有軸線x2的平面中的細(xì)部剖面圖。根據(jù)本發(fā)明的保護(hù)器20具有大致圍繞軸線x2呈回轉(zhuǎn)狀的主本體21、和至少一個環(huán)形密封圈25。保護(hù)器20還具有壁31、至少一個螺紋部19，螺紋部19能與連接體1的螺紋部11嚙合。保護(hù)器20和連接體1在圖2上示出處于已裝配好的狀態(tài)。

由于保護(hù)尤其是機械保護(hù)，因此本體21應(yīng)具有一定剛性，同時能夠至少部分地吸收撞擊。為此，本體21例如可在適當(dāng)?shù)哪＞咧杏脽崴苄圆牧献⑺芏?。在可有利地被使用的不同種類的熱塑性材料中，尤其可舉出聚碳酸基混合物如聚碳酸酯-聚酯(pc-pbt或者pc-pet)以及高密度(pe-hd)或者超高密度(pe-uhd)聚乙烯(pe)。

2011版api5ct規(guī)范在其附件i中提出針對螺紋部保護(hù)裝置的要求，尤其是針對三種溫度(-46、+21和+66℃)下的偏斜度(在45°)和抗軸向沖擊強度的最小值。

例如，更特別的是可選擇dow公司生產(chǎn)的以dmba-8904-nt7為名銷售的pe-hd、或者basell公司生產(chǎn)的以lupolen4261aguv6005為名銷售的pe-hd、ticona公司生產(chǎn)的以gur5113為名銷售的pe-uhd、或者bayer公司生產(chǎn)的以makroblends7916為名銷售的pc-pbt。

本體21可選地可(至少)部分地呈蜂窩狀，尤其是在其厚部中，以便更好地吸收撞擊。

本體21還可用加強件例如金屬裙部進(jìn)行加固，以加強其剛性或者提高其抗沖擊強度。

在圖2所示的實施方式中，本體21具有形成蓋子的徑向隔板34。在未示出的變型中，徑向隔板34設(shè)有開口，甚至不配置這種徑向隔板。

在圖2所示的實施方式中，保護(hù)器20具有環(huán)形座槽22，其能接納和保持環(huán)形密封圈25。

環(huán)形密封圈25布置在環(huán)形座槽22中。環(huán)形座槽由環(huán)形座槽底部24、外側(cè)壁29a和內(nèi)側(cè)壁29b限定。環(huán)形座槽具有環(huán)形座槽自由部分，其允許將環(huán)形密封圈插入環(huán)形座槽中。

外側(cè)壁29a和內(nèi)側(cè)壁29b布置成環(huán)形密封圈被保持在其座槽中。外側(cè)壁29a和內(nèi)側(cè)壁29b分別具有外側(cè)壁外部分32a和內(nèi)側(cè)壁外部分32b。外側(cè)壁29a和內(nèi)側(cè)壁29b分別具有外側(cè)壁內(nèi)部分33a和內(nèi)側(cè)壁內(nèi)部分33b。

外側(cè)壁外部分32a和內(nèi)側(cè)壁外部分32b限定環(huán)形座槽自由部分且限定開口43。外側(cè)壁外部分32a和內(nèi)側(cè)壁外部分32b彼此相面對。外側(cè)壁外部分32a和內(nèi)側(cè)壁外部分32b之間的間距用au表示。開口43具有寬度au。這些寬度相對于保護(hù)器的軸線x2徑向測定。開口允許密封圈插入座槽中。寬度au選擇成使得密封圈能在通過開口被插入座槽中時彈性變形。該開口還允許在保護(hù)器處于擰緊在所述連接體上的擰緊狀態(tài)時使密封圈與連接體的環(huán)形遠(yuǎn)端表面接觸。所謂環(huán)形物體的總寬度，是指環(huán)形物體相對于中心的最遠(yuǎn)點距離與環(huán)形物體相對于環(huán)形物體中心的最近點距離之差，或者甚至是環(huán)形物體的最大半徑與較小半徑之差。

開口的有效寬度au小于環(huán)形密封圈的總寬度a，這可使密封圈保持在環(huán)形座槽中。密封圈在保護(hù)器操作期間意外脫失的危險減低至最小程度。

外側(cè)壁外部分32a和內(nèi)側(cè)壁外部分32b部分地圍繞環(huán)形密封圈的上部面30。

圖3所示的環(huán)形密封圈25是主截面大致呈矩形的墊圈或環(huán)27，具有下部面28、上部面30、外部面36和內(nèi)部面37。

座槽側(cè)壁和座槽底部與環(huán)形密封圈25的形狀基本吻合，以便提高對所述密封圈的保持。因此，密封圈在運輸期間或者在保護(hù)器已擰緊在連接體上的期間沒有扭曲。當(dāng)外側(cè)壁外部分32a和內(nèi)側(cè)壁外部分32b部分地貼合環(huán)形密封圈的形狀時，這種效應(yīng)得到增強。

在圖2所示的實施方式中，環(huán)形座槽底部呈平面，這允許單向地分布在密封圈上施加的作用力，有助于避免密封圈扭曲。

在未示出的變型中，環(huán)形座槽底部是包覆下部面28的環(huán)面部分，所述下部面28則是相對應(yīng)的環(huán)面部分。這允許增大密封圈與座槽底部之間的接觸面。

環(huán)形座槽自由部分允許連接體1的遠(yuǎn)端表面8接觸自由環(huán)形密封圈的上部面30的一部分。

環(huán)形密封圈的上部面30呈平面；或者上部面30具有略呈圓錐狀或凹陷狀或凸起狀的形狀，即這類形狀的凹凸高度小于環(huán)形密封圈的高度的1/4，環(huán)形密封圈的高度定義為環(huán)形密封圈的上部面與下部面間隔開的平均距離。在圓錐形形狀的情況下，凸部高度是內(nèi)部面37與外部面39之間的厚度差。在凸起狀或者凹陷狀形狀的情況下，則其為高點與低點距下部面28的距離差。

環(huán)形密封圈25不呈圓形截面。

環(huán)形密封圈25的總寬度a大于連接體1的遠(yuǎn)端表面的寬度b。

特別是，環(huán)形密封圈25具有有效表面，該有效表面為上部面30的通過環(huán)形座槽開口允許呈自由狀的部分。該有效表面具有有效寬度au，即開口43的寬度，其小于總寬度a。這可最大限度地減小密封圈在保護(hù)器操作期間意外脫失的危險。

通過與環(huán)形座槽22的如下結(jié)構(gòu)相結(jié)合，環(huán)形密封圈粘附在連接體的遠(yuǎn)端表面上的危險降至最?。涵h(huán)形座槽22的結(jié)構(gòu)具有彼此間隔開的外側(cè)壁29a和內(nèi)側(cè)壁29b這兩個壁，環(huán)形密封圈25布置在環(huán)形座槽中，并且每個側(cè)壁具有側(cè)壁基部分33a、33b和側(cè)壁外部分32a、32b。

有效寬度au大于連接體1的遠(yuǎn)端表面8的寬度b。因此，遠(yuǎn)端部8與環(huán)形密封圈之間的接觸面最大化，這一方面可提高裝配密封性，另一方面允許能在保護(hù)器與連接體之間通過密封圈施加更大的擰緊力矩，從而提高防止保護(hù)器意外或不適宜旋松的性能。

另外的優(yōu)點是，遠(yuǎn)端表面8不與保護(hù)器本體直接接觸，從而避免保護(hù)器與遠(yuǎn)端表面8之間不同性質(zhì)的接觸。實際上，遠(yuǎn)端表面不與保護(hù)器座槽直接接觸，或者不與保護(hù)器本體接觸。

密封圈40用柔性材料、即彈性可變形材料，也就是可明顯恢復(fù)其初始形狀的材料制成。環(huán)形密封圈25用彈性體材料制成。彈性體的粘彈性能導(dǎo)致與高彈性模量固體如鋼或塑料相比大不相同的摩擦系數(shù)的性能。彈性體的高柔性允許其貼合對應(yīng)表面的凹凸部(relief)。本申請人認(rèn)識到，遠(yuǎn)端表面與兩種材料的異質(zhì)接觸是不期望的，所述兩種材料之一是粘彈性材料而另一種是非粘彈性材料，它們的性能、尤其是摩擦方面的性能大不相同。

所述材料可提供大于200％的斷裂伸長率。為此，其例如可用耐腐蝕、耐化學(xué)侵蝕尤其是耐工業(yè)溶劑和耐酸侵蝕、以及耐長時間紫外線輻射、同時保持機械性能的柔性材料注射而成。在有利地可使用的不同種類的材料中，尤其可舉出氯丁橡膠彈性體如lanxess公司制造的baypren210、乙烯丙烯橡膠epdm如杜邦的nordel或dow公司或者vistalonesso-chimie公司制造的iphydrocarbonrubber(陶氏塑料)、腈、或者布置于聚烯烴基質(zhì)中的這些材料之一。密封圈40可以由所述材料構(gòu)成。

保護(hù)器在連接體上的擰緊力矩主要由連接體的螺紋部施加于保護(hù)器上的力矩分量和連接體的表面在保護(hù)器的密封表面上施加的力矩分量組成。

在環(huán)形密封圈處獲得的使保護(hù)器擰緊于連接體上的擰緊力矩分量，產(chǎn)生于環(huán)形遠(yuǎn)端表面與環(huán)形密封圈之間的摩擦系數(shù)和接觸力，還產(chǎn)生于環(huán)形密封圈與保護(hù)器的環(huán)形座槽之間的摩擦系數(shù)。

圖3示出本發(fā)明一種實施方式的環(huán)形密封圈25，其具有環(huán)27和設(shè)在環(huán)27中的至少一個凹槽26，凹槽能與設(shè)在圖4的環(huán)形座槽22中的階臺(décrochement)23配合。這可阻止環(huán)形密封圈在其座槽中轉(zhuǎn)動，允許獲得由與凹槽間的接觸力導(dǎo)致的在環(huán)形密封圈處使保護(hù)器擰緊到連接體上的擰緊力矩。這降低了將保護(hù)器在連接體上擰緊的擰緊力矩分量相對環(huán)形密封圈在座槽上的摩擦系數(shù)的依賴性。因此，這可減小意外旋松的危險。

在一實施變型中，環(huán)形密封圈具有多個凹槽26，所述多個凹槽能與設(shè)在環(huán)形座槽22中的多個階臺23配合。這可使環(huán)形密封圈經(jīng)受較大的擰緊力矩，阻止所述環(huán)形密封圈轉(zhuǎn)動的作用力分布在不同的凹槽之間。這還可減小環(huán)形密封圈在凹槽處斷裂的危險。

凹槽26在徑向平面中的輪廓大致呈u形或者v形。

凹槽26具有第一凹槽壁39a、第二凹槽壁39b、以及這些凹槽壁之間的大致相應(yīng)于內(nèi)側(cè)壁的連接表面。凹槽壁39a、39b大致平坦，與內(nèi)側(cè)壁的切面相交處形成30°至135°之間的角度。這可使凹槽26嚙合到環(huán)形座槽22的相應(yīng)的階臺23即保護(hù)器的壁的階臺中，以防止所述密封圈在環(huán)形座槽中轉(zhuǎn)動。

在圖3上，環(huán)27的內(nèi)部面37具有多個凹槽26?？商鎿Q地或以補充的方式，一個或者多個凹槽可以實施在環(huán)的外部面36上。還可替換地或者以補充的方式，一個或者多個凹槽36可以實施在環(huán)27的下部面28上。

有利地，對于母端部用的保護(hù)器的實施方式，保護(hù)器則是母端部保護(hù)器，具有環(huán)形密封圈并且在環(huán)27的外部面36中設(shè)有多個凹槽，保護(hù)器的環(huán)形座槽的外側(cè)壁則具有對應(yīng)地實施的階臺。

圖4示出本發(fā)明一種實施方式的保護(hù)器本體，為使附圖清楚簡明起見，未示出環(huán)形密封圈25。保護(hù)器20具有環(huán)形座槽22，環(huán)形座槽中設(shè)有至少一個階臺23，階臺能接納凹槽26。

這可阻止環(huán)形密封圈25在座槽22中轉(zhuǎn)動，甚至由此阻止環(huán)形密封圈25相對于保護(hù)器本體轉(zhuǎn)動。因此，通過遠(yuǎn)端表面8擰緊連接體1時施加的力矩由環(huán)形密封圈傳輸?shù)奖Ｗo(hù)器。環(huán)形密封圈可在擰緊狀態(tài)下使保護(hù)器鎖定在連接體上，降低保護(hù)器意外松脫的機率。

在圖4所示的實施方式中，環(huán)形座槽具有多個階臺23，所述多個階臺設(shè)在環(huán)形座槽22的內(nèi)側(cè)壁29b上，與設(shè)在環(huán)形密封圈25的環(huán)27的內(nèi)部面37上的所述多個凹槽26相對應(yīng)。

在圖5上，凹槽壁39a、39b支承在環(huán)形座槽的階臺壁23a、23b上。因此，環(huán)形密封圈與環(huán)形座槽相嚙合。這允許分配和增大抵抗連接體通過所述連接體1的遠(yuǎn)端表面8在保護(hù)器20上施加的扭矩的抗扭作用力。

凹槽壁與階臺壁之間的微小間隙可設(shè)置用于方便安裝，和補償保護(hù)器的元件隨溫度膨脹而造成的尺寸變化。

在未示出的變型中，環(huán)形座槽具有至少一個凹口，凹口設(shè)在環(huán)形座槽的底部中。凹口允許由下部面接近環(huán)形密封圈，從而使得更易于從環(huán)形座槽取出該密封圈，例如用以進(jìn)行密封圈更換操作，而這不會影響密封圈在連接體的遠(yuǎn)端表面上提供的密封質(zhì)量。

密封圈在保護(hù)器上的定位和安裝可避免連接體的其他部分、特別是螺紋部的各元件與密封圈接觸，從而避免所述螺紋部對密封圈造成損壞。

在一種實施方式中，環(huán)形密封圈25位于環(huán)形座槽22限定的空間的內(nèi)部。

接納環(huán)形密封圈25的環(huán)形座槽22可限制用于密封圈的彈性體材料量。

在已安裝好的狀態(tài)下或者在擰緊過程中，環(huán)形密封圈25不與保護(hù)器的螺紋部11接觸，這可避免螺紋部的凸棱對所述密封圈造成的任何損壞。

外側(cè)壁29a和內(nèi)側(cè)壁29b的幾何形狀可極大地減小密封圈意外脫失的危險，在保護(hù)器未擰緊在待保護(hù)連接體上時尤其如此。