專利名稱:新型井泵管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種井用潛水電泵出水管的井內(nèi)相互聯(lián)接的井泵管,即井口支承架與井用潛水電泵出水口之間的金屬管。
背景技術(shù):
井泵管處于水井內(nèi),在軸向不僅承受井用潛水電泵與井泵管及聯(lián)接附件如螺栓螺帽、止水密封墊的重量的荷載,而且還承受著管內(nèi)水壓力荷載;環(huán)向承受管內(nèi)水壓荷載,還承擔(dān)潛水電泵轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的扭矩荷載。由于井泵管受力條件相對惡劣,因而對井泵管的強(qiáng)度有較高的要求,故現(xiàn)有的井泵管都是鋼材制的鋼井泵管,即兩端固定著聯(lián)接法蘭的鋼管。又因潛水電泵必須定期提出井外保養(yǎng)和檢修,為了便于安裝和拆卸,每根井泵管的長度受到限制,現(xiàn)有的井泵管的長度為3m。由于井內(nèi)潮濕,鋼井泵管在井內(nèi)不斷被銹蝕,所以制鋼井泵管時(shí)必須預(yù)留銹蝕厚度,因而鋼井泵管的管壁較厚,如流量為50m3/h、揚(yáng)程1.0MPa井用潛水電泵配套的鋼井泵管外直徑89mm,管壁厚3.2mm,鋼井泵管笨重,每根鋼井泵管重22.31kg,一般水井口到潛水電泵的深度為35m-150m,如以50m計(jì)算,50m長的井泵管重約370kg,在提出井外保養(yǎng)和檢修安裝、拆卸時(shí),勞動強(qiáng)度很大,安裝、拆卸難度大。即使管壁厚達(dá)3.2mm,使用壽命短,約十年左右,現(xiàn)在市售價(jià)135元/根,投資大。由于井內(nèi)潮濕,井泵管壁內(nèi)、外兩面被銹蝕程度不均勻,管壁內(nèi)、外表面粗糙度增大,輸送水的阻力驟增,輸送50m3/h流量的能量損失率為0.171,耗電量大,運(yùn)行費(fèi)用高。尋找一種使用壽命長、節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用的井泵管,是二十年來農(nóng)田水利建設(shè)的一個(gè)難題。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有鋼井泵管笨重、使用壽命短、水阻大的不足,本發(fā)明提供一種輕便、使用壽命長、水阻小的井泵管。
現(xiàn)有鋼井泵管上述的不足之處是制造井泵管的材料造成的,因此,本發(fā)明的技術(shù)方案是選用重量輕、耐銹蝕、具有一定強(qiáng)度的合金材料來制成井泵管,能承受聯(lián)接起來井泵管的重量荷載和管內(nèi)水壓力荷載及潛水電泵轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的扭矩荷載,還經(jīng)得住正常檢修安裝、拆卸的沖擊,并且工藝性較好,以便聯(lián)接法蘭與井泵管的焊接或機(jī)械聯(lián)接。
本發(fā)明的井泵管包括金屬管和金屬管兩端的聯(lián)接法蘭,兩個(gè)聯(lián)接法蘭與金屬管為一體,在聯(lián)接法蘭分布著通孔,其特征是所說的金屬管是鋁合金管或鎂合金管,聯(lián)接法蘭有一與金屬管相配的內(nèi)孔,內(nèi)孔套在金屬管外。一般本井泵管的金屬管的管壁厚度為2mm,對于流量較大的井泵管,應(yīng)增加金屬管的管壁厚度,一般管壁厚度不大于3mm。
上述井泵管的聯(lián)接法蘭可用下述的材料及固定方式。
一 聯(lián)接法蘭與金屬管焊接在一起,聯(lián)接強(qiáng)度較高。如聯(lián)接法蘭的材料與金屬管的材料相同,可降低焊接難度。
二 在鋁合金管或鎂合金管的兩端設(shè)置著卡環(huán),卡環(huán)套在金屬管外與金屬管焊接為一體,金屬管兩端的聯(lián)接法蘭是鋼聯(lián)接法蘭,鋼聯(lián)接法蘭有一與金屬管相配的內(nèi)孔,內(nèi)孔套在金屬管外,在內(nèi)孔邊緣有下凹的環(huán)形階梯,下凹的階梯嵌套在卡環(huán)外并與卡環(huán)粘接為一體,鋼聯(lián)接法蘭的內(nèi)側(cè)套在金屬管外,內(nèi)孔也可與金屬管粘接為一體。這樣節(jié)約鋁合金或鎂合金材料,降低成本,保證了井泵管的聯(lián)接強(qiáng)度。如卡環(huán)的材料與金屬管的材料相同,可降低焊接難度。
為了增加鋼聯(lián)接法蘭與金屬管的聯(lián)接強(qiáng)度,在卡環(huán)內(nèi)側(cè)分布著若干螺孔,為防止漏水,螺孔只有一端與卡環(huán)內(nèi)側(cè)面相通,在鋼聯(lián)接法蘭有若干與螺孔位置相對應(yīng)的通孔,緊固螺釘穿過通孔擰入螺孔中,在鋼聯(lián)接法蘭與卡環(huán)粘接時(shí),把卡環(huán)與鋼聯(lián)接法蘭緊固為一體,便于粘接操作。
本發(fā)明的井泵管采用重量輕、耐銹蝕、具有一定強(qiáng)度和硬度的鋁合金或鎂合金材料來制成井泵管的金屬管,能承受了聯(lián)接起來井泵管重量的荷載和管內(nèi)水壓力荷載及潛水電泵轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的扭矩荷載,還經(jīng)得住正常檢修安裝、拆卸的沖擊,并且工藝性較好。避免了由于井內(nèi)潮濕,鋼井泵管不斷被銹蝕,金屬管內(nèi)表面被銹蝕粗糙度增大輸送水的阻力驟增的不足,供水過程中能量損失率低,因耐銹蝕,制造時(shí)不需預(yù)留銹蝕厚度,金屬管壁薄,重量輕。以實(shí)施例一為例,金屬管的外直徑84mm,管壁厚1.4mm,長3m,包括兩個(gè)聯(lián)接法蘭重3.75kg,供流量為50m3/h,能量損失率為0.0692,與現(xiàn)有鋼管井泵管相比,耗電量小,運(yùn)行費(fèi)用明顯降低,現(xiàn)在市售價(jià)可降到115元/根,投資成本低,便于推廣。使用壽命可達(dá)三十年,井深如以50m計(jì)算,50m長的井泵管重約62.5kg,便于提出井外保養(yǎng)和檢修時(shí)安裝、拆卸,也便于運(yùn)輸,勞動強(qiáng)度低。這樣,重量減輕83.2%,輸送50m3/h流量的能量損失率降低60%,售價(jià)可減少14.8%,壽命增加兩倍,平均每年的運(yùn)行費(fèi)用更低。
圖1是本發(fā)明的井泵管實(shí)施例一的軸向剖視圖。
圖2是本發(fā)明的井泵管實(shí)施例二的軸向剖視圖。
圖3是圖2中右上角聯(lián)接法蘭與井泵管聯(lián)接處的局部放大圖。
圖4是本發(fā)明的井泵管實(shí)施例三的軸向剖視圖。
圖5是圖4中右上角聯(lián)接法蘭與井泵管聯(lián)接處的局部放大圖。
上述圖中1、聯(lián)接法蘭 2、通孔 3、焊接縫 4、內(nèi)孔 5、金屬管 6、卡環(huán)7、階梯 8、焊接縫 9、沉頭孔 10、緊固螺釘 11、通孔 12、螺孔具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例及其附圖對本發(fā)明的井泵管詳細(xì)說明,但本發(fā)明的井泵管不局限于下述的實(shí)施。
圖1中的井泵管具有金屬管5,在金屬管5的兩端均有一個(gè)聯(lián)接法蘭1,兩個(gè)聯(lián)接法蘭1與金屬管5為一體,在聯(lián)接法蘭1均勻分布著六個(gè)用于穿螺栓的通孔2,本實(shí)施例的金屬管5為鋁合金管,兩端的聯(lián)接法蘭1是與金屬管5材料相同的鋁合金法蘭,鋁合金的聯(lián)接法蘭1有一與金屬管5相配的內(nèi)孔4,內(nèi)孔4套在金屬管5外與金屬管5由聯(lián)接法蘭1兩面的焊接縫3焊接在一起。
本實(shí)施例的金屬管5的外直徑84mm,管壁厚1.4mm,長3m,包括兩個(gè)聯(lián)接法蘭1重3.75kg,供流量為50m3/h、揚(yáng)程1.0MPa的潛水泵配套使用。
本井泵管的實(shí)施例二見圖2,實(shí)施例二也是在金屬管5的兩端均有一個(gè)聯(lián)接法蘭1,兩個(gè)聯(lián)接法蘭1與金屬管5為一體,在聯(lián)接法蘭1均勻分布著六個(gè)通孔2,本實(shí)施例的金屬管5為鋁合金管,金屬管5的兩端設(shè)置著卡環(huán)6,卡環(huán)6的材料與金屬管5的相同,卡環(huán)6套在金屬管5外由兩側(cè)面的焊接縫8與金屬管5焊接為一體,金屬管5兩端的聯(lián)接法蘭1是鋼聯(lián)接法蘭,聯(lián)接法蘭1有一與金屬管5相配的內(nèi)孔4,內(nèi)孔4套在金屬管5外,在內(nèi)孔4邊緣有下凹的環(huán)形階梯7,下凹的階梯7嵌套在卡環(huán)6外并與卡環(huán)6粘接為一體,聯(lián)接法蘭1的內(nèi)側(cè)套在金屬管5外,內(nèi)孔4與金屬管5之間也有粘接劑,把兩者粘接為一體,參見圖3。這樣節(jié)約鋁材料,降低成本,保證了井泵管的聯(lián)接強(qiáng)度。
本井泵管的實(shí)施例三見圖4,本實(shí)施例與實(shí)施例二的不同之處是在卡環(huán)6內(nèi)側(cè)均布著六個(gè)螺孔12,螺孔12只有一端與卡環(huán)6內(nèi)側(cè)面相通,為另一端封閉的盲孔,在聯(lián)接法蘭1有六個(gè)與螺孔12位置相對應(yīng)的通孔11,緊固螺釘10穿過通孔11擰入螺孔12中,參見圖5,其它結(jié)構(gòu)與實(shí)施例二相同。
上述三個(gè)實(shí)施例的金屬管5的材料是GB/T3190-1996變形鋁合金6063。
本井泵管實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一的相同,金屬管5的材料是GB/T3190-1996變形鋁合金6063,聯(lián)接法蘭1的材料是GB/T15115-1994壓鑄鋁合金YL104。聯(lián)接法蘭1的材料還可采用GB/T15115-1994壓鑄鋁合金YL108或YL112。
本井泵管的實(shí)施例五、六的結(jié)構(gòu)分別與實(shí)施例二、實(shí)施例三的相同,金屬管5的材料是GB/T3190-1996變形鋁合金6063,卡環(huán)6的材料是GB/T15115-1994壓鑄鋁合金YL104??ōh(huán)6的材料還可采用GB/T15115-1994壓鑄鋁合金YL108或YL112。
本井泵管的實(shí)施例七、八、九的結(jié)構(gòu)分別與實(shí)施例一、二、三的相同,金屬管5的材料均是鎂合金管,如GB/T5156-1985的MB2、MB8。
本井泵管的實(shí)施例十的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一的相同,金屬管5的材料是鎂合金管GB/T5156-1985的MB2,聯(lián)接法蘭1的材料是MB8。
本井泵管的實(shí)施例十一、十二的結(jié)構(gòu)分別與實(shí)施例二、實(shí)施例三的相同,金屬管5的材料是鎂合金管GB/T5156-1985的MB2,卡環(huán)6的材料是MB8。
對于流量較大的井泵管,如直徑150mm的金屬管5,應(yīng)增加金屬管5的管壁厚度,一般管壁厚度不大于3mm。
上述實(shí)施例選用的材料參見中國標(biāo)準(zhǔn)出版社2003年1月出版的《常用金屬材料手冊》下冊。
權(quán)利要求
1.一種新型井泵管,它包括金屬管和金屬管兩端的聯(lián)接法蘭,兩個(gè)聯(lián)接法蘭與金屬管為一體,在聯(lián)接法蘭分布著通孔,其特征是所說的金屬管是鋁合金管或鎂合金管,聯(lián)接法蘭有一與金屬管相配的內(nèi)孔,內(nèi)孔套在金屬管外。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型井泵管,其特征是聯(lián)接法蘭與金屬管焊接在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型井泵管,其特征是聯(lián)接法蘭的材料與金屬管的材料相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型井泵管,其特征是金屬管的兩端設(shè)置著卡環(huán),卡環(huán)套在金屬管外與金屬管焊接為一體,金屬管兩端的聯(lián)接法蘭是鋼聯(lián)接法蘭,鋼聯(lián)接法蘭有一與金屬管相配的內(nèi)孔,內(nèi)孔套在金屬管外,在內(nèi)孔邊緣有下凹的環(huán)形階梯,下凹的階梯嵌套在卡環(huán)外并與卡環(huán)粘接為一體,鋼聯(lián)接法蘭的內(nèi)側(cè)套在金屬管外。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型井泵管,其特征是在卡環(huán)內(nèi)側(cè)分布著若干螺孔,螺孔只有一端與卡環(huán)內(nèi)側(cè)面相通,在鋼聯(lián)接法蘭有若干與螺孔位置相對應(yīng)的通孔,緊固螺釘穿過通孔擰入螺孔中。
6.根據(jù)權(quán)利要求4、5所述的新型井泵管,其特征是卡環(huán)的材料與金屬管的相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的新型井泵管,其特征是金屬管的材料是GB/T3190-1996變形鋁合金6063。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的新型井泵管,其特征是金屬管的管壁厚度不大于3mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的新型井泵管,其特征是金屬管的管壁厚度不大于3mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的新型井泵管,其特征是金屬管的管壁厚度不大于3mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型井泵管,它包括金屬管和兩端的聯(lián)接法蘭,聯(lián)接法蘭與金屬管為一體,在聯(lián)接法蘭分布著通孔,其特征是所說的金屬管是鋁合金管或鎂合金管,聯(lián)接法蘭有一與金屬管相配的內(nèi)孔,內(nèi)孔套在金屬管外。聯(lián)接法蘭與金屬管焊接為一體,也可在金屬管的兩端設(shè)置與金屬管為一體的卡環(huán),聯(lián)接法蘭可用鋼聯(lián)接法蘭,鋼聯(lián)接法蘭套在金屬管外,在鋼聯(lián)接法蘭有下凹的環(huán)形階梯,下凹的階梯嵌套在卡環(huán)外并與卡環(huán)粘接為一體。本井泵管重量輕、耐銹蝕、使用壽命長、水阻小,運(yùn)行成本低。
文檔編號F16L9/02GK1563771SQ200410012238
公開日2005年1月12日 申請日期2004年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月14日
發(fā)明者張國祥, 傅敬娥 申請人:張國祥