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