СКВАЖИННЫЙ ОГОЛОВОК

Заявляемая полезная модель относится к области оборудования для водоснабжения, а именно для герметизации обсадной трубы скважины.
Из уровня техники известны устройства для герметизации обсадной трубы, включающие соосно установленные крышку и прижимной фланец, содержащие центральные осевые отверстия, уплотнительное кольцо между ними, набор стяжных резьбовых элементов, расположенных в соосных отверстиях крышки и прижимного фланца.
Известен скважинный оголовок, отличающийся тем, что нижняя поверхность крышки и верхняя поверхность прижимного фланца снабжены плоскими кольцевыми площадками, при этом плоская кольцевая площадка крышки дополнительно снабжена бортиком, высота которого меньше высоты уплотнительного кольца. [Патент RU №142465, МПК F17D 5/00, дата приоритета 13.08.2013, дата публикации 27.06.2014]
Известен скважинный оголовок, отличающийся тем, что центральное отверстие прижимного фланца выполнено с диаметром, меньшим среднего диаметра резинового кольца, а меньший диаметр конической поверхности бурта крышки превышающим средний диаметр резинового кольца. [Патент RU №122141, МПК F16L 1/06, дата приоритета 28.06.2012, дата публикации 20.11.2012]
В качестве прототипа выбран скважинный оголовок, отличающийся тем, что отверстия, выполненные в крышке, равноудалены от ее центра, на торцевой поверхности крышки, обращенной в сторону фланца, выполнена кольцевая выемка цилиндрической формы для размещения в ней устья обсадной трубы, а на торце фланца, обращенном в сторону крышки, по краю центрального осевого отверстия, выполнена коническая поверхность, вершина конуса которой обращена в сторону, противоположную крышке для размещения в ней уплотнительного силиконового кольца. [Патент RU №145375, МПК Е03В 3/10, дата приоритета 25.02.2014, дата публикации 20.09.2014]
Общими недостатками известных скважинных оголовков является то, что в качестве материала крышки и прижимного фланца используются сплавы металла или пластмасса. Использование данных материалов имеет ряд недостатков, так, например, существенным недостатком металлических скважинных оголовков является коррозия после непродолжительного использования, а также большой вес изделия, что затрудняет проведение работ при монтаже оголовка. Скважинные оголовки из пластмассы решают проблему стойкости к коррозии, но при этом обладают недостатком, который заключается в хрупкости пластмассового изделия, а также снижением износостойкости при низких температурах, при этом максимальный вес насоса, который может выдержать пластмассовый оголовок в 2-3 раза меньше, чем может выдержать металлический.
Технической задачей заявляемой полезной модели является повышение надежности конструкции скважинного оголовка.
Технический результат - повышение износостойкости крышки и прижимного фланца скважинного оголовка.
Технический результат достигается за счет того, что крышка и прижимной фланец выполнены из полимерпесчаного материала, применение которого позволяет повысить износостойкость, сохраняя преимущества металлических и пластмассовых изделий, заключающихся в прочности и стойкости к коррозии соответственно.
Сущность заявляемой полезной модели заключается в следующем.
Скважинный оголовок для герметизации обсадной трубы содержит соосно установленные крышку и прижимной фланец с центральными осевыми отверстиями, уплотнительное кольцо между ними, стяжные резьбовые элементы, расположенные в соосных отверстиях крышки и прижимного фланца. В отличие от прототипа крышка и прижимной фланец выполнены из полимерпесчаного материала.
Полимерпесчаные материалы представляют собой композиты, состоящие из песка и полиэтилена, в зависимости от доли того или иного материала получаются изделия с различными свойствами. В частности, данный материал позволяет исключить такие недостатки изделий, содержащих песок, например, выполненных из бетона, как хрупкость, большой вес и недостатки всевозможных пластмасс, такие как быстрое старение и низкая прочность.
Полимерпесчаный материал в заявленной полезной модели представляет собой композит, который состоит на 60-70% из песка и на 30-40% из полиэтилена. В случае снижения количества песка оголовок будет обладать низкой ударопрочностью, вследствие чего риск деформации оголовка, при использовании насосов весом более 200 кг, значительно увеличится. А если количество песка будет выше 70%, тогда изделие будет обладать высокой хрупкостью, что повышает риск поломки.
Радиус центрального осевого отверстия крышки меньше, чем радиус центрального осевого отверстия прижимного фланца.
Крышка может иметь дополнительные отверстия для установки вспомогательного оборудования, расположенные на расстоянии от оси, не превышающем радиус центрального осевого отверстия прижимного фланца, для таких элементов как, например, кабель погружного насоса, саморегулирующий греющий кабель.
Уплотнительное кольцо может быть выполнено из эластичного материла, например, резины или силикона. При этом поперечное сечение уплотнительного кольца может иметь овальную, трапециевидную, бочковидную или прямоугольную форму.
Также в центральное отверстие крышки может быть установлен цанговый зажим, для фиксации напорной трубы в отверстии.
На крышку может быть дополнительно установлен рым, обращенный в сторону прижимного фланца, который закрепляется шпилькой с гайкой с противоположной стороны, если это рым-гайка, либо гайкой, если это рым-болт, для фиксации троса погружного насоса.
Также на крышку может быть дополнительно установлена розетка с удлинителем под вилку насоса, что позволит исключить необходимость в наращивании кабеля погружного насоса.
Прижимной фланец имеет цилиндрическую форму с конической внутренней поверхностью, вершина которого направлена в сторону, противоположную крышке.
Центральное осевое отверстие крышки имеет меньший диаметр, чем диаметр прижимного фланца.
В качестве стяжных резьбовых элементов могут использоваться болты с гайками и шайбами, либо шпильки с гайками и шайбами.
Заявляемая полезная модель характеризуется следующим существенным отличительным признаком, который заключается в выполнении крышки и прижимного фланца из полимерпесчаного материала, состоящего на 60-70% из песка и на 30-40% из полиэтилена, что повышает надежность, исключает риск возникновения коррозии, плесени, грибков, позволяет использовать скважинный оголовок при низких температурах, а именно до -60°С, сохраняя прочность элементов. За счет использования полимерпесчаного материала достигается технический результат, заключающийся в повышении износостойкости крышки и прижимного фланца.
Наличие отличительного существенного признака свидетельствует о соответствии заявляемой полезной модели критерию патентоспособности «новизна».
Заявляемая полезная модель может быть выполнена из известных материалов с помощью известных средств, что свидетельствует о соответствии заявляемой полезной модели критерию патентоспособности «промышленная применимость».
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами:
Фиг. 1 - Общий вид скважинного оголовка.
Фиг. 2 - Вид скважинного оголовка в разрезе.
Скважинный оголовок содержит крышку 1 с центральным осевым отверстием и кабельными входами 2, выполненную из полимерпесчаного материла, прижимной фланец 3 с центральным осевым отверстием, выполненный из полимерпесчаного материала, уплотнительное резиновое кольцо 4, расположенное между крышкой 1 и прижимным фланцем 3, крепежные элементы 5, установленные в соосных отверстиях крышки 1 и прижимного фланца 3 для их соединения, и расположенные с наружной стороны обсадной трубы.
В центральном осевом отверстии крышки 1 установлен цанговый зажим 6, а на стороне крышки 1, направленной в сторону прижимного фланца 3 расположена рым-гайка 7, закрепленная с противоположной стороны последовательно соединенными болтом 8 и шайбой 9.
Скважинный оголовок эксплуатируется следующим образом.
Для ввода в эксплуатацию, необходимо обрезать обсадную трубу перпендикулярно ее оси, подготовить погружной насос к погружению согласно инструкции к насосу, в том числе: присоединить к штуцеру насоса пластиковую трубу, прикрепить к корпусу насоса трос необходимой длины, нарастить кабель управления.
Затем свободная часть троса прикрепляется к рым-гайке 7, предварительно продев напорную пластиковую трубу через цанговый зажим 6 и кабели сквозь кабельные входы 2 крышки 1. Прижимной фланец 3 надевается конической поверхностью вверх совместно с резиновым кольцом 4 на обсадную трубу. Насос опускается, после чего крышка 1 надевается на обсадную трубу. Затем резиновое кольцо и прижимной фланец 3 приподнимаются до контакта резинового кольца 4 с поверхностью крышки 1. Прижимной фланец 3 и крышка 1 стягиваются при помощи крепежных элементов 5, сжимая при этом резиновое кольцо 4, находящееся между ними.
Герметизация насоса в обсадной трубе осуществляется за счет затягивания крепежных элементов 5, сжимающих резиновое кольцо 4 между прижимным фланцем 3 и крышкой 1. Коническая поверхность прижимного фланца 3 при стягивании крепежных элементов 5 осуществляет обжатие резинового кольца 4 вокруг обсадной трубы. Чтобы напорная труба насоса не провисала, она подтягивается и зажимается цанговым зажимом 6.