Оголовок для заглибного насоса

Реферат: UA 105051 U UA 105051 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до водопостачання, а саме до конструкції оголовків водозабірних свердловин. Оголовок призначений для підвішування заглибного насоса з напірною трубою і кабелем живлення. Відомим аналогом є оголовок для заглибного насоса, що містить кришку, забезпечену анкерним елементом для підвішування заглибного насоса, і двома анкерами для строп, і основу для монтажу згаданої кришки на обсадній трубі [див. патент на корисну модель UA № 154426, МПК ЕОЗВ 3/10, опубл. 27.08.2015 p.] Основа забезпечена концентричними і радіальними ребрами жорсткості і кільцевим буртом, виконаним з конічною внутрішньою поверхнею, яка звужується в напрямку кришки. Кришка містить бічну кільцеву кромку, забезпечену циліндричною посадочною поверхнею, і центральний патрубок, встановлений на ній і зміщений щодо її центральної осі, для розміщення в ньому напірної труби та її фіксації за допомогою цангового затискача. При цьому згаданий оголовок також забезпечений притискним фланцем з центральним отвором і тороподібним пружним ущільнювальним кільцем для установки і закріплення на обсадній трубі, який фіксується між конічною поверхнею бурта основи і плоскою стороною фланця, а також стяжними кріпильними елементами для фіксації ущільнювального кільця між кришкою і фланцем. Основа має центральний отвір з внутрішньою кільцевою проточкою, призначеною для сполучення з циліндричною посадочною поверхнею кришки. У місці сполучення кришки з підставою встановлено ущільнювальне кільце. Недоліком аналога є складність монтажу і низька надійність при експлуатації. Складність монтажу обумовлена наявністю додаткової деталі - основи, на якій встановлюється кришка. Зважаючи на те, що монтаж оголовка проводиться у польових умовах, складно забезпечити необхідну точність при складанні основи і кришки, враховуючи ту обставину, що вони мають бути пов'язані між собою. Низька надійність і недостатня довговічність оголовка пояснюється тим, що при підйомі або опусканні заглибного насоса в центральному патрубку виникають великі осьові і радіальні навантаження, обумовлені значною вагою напірної труби, що призводить до пошкодження центрального патрубка і руйнування кришки. Відомим аналогом є оголовок для заглибного насоса, що містить кришку, забезпечену анкерним елементом для підвішування заглибного насоса, і двома анкерами для строп, призначеними для встановлення згаданої кришки на обсадну трубу [див. патент на корисну модель UA № 122141, МПК F16L 1/06, опубл. 20.11.2012 p.]. Кришка містить кільцевий бурт, виконаний з конічною внутрішньою поверхнею, яка звужується в напрямку до верхньої сторони кришки, циліндричні і радіальні ребра жорсткості і центральний патрубок, встановлений співвісно з кришкою, що має верхню частину, яка виступає над верхньою стороною кришки та забезпечена цанговим затискачем, що служить для закріплення у ньому напірної труби, при цьому згаданий оголовок також забезпечений притискним фланцем з центральним отвором і тороподібним ущільнювальним кільцем для установки і закріплення на обсадній трубі, що фіксується між конічною поверхнею бурта кришки і плоскою стороною фланця, і стяжними кріпильними елементами для фіксації пружного ущільнювального кільця між кришкою і фланцем. Недоліком аналога є низька надійність при експлуатації, що обумовлено тим, що при підйомі або опусканні заглибного насоса у центральному патрубку виникають значні радіальні і осьові навантаження, обумовлені значною вагою напірної труби, що часто призводить до пошкодження кришки або патрубка, як правило, в місці їх з'єднання, і виходу з ладу оголовка. Разом з тим, розміщення центрального патрубка на одній осі з кришкою призводить до зміщення центру ваги системи "насос-напірна труба" в сторону від вертикальної осі обсадної труби. Це викликає зсув заглибного насоса в робочому положенні, тобто при заповненій водою напірній трубі і знаходженні його в обсадній трубі, у бік відносно вертикальної осі останньої, що призводить, з одного боку, до виникнення горизонтальної складової сили (реакції опори) в місці контакту напірної труби з центральним патрубком, що веде до додаткового навантаження на центральний патрубок і, тим самим, знижує надійність і довговічність кришки, а, з іншого боку, при підйомі заглибного насоса призводить до його контакту та тертя з внутрішньою поверхнею стінки обсадної труби, що ускладнює процес опускання і вилучення заглибного насоса в обсадній трубі. Найближчим аналогом до корисної моделі є оголовок для заглибного насоса, що містить кришку, забезпечену анкерним елементом для підвішування заглибного насоса і щонайменше двома анкерами для строп, призначеними для встановлення згаданої кришки на обсадну трубу, при цьому кришка містить кільцевий бурт, виконаний з конічною внутрішньою поверхнею, яка звужується в напрямку до верхньої сторони кришки, концентричні і радіальні ребра жорсткості і центральний патрубок, встановлений на ній і зміщений щодо її центральної осі, що має верхню частину, яка виступає над верхньою стороною кришки та забезпечена цанговим затискачем, що 1 UA 105051 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 служить для закріплення у ньому напірної труби, і нижню частину, що виходить на нижню сторону кришки, при цьому згаданий оголовок також забезпечений притискним фланцем з центральним отвором і тороподібним пружним ущільнювальним кільцем для установки і закріплення на обсадній трубі, що фіксується між конічною поверхнею бурта кришки і плоскою стороною фланця, і стяжними кріпильними елементами для фіксації пружного ущільнювального кільця між кришкою і фланцем [див. патент на корисну модель № 79823, МПК ЕОЗВ 3/00, опубл. 25.04.2013 p.]. Зміщення центрального патрубка відносно центральної осі кришки забезпечує розподілення навантаження в системі "насос-напірна труба" і дозволяє зберегти центр ваги зазначеної системи в зоні вертикальної осі обсадної труби, що запобігає контакту заглибного насоса з внутрішньою поверхнею обсадної труби і дозволяє полегшити процес опускання і підйому заглибного насоса. Недоліком найближчого аналога є низька надійність при експлуатації, що обумовлено недостатньою міцністю деталей оголовка, зокрема його кришки. Зважаючи на те, що при експлуатації, а також при підйомі або опусканні заглибного насоса в центральному патрубку виникають суттєві осьові і радіальні навантаження, обумовлені значною вагою напірної труби, в місці примикання центрального патрубка до кришки виникають зони концентрації критичного навантаження, що призводить до пошкодження та руйнування кришки в зазначеному місці. В основу корисної моделі поставлена задача створення оголовка для заглибного насоса, що має підвищену надійність і довговічність, за рахунок підвищення міцності його елементів, зокрема кришки та центрального патрубка. Поставлена задача вирішується тим, що оголовок для заглибного насоса містить кришку, що забезпечена анкерним елементом для підвішування заглибного насоса і щонайменше двома анкерами для строп, призначеними для встановлення згаданої кришки на обсадну трубу, при цьому кришка містить кільцевий бурт, виконаний з конічною внутрішньою поверхнею, яка звужується в напрямку верхньої сторони кришки, концентричні і радіальні ребра жорсткості і центральний патрубок, встановлений на ній і зміщений щодо її центральної осі, що має верхню частину, яка виступає над верхньою стороною кришки та забезпечена цанговим затискачем, що служить для закріплення на ньому напірної труби, і нижню частину, що виходить на нижню сторону кришки, при цьому згаданий оголовок також забезпечений притискним фланцем з центральним отвором і тороподібним пружним кільцем ущільнювача для установки і закріплення на обсадній трубі, що фіксується між конічною поверхнею бурта кришки і плоскою стороною фланця, і стяжними кріпильними елементами для фіксації пружного ущільнюючого кільця між кришкою і фланцем, згідно з корисною моделлю, кришка забезпечена радіальними опорними ребрами жорсткості, встановленими навколо нижньої частини центрального патрубка, при цьому в місці примикання нижньої частини центрального патрубка до кришки виконаний кільцевий виступ. Виконання кришки з радіальними опорними ребрами жорсткості, встановленими навколо нижньої частини центрального патрубка, а також наявність у місці примикання центрального патрубка до кришки кільцевого виступу дозволяють підвищити міцність елементів, що входять до складу оголовка і, тим самим, підвищити його надійність і довговічність. Технічним результатом, що досягається при вирішенні зазначеної задачі, є підвищення надійності і довговічності оголовка, що дозволяє проводити планове багаторазове технічне обслуговування заглибного насоса і обсадної свердловини, пов'язане з необхідністю періодичного вилучення і занурення насоса у свердловину, що, в свою чергу, забезпечує підвищення зручності експлуатації заглибного насоса при використанні заявленого оголовка. Корисна модель пояснюється кресленнями, де на фіг. 1 зображено оголовок для заглибного насоса (вигляд в ізометрії); на фіг. 2 - оголовок для заглибного насоса (вигляд збоку), на фіг. 3 переріз А-А фіг. 2, на фіг. 4 - вигляд зверху фіг. 2, на Фіг. 5 - вигляд знизу фіг. 2, на фіг. 6 вигляд знизу кришки оголовка (вигляд в ізометрії), на фіг. 7 - фрагмент фіг. 6 (зображення збільшене). Оголовок для заглибного насоса містить кришку 1, забезпечену анкерним елементом 2 для підвішування заглибного насоса (на кресленнях не показаний), і двома анкерами 3, призначеними для підвішування кришки 1 на стропах, і призначеними для установки згаданої кришки 1 на обсадну трубу 4. Кришка 1 містить кільцевий бурт 5, виконаний з конічною внутрішньою поверхнею, яка звужується в напрямку до верхньої сторони кришки 1, а також концентричні ребра жорсткості 6 і радіальні ребра жорсткості 7. На кришці 1 встановлений центральний патрубок 8, зміщений щодо її центральної осі. Патрубок 8 містить верхню частину, що виступає над верхньою стороною кришки 1 та забезпечена цанговим затискачем 9, що служить для закріплення в ньому напірної труби 10. Оголовок також забезпечений притискним фланцем 11 з центральним отвором і тороподібним пружним ущільнювальним кільцем 12 для установки і закріплення на обсадній трубі 4, що фіксується між конічною поверхнею кільцевого 2 UA 105051 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 бурта 5 кришки 1 і плоскою стороною фланця 11, і стяжними кріпильними елементами 13 для фіксації пружного кільця 12 між кришкою 1 і фланцем 11. При цьому кришка 1 забезпечена радіальними опорними ребрами жорсткості 14, встановленими навколо нижньої частини центрального патрубка 8, що виходить на нижню сторону кришки 1, а в місці примикання нижньої частини центрального патрубка 8 до кришки 1 виконаний кільцевий виступ 15. Кришка 1 також оснащена щонайменше одним кабельним вводом 16. До анкерного елемента 2 прикріплена серга 17. З одної сторони притискного фланця 11 є плоска дископодібна поверхня 18, а на його іншій стороні, з метою зниження матеріаломісткості, є концентричні і радіальні елементи, що утворюють ребристу структуру 19. Перед монтажем оголовка для заглибного насоса на обсадній трубі 4 та введенням його до експлуатації виконують наступні підготовчі роботи: підготовку обсадної труби 4, а саме: підрізання її торця для забезпечення його горизонтального розташування, а також зачищення зовнішньої циліндричної поверхні обсадної труби 4, її грунтовку і фарбування; підготовку заглибного насоса до експлуатації, а саме: приєднання до його вихідного штуцера напірної труби 10, попередньо вставленою в центральний патрубок 8 кришки 1 і затягнутої через ущільнювальне кільце 12 і отвір притискного фланця 11; приєднання до фланця заглибного насоса підйомного троса заданої довжини, протилежний кінець якого попередньо вводять через отвір притискного фланця 11 і ущільнююче кільце 12, а потім приєднують до серги 17, яка прикріплена до анкерного елемента 2; а також виведення кабелю живлення заглибного насоса через отвір притискного фланця 11 і ущільнююче кільце 12, а також через кабельний ввід, на верхню сторону кришки 1. Після проведення зазначених робіт здійснюють монтаж оголовка на обсадній трубі 4. Для цього притискний фланець 11 надягають на обсадну трубу 4 таким чином, щоб його плоска дископодібна поверхня 18 була зверху, а інша сторона, яка утворює ребристу структуру 19, - знизу. Потім на обсадну трубу 4 вдягають з натягом тороподібне пружне ущільнювальне кільце 12, яке розміщують в зоні її торця. Кришку 1, з приєднаним до неї заглибним насосом, підвішують на стропах за анкери 3 до вантажопідйомного пристрою, наприклад лебідки (на кресленнях не показана), за допомогою якої кришку 1 опускають на обсадну трубу 4 до її контакту з торцем труби 4. Під час опускання заглибного насоса в обсадну трубу 4, напірну трубу 10 утримують у вертикальному положенні, в той час як кабель живлення, з метою запобігання його пошкодження, повинен перебувати в підвішеному стані. Після опускання заглибного насоса в обсадну трубу 4 на вибрану глибину, яка визначена заданою довжиною троса, напірну трубу 10 за допомогою цангового затискача 9 закріплюють у центральному патрубку 8, верхня частина якого виступає над верхньою стороною кришки 1. При цьому вага напірної труби 10 і води, що знаходиться в ній, не передається на трос і кабель живлення, а навантажує безпосередньо кришку 1. У цьому випадку у центральному патрубку 8 виникають значні осьові і радіальні навантаження, зумовлені як вагою напірної труби 10, так і вагою води, що знаходиться в ній, що призводить до виникнення суттєвих напружень в місці примикання центрального патрубка 8 до кришки 1. Для зниження критичних напружень у зазначеній зоні на кришці 1 виконані радіальні опорні ребра жорсткості 14, встановлені в місці примикання нижньої частини центрального патрубка 8 до кришки 1, а також кільцевий виступ 15, що дозволяє підвищити міцність і довговічність кришки 1 та, відповідно, оголовка, що заявляється. Потім притискний фланець 11 піднімають до контакту його плоскої дископодібної поверхні 18 з ущільнювальним кільцем 12 і, відповідно, піднімають кільце 12 до контакту з конічною поверхнею кільцевого бурта 5 кришки 1. Після чого здійснюють складання оголовка шляхом обтискання ущільнюючого кільця 12 між конічною поверхнею кільцевого бурта 5 кришки 1 і плоскою стороною фланця 11, за допомогою стяжних кріпильних елементів 13. При цьому конічна поверхня кільцевого бурта 5 забезпечує обтискання ущільнюючого кільця 12 навколо обсадної труби 4, що призводить до герметизації заглибного насоса в обсадній трубі 4 і оберігає трубу 4 і заглибний насос від потрапляння поверхневих вод і сторонніх предметів, комах і дрібних тварин в обсадну трубу 4. Корисна модель забезпечує збільшення надійності і довговічності оголовка, за рахунок підвищеної міцності елементів оголовка, що дозволяє проводити планове багаторазове технічне обслуговування заглибного насоса і обсадної свердловини, пов'язане з необхідністю періодичного вилучення і занурення насоса у свердловину, що, в свою чергу, забезпечує підвищення зручності експлуатації заглибного насоса. 60 3 UA 105051 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 Оголовок для заглибного насоса, що містить кришку, забезпечену анкерним елементом для підвішування заглибного насоса і щонайменше двома анкерами для строп, призначеними для встановлення згаданої кришки на обсадну трубу, при цьому кришка містить кільцевий бурт, виконаний з конічною внутрішньою поверхнею, яка звужується в напрямку до верхньої сторони кришки, концентричні і радіальні ребра жорсткості і центральний патрубок, встановлений на ній і зміщений щодо її центральної осі, що має верхню частину, яка виступає над верхньою стороною кришки та забезпечена цанговим затискачем, що служить для закріплення у ньому напірної труби, і нижню частину, що виходить на нижню сторону кришки, при цьому згаданий оголовок також забезпечений притискним фланцем з центральним отвором і тороподібним пружним ущільнювальним кільцем для установки і закріплення на обсадній трубі, що фіксується між конічною поверхнею бурта кришки і плоскою стороною фланця, і стяжними кріпильними елементами для фіксації пружного ущільнювального кільця між кришкою і фланцем, який відрізняється тим, що кришка забезпечена радіальними опорними ребрами жорсткості, встановленими навколо нижньої частини центрального патрубка, при цьому в місці примикання нижньої частини центрального патрубка до кришки виконаний кільцевий виступ. 4 UA 105051 U 5 UA 105051 U 6 UA 105051 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7