專利名稱：具有特定陰陽絲扣的井壁管及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種井壁管。尤其是具有特定陰陽絲扣的井壁管及其制備方法，主要是涉及淺井和深井使用的塑料制備的水井壁管。
背景技術(shù)：
中國是一個缺水國家，北京和華北、東北、西北各省省會在內(nèi)的300多座城市以開采地下水作為城市供水水源；中國是農(nóng)業(yè)大國，全國農(nóng)業(yè)用水占80％以上。在農(nóng)業(yè)用水特別是北方地區(qū)農(nóng)田灌溉用水中，開采利用地下水占相當大的比例。水井作為開發(fā)利用地下水資源的重要取水工程，水井壁管又是打井造井的主要構(gòu)件。在我國開發(fā)和利用地下水資源、發(fā)展農(nóng)業(yè)灌溉和人畜用水方面起著巨大作用。傳統(tǒng)用于創(chuàng)造水井的管材以鑄鐵管、鋼管、水泥管為主，由于這些管材存在嚴重的腐蝕問題，不僅對水井的使用壽命造成影響，同時也產(chǎn)生了諸多不良后果，如水井涌沙、地面沉降、水質(zhì)污染、地層塌陷等，每年因此造成十分驚人的損失。
CN200420008810.3涉及玻璃鋼井壁管，以樹脂為基體，玻璃纖維為增強材料，石英砂作為填料的能用于飲用水水井的管路系統(tǒng)的一種管道，管壁結(jié)構(gòu)從內(nèi)到外分別為內(nèi)襯層、內(nèi)部纏繞層、剛度層、外部纏繞層、外部保護層。管道用承插膠接式連接。
CN03213096.1環(huán)形雙壁井壁管，在于井壁管的管壁設(shè)有濾水孔，井壁管內(nèi)還設(shè)有帶濾水孔的襯管；在井壁管與襯管雙壁之間的內(nèi)腔連接有加強筋，加強筋內(nèi)有縱向的連接孔；井壁管的上端有環(huán)形插槽，井壁管的下端有與上端環(huán)形插槽配合的環(huán)形插頭，井壁管中間有加強筋構(gòu)成環(huán)形中空的雙壁管。
CN200510012918.9球墨鑄鐵機井管及其生產(chǎn)方法，管由球墨鑄鐵機井濾水管和球墨鑄鐵機井壁管構(gòu)成，其特點是球墨鑄鐵機井濾水管為圓形管，每截兩端有外螺紋，圓周上有兩個鋼筋箍，兩鋼筋箍之間段外壁上布滿若干個小通孔，并繞滿繞絲；球墨鑄鐵機井壁管為圓管形，其兩端有外螺紋。有鑄鐵機井管的耐腐蝕，壽命長，又具備鋼管的抗拉強度高，韌性好的優(yōu)點，集鑄鐵管、鋼管功能于一體。
CN97218459.7多用塑料管連接接頭，一種用于塑料薄壁軟管和塑料半軟管的連接接頭，由承插接頭1、外接頭2、密封圈3組成，這種接頭的結(jié)構(gòu)用于螺紋塑料管接頭、彎頭、三通、直接頭、活接頭等各種管接頭中。
現(xiàn)有技術(shù)還介紹過水井壁的拱型空腔井壁管。采用改性聚乙烯材料制成的空腔管，管壁橫截面為空心拱型，兩側(cè)連接凸臺插位對稱設(shè)置，根據(jù)水井內(nèi)徑的要求，將多根拱型空腔井壁管組合在一起，即可組裝成供水井井壁。
然而現(xiàn)有技術(shù)并不適用于深井管，深達三百米左右的井已經(jīng)是我們必須面臨的對象，目前尚無很好的井壁管能滿足此要求，上述提出的井壁管不能滿足物理強度上的要求，此水井壁管要能夠逐節(jié)安放至井筒，也要能逐節(jié)提拉用于保證打井工程的質(zhì)量的成井率。CN200420111601.1模壓塑料管模具，其結(jié)構(gòu)是包括凹模(3)和凸模(8)，凹模設(shè)有連通其內(nèi)腔(4)的注塑孔(14)和排氣孔(9)。凸模(8)設(shè)有連接凹模的法蘭盤(1)；法蘭盤(1)緊貼于凹模的進口端邊沿處，它們由若干個螺栓(13)相連；在凹模的周面(10)上，設(shè)有若干條均勻分布的環(huán)狀凸筋(11)；在凹模的內(nèi)腔(4)的右端端面(6)處，設(shè)有環(huán)狀止口，其與凸模(8)的臺肩(7)緊密相連?？杉庸ぐńY(jié)構(gòu)壁管材、變徑短管等在內(nèi)的各種排放城鎮(zhèn)雨水和污水的塑料管材，成型工件豐滿，塑料產(chǎn)品質(zhì)量好。
現(xiàn)有螺紋連接的井壁管有采用機加工方式進行的，但其連接強度低，管材長度受到限制，一般只能制成3-4米的長度，無法應用于深井井壁管；成井施工費時費力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種淺井和深井使用的塑料制備的具有陰陽絲扣連接形式的水井壁管，克服所述水井涌沙、井管結(jié)垢、水質(zhì)污染、井管腐爛等問題；尤其是用于深達三百米或更深的深井管；目前尚無很好的連接方式的塑料井壁管能滿足此要求，上述提出的井壁管不能滿足物理強度上的要求，此水井壁管要能夠逐節(jié)安放至井筒，也要能逐節(jié)提拉用于保證打井工程的質(zhì)量的成井率。
具有陰陽絲扣的塑料井壁管，管道的一端是在管壁的外筒設(shè)有陽螺紋，井壁管的另一端設(shè)有擴張的套筒，擴張的套筒的內(nèi)徑設(shè)有與述陽螺紋配合的陰螺紋。
陽螺紋和陰螺紋的截面形狀均是波浪形，陰陽螺紋的長度區(qū)域在2-15厘米或更長，螺紋的齒高起碼在1mm以上。一般是1-5mm。
塑料井壁管具有陰陽絲扣連接部位的的制備方法井壁管主體采用擠塑的方法，將擠塑管按需要截斷后擠塑管坯采用在模具內(nèi)熱壓成型，在陽螺紋端采用上下或包括成套的外模具和內(nèi)模具熱壓成型；陽螺紋端的壓制由內(nèi)模具和上下合縫的螺紋成套模具熱壓成型；陽螺紋端的壓制螺紋成套模具均無注塑孔和排氣孔；而陰螺紋端的壓制采用外管模具和內(nèi)螺紋擠壓模具進行熱擠壓成型；外管模具將擠塑管端部套住，用內(nèi)螺紋擠壓模具熱擠壓擠塑管內(nèi)壁成型。
井壁管的陰螺紋端設(shè)在擴張的套筒的加工采用模具擠壓成型方式，其中模具包括成套的外模具和內(nèi)模具，其中外模具采用擴張后套筒的外型腔結(jié)構(gòu)，內(nèi)模具端部設(shè)有螺紋，加熱后采用旋轉(zhuǎn)擠壓方式同時擠入管坯內(nèi)，成型的溫度對U-PVC而言是110-130攝氏度；加熱方式可采用高頻線圈感應方式。而陰螺紋端的壓制采用外管模具和內(nèi)螺紋擠壓模具進行熱擠壓成型。外管模具將擠塑管端部套住，用內(nèi)螺紋擠壓模具熱擠壓擠塑管內(nèi)壁成型，脫模時可以旋出。管中心可以同時墊有涂脫模劑的鋼管芯(內(nèi)模具)。
本發(fā)明方法模壓塑料管模具，陽螺紋端的壓制由內(nèi)模具和上下合縫的螺紋成套模具均無注塑孔和排氣孔。上下合縫的螺紋成套模具尤其是上下兩個截面均是半圓的模具；采用模具腔的過緊配合，在模具上一條至n條均勻分布的凸筋用于容納擠壓時的材料堆積。所述外管模具上管口端設(shè)有環(huán)狀止口。
本發(fā)明采用改性的PVC，如經(jīng)過纖維加強或尼龍合金增強的的PVC粒料制備塑料井壁管的管坯。
塑料井壁管具有重量輕、抗腐蝕能力強、耐久性好、造價低等特點，在國外特別是國外發(fā)達地區(qū)的水井工業(yè)中，80％以上均采用塑料井管。
本發(fā)明的具有陰陽絲扣連接形式塑料井壁管尤其是采用改性的PVC-U井壁專用管，其優(yōu)點是1.重量輕，運輸和安裝方便。新一代環(huán)保型PVC-U塑料井壁管比重為1.35——1.45，僅為鋼管和鑄鐵管的1/6左右。在成井過程中，下入井孔內(nèi)的井管自重約大于泥漿浮力，無須很大的提吊力即可順利下管，安全可靠，下管勞動強度小。
2.抗腐蝕能力強，耐久性好。新一代環(huán)保型改性PVC-U塑料井壁管幾乎與酸、堿、鹽等化學物質(zhì)不發(fā)生反應，使用壽命可在50年以上。
3.水質(zhì)保準程度高。新一代環(huán)保型改性PVC-U塑料井壁管采用衛(wèi)生級的PVC-U塑料管材衛(wèi)生、五毒、不結(jié)垢、不滋生細菌、不污染水質(zhì)。
4.降低使用能耗。新一代環(huán)保型改性PVC-U塑料井壁管的粗糙度僅為0.008，內(nèi)壁光滑使用過程中的能耗較小。
5.抗破裂強度高、抗震性好。新一代環(huán)保型改性PVC-U塑料井壁管環(huán)鋼度＞32000N/m2。
6.耐磨損。新一代環(huán)保型改性PVC-U塑料井壁管具有卓越的耐磨損性能可及大的降低由于進水對濾水管過水間隙的磨損，特別是在進水流速較高的地層，耐磨損性能尤為重要。
7.井管連接方式安裝速度快，安全可靠。井管采用特定螺紋或剪切銷連接不但抗拉強度高而且能夠大大的節(jié)省下管時間。
8.井管價格便宜建井成本低。與同規(guī)格的鋼質(zhì)井管相比新一代環(huán)保型改性PVC-U塑料井壁管的價格比鋼質(zhì)管低1/3。另外成品管重量輕，運輸成本可大幅度降低，井管安裝、搬運方便成井過程中的人力、物力可大量節(jié)省。
具體實施例方式
井壁管的另一端設(shè)在擴張的套筒內(nèi)加工陰螺紋采用同一工藝方法同時制成擴張的外管并壓制陰螺紋，此端采用外管模具是擴張的外管形狀(采用擴張后的套筒的外型腔結(jié)構(gòu)和脫模結(jié)構(gòu))；外管模具同時加熱，柱形的內(nèi)螺紋擠壓模具采用熱擠壓成型。因為外管模具將擠塑管端部套住，用內(nèi)螺紋擠壓模具熱擠壓擠塑管內(nèi)壁成型。
內(nèi)擠壓模具，內(nèi)模具端部設(shè)有螺紋，加熱后采用旋轉(zhuǎn)擠壓方式同時擠入管坯內(nèi)，加熱方式可采用高頻線圈方式，根據(jù)內(nèi)模具結(jié)構(gòu)，柱狀結(jié)構(gòu)端部設(shè)有陽螺紋的長度等于設(shè)有陰螺紋內(nèi)壁的長度，在內(nèi)模具距端部陽螺紋長度處設(shè)有垂直于柱狀面的封閉圓蓋；而且端部設(shè)有陽螺紋與管壁的外筒設(shè)有陽螺紋的模數(shù)相同(當然要考慮塑料的熱脹冷縮帶來工件的誤差)。
權(quán)利要求
1.具有特定陰陽絲扣的塑料井壁管，其特征是管道的一端是在管壁的外筒設(shè)有陽螺紋，井壁管的另一端設(shè)有擴張的套筒，擴張的套筒的內(nèi)徑設(shè)有與述陽螺紋配合的陰螺紋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有特定陰陽絲扣的塑料井壁管，其特征是陽螺紋和陰螺紋的截面形狀均是波浪形，陽螺紋和陰螺紋區(qū)域的長度在2-15厘米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有特定陰陽絲扣的塑料井壁管，其特征是螺紋的齒高1-5mm。
4.具有陰陽絲扣的塑料井壁管的制備方法其特征是井壁管主體采用擠塑的方法，將擠塑管按需要截斷后擠塑管坯采用在模具內(nèi)熱壓成型，在陽螺紋端采用上下或包括成套的外模具和內(nèi)模具熱壓成型；陽螺紋端的壓制由內(nèi)模具和上下合縫的螺紋成套模具熱壓成型；陽螺紋端的壓制螺紋成套模具均無注塑孔和排氣孔；而陰螺紋端的壓制采用外管模具和內(nèi)螺紋擠壓模具進行熱擠壓成型；外管模具將擠塑管端部套住，用內(nèi)螺紋擠壓模具熱擠壓擠塑管內(nèi)壁成型。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有特定陰陽絲扣的塑料井壁管的制備方法其特征是井壁管的陰螺紋端設(shè)在擴張的套筒的加工采用模具擠壓成型方式，其中模具包括成套的外模具和內(nèi)模具，其中外模具采用擴張后套筒的外型腔結(jié)構(gòu)，內(nèi)模具端部設(shè)有螺紋，加熱后采用旋轉(zhuǎn)擠壓方式同時擠入管坯內(nèi)，成型的溫度對U-PVC而言是110-130攝氏度；加熱方式可采用高頻線圈感應方式。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有特定陰陽絲扣的塑料井壁管的制備方法其特征是內(nèi)模具結(jié)構(gòu)是，柱狀結(jié)構(gòu)端部設(shè)有陽螺紋的長度等于設(shè)有陰螺紋內(nèi)壁的長度，在內(nèi)模具距端部陽螺紋長度處設(shè)有垂直于柱狀面的封閉圓蓋；而且端部設(shè)有陽螺紋與管壁的外筒設(shè)有陽螺紋的模數(shù)相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有特定陰陽絲扣的塑料井壁管的制備方法其特征是管中心可以同時墊有涂脫模劑的內(nèi)模具。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有特定陰陽絲扣的塑料井壁管的制備方法其特征是設(shè)有模壓塑料管模具，陽螺紋端的壓制由內(nèi)模具和上下合縫的螺紋成套模具均無注塑孔和排氣孔；上下合縫的螺紋成套模具尤其是上下兩個截面均是半圓的模具；采用模具腔的過緊配合，在模具上一條至n條均勻分布的凸筋用于容納擠壓時的材料堆積。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有特定陰陽絲扣的塑料井壁管的制備方法其特征是所述外管模具上管口端設(shè)有環(huán)狀止口。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有特定陰陽絲扣的塑料井壁管的制備方法其特征是井壁管的陰螺紋脫模時內(nèi)模具旋轉(zhuǎn)脫模。
全文摘要
具有陰陽絲扣的塑料井壁管的制備方法井壁管主體采用擠塑的方法，將擠塑管按需要截斷后擠塑管坯采用在模具內(nèi)熱壓成型，在陽螺紋端采用上下或包括成套的外模具和內(nèi)模具熱壓成型；陽螺紋端的壓制由內(nèi)模具和上下合縫的螺紋成套模具熱壓成型；陽螺紋端的壓制螺紋成套模具均無注塑孔和排氣孔；而陰螺紋端的壓制采用外管模具和內(nèi)螺紋擠壓模具進行熱擠壓成型；外管模具將擠塑管端部套住，用內(nèi)螺紋擠壓模具熱擠壓擠塑管內(nèi)壁成型。
文檔編號B29D1/00GK101067305SQ20071002316
公開日2007年11月7日 申請日期2007年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月7日
發(fā)明者于建新, 葉成明, 周玉興 申請人:于建新