一種鋁合金鋼法蘭活塞減震海上油井動力輔助設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及的是一種海上油井輔助裝置，屬于海洋能源開發(fā)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，尤其 涉及借助于海面作業(yè)平臺的一種鋁合金鋼法蘭活塞減震海上油井動力輔助設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 海洋蘊藏著巨大的可再生能源，開發(fā)海洋能源已經(jīng)成為世界各國的戰(zhàn)略性選擇。 而我國的海岸線漫長，海洋資源豐富，海洋平臺是為在海上進(jìn)行鉆井、采油等活動提供生產(chǎn) 和生活設(shè)施的構(gòu)筑物。按其結(jié)構(gòu)特性和工作狀態(tài)可分為固定式、活動式和半固定式三大類。 固定式平臺的下部由粧、擴(kuò)大基腳或其他構(gòu)造直接支承并固著于海底，按支承情況分為粧 基式和重力式兩種?；顒邮狡脚_浮于水中或支承于海底，能從一井位移至另一井位，接支承 情況可分為著底式和浮動式兩類，近年來正在研宄新穎的半固定式海洋平臺，它既能固定 在深水中，又具有可移性，張力腿式平臺即屬此類。海洋平臺由上部結(jié)構(gòu)，即平臺甲板和基 礎(chǔ)結(jié)構(gòu)組成。上部結(jié)構(gòu)一般由上下層平臺甲板和層間桁架或立柱構(gòu)成。甲板上布置成套鉆 采裝置及輔助工具、動力裝置、泥漿循環(huán)凈化設(shè)備、人員的工作、生活設(shè)施和直升飛機(jī)升降 臺等。平臺甲板的尺寸由使用工藝確定。
[0003] 眾所周知，海上石油鉆井平臺系統(tǒng)每次維修的費用都是驚人的，海上石油鉆井平 臺系統(tǒng)中的任何零部件都要能經(jīng)得起海水腐蝕，任何一次油路維修或更換以及動力源故障 排除花費較高，且長時間影響油井生產(chǎn)。特別是海上油井，眾所周知的游梁式抽油裝置的突 出特征是間隙性做功，因此與之配套動力源使用壽命以及整體抗震能一直來成為該裝置的 瓶頸技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供一種采用法蘭活塞結(jié)構(gòu)雙向減震，結(jié)合鼠籠式水冷三角帶輪電機(jī)配有 抗彎力構(gòu)件，來解決海上油井的技術(shù)瓶頸，具體如下： 一種鋁合金鋼法蘭活塞減震海上油井動力輔助設(shè)備，作業(yè)平臺的四個角上都有平臺 鉸鏈與法蘭活塞減震器上孔端頭相連接，法蘭活塞減震器下孔端頭與固定支腳相連接；所 述的作業(yè)平臺上固定有電機(jī)底座、轉(zhuǎn)盤底座和擺桿底座，擺桿底座上的擺桿軸銷上可旋轉(zhuǎn) 固定著鉆井?dāng)[桿，所述的轉(zhuǎn)盤底座上的轉(zhuǎn)盤軸銷可旋轉(zhuǎn)固定著帶輪轉(zhuǎn)盤，所述的電機(jī)底座 固定安裝有鼠籠式水冷三角帶輪電機(jī)；所述的鉆井?dāng)[桿一側(cè)端固定連著鉆井大繩，鉆井大 繩穿越所述的作業(yè)平臺上的平臺鉆眼孔后深入到海底油井床；所述的鉆井?dāng)[桿另一端上有 滑塊長槽，滑塊長槽上可滑動配合著盤桿滑塊；所述的帶輪轉(zhuǎn)盤一側(cè)面固定著滑塊軸銷上 的軸銷螺柱，所述的滑塊軸銷上的軸銷臺階段外圓與所述的盤桿滑塊上的滑塊中心通孔之 間為可旋轉(zhuǎn)滑動配合；所述的鼠籠式水冷三角帶輪電機(jī)上的輸出三角帶輪與所述的帶輪轉(zhuǎn) 盤之間有三角傳動帶；作為改進(jìn)： 所述的法蘭活塞減震器包括法蘭活塞桿、法蘭活塞缸、法蘭導(dǎo)向筒以及下法蘭密封端 蓋和上端蓋法蘭；所述的法蘭活塞桿一端密閉固定有外密封活塞，外密封活塞外圓槽中有 孔用密封環(huán)，孔用密封環(huán)與所述的法蘭活塞缸內(nèi)孔之間構(gòu)成活動密封；所述的法蘭活塞桿 另一端有活塞桿外螺紋，活塞桿外螺紋外徑尺寸小于或等于所述的法蘭活塞桿外徑尺寸； 所述的法蘭活塞缸一端密閉固定有內(nèi)密封活塞，內(nèi)密封活塞內(nèi)孔槽中有軸用密封環(huán)，軸用 密封環(huán)與所述的法蘭活塞桿外圓之間構(gòu)成活動密封，所述的法蘭活塞缸另一端有活塞缸法 蘭，活塞缸法蘭與所述的下法蘭密封端蓋之間有下端蓋螺釘密閉連接固定，所述的下法蘭 密封端蓋外端有減震器下孔端頭，減震器下孔端頭與所述的固定支腳相連接； 所述的法蘭導(dǎo)向筒開孔端的內(nèi)孔圓筒壁與所述的法蘭活塞缸外圓之間為滑動配合，所 述的法蘭導(dǎo)向筒法蘭端有活塞缸法蘭，活塞缸法蘭與所述的上端蓋法蘭之間有上端蓋螺釘 連接固定；所述的上端蓋法蘭外側(cè)有減震器上孔端頭，所述的減震器上端頭與所述的平臺 鉸鏈相連接；所述的上端蓋法蘭內(nèi)側(cè)有法蘭內(nèi)螺孔，所述的法蘭內(nèi)螺孔與所述的活塞桿外 螺紋緊固連接；所述的外密封活塞與所述的下法蘭密封端蓋之間構(gòu)成第一減震空腔，所述 的外密封活塞與所述的內(nèi)密封活塞之間構(gòu)成第二減震空腔； 所述的鼠籠式水冷三角帶輪電機(jī)包括電機(jī)外殼、前端蓋、后端蓋、電機(jī)轉(zhuǎn)軸、引線腳座、 定子、轉(zhuǎn)子和輸出三角帶輪，所述的定子固定在所述的電機(jī)外殼內(nèi)孔上，所述的轉(zhuǎn)子固定在 所述的電機(jī)轉(zhuǎn)軸最大直徑處且與所述的定子位置相對應(yīng)，所述的前端蓋上有前螺釘固定在 所述的電機(jī)外殼前端面，所述的前端蓋的前蓋軸承孔上固定著前軸承外圓，前軸承內(nèi)孔固 定著所述的電機(jī)轉(zhuǎn)軸的前軸承段；所述的后端蓋上有后螺釘固定在所述的電機(jī)外殼后端 面，所述的后端蓋的后蓋中心盲孔上固定著后軸承外圓，后軸承內(nèi)孔固定著所述的電機(jī)轉(zhuǎn) 軸的后軸承段，所述的電機(jī)外殼下方有安裝腳板，安裝腳板與所述的電機(jī)外殼之間有加強 連筋，所述的安裝腳板上有安裝通孔，其特征是：所述的電機(jī)外殼上方有出水凸臺和進(jìn)水凸 臺，所述的電機(jī)外殼圓筒上有預(yù)埋鑄造成型的螺旋冷卻管，螺旋冷卻管兩端分別連通著所 述的出水凸臺和所述的進(jìn)水凸臺；所述的引線腳座位于所述的后端蓋上，電纜線穿越所述 的引線腳座；所述的前端蓋固定有抗彎力構(gòu)件，抗彎力構(gòu)件與所述的輸出三角帶輪之間有 滾針軸承。
[0005] 作為進(jìn)一步改進(jìn)：其特征是：所述的法蘭活塞缸和所述的法蘭導(dǎo)向筒都是整體采 用鋁合金鋼，所述的內(nèi)密封活塞和外密封活塞都是整體采用碳化硅陶瓷；所述的氧化鋁陶 瓷以AbO l (三氧化二鋁）復(fù)合材料為基料，配以礦化劑MgO (氧化鎂）、BaCO,(碳酸 鋇）及結(jié)合粘土組成，并且其各組分的重量百分比含量為Al:Ch :93. 2~93. 4% ;MgO :1. 5~ I. 7% ; BaCO:: :2· 2 ~2. 4% ;結(jié)合粘土 ：2· 7 ~2. 9% ; 所述的抗彎力構(gòu)件（80)整體采用鋁合金鋼，該鋁合金鋼的材料由如下重量百分比的 元素組成：Al鋁：14~15%、Ni鎳：7~8%、Cr鉻：6~7%、Nb鈮：6~7%、Cu銅：5~6%、C 碳：1. 1~1. 3%，余量為Fe鐵及不可避免的雜質(zhì)；所述雜質(zhì)的重量百分比含量為：Sn錫少于 0. 05%、Si硅少于0. 20%、Mn錳少于0. 25%、S硫少于0. 010%、P磷少于0. 015% ;所述的該 鋁合金鋼的材料主要性能參數(shù)為：每立方厘米密度為7. 2克，抗拉強度為287~289MPa，洛 氏硬度HRC值為53,所述的鋁合金鋼材料具有很高的強度以及很好的耐腐蝕性。
[0006] 作為進(jìn)一步改進(jìn)：所述的出水凸臺上有出水錐螺紋，出水錐螺紋底部有出水貫穿 孔，所述的進(jìn)水凸臺上有進(jìn)水錐螺紋，進(jìn)水錐螺紋底部有進(jìn)水貫穿孔，所述的螺旋冷卻管兩 端分別連通著所述的出水貫穿孔和所述的進(jìn)水貫穿孔；所述的螺旋冷卻管流道直徑為〇. 8 至0. 9毫米，所述的螺旋冷卻管的管壁厚度為0. 8至0. 9毫米，所述的螺旋冷卻管預(yù)埋在所 述的電機(jī)外殼圓筒上一起饒鑄成一體。
[0007] 作為進(jìn)一步改進(jìn)：所述的抗彎力構(gòu)件的構(gòu)件臺階內(nèi)孔與所述的電機(jī)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)軸外 伸段之間有旋轉(zhuǎn)空隙，所述的抗彎力構(gòu)件（的外軸承支撐圓固定著所述的滾針軸承上的滾 針內(nèi)圈的內(nèi)孔，所述的滾針軸承上的滾針外圈的外圓固定在所述的輸出三角帶輪的三角帶 輪臺階孔內(nèi)圓壁上，所述的三角帶輪臺階孔底面上有三角帶輪花鍵孔與所述的電機(jī)轉(zhuǎn)軸上 的軸端花鍵之間為花鍵齒圓周嚙合的軸向可滑動配合，所述的軸端花鍵的端面上有軸端螺 孔，軸端螺孔上配合有臺階防松螺釘限制著軸向定位擋圈的軸向位移，軸向定位擋圈外緣 部位固定在所述的三角帶輪花鍵孔外端平面上，繼而限制了所述的輸出三角帶輪的軸向位 移。
[0008] 作為進(jìn)一步改進(jìn)：所述的軸向定位擋圈外側(cè)面上有防松擋片與所述的軸向定位擋 圈一起，被擋圈螺釘固定在所述的三角帶輪花鍵孔外端平面上；所述的防松擋片有擋片拐 角邊緊貼著所述的臺階防松螺釘?shù)膬善竭厯跫缑鄙系娜我庖黄竭吷稀?br>[0009] 作為進(jìn)一步改進(jìn)：所述的輸出三角帶輪外圓上有6至8排的三角皮帶槽，所述的輸 出三角帶輪外端面上有三角帶輪端面螺孔，所述的三角帶輪臺階孔上有三角帶輪退刀槽和 三角帶輪卡槽，三角帶輪卡槽中活動配合有三角帶輪孔用卡環(huán)，所述的三角帶輪臺階孔底 角位置上放置有三角帶輪調(diào)節(jié)圈，所述的滾針外圈兩側(cè)分別貼著所述的三角帶輪孔用卡環(huán) 和所述的三角帶輪調(diào)節(jié)圈。
[0010] 作為進(jìn)一步改進(jìn)：所述的抗彎力構(gòu)件上有構(gòu)件法蘭，構(gòu)件法蘭內(nèi)側(cè)的構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán) 外圓與所述的前蓋軸承孔之間為過渡配合；構(gòu)件調(diào)節(jié)環(huán)外圓與所述的外軸承支撐圓之間具 有五級公差精度的同軸度關(guān)系；所述的外軸承支撐圓上分別有構(gòu)件退刀槽和構(gòu)件卡環(huán)槽， 構(gòu)件卡環(huán)槽中活動配合有構(gòu)件軸用卡環(huán)，所述的滾針內(nèi)圈兩側(cè)分別貼著所述的構(gòu)件軸用卡 環(huán)和所述的構(gòu)件退刀槽軸肩上；所述的前端蓋外側(cè)面上有前蓋凹臺面，前蓋凹臺面上有5 至6個前蓋螺孔，所述的構(gòu)件法蘭上有5至6個構(gòu)件枕孔與所述的前蓋螺孔相對應(yīng)；所述的 前蓋凹臺面與所述的前蓋軸承孔之間具有五級公差精度的垂直度關(guān)系。
[0011] 本發(fā)明的有益效果 一、 作業(yè)平臺的四個角上都有平臺鉸鏈與法蘭活塞減震器一端相連接，法蘭活塞減震 器另一端與固定支腳