一種銅合金螺紋活塞避震海上油井動力輔助裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及的是一種海上油井輔助裝置，屬于海洋能源開發技術應用領域，尤其 涉及借助于海面作業平臺的一種銅合金螺紋活塞避震海上油井動力輔助裝置。
【背景技術】
[0002] 海洋蘊藏著巨大的可再生能源，開發海洋能源已經成為世界各國的戰略性選擇。 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行鉆井、采油等活動提供生產 和生活設施的構筑物。按其結構特性和工作狀態可分為固定式、活動式和半固定式三大類。 固定式平臺的下部由粧、擴大基腳或其他構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。活動式平臺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。海洋平臺由上部結構，即平臺甲板和基 礎結構組成。上部結構一般由上下層平臺甲板和層間桁架或立柱構成。甲板上布置成套鉆 采裝置及輔助工具、動力裝置、泥漿循環凈化設備、人員的工作、生活設施和直升飛機升降 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每次維修的費用都是驚人的，海上石油鉆井平 臺系統中的任何零部件都要能經得起海水腐蝕，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。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。
【發明內容】
[0004] 本發明提供一種采用螺紋活塞結構雙向避震，結合盤式水冷鏈輪電動機配有抗彎 構件，來解決海上油井的技術瓶頸，具體如下： 一種銅合金螺紋活塞避震海上油井動力輔助裝置，作業平臺的四個角上都有平臺鉸 鏈與螺紋活塞避震器上孔端頭相連接，螺紋活塞避震器下孔端頭與固定支腳相連接；所述 的作業平臺上固定有電動機底座、轉盤底座和擺桿底座，擺桿底座上的擺桿軸銷上可旋轉 固定著鉆井擺桿，所述的轉盤底座上的轉盤軸銷可旋轉固定著鏈輪轉盤，所述的電動機底 座固定安裝有盤式水冷鏈輪電動機；所述的鉆井擺桿一側端固定連著鉆井大繩，鉆井大繩 穿越所述的作業平臺上的平臺鉆眼孔后深入到海底油井床；所述的鉆井擺桿另一端上有滑 塊長槽，滑塊長槽上可滑動配合著盤桿滑塊；所述的鏈輪轉盤一側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外圓與所述的盤桿滑塊上的滑塊中心通孔之間為可旋 轉滑動配合；所述的盤式水冷鏈輪電動機上的輸出鏈輪與所述的鏈輪轉盤之間有傳動鏈 條； 作為改進： 所述的螺紋活塞避震器包括螺紋活塞桿、螺紋活塞缸、整體導向筒以及內螺紋密封端 蓋，所述的螺紋活塞桿光軸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，孔用密封環與所述的螺紋活塞缸內孔之間構成活動密封；所述的螺紋活塞桿另一端有 活塞桿外螺紋，活塞桿外螺紋外徑尺寸小于或等于所述的螺紋活塞桿外徑尺寸；所述的螺 紋活塞缸一端密閉固定有內密封活塞，內密封活塞內孔槽中有軸用密封環，軸用密封環與 所述的螺紋活塞桿外圓之間構成活動密封；所述的螺紋活塞缸另一端有活塞缸外螺紋，活 塞缸外螺紋與所述的內螺紋密封端蓋上的內螺紋密閉連接固定，內螺紋密封端蓋外端有避 震器下孔端頭，避震器下孔端頭與所述的固定支腳相連接；所述的整體導向筒開孔端的內 孔圓筒壁與所述的螺紋活塞缸外圓之間為滑動配合，所述的整體導向筒盲孔端有導向筒螺 孔，導向筒螺孔外端有避震器上孔端頭，避震器上孔端頭與所述的平臺鉸鏈相連接；所述的 導向筒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內螺紋密封端蓋 之間構成雙向避震第一腔，所述的外密封活塞與所述的內密封活塞之間構成雙向避震第二 腔； 所述的螺紋活塞缸和所述的整體導向筒都是整體采用銅合金鋼，所述的內密封活塞和 外密封活塞都是整體采用碳化硅陶瓷；該碳化硅陶瓷以SiC(碳化硅）為基料，配以礦化劑 MgO(氧化鎂）、BaCO;(碳酸鋇）以及結合粘土組成，并且其各組分的重量百分比含量為： SiC:92. 1 ~92. 3% ;MgO:2. 7 ~2. 9% ;BaCCk:2. 7 ~2. 9% ;結合粘土 ：2. 1 ~2. 3% ; 所述的盤式水冷鏈輪電動機包括電動機外殼、前端蓋、后端蓋、轉子支架、電動機轉軸、 前軸承、后軸承、永磁體、第二定子和第一定子以及輸出鏈輪，前端蓋和后端蓋分別固定連 接在電動機外殼前后兩端面上，轉子支架固定連接在電動機轉軸上的最大直徑處且有平鍵 傳遞扭矩，電動機轉軸通過前軸承和后軸承分別支撐在前端蓋和后端蓋上，前端蓋上有前 螺釘固定在電動機外殼前端面上，前端蓋的前蓋軸承孔上固定著前軸承外圓，前軸承內孔 固定著電動機轉軸的前軸承段；后端蓋上有后螺釘固定在電動機外殼后端面上，后端蓋的 后蓋軸承孔上固定著后軸承外圓，后軸承內孔固定著電動機轉軸的后軸承段；電動機外殼 外圓一側有接線凸臺，接線凸臺外端有接線端蓋，接線端蓋上固定有引線腳座，電纜線穿越 位于接線端蓋上的引線腳座并連接到外接控制電源；第一定子固定連接在后端蓋的內端 面上，第二定子固定連接在前端蓋的內端面上，轉子支架上固定有永磁體且位于第一定子 與第二定子之間；后端蓋上有冷卻水預埋管以及進水接管頭和出水接管頭，前端蓋上也有 冷卻水預埋管以及進水接管頭和出水接管頭；后端蓋上裝有軸承后蓋，軸承后蓋通過螺釘 固定在后端蓋上，軸承后蓋內端伸入后端蓋上的后蓋軸承孔并抵住后軸承；前端蓋固定有 抗彎構件，抗彎構件通過螺釘固定在前端蓋上，抗彎構件內端伸入前蓋軸承孔并抵住前軸 承，抗彎構件外端與輸出鏈輪之間有滾針軸承；所述的抗彎構件整體采用銅合金鋼，該銅 合金鋼材料由如下重量百分比的元素組成：Cu: 17~19%、W:6. 4~6. 6%、Ni:4. 3~4. 4%、 Cr:3. 2 ~3. 3%、Zn: 2 ~3%、C:l. 1 ~1. 3%、Ti:2. 1 ~2. 2%、Co: 1. 3 ~1. 4%，余量為Fe 及不可避免的雜質；所述雜質的重量百分比含量為：Sn少于0.05%、Si少于0.20%、S少于 0. 02%、P少于0. 015% ;所述的銅合金鋼材料主要性能參數為：每立方厘米密度為8. 2克，抗 拉強度為392~394MPa，洛氏硬度HRC值為53。
[0005]作為進一步改進：轉子支架整體包括軸套肩、輻條和外環圈，每相鄰的兩個輻條之 間活動配合有永磁體；軸套肩的外周壁上具有支架法蘭，支架法蘭兩側都有擋板螺釘與支 架法蘭上的貫通螺孔相配合分別將磁體擋板固定在支架法蘭兩側面上，且磁體擋板的外沿 超出支架法蘭的外沿7至8毫米，外環圈在每相鄰的兩個輻條中間上開有一個徑向螺紋孔， 永磁體的外端由擰在徑向螺紋孔中的緊頂螺釘緊定，永磁體的內端由支架法蘭兩側的磁體 擋板夾持固定；永磁體為扇形或者梯形，磁體擋板為半圓環形或者圓環形；后端蓋設有與 輻條數量相等的后蓋定子孔，每個后蓋定子孔之中有第一定螺釘將第一定子固定連接在后 端蓋的內端面上；后端蓋的內外兩端面之中間也預埋著一只冷卻水預埋管，后端蓋上的冷 卻水預埋管與后蓋定子孔之間距離大于等于5厘米環繞盤旋布置，后端蓋上的冷卻水預埋 管兩端連通著后端蓋上的進水接管頭和出水接管頭；前端蓋也設有與輻條數量相等的前蓋 定子孔，每個前蓋定子孔之中有第二定螺釘將第二定子固定連接在前端蓋的內端面上；前 端蓋的內外兩端面之中間也預埋著另一只冷卻水預埋管，前端蓋上的冷卻水預埋管與前蓋 定子孔之間距離大于等于5厘米環繞盤旋布置，前端蓋上的冷卻水預埋管兩端連通著前端 蓋上的進水接管頭和出水接管頭。
[0006] 作為進一步改進：抗彎構件的構件臺階內孔與電動機轉軸的轉軸外伸段之間有旋 轉空隙，抗彎構件的外軸承支撐圓固定著滾針軸承上的滾針內圈的內孔，滾針軸承上的滾 針外圈的外圓固定在輸出鏈輪的鏈輪臺階孔內圓壁上，所述鏈輪臺階孔底面上有鏈輪花鍵 孔與電動機轉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，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鏈輪花鍵孔外端平面上，繼而限制了輸出鏈輪的軸向位移；軸向定 位擋圈外側面上有防松擋片與軸向定位擋圈一起，被擋圈螺釘固定在鏈輪花鍵孔外端平面 上；防松擋片有擋片拐角邊緊貼著臺階防松螺釘的兩平邊擋肩帽上的任意一平邊上；輸出 鏈輪外圓上有3至5排的多排鏈輪齒，輸出鏈輪外端面上有鏈輪端面螺孔，鏈輪臺階孔上有 鏈輪退刀槽和鏈輪卡槽，鏈輪卡槽中活動配合有鏈輪孔用卡環，鏈輪臺階孔底角位置上放 置有鏈輪調節圈，滾針外圈兩側分別貼著鏈輪孔用卡環和鏈輪調節圈；抗彎構件上有構件 法蘭，構件法蘭內側的構件調節環外圓與前蓋軸承孔之間為過渡配合；構件調節環外圓與 外軸承支撐圓之間具有五級公差精度的同軸度關系；外軸承支撐圓上分別有構件退刀槽和 構件卡環槽，構件卡環槽中活動配合有構件軸用卡環，滾針內圈兩側分別貼著構件軸用卡 環和構件退刀槽軸肩上；前端蓋外側面上有前蓋凹臺面，前蓋凹臺面上有4至8個前蓋螺 孔，構件法蘭上有4至8個構件枕孔與前蓋螺孔相對應；構件螺釘穿越構件枕孔與前蓋螺孔 相配合，將抗彎構件固定在前蓋凹臺面上；前蓋凹臺面與前蓋軸承孔之間具有五級公差精 度的垂直度關系。
[0007] 作為進一步改進：后端蓋外側面上有后蓋凹臺面，后蓋凹臺面上有4至8個后蓋螺 孔，軸承后蓋上有螺釘與后蓋螺孔相配合將軸承后蓋固定在