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一种铝合金钢法兰活塞减震海上油井动力辅助设备制造技术

技术编号:11903869 阅读:56 留言:0更新日期:2015-08-19 16:33
本发明专利技术涉及的是一种海上油井辅助装置,一种铝合金钢法兰活塞减震海上油井动力辅助设备,作业平台的四个角上都有平台铰链与法兰活塞减震器上孔端头相连接,法兰活塞减震器下孔端头与固定支脚相连接;摆杆底座上的摆杆轴销上可旋转固定着钻井摆杆,钻井摆杆一侧端固定连着钻井大绳,钻井大绳穿越作业平台上的平台钻眼孔后深入到海底油井床;鼠笼式水冷三角带轮电机上的输出三角带轮与带轮转盘之间有三角传动带;有益效果:每只法兰活塞减震器都能同时承受拉力或压力,确保作业平台能抵御来自任何方位的海浪冲击;鼠笼式水冷三角带轮电机中通过在电机机壳内整体铸造不锈钢螺旋管水道,单位时间里带走的热量是风冷的两至三倍,制冷效果更好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种海上油井辅助装置,属于海洋能源开发技术应用领域,尤其 涉及借助于海面作业平台的一种铝合金钢法兰活塞减震海上油井动力辅助设备
技术介绍
海洋蕴藏着巨大的可再生能源,开发海洋能源已经成为世界各国的战略性选择。 而我国的海岸线漫长,海洋资源丰富,海洋平台是为在海上进行钻井、采油等活动提供生产 和生活设施的构筑物。按其结构特性和工作状态可分为固定式、活动式和半固定式三大类。 固定式平台的下部由粧、扩大基脚或其他构造直接支承并固着于海底,按支承情况分为粧 基式和重力式两种。活动式平台浮于水中或支承于海底,能从一井位移至另一井位,接支承 情况可分为着底式和浮动式两类,近年来正在研宄新颖的半固定式海洋平台,它既能固定 在深水中,又具有可移性,张力腿式平台即属此类。海洋平台由上部结构,即平台甲板和基 础结构组成。上部结构一般由上下层平台甲板和层间桁架或立柱构成。甲板上布置成套钻 采装置及辅助工具、动力装置、泥浆循环净化设备、人员的工作、生活设施和直升飞机升降 台等。平台甲板的尺寸由使用工艺确定。 众所周知,海上石油钻井平台系统每次维修的费用都是惊人的,海上石油钻井平 台系统中的任何零部件都要能经得起海水腐蚀,任何一次油路维修或更换以及动力源故障 排除花费较高,且长时间影响油井生产。特别是海上油井,众所周知的游梁式抽油装置的突 出特征是间隙性做功,因此与之配套动力源使用寿命以及整体抗震能一直来成为该装置的 瓶颈技术。
技术实现思路
本专利技术提供一种采用法兰活塞结构双向减震,结合鼠笼式水冷三角带轮电机配有 抗弯力构件,来解决海上油井的技术瓶颈,具体如下: 一种铝合金钢法兰活塞减震海上油井动力辅助设备,作业平台的四个角上都有平台 铰链与法兰活塞减震器上孔端头相连接,法兰活塞减震器下孔端头与固定支脚相连接;所 述的作业平台上固定有电机底座、转盘底座和摆杆底座,摆杆底座上的摆杆轴销上可旋转 固定着钻井摆杆,所述的转盘底座上的转盘轴销可旋转固定着带轮转盘,所述的电机底座 固定安装有鼠笼式水冷三角带轮电机;所述的钻井摆杆一侧端固定连着钻井大绳,钻井大 绳穿越所述的作业平台上的平台钻眼孔后深入到海底油井床;所述的钻井摆杆另一端上有 滑块长槽,滑块长槽上可滑动配合着盘杆滑块;所述的带轮转盘一侧面固定着滑块轴销上 的轴销螺柱,所述的滑块轴销上的轴销台阶段外圆与所述的盘杆滑块上的滑块中心通孔之 间为可旋转滑动配合;所述的鼠笼式水冷三角带轮电机上的输出三角带轮与所述的带轮转 盘之间有三角传动带;作为改进: 所述的法兰活塞减震器包括法兰活塞杆、法兰活塞缸、法兰导向筒以及下法兰密封端 盖和上端盖法兰;所述的法兰活塞杆一端密闭固定有外密封活塞,外密封活塞外圆槽中有 孔用密封环,孔用密封环与所述的法兰活塞缸内孔之间构成活动密封;所述的法兰活塞杆 另一端有活塞杆外螺纹,活塞杆外螺纹外径尺寸小于或等于所述的法兰活塞杆外径尺寸; 所述的法兰活塞缸一端密闭固定有内密封活塞,内密封活塞内孔槽中有轴用密封环,轴用 密封环与所述的法兰活塞杆外圆之间构成活动密封,所述的法兰活塞缸另一端有活塞缸法 兰,活塞缸法兰与所述的下法兰密封端盖之间有下端盖螺钉密闭连接固定,所述的下法兰 密封端盖外端有减震器下孔端头,减震器下孔端头与所述的固定支脚相连接; 所述的法兰导向筒开孔端的内孔圆筒壁与所述的法兰活塞缸外圆之间为滑动配合,所 述的法兰导向筒法兰端有活塞缸法兰,活塞缸法兰与所述的上端盖法兰之间有上端盖螺钉 连接固定;所述的上端盖法兰外侧有减震器上孔端头,所述的减震器上端头与所述的平台 铰链相连接;所述的上端盖法兰内侧有法兰内螺孔,所述的法兰内螺孔与所述的活塞杆外 螺纹紧固连接;所述的外密封活塞与所述的下法兰密封端盖之间构成第一减震空腔,所述 的外密封活塞与所述的内密封活塞之间构成第二减震空腔; 所述的鼠笼式水冷三角带轮电机包括电机外壳、前端盖、后端盖、电机转轴、引线脚座、 定子、转子和输出三角带轮,所述的定子固定在所述的电机外壳内孔上,所述的转子固定在 所述的电机转轴最大直径处且与所述的定子位置相对应,所述的前端盖上有前螺钉固定在 所述的电机外壳前端面,所述的前端盖的前盖轴承孔上固定着前轴承外圆,前轴承内孔固 定着所述的电机转轴的前轴承段;所述的后端盖上有后螺钉固定在所述的电机外壳后端 面,所述的后端盖的后盖中心盲孔上固定着后轴承外圆,后轴承内孔固定着所述的电机转 轴的后轴承段,所述的电机外壳下方有安装脚板,安装脚板与所述的电机外壳之间有加强 连筋,所述的安装脚板上有安装通孔,其特征是:所述的电机外壳上方有出水凸台和进水凸 台,所述的电机外壳圆筒上有预埋铸造成型的螺旋冷却管,螺旋冷却管两端分别连通着所 述的出水凸台和所述的进水凸台;所述的引线脚座位于所述的后端盖上,电缆线穿越所述 的引线脚座;所述的前端盖固定有抗弯力构件,抗弯力构件与所述的输出三角带轮之间有 滚针轴承。 作为进一步改进:其特征是:所述的法兰活塞缸和所述的法兰导向筒都是整体采 用铝合金钢,所述的内密封活塞和外密封活塞都是整体采用碳化硅陶瓷;所述的氧化铝陶 瓷以AbO l (三氧化二铝)复合材料为基料,配以矿化剂MgO (氧化镁)、BaCO,(碳酸 钡)及结合粘土组成,并且其各组分的重量百分比含量为Al:Ch :93. 2~93. 4% ;MgO :1. 5~ I. 7% ; BaCO:: :2· 2 ~2. 4% ;结合粘土 :2· 7 ~2. 9% ; 所述的抗弯力构件(80)整体采用铝合金钢,该铝合金钢的材料由如下重量百分比的 元素组成:Al铝:14~15%、Ni镍:7~8%、Cr铬:6~7%、Nb铌:6~7%、Cu铜:5~6%、C 碳:1. 1~1. 3%,余量为Fe铁及不可避免的杂质;所述杂质的重量百分比含量为:Sn锡少于 0. 05%、Si硅少于0. 20%、Mn锰少于0. 25%、S硫少于0. 010%、P磷少于0. 015% ;所述的该 铝合金钢的材料主要性能参数为:每立方厘米密度为7. 2克,抗拉强度为287~289MPa,洛 氏硬度HRC值为53,所述的铝合金钢材料具有很高的强度以及很好的耐腐蚀性。 作为进一步改进:所述的出水凸台上有出水锥螺纹,出水锥螺纹底部有出水贯穿 孔,所述的进水凸台上有进水锥螺纹,进水锥螺纹底部有进水贯穿孔,所述的螺旋冷却管两 端分别连通着所述的出水贯穿孔和所述的进水贯穿孔;所述的螺旋冷却管流道直径为〇. 8 至0. 9毫米,所述的螺旋冷却管的管壁厚度为0. 8至0. 9毫米,所述的螺旋冷却管预埋在所 述的电机外壳圆筒上一起饶铸成一体。 作为进一步改进:所述的抗弯力构件的构件台阶内孔与所述的电机转轴的转轴外 伸段之间有旋转空隙,所述的抗弯力构件(的外轴承支撑圆固定着所述的滚针轴承上的滚 针内圈的内孔,所述的滚针轴承上的滚针外圈的外圆固定在所述的输出三角带轮的三角带 轮台阶孔内圆壁上,所述的三角带轮台阶孔底面上有三角带轮花键孔与所述的电机转轴上 的轴端花键之间为花键齿圆周啮合的轴向可滑动配合,所述的轴端花键的端面上有轴端螺 孔,轴端螺孔上配合有台阶防松螺钉限制着轴向定位挡圈的轴向位移,轴向定位挡圈外缘 部位固定在所述的三角本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝合金钢法兰活塞减震海上油井动力辅助设备,作业平台(110)的四个角上都有平台铰链(144)与法兰活塞减震器(145)上孔端头相连接,法兰活塞减震器(145)下孔端头与固定支脚(146)相连接;所述的作业平台(110)上固定有电机底座(505)、转盘底座(158)和摆杆底座(151),摆杆底座(151)上的摆杆轴销(503)上可旋转固定着钻井摆杆(153),所述的转盘底座(158)上的转盘轴销(188)可旋转固定着带轮转盘(179),所述的电机底座(505)固定安装有鼠笼式水冷三角带轮电机(180);所述的钻井摆杆(153)一侧端固定连着钻井大绳(152),钻井大绳(152)穿越所述的作业平台(110)上的平台钻眼孔(501)后深入到海底油井床;所述的钻井摆杆(153)另一端上有滑块长槽(157),滑块长槽(157)上可滑动配合着盘杆滑块(159);所述的带轮转盘(179)一侧面固定着滑块轴销(177)上的轴销螺柱(771),所述的滑块轴销(177)上的轴销台阶段(772)外圆与所述的盘杆滑块(159)上的滑块中心通孔(508)之间为可旋转滑动配合;所述的鼠笼式水冷三角带轮电机(180)上的输出三角带轮(90)与所述的带轮转盘(179)之间有三角传动带(502);其特征是:所述的法兰活塞减震器(145)包括法兰活塞杆(255)、法兰活塞缸(216)、法兰导向筒(227)以及下法兰密封端盖(217)和上端盖法兰(287);所述的法兰活塞杆(255)一端密闭固定有外密封活塞(224),外密封活塞(224)外圆槽中有孔用密封环(236),孔用密封环(236)与所述的法兰活塞缸(216)内孔之间构成活动密封;所述的法兰活塞杆(255)另一端有活塞杆外螺纹(225),活塞杆外螺纹(225)外径尺寸小于或等于所述的法兰活塞杆(255)外径尺寸;所述的法兰活塞缸(216)一端密闭固定有内密封活塞(220),内密封活塞(220)内孔槽中有轴用密封环(226),轴用密封环(226)与所述的法兰活塞杆(255)外圆之间构成活动密封,所述的法兰活塞缸(216)另一端有活塞缸法兰(291),活塞缸法兰(291)与所述的下法兰密封端盖(217)之间有下端盖螺钉(299)密闭连接固定,所述的下法兰密封端盖(217)外端有减震器下孔端头(282),减震器下孔端头(282)与所述的固定支脚(146)相连接;所述的法兰导向筒(227)开孔端的内孔圆筒壁与所述的法兰活塞缸(216)外圆之间为滑动配合,所述的法兰导向筒(227)法兰端有活塞缸法兰(298),活塞缸法兰(298)与所述的上端盖法兰(287)之间有上端盖螺钉(288)连接固定;所述的上端盖法兰(287)外侧有减震器上孔端头(223),所述的减震器上端头(223)与所述的平台铰链(144)相连接;所述的上端盖法兰(287)内侧有法兰内螺孔(215),所述的法兰内螺孔(215)与所述的活塞杆外螺纹(225)紧固连接;所述的外密封活塞(224)与所述的下法兰密封端盖(217)之间构成第一减震空腔(256),所述的外密封活塞(224)与所述的内密封活塞(220)之间构成第二减震空腔(265);所述的鼠笼式水冷三角带轮电机(180)包括电机外壳(10)、前端盖(20)、后端盖(30)、电机转轴(40)、引线脚座(50)、定子(51)、转子(52)和输出三角带轮(90),所述的定子(51)固定在所述的电机外壳(10)内孔上,所述的转子(52)固定在所述的电机转轴(40)最大直径处且与所述的定子(51)位置相对应,所述的前端盖(20)上有前螺钉(21)固定在所述的电机外壳(10)前端面,所述的前端盖(20)的前盖轴承孔(24)上固定着前轴承(25)外圆,前轴承(25)内孔固定着所述的电机转轴(40)的前轴承段(45);所述的后端盖(30)上有后螺钉(31)固定在所述的电机外壳(10)后端面,所述的后端盖(30)的后盖中心盲孔(34)上固定着后轴承(35)外圆,后轴承(35)内孔固定着所述的电机转轴(40)的后轴承段(43),所述的电机外壳(10)下方有安装脚板(11),安装脚板(11)与所述的电机外壳(10)之间有加强连筋(13),所述的安装脚板(11)上有安装通孔(14),其特征是:所述的电机外壳(10)上方有出水凸台(19)和进水凸台(39),所述的电机外壳(10)圆筒上有预埋铸造成型的螺旋冷却管(22),螺旋冷却管(22)两端分别连通着所述的出水凸台(19)和所述的进水凸台(39);所述的引线脚座(50)位于所述的后端盖(30)上,电缆线(55)穿越所述的引线脚座(50);所述的前端盖(20)固定有抗弯力构件(80),抗弯力构件(80)与所述的输出三角带轮(90)之间有滚针轴承(60)。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张志雄
申请(专利权)人:张志雄
类型:发明
国别省市:浙江;33

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