一种钨锰合金螺纹弹簧海上油井动力辅助系统.pdf

本发明涉及的是一种海上油井辅助装置，一种钨锰合金螺纹弹簧海上油井动力辅助系统,作业平台上每个平台铰链上连接着螺纹弹簧避震器上孔端头，螺纹弹簧避震器下孔端头与固定支脚连接固定；作业平台上固定有电动机底座、转盘底座和摆杆底座，电动机底座固定安装有鼠笼式隔爆平皮带轮电动机；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；作为改进：盘式隔爆平皮带轮电动机之中的前端盖上设置隔离构件，分担了所有的弯矩负荷，使得电机转轴只承受纯扭矩。本发明通过作业平台将盘式隔爆平皮带轮电动机与螺纹弹簧避震器结合一起，同时解决了一直来困扰海上油井的两大难题。

1.  一种钨锰合金螺纹弹簧海上油井动力辅助系统,作业平台（110）上有三至五个平台铰链（144），每个平台铰链（144）上连接着螺纹弹簧避震器（145）上孔端头，螺纹弹簧避震器（145）下孔端头与固定支脚（146）连接固定；所述的作业平台（110）上固定有电动机底座（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），所述的电动机底座（505）固定安装有鼠笼式隔爆平皮带轮电动机（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（180）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；所述的鼠笼式隔爆平皮带轮电动机（180）上的输出平皮带轮（90）与所述的带轮转盘（179）之间有平传动皮带（502）；其特征是：
所述的螺纹弹簧避震器（145）包括所述的螺纹弹簧避震器（145）包括螺纹弹簧杆（255）、螺纹弹簧内筒（216）、螺纹导向外筒（227）、螺纹第一弹簧座（217）以及第一双向弹簧（256）和第二双向弹簧（264），所述的螺纹弹簧杆（255）光轴一端固定有双向弹簧座（224），双向弹簧座（224）外圆与所述的螺纹弹簧内筒（216）内孔之间为可轴向滑动配合；所述的螺纹弹簧杆（255）另一端有弹簧杆外螺纹（225），弹簧杆外螺纹（225）外径尺寸小于或等于所述的螺纹弹簧杆（255）外径尺寸；所述的螺纹弹簧内筒（216）光孔一端固定有第二弹簧座（220），第二弹簧座（220）内孔与所述的螺纹弹簧杆（255）外圆之间为可轴向滑动配合；
所述的螺纹弹簧内筒（216）另一端有内筒外螺纹（291），内筒外螺纹（291）与所述的螺纹第一弹簧座（217）上的内螺纹连接固定，螺纹第一弹簧座（217）外端有避震器下孔端头（282），避震器下孔端头（282）与所述的固定支脚（146）相连接；所述的螺纹导向外筒（227）开孔端的内孔圆筒壁与所述的螺纹弹簧内筒（216）外圆之间为滑动配合，所述的螺纹导向外筒（227）盲孔端有外筒螺孔（215），外筒螺孔（215）外端有避震器上孔端头（223），避震器上孔端头（223）与所述的平台铰链（144）相连接；所述的外筒螺孔（215）与所述的弹簧杆外螺纹（225）紧固连接；所述的双向弹簧座（224）与所述的螺纹第一弹簧座（217）之间固定有所述的第一双向弹簧（256），所述的双向弹簧座（224）与所述的第二弹簧座（220）之间固定有所述的第二双向弹簧（264）；
所述的盘式隔爆平皮带轮电动机（180）包括电机外壳(10)、前端盖（20）、后端盖（30）、转子支架(32)、电机转轴(40)、前轴承（25）、后轴承（35）、永磁体（18）、前定子(51) 和后定子(52)以及平皮带轮（90）；所述的电机外壳(10)的内接引线(88)出口处固定连接有接线盒座(13)，接线盒座(13)外端上有线盒端盖（14），引线孔座（11）位于所述的线盒端盖（14）上，外接引线(55)穿越所述的引线孔座（11）；所述的前定子(51)和所述的后定子(52)均由定子铁心（75）和电枢绕组（65）所组成，所述的电机转子（50）由六个转子铁心（19）以及安装在相邻转子铁心（19）之间的永磁体（18）所组成，所述的电机转子（50）按装在转子支架（32）上，转子支架（32）固定连接在所述的电机转轴（40）上的最大直径处；所述的后定子(52)固定连接在所述的后端盖（30）的内端面上，所述的前定子(51)固定连接在所述的前端盖（20）的内端面上，所述的电机转子（50）位于所述的后定子(52)与前定子(51)之间；所述的后端盖（30）上装有轴承后盖(33)，所述的轴承后盖(33)通过螺钉固定在所述的后端盖（30）上，所述的轴承后盖(33)内端伸入所述的后端盖（30）上的后盖轴承孔（34）并抵住所述的后轴承（35）；所述的前端盖（20）固定有抗弯矩构件（80），所述的抗弯矩构件（80）通过构件螺钉（28）固定在所述的前端盖（20）上，所述的抗弯矩构件（80）上的构件调节环（82）内端伸入所述的前端盖（20）上的前盖轴承孔（24）并抵住所述的前轴承（25）；所述的抗弯矩构件（80）外端与所述的平皮带轮（90）之间有无内圈轴承（60）。

2.  根据权利要求1所述的一种钨锰合金螺纹弹簧海上油井动力辅助系统，其特征是：所述的抗弯矩构件（80）的构件支撑圆（89）表面有一层厚度为0.2至0.3毫米的铜合金涂层，所述的钛合金涂层的材料由如下重量百分比的元素组成：Ti:（钛）： 15.3～15.5%、、Cr（铬）：6.6～6.8%、Ni（镍）：3.4～3.6%、Al（铝）：2.4～2.6%、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0.0l0%、 P（磷）少于0.015%；
所述的第一双向弹簧（256）和所述的第二双向弹簧（276）都是整体采用高强度耐腐蚀的钨锰合金钢材料，所述的钨锰合金钢材料由如下重量百分比的元素组成：W(钨)：8.4～8.6%、Mn（锰）: 6.6～6.8%、Cu（铜）：3.2～3.4%、Mo（钼）:1.5～1.7%、Ni（镍）:1.5～1.7%、Zn（锌）: 1.1～1.3%、C（碳）:1.0～1.2%，余量为Fe（铁）及不可避免的杂质；所述的高强度耐腐蚀的铬锰合金钢材料主要性能参数为：拉伸弹性模量E值为193800MPa，剪切弹性模量G值为79250MPa；
所述的螺纹弹簧内筒（216）是整体采用氧化锆陶瓷；所述的氧化锆陶瓷以                                                (二氧化锆) 复合材料为基料，配以矿化剂MgO(氧化镁)、 (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:93～95%、MgO:1.5～1.7%、:1.7～1.9%、结合粘土:2.5～2.7%。

3.  根据权利要求1所述的一种钨锰合金螺纹弹簧海上油井动力辅助系统，其特征是：所述的抗弯矩构件（80）的构件台阶内孔（84）与所述的电机转轴（40）的转轴外伸段（46）之间有旋转空隙（48），所述的抗弯矩构件（80）的外轴承支撑圆（89）支撑着所述的无内圈轴承（60）上的圆柱滚针（68），所述的无内圈轴承（60）上的滚针外圈（69）的外圆固定在所述的平皮带轮（90）的带轮台阶孔（96）内圆壁上，所述的带轮台阶孔（96）底面上有平皮带花键孔（94）与所述的电机转轴（40）上的轴端花键（49）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（49）的端面上有轴端螺孔（47），轴端螺孔（47）上配合有台阶防松螺钉（74）限制着轴向定位挡圈（70）的轴向位移，轴向定位挡圈（70）外缘部位固定在所述的平皮带花键孔（94）外端平面上，继而限制了所述的平皮带轮（90）的轴向位移。

4.  根据权利要求1所述的一种钨锰合金螺纹弹簧海上油井动力辅助系统，其特征是：所述的轴向定位挡圈（70）外侧面上有防松挡片（71）与所述的轴向定位挡圈（70）一起，被挡圈螺钉（77）固定在所述的平皮带花键孔（94）外端平面上；所述的防松挡片（71）有挡片拐角边（72）紧贴着所述的台阶防松螺钉（74）的两平边挡肩帽（73）上的任意一平边上；所述的平皮带轮（90）外圆上有平带弧面（99），所述的平皮带轮（90）外端面上有带轮端面螺孔（97），所述的带轮台阶孔（96）上有带轮退刀槽（93）和平带轮卡槽（98），平带轮卡槽（98）中活动配合有带轮孔用卡环（91），所述的带轮台阶孔（96）底角位置上放置有平带轮调节圈（92），所述的滚针外圈（69）两侧分别贴着所述的带轮孔用卡环（91）和所述的平带轮调节圈（92）；所述的抗弯矩构件（80）上有构件法兰（87），构件法兰（87）内侧有构件调节环（82）外圆与所述的前盖轴承孔（24）之间为过渡配合；所述的构件调节环（82）外圆与所述的外轴承支撑圆（89）之间具有同轴度关系；所述的前端盖（20）外侧面上有前盖凹台面（29），前盖凹台面（29）上有五至六个前盖螺孔（27），所述的构件法兰（87）上有五至六个构件枕孔（85）与所述的前盖螺孔（27）相对应；所述的前盖凹台面（29）与所述的前盖轴承孔（24）之间具有五级公差精度的垂直度关系。

5.  根据权利要求1所述的一种钨锰合金螺纹弹簧海上油井动力辅助系统，其特征是：所述的接线盒座(13)腔内设置有线盒隔板(12)，线盒隔板(12)将所述的接线盒座(13)隔离成两个沿管长方向完全封闭的第一空腔(78)和第二空腔(79)，线盒隔板(12)上设有三个间隔分布的接线螺栓(17)，接线螺栓(17)穿过线盒隔板(12)，接线螺栓(17)两端分别悬伸在位于所述的线盒隔板(12)两侧的第一空腔(78)和第二空腔(79)内，所述的内接引线(88)对应连接在位于第一空腔(78)内的接线螺栓(17)上的内接端头(26)上；所述的线盒端盖（14）上的内螺纹与所述的引线孔座（11）上的外螺纹相配合，所述的线盒端盖（14）内螺纹底平面上设有密封圈(67)被所述的引线孔座（11）内端面挤压固定，外接引线(55)依次穿越所述的引线孔座（11）上的脚座圆孔（23）和所述的密封圈(67)后对应连接在位于第二空腔(79)内的接线螺栓(17)上的外接端头(36)上。

6.  根据权利要求1所述的一种钨锰合金螺纹弹簧海上油井动力辅助系统，其特征是：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）的后盖轴承孔（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）。

一种钨锰合金螺纹弹簧海上油井动力辅助系统
技术领域              
    本发明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钨锰合金螺纹弹簧海上油井动力辅助系统。
背景技术
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桩、扩大基脚或其他构造直接支承并固着于海底，按支承情况分为桩基式和重力式两种。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，近年来正在研究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。
发明内容
本发明提供一种采用螺纹弹簧结构双向避震，结合盘式隔爆平皮带轮电动机配有抗弯矩构件，来解决海上油井的技术瓶颈，具体如下：
一种钨锰合金螺纹弹簧海上油井动力辅助系统,作业平台有三至五个平台铰链，每个平台铰链上连接着螺纹弹簧避震器上孔端头，螺纹弹簧避震器下孔端头与固定支脚连接固定；所述的作业平台上固定有电动机底座、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，所述的电动机底座固定安装有鼠笼式隔爆平皮带轮电动机；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；所述的鼠笼式隔爆平皮带轮电动机上的输出平皮带轮与所述的带轮转盘之间有平传动皮带；作为改进：
所述的螺纹弹簧避震器包括所述的螺纹弹簧避震器包括螺纹弹簧杆、螺纹弹簧内筒、螺纹导向外筒、螺纹第一弹簧座以及第一双向弹簧和第二双向弹簧，所述的螺纹弹簧杆光轴一端固定有双向弹簧座，双向弹簧座外圆与所述的螺纹弹簧内筒内孔之间为可轴向滑动配合；所述的螺纹弹簧杆另一端有弹簧杆外螺纹，弹簧杆外螺纹外径尺寸小于或等于所述的螺纹弹簧杆外径尺寸；所述的螺纹弹簧内筒光孔一端固定有第二弹簧座，第二弹簧座内孔与所述的螺纹弹簧杆外圆之间为可轴向滑动配合；所述的螺纹弹簧内筒另一端有内筒外螺纹，内筒外螺纹与所述的螺纹第一弹簧座上的内螺纹连接固定，螺纹第一弹簧座外端有避震器下孔端头，避震器下孔端头与所述的固定支脚相连接；所述的螺纹导向外筒开孔端的内孔圆筒壁与所述的螺纹弹簧内筒外圆之间为滑动配合，所述的螺纹导向外筒盲孔端有外筒螺孔，外筒螺孔外端有避震器上孔端头，避震器上孔端头与所述的平台铰链相连接；所述的外筒螺孔与所述的弹簧杆外螺纹紧固连接；所述的双向弹簧座与所述的螺纹第一弹簧座之间固定有所述的第一双向弹簧，所述的双向弹簧座与所述的第二弹簧座之间固定有所述的第二双向弹簧；所述的盘式隔爆平皮带轮电动机包括电动机外壳、前端盖、后端盖、转子支架、电动机转轴、前轴承、后轴承、永磁体、前定子 和后定子以及平皮带轮；电动机外壳的内接引线出口处固定连接有接线盒座，接线盒座外端上有线盒端盖，引线孔座位于线盒端盖上，外接引线穿越引线孔座；前定子和后定子均由定子铁心和电枢绕组所组成，电动机转子由六个转子铁心以及安装在相邻转子铁心之间的永磁体所组成，电动机转子按装在转子支架上，转子支架固定连接在电动机转轴上的最大直径处；后定子固定连接在后端盖的内端面上，前定子固定连接在前端盖的内端面上，电动机转子位于后定子与前定子之间；后端盖上装有轴承后盖，轴承后盖通过螺钉固定在后端盖上，轴承后盖内端伸入后端盖上的后盖轴承孔并抵住后轴承；前端盖固定有抗弯矩构件，抗弯矩构件通过构件螺钉固定在前端盖上，抗弯矩构件上的构件调节环内端伸入前端盖上的前盖轴承孔并抵住前轴承；抗弯矩构件外端与平皮带轮之间有无内圈轴承。
作为进一步改进：所述的抗弯矩构件80的外轴承支撑圆89表面有一层厚度为0.2至0.3毫米的钛合金涂层，所述的钛合金涂层的材料由如下重量百分比的元素组成：Ti:（钛）： 15.3～15.5%、、Cr（铬）：6.6～6.8%、Ni（镍）：3.4～3.6%、Al（铝）：2.4～2.6%、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0.0l0%、 P（磷）少于0.015%；
所述的第一双向弹簧256和所述的第二双向弹簧276都是整体采用高强度耐腐蚀的钨锰合金钢材料，所述的钨锰合金钢材料由如下重量百分比的元素组成：W(钨)：8.4～8.6%、Mn（锰）: 6.6～6.8%、Cu（铜）：3.2～3.4%、Mo（钼）:1.5～1.7%、Ni（镍）:1.5～1.7%、Zn（锌）: 1.1～1.3%、C（碳）:1.0～1.2%，余量为Fe（铁）及不可避免的杂质；所述的高强度耐腐蚀的铬锰合金钢材料主要性能参数为：拉伸弹性模量E值为193800MPa，剪切弹性模量G值为79250MPa。
所述的螺纹弹簧内筒216是整体采用氧化锆陶瓷；所述的氧化锆陶瓷以                                                (二氧化锆) 复合材料为基料，配以矿化剂MgO(氧化镁)、 (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:93～95%、MgO:1.5～1.7%、:1.7～1.9%、结合粘土:2.5～2.7%。
作为进一步改进：抗弯矩构件的构件台阶内孔与电动机转轴的转轴外伸段之间有旋转空隙，抗弯矩构件的外轴承支撑圆支撑着无内圈轴承上的圆柱滚针，无内圈轴承上的滚针外圈的外圆固定在平皮带轮的带轮台阶孔内圆壁上，带轮台阶孔底面上有平皮带花键孔与电动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，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平皮带花键孔外端平面上，继而限制了平皮带轮的轴向位移。
作为进一步改进：轴向定位挡圈外侧面上有防松挡片与轴向定位挡圈一起，被挡圈螺钉固定在平皮带花键孔外端平面上；防松挡片有挡片拐角边紧贴着台阶防松螺钉的两平边挡肩帽上的任意一平边上；皮带轮外圆上有平带弧面，平皮带轮外端面上有带轮端面螺孔，带轮台阶孔上有带轮退刀槽和平带轮卡槽，平带轮卡槽中活动配合有带轮孔用卡环，带轮台阶孔底角位置上放置有平带轮调节圈，滚针外圈两侧分别贴着带轮孔用卡环和平带轮调节圈；
抗弯矩构件上有构件法兰，构件法兰内侧有构件调节环外圆与前盖轴承孔之间为过渡配合；构件调节环外圆与外轴承支撑圆之间具有同轴度关系；前端盖外侧面上有前盖凹台面，前盖凹台面上有五至六个前盖螺孔，构件法兰上有五至六个构件枕孔与前盖螺孔相对应；构件螺钉穿越构件枕孔与前盖螺孔相配合，将抗弯矩构件固定在前盖凹台面上；前盖凹台面与前盖轴承孔之间具有五级公差精度的垂直度关系。
作为进一步改进：接线盒座腔内设置有线盒隔板，线盒隔板将接线盒座隔离成两个沿管长方向完全封闭的第一空腔和第二空腔，线盒隔板上设有三个间隔分布的接线螺栓，接线螺栓穿过线盒隔板，接线螺栓两端分别悬伸在位于线盒隔板两侧的第一空腔和第二空腔内，内接引线对应连接在位于第一空腔内的接线螺栓上的内接端头上；线盒端盖上的内螺纹与引线孔座上的外螺纹相配合，线盒端盖内螺纹底平面上设有密封孔圈被引线孔座内端面挤压固定，外接引线依次穿越引线孔座上的脚座圆孔和密封孔圈后对应连接在位于第二空腔内的接线螺栓上的外接端头上。
作为进一步改进：前端盖的前盖轴承孔上固定着前轴承外圆，前轴承内孔固定着电动机转轴的前轴承段；后端盖上有后螺钉固定在电动机外壳后端面，后端盖的后盖轴承孔上固定着后轴承外圆，后轴承内孔固定着电动机转轴的后轴承段。
本发明的有益效果
（一）、作业平台有四个平台铰链与螺纹弹簧避震器一端相连接，螺纹弹簧避震器另一端与固定支脚相连接，且所述的螺纹弹簧避震器与所述的作业平台平面之间呈现度夹角布置，确保作业平台能抵御来自任何方位的海浪冲击。
（二）、盘式隔爆平皮带轮电动机中采用了线盒隔板将接线盒座隔离成两个沿管长方向完全封闭的第一空腔和第二空腔的技术方案，将内接引线连接在接线螺栓上的内接端头上，外接引线依次穿越引线孔座上的脚座圆孔和密封孔圈后对应连接在位于第二空腔内的接线螺栓上的外接端头上，由于接线螺栓的两端分别位于两个密闭的空腔内，所以能够有效隔离电火花的泄露；用特制的内六角扳手插入引线孔座上的脚座内六角之中，将引线孔座外螺纹与线盒端盖内螺纹拧紧，使得密封孔圈受压变形后密闭抱紧外接引线。在线盒端盖内螺纹底平面上设有密封孔圈进行二次隔离电火花，进一步避免电火花泄露，隔爆效果好，安全性能高。
（三）、盘式隔爆平皮带轮电动机之中之中的前端盖上设置隔离构件，分担了所有的弯矩负荷，使得电机转轴只承受纯扭矩。而平传动皮带所产生的径向力反作用到平皮带轮却是能够完全被无内圈轴承所承受，仅仅作用在抗弯矩构件上，完全隔离了电动机转轴上的转轴外伸段承受径向力；同时，由于抗弯矩构件整体形状属于空心短管，因此结构刚性超强，能承受更大的径向力。两者结合，本发明实现了既能将电动机整体尺寸做得紧凑，又能承受更大的径向力，运行更加可靠，从而延长了电动机的使用寿命。
（四）、本发明通过作业平台将盘式隔爆平皮带轮电动机与螺纹弹簧避震器结合一起，同时解决了一直来困扰海上油井的两大难题：动力源电动机易损问题和油井设施整体避震问题，取得了意想不到的效果。
（五）、本发明中所述的抗弯矩构件的外轴承支撑圆表面有一层厚度为0.22毫米的钛合金涂层，所述的钛合金钢材料具有很高的耐磨性以及很好的耐腐蚀性；所述的第一双向弹簧和所述的第二双向弹簧都是整体采用高强度耐腐蚀的钨锰合金钢材料，所述的高强度耐腐蚀的钨锰合金钢材料拉伸弹性模量E值和剪切弹性模量G值都很高，且具有较强的耐腐蚀性；所述的螺纹弹簧内筒是整体采用氧化锆陶瓷；所述的螺纹导向外筒也采用所述的钨锰合金钢材料，两种不同材质相配合滑动摩擦，不但具有更好的耐摩擦，而且还能更好的耐腐蚀。
附图说明
图1为本发明的整体侧面示意图。
图2为图1俯视图。
图3为图2中的滑块轴销177部位的局部放大剖面示意图。
图4为图1或图2中的螺纹弹簧避震器145放大剖面示意图。
图5为图1或图2中的盘式隔爆平皮带轮电动机180整体结构局部剖面示意图。
图6是图5中的抗弯矩构件80和平皮带轮90所处部位的大剖面示意图。
图7是图5中的抗弯矩构件80放大剖面示意图。
图8是图6中局部再放大剖面示意图。
图9是图6中的平皮带轮90一侧视图。
图10是图6中的平皮带轮90放大剖面示意图。
图11图5中的前端盖20局部放大剖面示意图。
图12是图5中的接线盒座13局部放大剖面示意图。
图13是图12中的引线孔座11侧视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明：
图1、图2、图3和图4中：一种钨锰合金螺纹弹簧海上油井动力辅助系统,作业平台110有三至五个平台铰链144，每个平台铰链144上连接着螺纹弹簧避震器145上孔端头，螺纹弹簧避震器145下孔端头与固定支脚146连接固定；所述的作业平台110上固定有电动机底座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，所述的电动机底座505固定安装有盘式隔爆平皮带轮电动机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；所述的盘式隔爆平皮带轮电动机180上的输出平皮带轮90与所述的带轮转盘179之间有平传动皮带502；作为改进：
所述的螺纹弹簧避震器145包括所述的螺纹弹簧避震器145包括螺纹弹簧杆255、螺纹弹簧内筒216、螺纹导向外筒227、螺纹第一弹簧座217以及第一双向弹簧256和第二双向弹簧264，所述的螺纹弹簧杆255光轴一端固定有双向弹簧座224，双向弹簧座224外圆与所述的螺纹弹簧内筒216内孔之间为可轴向滑动配合；所述的螺纹弹簧杆255另一端有弹簧杆外螺纹225，弹簧杆外螺纹225外径尺寸小于或等于所述的螺纹弹簧杆255外径尺寸；所述的螺纹弹簧内筒216光孔一端固定有第二弹簧座220，第二弹簧座220内孔与所述的螺纹弹簧杆255外圆之间为可轴向滑动配合；
所述的螺纹弹簧内筒216另一端有内筒外螺纹291，内筒外螺纹291与所述的螺纹第一弹簧座217上的内螺纹连接固定，螺纹第一弹簧座217外端有避震器下孔端头282，避震器下孔端头282与所述的固定支脚146相连接；所述的螺纹导向外筒227开孔端的内孔圆筒壁与所述的螺纹弹簧内筒216外圆之间为滑动配合，所述的螺纹导向外筒227盲孔端有外筒螺孔215，外筒螺孔215外端有避震器上孔端头223，避震器上孔端头223与所述的平台铰链144相连接；所述的外筒螺孔215与所述的弹簧杆外螺纹225紧固连接；所述的双向弹簧座224与所述的螺纹第一弹簧座217之间固定有所述的第一双向弹簧256，所述的双向弹簧座224与所述的第二弹簧座220之间固定有所述的第二双向弹簧264；
图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12和图13中，所述的盘式隔爆平皮带轮电动机180包括电动机外壳10、前端盖20、后端盖30、转子支架32、电动机转轴40、前轴承25、后轴承35、永磁体18、前定子51 和后定子52以及平皮带轮90；电动机外壳10的内接引线88出口处固定连接有接线盒座13，接线盒座13外端上有线盒端盖14，引线孔座11位于线盒端盖14上，外接引线55穿越引线孔座11；前定子51和后定子52均由定子铁心75和电枢绕组65所组成，电动机转子50由六个转子铁心19以及安装在相邻转子铁心19之间的永磁体18所组成，电动机转子50按装在转子支架32上，转子支架32固定连接在电动机转轴40上的最大直径处；后定子52固定连接在后端盖30的内端面上，前定子51固定连接在前端盖20的内端面上，电动机转子50位于后定子52与前定子51之间；后端盖30上装有轴承后盖33，轴承后盖33通过螺钉固定在后端盖30上，轴承后盖33内端伸入后端盖30上的后盖轴承孔34并抵住后轴承35；前端盖20固定有抗弯矩构件80，抗弯矩构件80通过构件螺钉28固定在前端盖20上，抗弯矩构件80上的构件调节环82内端伸入前端盖20上的前盖轴承孔24并抵住前轴承25；抗弯矩构件80外端与平皮带轮90之间有无内圈轴承60。
作为进一步改进：抗弯矩构件80的外轴承支撑圆89表面有一层厚度为0.25毫米的钛合金涂层，所述的钛合金涂层的材料由如下重量百分比的元素组成：Ti:（钛）： 15.4%、、Cr（铬）：6.7%、Ni（镍）：3.5%、Al（铝）：2.5%、C（碳）：1.2%，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）为0.04%、 Si（硅）为0.18%、 Mn（锰）为0.22%、 S（硫）为0.009%、 P（磷）为0.013%；
所述的第一双向弹簧256和所述的第二双向弹簧276都是整体采用高强度耐腐蚀的钨锰合金钢材料，所述的钨锰合金钢材料由如下重量百分比的元素组成：W(钨)：8.5%、Mn（锰）: 6.7%、Cu（铜）：3.3%、Mo（钼）:1.6%、Ni（镍）:1.6%、Zn（锌）: 1.2%、C（碳）:1.1%，余量为Fe（铁）及不可避免的杂质；所述的高强度耐腐蚀的铬锰合金钢材料主要性能参数为：拉伸弹性模量E值为193800MPa，剪切弹性模量G值为79250MPa；
所述的螺纹弹簧内筒216是整体采用氧化锆陶瓷；所述的氧化锆陶瓷以 (二氧化锆) 复合材料为基料，配以矿化剂MgO(氧化镁)、 (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:94%、MgO:1.6%、:1.8%、结合粘土:2.6%。
作为进一步改进：抗弯矩构件80的构件台阶内孔84与电动机转轴40的转轴外伸段46之间有旋转空隙48，抗弯矩构件80的外轴承支撑圆89支撑着无内圈轴承60上的圆柱滚针68，无内圈轴承60上的滚针外圈69的外圆固定在平皮带轮90的带轮台阶孔96内圆壁上，带轮台阶孔96底面上有平皮带花键孔94与电动机转轴40上的轴端花键49之间为花键齿圆周啮合的轴向可滑动配合，轴端花键49的端面上有轴端螺孔47，轴端螺孔47上配合有台阶防松螺钉74限制着轴向定位挡圈70的轴向位移，轴向定位挡圈70外缘部位固定在平皮带花键孔94外端平面上，继而限制了平皮带轮90的轴向位移。
作为进一步改进：轴向定位挡圈70外侧面上有防松挡片71与轴向定位挡圈70一起，被挡圈螺钉77固定在平皮带花键孔94外端平面上；防松挡片71有挡片拐角边72紧贴着台阶防松螺钉74的两平边挡肩帽73上的任意一平边上。
作为进一步改进：平皮带轮90外圆上有平带弧面99，平皮带轮90外端面上有带轮端面螺孔97，带轮台阶孔96上有带轮退刀槽93和平带轮卡槽98，平带轮卡槽98中活动配合有带轮孔用卡环91，带轮台阶孔96底角位置上放置有平带轮调节圈92，滚针外圈69两侧分别贴着带轮孔用卡环91和平带轮调节圈92。
作为进一步改进：抗弯矩构件80上有构件法兰87，构件法兰87内侧有构件调节环82外圆与前盖轴承孔24之间为过渡配合；构件调节环82外圆与外轴承支撑圆89之间具有同轴度关系；前端盖20外侧面上有前盖凹台面29，前盖凹台面29上有五至六个前盖螺孔27，构件法兰87上有五至六个构件枕孔85与前盖螺孔27相对应；构件螺钉28穿越构件枕孔85与前盖螺孔27相配合，将抗弯矩构件80固定在前盖凹台面29上；前盖凹台面29与前盖轴承孔24之间具有五级公差精度的垂直度关系。
作为进一步改进：接线盒座13腔内设置有线盒隔板12，线盒隔板12将接线盒座13隔离成两个沿管长方向完全封闭的第一空腔78和第二空腔79，线盒隔板12上设有三个间隔分布的接线螺栓17，接线螺栓17穿过线盒隔板12，接线螺栓17两端分别悬伸在位于线盒隔板12两侧的第一空腔78和第二空腔79内，内接引线88对应连接在位于第一空腔78内的接线螺栓17上的内接端头26上；线盒端盖14上的内螺纹与引线孔座11上的外螺纹相配合，线盒端盖14内螺纹底平面上设有密封孔圈67被引线孔座11内端面挤压固定，外接引线55依次穿越引线孔座11上的脚座圆孔23和密封孔圈67后对应连接在位于第二空腔79内的接线螺栓17上的外接端头36上。
作为进一步改进：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内孔固定着电动机转轴40的前轴承段45；后端盖30上有后螺钉31固定在电动机外壳10后端面，后端盖30的后盖轴承孔34上固定着后轴承35外圆，后轴承35内孔固定着电动机转轴40的后轴承段43。
实施例中
所述的螺纹弹簧杆255直径为95至98毫米，弹簧杆外螺纹225为M94×2或M94×3；螺纹弹簧内筒216内径为286至288毫米，螺纹弹簧内筒216外径为328至322；避震器上孔端头223与避震器下孔端头282之间的距离为2480至2520毫米；螺纹弹簧避震器145与所述的作业平台110平面之间呈现45度夹角布置。
一、本发明的关键零部件螺纹弹簧避震器145组装过程如下：
（一）、所述的螺纹弹簧杆255光轴一端与双向弹簧座224内孔之间过盈配合固定成一体，所述的螺纹弹簧内筒216光孔一端与第二弹簧座220外圆之间过盈配合固定成一体。
（二）、先将第二双向弹簧264从螺纹弹簧杆255螺纹一端套入，并使第二双向弹簧264一端抵住双向弹簧座224一侧面，再将螺纹弹簧杆255上的弹簧杆外螺纹225一端穿越第二弹簧座220内孔，使得弹簧杆外螺纹225与螺纹导向外筒227上的外筒螺孔215相配合紧固，实现第二双向弹簧264另一端抵住第二弹簧座220。
（三）、先将第一双向弹簧256放入螺纹弹簧内筒216之中，再将内筒外螺纹291与所述的螺纹第一弹簧座217上的内螺纹连接固定，使第一双向弹簧256一端抵住双向弹簧座224另一侧面，螺纹第一弹簧座217抵住第一双向弹簧256另一端，安装完毕。
（四）、将四个螺纹弹簧避震器145上的避震器上孔端头223依次与作业平台110的周边上的平台铰链144相连接，依次将四个螺纹弹簧避震器145上的避震器下孔端头282与固定支脚146相连接。
二、本发明的另一个关键零部件盘式隔爆平皮带轮电动机180组装过程如下：
（一）、电动机组装
将电动机转子50按装在转子支架32上，转子支架32固定连接在电动机转轴40上的最大直径处；后定子52固定连接在后端盖30的内端面上，前定子51固定连接在前端盖20的内端面上，电动机转子50位于后定子52与前定子51之间；后端盖30上装有轴承后盖33，八颗前螺钉21穿越前端盖20上的前盖壳孔39将前端盖20固定在电动机外壳10前端面，八颗后螺钉31穿越后端盖30上的后盖壳孔38将后端盖30固定在电动机外壳10后端面。轴承后盖33内端伸入后端盖30上的后盖轴承孔34并抵住后轴承35。
（二） 关键部件组装步骤：
（1） 抗弯矩构件80安装
将抗弯矩构件80上的构件调节环82与前端盖20上的前盖轴承孔24近外端处过渡配合，并用构件螺钉28穿越抗弯矩构件80上的构件枕孔85与前端盖20上的前盖螺孔27相配合，将抗弯矩构件80上的构件法兰87与前端盖20上的前盖凹台面29紧贴固定，使得抗弯矩构件80上的构件台阶内孔84与电动机转轴40的转轴外伸段46外轮廓之间有1毫米的旋转空隙48。
（2） 安装滚针外圈69
无内圈轴承60选用RNA型分离式无内圈轴承。
先将平带轮调节圈92间隙配合放入平皮带轮90上的带轮台阶孔96之中并越过带轮退刀槽93贴在带轮孔底面95上；再将无内圈轴承60上的滚针外圈69微微过盈配合压入平皮带轮90上的带轮台阶孔96之中，再将带轮孔用卡环91用专用工具放入平带轮卡槽98内，使得滚针外圈69两侧分别贴着带轮孔用卡环91和平带轮调节圈92。
（3） 平皮带轮90与电动机转轴40之间的连接
将固定在平皮带轮90上的滚针外圈69连同圆柱滚针68一起套入固定在外轴承支撑圆89上一部分，缓缓转动平皮带轮90，使得平皮带轮90上的平皮带花键孔94与电动机转轴40上的轴端花键49对准相配合，继续推压平皮带轮90，使得滚针外圈69上的圆柱滚针68整体与外轴承支撑圆89完全相配合；
先取用台阶防松螺钉74穿越轴向定位挡圈70中心孔后与电动机转轴40上的轴端螺孔47相配合，使得轴向定位挡圈70在台阶防松螺钉74上的两平边挡肩帽73与轴端花键49外端面之间有一毫米轴向自由量；
再用五颗挡圈螺钉77穿越轴向定位挡圈70上的定位挡圈通孔76后与平皮带轮90上的带轮端面螺孔97相配合，将轴向定位挡圈70也紧固在平皮带轮90外端面上；
最后用一颗挡圈螺钉77依次穿越防松挡片71上的通孔和轴向定位挡圈70上的定位挡圈通孔76后也与平皮带轮90上的带轮端面螺孔97相配合，使得防松挡片71上的挡片拐角边72对准两平边挡肩帽73上的任意一平边上，起到放松作用。
安装完毕。
三、运行
当盘式隔爆平皮带轮电动机180启动时，电磁力产生的扭矩通过电动机转轴40上的轴端花键49与输出平皮带轮90上的平皮带轮花键孔94相配合，传递给输出平皮带轮90上的平带弧面99，实现扭矩输出。
输出平皮带轮90上的平带弧面99通过平传动皮带502驱动带轮转盘179以转盘轴销188为中心作旋转运动，继而连带滑块轴销177作圆周回转运动；盘杆滑块159上的滑块中心通孔508与滑块轴销177上的轴销台阶段772外圆作圆周旋转滑移的同时，迫使盘杆滑块159上的上下两平面在钻井摆杆153上的滑块长槽157上作滑移运动，带动钻井摆杆153以摆杆轴销503为中心作摆转运动，最终实现钻井大绳152作上下运动获取海底原油。
四、本发明具有以下突出的实质性特点和显著的进步效果：
（一）、作业平台110有四个平台铰链144与螺纹弹簧避震器145一端相连接，螺纹弹簧避震器145另一端与固定支脚146相连接，且所述的螺纹弹簧避震器145与所述的作业平台110平面之间呈现45度夹角布置。
在海浪冲击下，当螺纹弹簧避震器145承受着拉力负荷之时，螺纹弹簧避震器145中的第一双向弹簧256受压缩，而第二双向弹簧276被拉伸；
在海浪冲击下，当螺纹弹簧避震器145承受着压力负荷之时，则第一双向弹簧256被拉伸，而第二双向弹簧276受压缩。
无论受到压力还是受到拉力冲击，螺纹弹簧避震器145都能够起到缓冲的作用，确保作业平台110能抵御来自任何方位的海浪冲击，确保作业平台110能抵御来自任何方位的海浪冲击。
（二）、盘式隔爆平皮带轮电动机180中采用了线盒隔板12将接线盒座13隔离成两个沿管长方向完全封闭的第一空腔78和第二空腔79的技术方案，将内接引线88连接在接线螺栓17上的内接端头26上，外接引线55依次穿越引线孔座11上的脚座圆孔23和密封孔圈67后对应连接在位于第二空腔79内的接线螺栓17上的外接端头36上，由于接线螺栓的两端分别位于两个密闭的空腔内，所以能够有效隔离电火花的泄露。
用特制的内六角扳手插入引线孔座11上的脚座内六角37之中，将引线孔座11外螺纹与线盒端盖14内螺纹拧紧，使得密封孔圈67受压变形后密闭抱紧外接引线55。在线盒端盖14内螺纹底平面上设有密封孔圈67进行二次隔离电火花，进一步避免电火花泄露，隔爆效果好，安全性能高。
（三）、盘式隔爆平皮带轮电动机180之中之中的前端盖20上设置隔离构件80，分担了所有的弯矩负荷，使得电机转轴40只承受纯扭矩。为了确保抗弯矩构件80上的外轴承支撑圆89与构件调节环82外圆之间具有高精度同轴度，将位于构件法兰87外侧外轴承支撑圆89与构件调节环82外圆之间的同轴度为100毫米单位尺寸的误差小于或等于0.001毫米。上述结构实现了电动机转轴40以及前轴承25和后轴承35只需承受纯扭矩，而平传动皮带502所产生的径向力反作用到平皮带轮90却是能够完全被无内圈轴承60所承受，仅仅作用在抗弯矩构件80上，完全隔离了电动机转轴40上的转轴外伸段46承受径向力；同时，由于抗弯矩构件80整体形状属于空心短管，因此结构刚性超强，能承受更大的径向力。两者结合，本发明实现了既能将电动机整体尺寸做得紧凑，又能承受更大的径向力，运行更加可靠，从而延长了电动机的使用寿命。
（四）、本发明通过作业平台110将盘式隔爆平皮带轮电动机180与螺纹弹簧避震器145结合一起，同时解决了一直来困扰海上油井的两大难题：动力源电动机易损问题和油井设施整体避震问题，取得了意想不到的效果。
（五）、本发明中所述的抗弯矩构件80的外轴承支撑圆89表面有一层厚度为0.22毫米的钛合金涂层；所述的钛合金涂层的材料主要性能参数为：洛氏硬度HRC值为54～56。所述的钛合金钢材料具有很高的耐磨性以及很好的耐腐蚀性。
所述的第一双向弹簧256和所述的第二双向弹簧276都是整体采用高强度耐腐蚀的钨锰合金钢材料，所述的高强度耐腐蚀的钨锰合金钢材料拉伸弹性模量E值和剪切弹性模量G值都很高，且具有较强的耐腐蚀性；
所述的螺纹弹簧内筒216是整体采用氧化锆陶瓷；所述的螺纹导向外筒227也采用所述的钨锰合金钢材料，两种不同材质相配合滑动摩擦，不但具有更好的耐摩擦，而且还能更好的耐腐蚀。
表1是本发明采用了抗弯矩构件80后的前轴承25所固定的电动机转轴40的前轴承段45径向跳动度（微米）与没采用抗弯矩构件80的等功率电动机的前轴承2所固定的电动机转轴40的前轴承段45径向跳动度（微米）的实验数据比较。
 (表1)前轴承段45部位的径向跳动度（微米）的数据比较

从表1中的对照数据可以得出：前轴承25外端采用了抗弯矩构件80后，前轴承25所受到负荷减轻磨损减少，导致前轴承25所固定的电动机转轴40的前轴承段45部位的径向跳动度（微米）更加稳定。
表2是本发明中的氧化锆陶瓷的螺纹弹簧缸220与常规316不锈钢的螺纹弹簧缸220的耐腐蚀磨损实验数据对比
(表2)螺纹弹簧缸220的耐腐蚀磨损实验数据对比

由表2的对照数据可以得出：氧化锆陶瓷螺纹弹簧缸的耐腐蚀抗磨损能力强于常规316不锈钢螺纹弹簧缸。
表3是本发明中的外轴承支撑圆89表面采用了一层钛合金涂层与外轴承支撑圆89表面没采用一层钛合金涂层的耐腐磨损实验数据比较。
(表3)抗弯矩构件80的外轴承支撑圆89表面磨损数据比较
  
从表3中的对照数据可以得出：抗弯矩构件80的外轴承支撑圆89表面有一层钛合金涂层，提高了工作表面的耐磨性。