一种超高压磨料射流井下切割机具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种井下切割机具，更具体的说，是涉及一种超高压磨料射流井下切割机具。
【背景技术】
[0002]海上油气生产设施弃置最重要、也是首先要解决的一道工序是对废弃平台粧腿和井口的切割拆除，这不但要考虑可供使用的技术、成本、安全性、可靠性以及必须遵守的法律法规等问题，更为重要的是必须重点考虑环境保护问题。因此，配置高效、安全环保的废弃井切割处理技术和设备，是海上平台安全拆除的前提和保障。
[0003]按照法律法规要求，平台粧腿和井口需要在海底泥面下一定深度处进行切割回收，井口下部套管属于多层复合结构，除多层金属套管外，套管之间还有固井水泥环，该结构厚度大，强度高，切割回收难度较大。目前，水下结构切割技术主要有氧气电弧切割、热喷枪切割、钻石锯切割、钻粒缆切割、机械割刀切割、聚能爆破切割和磨料射流切割等。对于泥面下的粧腿和井口切割，只能通过聚能爆破、机械割刀和磨料射流技术从结构物内部进行切割。而聚能爆破对于海洋环境污染严重，机械割刀一次仅能切割一层套管且割刀易损坏。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种能够从结构物内部进行整体切割回收，具有安全、高效、环保和低能耗等技术优点的超高压磨料射流井下切割机具。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
[0006]本发明的超高压磨料射流井下切割机具，包括相互连接的外部支架模块、液压驱动模块、扶正模块、超高压旋转切割头模块和切割速度监测模块。
[0007]所述外部支架模块包括中部设置有高压管线接头的第一法兰盘，所述第一法兰盘下部通过竖直布置的上支撑柱连接有第二法兰盘，所述第二法兰盘连接有第三法兰盘，所述第三法兰盘通过竖直布置的下部支撑柱连接有第四法兰盘。
[0008]所述液压驱动模块包括通过马达固定板竖直固定于所述第一法兰盘和第二法兰盘之间边缘位置的液压马达，所述马达固定板与所述上支撑柱固定连接，所述液压马达下部连接有减速机、带法兰减速机，所述带法兰减速机下部通过减速机固定板垂直连接所述第二法兰盘，所述带法兰减速机的下部输出轴通过联轴器连接有传动轴，所述传动轴穿过第四法兰盘连接有第一小齿轮，所述第一小齿轮与设置于超高压旋转切割头模块内的内齿圈相啮合。
[0009]所述扶正模块包括相互平行的第一侧板和第二侧板，所述第一侧板和第二侧板的两端部分别通过端部固定块连接，所述第一侧板和第二侧板之间固定设置有液压缸，所述液压缸两端分别铰接有与端部固定块卡接的锁紧爪，所述锁紧爪与第一侧板和第二侧板活动连接。所述扶正模块设置于所述第三法兰盘和第四法兰盘之间的边缘位置，且分别与所述外部支架模块和液压驱动模块的轴线相平行。
[0010]所述超高压旋转切割头模块包括设置于第四法兰盘和第五法兰盘之间的转动头外筒，所述转动头外筒的内侧中部设置有环形凸起，所述转动头外筒内部设置有上部外侧带环形凸起的转动心轴；所述转动头外筒的环形凸起上端面与所述转动心轴的环形凸起下端面之间设置有平面轴承和滑动轴承，所述转动头外筒的环形凸起下端面与第五法兰盘之间设置有滑动轴承、止动垫圈和圆螺母；所述转动心轴上部与设置于转动头外筒内的内齿圈相啮合，下部连接有第六法兰盘，所述第六法兰盘下部连接有尼龙外壳；所述转动心轴内部设置有带有高压水通道的旋转密封，所述旋转密封顶部通过高压管线与高压管线接头连接，下部可旋转部分与转动心轴固定连接，底部通过高压管线连接有设置于尼龙外壳内部的L型空心喷嘴座；所述喷嘴座另一端通过喷嘴固定套连接有喷嘴，所述喷嘴固定套连接有气管线接头，且喷嘴固定套对应位置的尼龙外壳壳体设置有通孔。
[0011]所述切割速度监测模块包括通过传感器支架固定于第四法兰盘上的角度传感器，所述角度传感器的输出轴通过小型联轴器连接有传感器传动轴，所述传感器传动轴连接有第二小齿轮，所述第二小齿轮与设置于转动头外筒内的内齿圈相啮合。
[0012]所述第一法兰盘上部均匀设置有吊耳。
[0013]所述第一法兰盘的侧壁设置有固定高压管线接头的平头螺钉。
[0014]所述锁紧爪与端部固定块卡接的一端设置有锯齿。
[0015]所述第一侧板和第二侧板之间垂直设置有短支撑柱。
[0016]所述与通孔相对位置的尼龙外壳壳体设置有接线孔。
[0017]所述传动轴与第三法兰盘和第四法兰盘的接触面之间分别设置有轴套，所述轴套可由锡青铜材质构成。
[0018]与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是:
[0019](I)本发明通过设置扶正模块，在本发明下入套管内时，可以保证使本发明始终能够固定在指定位置。
[0020](2)本发明中设置的液压驱动模块，能够驱动超高压旋转切割头模块旋转，为本发明提供动力。
[0021](3)本发明中设置的切割速度监测模块，能够将测得的位置信号反馈到显示仪器上，实时监测超高压旋转切割头模块的旋转角度。
[0022](4)本发明能够直接下入到被切割物内部，能够实现从被切割物内部进行整体切割回收。
【附图说明】
[0023]图1是本发明的结构示意图。
[0024]图2是图1的A-A剖面图。
[0025]图3是本发明中超高压旋转切割头模块的剖面示意图。
[0026]图4是本发明中切割速度监测模块的安装示意图。
[0027]附图标记:1吊耳2第一法兰盘3上支撑柱4马达固定板5第二法兰盘6第三法兰盘7下支撑柱8第四法兰盘9转动头外筒10第五法兰盘11第六法兰盘12尼龙外壳13气管线接头14喷嘴固定套15喷嘴16喷嘴座17角度传感器18锁紧爪19液压缸20减速机固定板21带法兰减速22减速机23液压马达24高压管线接头25平头螺钉26联轴器27传动轴28第一小齿轮29内齿圈30高压管线31端部固定块32短支撑柱33轴套34第一侧板35圆螺母36止动垫圈37滑动轴承38转动心轴39平面轴承40旋转密封41小型联轴器42传感器传动轴43传感器支架44第二小齿轮45第二侧板
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图对本发明作进一步的描述。
[0029]本发明的超高压磨料射流井下切割机具，包括相互连接的外部支架模块、液压驱动模块、扶正模块、超高压旋转切割头模块和切割速度监测模块。
[0030]所述外部支架模块包括中部设置有高压管线接头24的第一法兰盘2，所述第一法兰盘2的上部可均匀设置有吊耳1，所述第一法兰盘2的侧壁设置有用于固定高压管线接头24的平头螺钉25，所述第一法兰盘2的下部通过四根均匀竖直布置的上支撑柱3连接有第二法兰盘5，所述上支撑柱3垂直于所述第一法兰盘2和第二法兰盘5之间，所述第二法兰盘5通过凸台和凸缘轴向定位连接有第三法兰盘6，并用圆柱销径向定位，所述第三法兰盘6通过四根均匀竖直布置的下部支撑柱7连接有第四法兰盘8。所述的外部支架模块各部件均通过螺纹连接无需焊接，一旦有部件损坏可快速更换。
[0031]所述液压驱动模块包括通过马达固定板4竖直设置于所述第一法兰盘2和第二法兰盘5之间边缘位置的液压马达23，所述马达固定板4与所述上支撑柱3固定连接，所述液压马达23下部连接有减速机22、带法兰减速机21，所述带法兰减速机21下部通过减速机固定板20垂直连接所述第二法兰盘5，所述带法兰减速机21的下部输出轴通过联轴器26连接有传动轴27，所述传动轴27连接有第一小齿轮28，所述第一小齿轮28与设置于超高压旋转切割头模块内的内齿圈29相啮合。所述传动轴27上下两端分别穿过第三法兰盘6和第四法兰盘8，所述传动轴27与第三法兰盘6和第四法兰盘8的接触面之间可分别设置有轴套33，所述轴套33可由锡青铜材质构成。所述的液压驱动模块呈直线型布置，位于本发明的内部边缘偏心位置，不占用外部支架模块的中心轴处空间，轴线与外部支架模块中心轴平行。
[0032]所述扶正模块包括相互平行的第一侧板34和第二侧板45，所述第一侧板34和第二侧板45的两端部分别通过端部固定块31连接，第一侧板和第二侧板之间可垂直设置有短支撑柱32，所述第一侧板34和第二侧板45之间固定设置有液压缸19，所述液压缸19两端分别铰接有与端部固定块31卡接的锁紧爪18，所述锁紧爪18与端部固定块31卡接的一端设置有锯齿，所述锁紧爪18可通过销轴与第一侧板34和第二侧板45活动连接，所述液压缸19控制锁紧爪18的伸出和缩回动作。所述扶正模块设置于所述第三法兰盘6和第四法兰盘8之间的边缘位置，可通过销轴分别与兰盘三6和第四法兰盘8连接，且分别与所述外部支架模块和液压驱动模块的轴线相平行。
[0033]所述超高压旋转切割头模块包括可通过销轴固定设置于第四法兰盘8和第五法兰盘10之间