一種石油鉆采機械實驗演示裝置的制作方法

本發明涉及石油工業類的實驗演示裝置，特別涉及一種石油鉆采機械實驗演示裝置。

技術背景

隨著石油需求量的增加，石油行業需要越來越多的石油專業人才。僅僅靠圖紙講解石油鉆采機械的工作原理存在一定的抽象性，因此非常需要一種演示裝置能夠在教學中向學生傳授石油機械知識，增強學生對石油井場鉆采設備的認知程度，并且進一步掌握機械原理中的重要機構在石油鉆采機械中的應用，增強課堂的教學效果和課堂的活躍性，讓學生更容易認識和掌握到石油鉆采機械的工作原理，有利于培養學生動手能力及創新性。。

技術實現要素：

為了克服現有技術的缺陷，達到增強學生對石油井場鉆采設備的認知程度，并且進一步掌握機械原理中的重要機構在石油鉆采機械中的應用，培養學生動手能力及創新性本；本發明的目的在于提供一種石油鉆采機械實驗演示裝置，裝置中的直齒圓柱齒輪機構演示了抽油機、鉆井轉盤、鉆井絞車中的減速箱或變速器，曲柄搖桿機構演示了抽油機的主要工作原理，曲柄滑塊機構演示了鉆井泵的主要工作原理，滾筒、鋼絲繩、滑輪等機構演示了鉆井時鉆桿的起升環節，鏈傳動演示了鉆機的動力傳動部分；該演示裝置中的各機構之間有聯接關系，并配合工作，實現整套系統的工作，演示了各鉆采機械的工作原理及鉆井過程和采油過程。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種石油鉆采機械實驗演示裝置，包括基座1，基座1上安裝有齒輪支座2，齒輪支座2上安裝有小齒輪軸8和大齒輪軸9，小齒輪軸8上安裝有左小齒輪4和右小齒輪6，大齒輪軸9上安裝有左大齒輪5和右大齒輪7，左小齒輪4、右小齒輪6分別與左大齒輪5、右大齒輪7嚙合，小齒輪軸8一端裝有手柄3，大齒輪軸9外伸端上分別裝有傳動齒輪10、小鏈輪21以及曲柄12。

所述的小鏈輪21通過嚙合鏈條22與大鏈輪23嚙合，大鏈輪23安裝在傳動軸24上。

所述的傳動軸24上還裝有小錐齒25，小錐齒25與大錐齒26嚙合，大錐齒26安裝在大錐齒支撐軸32上，大錐齒支撐軸32由安裝在基座1上的轉盤支撐33提供支撐。

所述的傳動齒輪10與絞車27上的絞車傳動齒輪11相嚙合，絞車27上纏繞有鋼絲繩30，鋼絲繩30通過滑輪組29提升模擬轉桿31，滑輪組29安裝在模擬井架28上，模擬轉桿31穿過大錐齒26的中心孔。

所述的曲柄12與滑塊連桿13鉸接，滑塊連桿13與滑塊14鉸接，滑塊14與滑塊支座15形成移動副聯接，滑塊支座15安裝在基座1上；同時，曲柄12與連桿16鉸接，連桿16另一端與模擬游梁17一端鉸接，模擬游梁17另一端與固定在基座1上的抽油機支架18鉸接，抽油機支架18上安裝有模擬驢頭19和模擬抽油桿20。

本發明的主要演示了石油鉆采機械中抽油機，鉆井泵，絞車，提升系統，轉盤的工作原理，演示了鉆井過程和采油過程，以及齒輪傳動，曲柄搖桿機構，曲柄滑塊機構，滑輪等機械原理中常用機構的原理，整個裝置輕便小巧，成本低廉，便于學生進一步掌握機械原理中重要機構在石油鉆采機械中的應用，增強教學效果，有利于培養學生動手能力及創新性。

附圖說明

圖1是本發明的主視圖。

圖2是本發明的俯視圖。

圖3是本發明的側視圖

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步詳細敘述。

參照圖2、圖3，一種石油鉆采機械實驗演示裝置，包括基座1，基座1上安裝有齒輪支座2，齒輪支座2上安裝有小齒輪軸8和大齒輪軸9，小齒輪軸8上安裝有左小齒輪4和右小齒輪6，大齒輪軸9上安裝有左大齒輪5和右大齒輪7，左小齒輪4、右小齒輪6分別與左大齒輪5、右大齒輪7嚙合，小齒輪軸8一端裝有手柄3，大齒輪軸9外伸端上分別裝有傳動齒輪10、小鏈輪21以及曲柄12。

參照圖2、圖3，所述的小鏈輪21通過嚙合鏈條22與大鏈輪23嚙合，大鏈輪23安裝在傳動軸24上，大鏈輪23將動力傳遞給所在傳動軸24。

參照圖2、圖3，所述的傳動軸24上還裝有小錐齒25，小錐齒25與大錐齒26嚙合，大錐齒26安裝在大錐齒支撐軸32上，大錐齒支撐軸32由安裝在基座1上的轉盤支撐33提供支撐。

參照圖1、圖2，所述的傳動齒輪10與絞車27上的絞車傳動齒輪11相嚙合，傳動齒輪10通過絞車傳動齒輪11將動力傳給絞車27，絞車27上纏繞有鋼絲繩30，鋼絲繩30通過滑輪組29提升模擬轉桿31，滑輪組29安裝在模擬井架28上，模擬轉桿31穿過大錐齒26的中心孔。

參照圖1、圖2，所述的曲柄12與滑塊連桿13鉸接，滑塊連桿13與滑塊14鉸接，滑塊14與滑塊支座15形成移動副聯接，滑塊支座15安裝在基座1上；同時，曲柄12與連桿16鉸接，連桿16另一端與模擬游梁17一端鉸接，模擬游梁17另一端與固定在基座1上的抽油機支架18鉸接，抽油機支架18上安裝有模擬驢頭19和模擬抽油桿20。

本發明主要的工作原理包括以下五個部分：

(1)輪系變速：左小齒輪4和右小齒輪6安裝在小齒輪軸上8，并可以沿其軸向滑移，左大齒輪5和右大齒輪7安裝在大齒輪軸9上，并可以沿其軸向滑移，通過左小齒輪4與左大齒輪5嚙合(此時左小齒輪4與左大齒輪5脫離嚙合)或右小齒輪6與右大齒輪7嚙合(此時左小齒輪4與左大齒輪5脫離嚙合)，來實現變速傳動，手柄轉動手柄3，將動力經小齒輪軸8傳遞給大齒輪軸9。此過程演示了直齒圓柱齒輪減速器及變速器工作原理，演示了鉆采機械中抽油機減速器及鉆井絞車變速箱的工作原理。

(2)鉆井泵的工作原理：大齒輪軸9旋轉時，動力經曲柄12，滑塊連桿13傳遞給滑塊14，滑塊支座15為此機構的機架，該機構為曲柄滑塊機構，演示了石油鉆井泵的工作部分的工作原理。

(3)抽油機工作原理：大齒輪軸旋轉時9，動力經曲柄12(與曲柄滑塊機構共用)，連桿16，傳遞給模擬游梁17，模擬驢頭19和模擬抽油桿20，演示了曲柄搖桿機構，以及抽油機工作部分的工作原理，將曲柄的旋轉運動轉化為抽油桿的上下往復移動。

(4)起升系統：大齒輪軸旋轉時9，動力再經傳動齒輪10，絞車傳動齒輪11，傳遞給絞車27，絞車轉動纏繞鋼絲繩30，經滑輪組29，提升模擬轉桿31，模擬鉆井時的起鉆和下鉆過程。

(5)轉盤旋轉系統：大齒輪軸9旋轉時，經小鏈輪21，嚙合鏈條22，大鏈輪23組成的鏈傳動系統，將動力傳遞給錐齒輪傳動軸24，帶動其上的小錐齒25轉動，經嚙合大錐齒26，改變動力傳遞的方向，帶動大錐齒支撐旋轉32，大錐齒支撐32旋轉驅動模擬轉桿31旋轉，演示了錐齒輪傳動，模擬了鉆井時轉盤工作部分的工作原理。