抽油機教學裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及教學模型領域，特別是一種抽油機教學裝置。
【背景技術】
[0002]油氣裝備是石油鉆采行業不可或缺的重要組成部分，而抽油機則是其中應用最廣泛的采油設備。目前，機械平衡游梁式抽油機是應用最多的設備，但是很多學生在生活中難以見到實物，且很難將理論課程與實體機械相結合。尤其是涉及抽油桿運動軌跡，講解起來非常抽象難懂，需要有能夠直觀展示運動軌跡的教具。
【發明內容】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種抽油機教學裝置，能夠直觀展示抽油桿及其內的活塞運動軌跡，且使模型的組裝更為方便便捷，并能夠采用其中的大部分零件組裝成常用的多種結構，便于模擬和展示多種結構抽油機的抽油桿及其內的活塞運動軌跡。使教學更為生動直觀、貼近生產。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是:一種抽油機教學裝置，包括底座，底座上安裝有支架和驅動裝置，支架通過游梁支座與游梁連接，在游梁的一端設有驢頭，在底座上設有沿底座長度方向滑動的齒條，齒條與驅動裝置的驅動齒輪嚙合連接，齒條靠近驢頭的一端設有繪圖板，驢頭通過懸繩與抽油桿連接，在抽油桿上固設有繪圖筆，繪圖筆的筆頭與繪圖板接觸。
[0005]在抽油桿的外壁設有開口槽，繪圖筆穿過開口槽與活塞固定連接；
[0006]或者繪圖筆固定安裝在抽油桿的外壁。
[0007]在底座上設有多個用于安裝驅動裝置和支架的孔，以便根據需要將驅動裝置和支架安裝在不同的位置；
[0008]在游梁的兩端設有多組連接銷孔，用于與驅動裝置的連桿鉸接，以分別組合成多種形式的抽油機模型。
[0009]支架與底座固定連接，支架通過游梁支座與游梁的主游梁鉸接，主游梁的一端設有驢頭，主游梁的另一端通過游梁連接銷孔與后游梁連接，后游梁通過常規型連接銷孔與驅動裝置的連桿鉸接，驅動裝置安裝在支架遠離驢頭的一側。
[0010]支架與底座固定連接，支架通過游梁支座與游梁的主游梁鉸接，主游梁的一端設有驢頭，主游梁的另一端通過游梁連接銷孔與后游梁連接，后游梁通過異相型連接銷孔與驅動裝置的連桿鉸接，驅動裝置安裝在支架遠離驢頭的一側。
[0011]支架與底座固定連接，支架通過游梁支座與游梁的主游梁鉸接，主游梁的一端設有驢頭，主游梁的另一端通過游梁連接銷孔與彎游梁連接，彎游梁通過彎游梁銷孔與驅動裝置的連桿鉸接，驅動裝置安裝在支架遠離驢頭的一側；
[0012]在連桿上設有多個連桿連接銷孔，以調節連桿的長度。
[0013]支架與底座固定連接，支架通過游梁支座與連接游梁鉸接，連接游梁通過游梁連接銷孔與主游梁的一端連接，主游梁的另一端設有驢頭，主游梁還通過靠近驢頭位置的前置型連接銷孔與驅動裝置的連桿鉸接，驅動裝置安裝在支架遠離驢頭的一側。
[0014]所述的驢頭中，兩側的驢頭側板之間固定安裝有前置驢頭芯板。
[0015]所述的驅動裝置中，電機通過減速器與驅動齒輪連接，驅動齒輪的軸與曲柄固定連接，曲柄與連桿鉸接。
[0016]在曲柄的自由端還設有配重銷孔，以安裝不同的配重。
[0017]本實用新型的工作原理是:電動機將電能轉換為旋轉運動，在經過減速箱兩次減速后，利用四連桿機構將旋轉運動轉變為懸繩的直線往復運動。而通過驅動齒輪帶動齒條實現水平的直線運動。懸繩和齒條的復合運動，使懸繩下方的抽油桿及活塞通過繪圖筆在繪圖板上繪制出運動軌跡。
[0018]現實中的抽油機通過驢頭、懸繩、光桿、抽油桿帶動深井栗抽油。其中核心部件即為本實用新型中的四連桿機構，由曲柄、連桿、游梁、支架和底座的連線組成。由于支架和底座的桿為固定桿，當曲柄作旋轉運動時，尾軸承必然以中軸承為圓心，作圓弧運動。相應的游梁前端也以中軸承為圓心，以前臂長為半徑作圓弧運動。而驢頭弧面恰恰也是以中軸承為圓心，以前臂長為半徑的圓弧，懸繩又是用毛辮子與驢頭軟連接，因此其切點運動規律是垂直直線往復運動。四連桿機構的主要任務是承載、運動轉換和實現平衡，同時，其設計的合理性對抽油機的工作性能和整機輪廓尺寸與重量都有重大影響。
[0019]四連桿機構，在曲柄旋轉一周中，有兩個位置使曲柄和連桿位于同一直線上，稱為極限位置。這兩條直線之間的夾角稱為極位夾角λ。按照極位夾角的不同產生三種機構:
[0020]λ = O對稱機構，及連桿與游梁鉸接點與減速箱輸出軸中心處在同一垂直線上，如如常規后置式游梁抽油機；
[0021]λ > O或λ < O都屬于偏移機構。異相曲柄游梁式抽油機屬于λ > O偏移機構，即減速箱輸出軸中心向后移動，一般λ取12°左右，當驢頭在右側，電動機順時針旋轉時，上行程慢，動載減小，最大懸點載荷下降，抽油機承載能力可以充分利用，進而改善抽油桿受力狀況。下行程快，動載增加，有可能造成抽油桿下行困難。如果減速箱允許逆時針旋轉時，則上行程快下行程慢。而前置式游梁抽油機屬于λ < O偏移機構。
[0022]本實用新型提供的一種抽油機教學裝置，通過采用驅動齒輪驅動齒條獲得水平位移的參數，通過抽油桿和活塞獲得垂直位移的參數，從而得到抽油桿和活塞的運動曲線。使教學非常直觀易懂。通過將驢頭、游梁、連桿、曲柄和底座設置多排銷孔，使之成為了拆卸或移動的形式，從而能夠演示多種包括常規型、彎游梁型、前置型和異相型抽油機的結構和工作軌跡，并能夠形象的比較各種結構的不同之處。采用組合方案后，絕大部分零件都能夠重復使用。本實用新型的抽油機教學裝置教學形象易懂，能大幅提高學習效率，組合式的結構使得互換性教學更具高效性及生動性，自由式裝卸能夠進一步提高學生的動手能力及思維能力。
【附圖說明】
[0023]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明:
[0024]圖1為本實用新型的常規型抽油機的結構示意圖。
[0025]圖2為本實用新型的彎游梁型型抽油機的結構示意圖。
[0026]圖3為本實用新型的前置型抽油機的結構示意圖。
[0027]圖4為本實用新型的異相型抽油機的結構示意圖。
[0028]圖5為本實用新型的常規型抽油機的立體結構示意圖。
[0029]圖中:驢頭1，驢頭側板11，驢頭芯板12，前置驢頭芯板13，游梁支座2，中軸承21，支架22，主游梁3，游梁連接銷孔31，前置型連接銷孔32，后游梁4，異相型連接銷孔41，常規型連接銷孔42，尾軸承43，連桿5，連桿連接銷孔51，底座6，曲柄7，曲柄軸承71，配重銷孔72，驅動軸軸承73，驅動齒輪74，彎游梁8，彎游梁銷孔81，連接游梁9，懸繩10，驢頭側板11，驢頭芯板12，齒條13，繪圖板14，抽油桿15，活塞16，繪圖筆17。
【具體實施方式】
[0030]如圖1~4中，一種抽油機教學裝置，包括底座6，底座6上安裝有支架22和驅動裝置，支架22通過游梁支座2與游梁連接，在游梁的一端設有驢頭1，在底座6上設有沿底座6長度方向滑動的齒條13，齒條13與驅動裝置的驅動齒輪74嚙合連接，齒條13靠近驢頭I的一端設有繪圖板14，驢頭I通過懸繩10與抽油桿連接，在抽油桿上固設有繪圖筆17，繪圖筆17的筆頭與繪圖板14接觸。由此結構，驅動齒輪74在帶動驢頭I上下擺動的同時，還帶動齒條13作直線運動，從而使繪圖筆17在繪圖板14繪制出抽油桿的運行曲線。
[0031]優選的方案如圖1~4中，在抽油桿15的外壁設有開口槽，繪圖筆17穿過開口槽與活塞16固定連接；由此結構，繪制的是抽油桿內的活塞16的運行軌跡。由于原油對活塞的影響，活塞16的運動軌跡和抽油桿15外壁的運行軌跡是不同的。
[0032]或者另一可選的方案中，繪圖筆17固定安裝在抽油桿15的外壁。由此結構，繪制的是抽油桿15外壁的運