本發(fā)明涉及石油工業(yè)類的實(shí)驗(yàn)演示裝置，特別涉及一種石油鉆采機(jī)械實(shí)驗(yàn)演示裝置。

技術(shù)背景

隨著石油需求量的增加，石油行業(yè)需要越來(lái)越多的石油專業(yè)人才。僅僅靠圖紙講解石油鉆采機(jī)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(xué)中向?qū)W生傳授石油機(jī)械知識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)石油井場(chǎng)鉆采設(shè)備的認(rèn)知程度，并且進(jìn)一步掌握機(jī)械原理中的重要機(jī)構(gòu)在石油鉆采機(jī)械中的應(yīng)用，增強(qiáng)課堂的教學(xué)效果和課堂的活躍性，讓學(xué)生更容易認(rèn)識(shí)和掌握到石油鉆采機(jī)械的工作原理，有利于培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力及創(chuàng)新性。。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，達(dá)到增強(qiáng)學(xué)生對(duì)石油井場(chǎng)鉆采設(shè)備的認(rèn)知程度，并且進(jìn)一步掌握機(jī)械原理中的重要機(jī)構(gòu)在石油鉆采機(jī)械中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力及創(chuàng)新性本；本發(fā)明的目的在于提供一種石油鉆采機(jī)械實(shí)驗(yàn)演示裝置，裝置中的直齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)演示了抽油機(jī)、鉆井轉(zhuǎn)盤(pán)、鉆井絞車中的減速箱或變速器，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)演示了抽油機(jī)的主要工作原理，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)演示了鉆井泵的主要工作原理，滾筒、鋼絲繩、滑輪等機(jī)構(gòu)演示了鉆井時(shí)鉆桿的起升環(huán)節(jié)，鏈傳動(dòng)演示了鉆機(jī)的動(dòng)力傳動(dòng)部分；該演示裝置中的各機(jī)構(gòu)之間有聯(lián)接關(guān)系，并配合工作，實(shí)現(xiàn)整套系統(tǒng)的工作，演示了各鉆采機(jī)械的工作原理及鉆井過(guò)程和采油過(guò)程。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種石油鉆采機(jī)械實(shí)驗(yàn)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(dòng)齒輪10、小鏈輪21以及曲柄12。

所述的小鏈輪21通過(guò)嚙合鏈條22與大鏈輪23嚙合，大鏈輪23安裝在傳動(dòng)軸24上。

所述的傳動(dòng)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(zhuǎn)盤(pán)支撐33提供支撐。

所述的傳動(dòng)齒輪10與絞車27上的絞車傳動(dòng)齒輪11相嚙合，絞車27上纏繞有鋼絲繩30，鋼絲繩30通過(guò)滑輪組29提升模擬轉(zhuǎn)桿31，滑輪組29安裝在模擬井架28上，模擬轉(zhuǎn)桿31穿過(guò)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(dòng)副聯(lián)接，滑塊支座15安裝在基座1上；同時(shí)，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(jī)支架18鉸接，抽油機(jī)支架18上安裝有模擬驢頭19和模擬抽油桿20。

本發(fā)明的主要演示了石油鉆采機(jī)械中抽油機(jī)，鉆井泵，絞車，提升系統(tǒng)，轉(zhuǎn)盤(pán)的工作原理，演示了鉆井過(guò)程和采油過(guò)程，以及齒輪傳動(dòng)，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，滑輪等機(jī)械原理中常用機(jī)構(gòu)的原理，整個(gè)裝置輕便小巧，成本低廉，便于學(xué)生進(jìn)一步掌握機(jī)械原理中重要機(jī)構(gòu)在石油鉆采機(jī)械中的應(yīng)用，增強(qiáng)教學(xué)效果，有利于培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力及創(chuàng)新性。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的主視圖。

圖2是本發(fā)明的俯視圖。

圖3是本發(fā)明的側(cè)視圖

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)敘述。

參照?qǐng)D2、圖3，一種石油鉆采機(jī)械實(shí)驗(yàn)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(dòng)齒輪10、小鏈輪21以及曲柄12。

參照?qǐng)D2、圖3，所述的小鏈輪21通過(guò)嚙合鏈條22與大鏈輪23嚙合，大鏈輪23安裝在傳動(dòng)軸24上，大鏈輪23將動(dòng)力傳遞給所在傳動(dòng)軸24。

參照?qǐng)D2、圖3，所述的傳動(dòng)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(zhuǎn)盤(pán)支撐33提供支撐。

參照?qǐng)D1、圖2，所述的傳動(dòng)齒輪10與絞車27上的絞車傳動(dòng)齒輪11相嚙合，傳動(dòng)齒輪10通過(guò)絞車傳動(dòng)齒輪11將動(dòng)力傳給絞車27，絞車27上纏繞有鋼絲繩30，鋼絲繩30通過(guò)滑輪組29提升模擬轉(zhuǎn)桿31，滑輪組29安裝在模擬井架28上，模擬轉(zhuǎn)桿31穿過(guò)大錐齒26的中心孔。

參照?qǐng)D1、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(dòng)副聯(lián)接，滑塊支座15安裝在基座1上；同時(shí)，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(jī)支架18鉸接，抽油機(jī)支架18上安裝有模擬驢頭19和模擬抽油桿20。

本發(fā)明主要的工作原理包括以下五個(gè)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(guò)左小齒輪4與左大齒輪5嚙合(此時(shí)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(shí)左小齒輪4與左大齒輪5脫離嚙合)，來(lái)實(shí)現(xiàn)變速傳動(dòng)，手柄轉(zhuǎn)動(dòng)手柄3，將動(dòng)力經(jīng)小齒輪軸8傳遞給大齒輪軸9。此過(guò)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(jī)械中抽油機(jī)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(zhuǎn)時(shí)，動(dòng)力經(jīng)曲柄12，滑塊連桿13傳遞給滑塊14，滑塊支座15為此機(jī)構(gòu)的機(jī)架，該機(jī)構(gòu)為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，演示了石油鉆井泵的工作部分的工作原理。

(3)抽油機(jī)工作原理：大齒輪軸旋轉(zhuǎn)時(shí)9，動(dòng)力經(jīng)曲柄12(與曲柄滑塊機(jī)構(gòu)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(jī)構(gòu)，以及抽油機(jī)工作部分的工作原理，將曲柄的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為抽油桿的上下往復(fù)移動(dòng)。

(4)起升系統(tǒng)：大齒輪軸旋轉(zhuǎn)時(shí)9，動(dòng)力再經(jīng)傳動(dòng)齒輪10，絞車傳動(dòng)齒輪11，傳遞給絞車27，絞車轉(zhuǎn)動(dòng)纏繞鋼絲繩30，經(jīng)滑輪組29，提升模擬轉(zhuǎn)桿31，模擬鉆井時(shí)的起鉆和下鉆過(guò)程。

(5)轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)：大齒輪軸9旋轉(zhuǎn)時(shí)，經(jīng)小鏈輪21，嚙合鏈條22，大鏈輪23組成的鏈傳動(dòng)系統(tǒng)，將動(dòng)力傳遞給錐齒輪傳動(dòng)軸24，帶動(dòng)其上的小錐齒25轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)嚙合大錐齒26，改變動(dòng)力傳遞的方向，帶動(dòng)大錐齒支撐旋轉(zhuǎn)32，大錐齒支撐32旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)模擬轉(zhuǎn)桿31旋轉(zhuǎn)，演示了錐齒輪傳動(dòng)，模擬了鉆井時(shí)轉(zhuǎn)盤(pán)工作部分的工作原理。