[实用新型]抽油机教学装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及教学模型领域，特别是一种抽油机教学装置。

背景技术

油气装备是石油钻采行业不可或缺的重要组成部分，而抽油机则是其中应用最广泛的采油设备。目前，机械平衡游梁式抽油机是应用最多的设备，但是很多学生在生活中难以见到实物，且很难将理论课程与实体机械相结合。尤其是涉及抽油杆运动轨迹，讲解起来非常抽象难懂，需要有能够直观展示运动轨迹的教具。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种抽油机教学装置，能够直观展示抽油杆及其内的活塞运动轨迹，且使模型的组装更为方便便捷，并能够采用其中的大部分零件组装成常用的多种结构，便于模拟和展示多种结构抽油机的抽油杆及其内的活塞运动轨迹。使教学更为生动直观、贴近生产。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种抽油机教学装置，包括底座，底座上安装有支架和驱动装置，支架通过游梁支座与游梁连接，在游梁的一端设有驴头，在底座上设有沿底座长度方向滑动的齿条，齿条与驱动装置的驱动齿轮啮合连接，齿条靠近驴头的一端设有绘图板，驴头通过悬绳与抽油杆连接，在抽油杆上固设有绘图笔，绘图笔的笔头与绘图板接触。

在抽油杆的外壁设有开口槽，绘图笔穿过开口槽与活塞固定连接；

或者绘图笔固定安装在抽油杆的外壁。

在底座上设有多个用于安装驱动装置和支架的孔，以便根据需要将驱动装置和支架安装在不同的位置；

在游梁的两端设有多组连接销孔，用于与驱动装置的连杆铰接，以分别组合成多种形式的抽油机模型。

支架与底座固定连接，支架通过游梁支座与游梁的主游梁铰接，主游梁的一端设有驴头，主游梁的另一端通过游梁连接销孔与后游梁连接，后游梁通过常规型连接销孔与驱动装置的连杆铰接，驱动装置安装在支架远离驴头的一侧。

支架与底座固定连接，支架通过游梁支座与游梁的主游梁铰接，主游梁的一端设有驴头，主游梁的另一端通过游梁连接销孔与后游梁连接，后游梁通过异相型连接销孔与驱动装置的连杆铰接，驱动装置安装在支架远离驴头的一侧。

支架与底座固定连接，支架通过游梁支座与游梁的主游梁铰接，主游梁的一端设有驴头，主游梁的另一端通过游梁连接销孔与弯游梁连接，弯游梁通过弯游梁销孔与驱动装置的连杆铰接，驱动装置安装在支架远离驴头的一侧；

在连杆上设有多个连杆连接销孔，以调节连杆的长度。

支架与底座固定连接，支架通过游梁支座与连接游梁铰接，连接游梁通过游梁连接销孔与主游梁的一端连接，主游梁的另一端设有驴头，主游梁还通过靠近驴头位置的前置型连接销孔与驱动装置的连杆铰接，驱动装置安装在支架远离驴头的一侧。

所述的驴头中，两侧的驴头侧板之间固定安装有前置驴头芯板。

所述的驱动装置中，电机通过减速器与驱动齿轮连接，驱动齿轮的轴与曲柄固定连接，曲柄与连杆铰接。

在曲柄的自由端还设有配重销孔，以安装不同的配重。

本实用新型的工作原理是：电动机将电能转换为旋转运动，在经过减速箱两次减速后，利用四连杆机构将旋转运动转变为悬绳的直线往复运动。而通过驱动齿轮带动齿条实现水平的直线运动。悬绳和齿条的复合运动，使悬绳下方的抽油杆及活塞通过绘图笔在绘图板上绘制出运动轨迹。

现实中的抽油机通过驴头、悬绳、光杆、抽油杆带动深井泵抽油。其中核心部件即为本实用新型中的四连杆机构，由曲柄、连杆、游梁、支架和底座的连线组成。由于支架和底座的杆为固定杆，当曲柄作旋转运动时，尾轴承必然以中轴承为圆心，作圆弧运动。相应的游梁前端也以中轴承为圆心，以前臂长为半径作圆弧运动。而驴头弧面恰恰也是以中轴承为圆心，以前臂长为半径的圆弧，悬绳又是用毛辫子与驴头软连接，因此其切点运动规律是垂直直线往复运动。四连杆机构的主要任务是承载、运动转换和实现平衡，同时，其设计的合理性对抽油机的工作性能和整机轮廓尺寸与重量都有重大影响。

四连杆机构，在曲柄旋转一周中，有两个位置使曲柄和连杆位于同一直线上，称为极限位置。这两条直线之间的夹角称为极位夹角λ。按照极位夹角的不同产生三种机构：

λ＝0对称机构，及连杆与游梁铰接点与减速箱输出轴中心处在同一垂直线上，如如常规后置式游梁抽油机；