機器人等級考試搭建-石油開采機

第7章石油開采機抽油機是開采石油的一種機器設備，俗稱“磕頭機”，石油開采是通過加壓的辦法使石油出井。探索我們常見的石油開采機為游梁式抽油機，它是油田目前主要使用的抽油機類型之一，主要由驢頭一一游梁一一連桿一一曲柄機構、減速箱、動力設備和輔助裝備等四大部分組成。工作時，電動機的轉動經(jīng)變速箱、曲柄連桿機構變成驢頭的上下運動，驢頭經(jīng)光桿、抽油桿帶動井下抽油泵的柱塞作上下運動，從而不斷地把井中的原油抽出井筒。制作根據(jù)石油開采機的幾部分，下面我們制作一個石油開采機模型。.制作石油開采機的框架?？蚣懿糠中枰紤]為傳動裝置曲柄連桿的支撐部分以及傳動裝置留出空間。.安裝馬達。.制作曲柄連桿機構。首先制作一個曲柄，曲柄可以做圓周運動，所以一般都是由能固定在軸上的零件制作。其次制作連桿（搖桿）部分，連桿部分連接驢頭。最后組裝曲柄連桿機構，將曲柄和搖桿連接到一起。這里活動部位用到的是滑銷或黑軸及軸套，注意安裝方法。.安裝傳動裝置。曲柄連桿和履帶傳動。曲柄和連桿部分都需要和框架相連接。.安裝抽油桿柱。在驢頭上安裝長軸作為抽油桿柱。.連接控制模型。控制馬達轉動，通過履帶傳動帶動曲柄連桿運動，最終帶動驢頭和抽油桿柱上下運動。由此看出，曲柄連桿機構的作用是將圓周運動轉化為連桿的擺動，最終轉化為抽油桿柱的上下運動。

5倍

6倍3倍

7.3原理分析上面我們簡單介紹了石油開采機的組成，這里我們詳細講解。圖7.1石油開采機由四大部分構成，分別為游梁部分，支架部分，減速器部分，配電部分。每一部分具體組成如下：游梁部分:驢頭，游梁，橫梁，尾梁，連桿，平衡板。支架部分:中央軸承座，工作梯，護圈操作臺，支架。減速器部分:底船，減速器筒座，減速器，曲柄，配重塊剎車等部件。配電部分:電機座，電機，配電箱等。石油開采機在工作時，由電動機提供動能。電動機將其高速旋轉運動傳遞給減速箱的輸入軸，經(jīng)中間軸后帶動輸出軸，輸出軸帶動曲柄作低速旋轉運動。曲柄通過連桿經(jīng)橫梁拉著游梁往復擺動，游梁的前段裝有驢頭，活塞及抽油桿柱等載荷通過懸繩器懸掛在驢頭上。驢頭隨著游梁一起上下擺動，驢頭帶動活塞作上下往復運動，將油抽出井筒。那么曲柄結構和連桿分別起到了什么作用呢？7.4復雜的曲柄結構前面我們簡單介紹了曲柄滑塊機構，能夠將圓周運動轉化為直線往返運動，這里我們詳細的介紹曲柄機構。石油開采機中應用到的曲柄機構是曲柄連桿機構，也稱作曲柄搖桿機構。具有一個曲柄和一個連桿的鉸鏈四桿機構稱為曲柄連桿機構。如圖7.2所示，曲柄做勻當曲柄為主動件時，曲柄連桿機構將圓周回轉運動變?yōu)橥鶑蛿[動；當連桿為主動件時，曲柄連桿機構將往復擺動變?yōu)閳A周回轉運動。在生活中，曲柄連桿機構的應用很多，比如自行車，通過腿部的往復運動轉化為齒輪的圓周運動，通過鏈條帶動后輪，最終使自行車前進。曲柄連桿機構和曲柄滑塊機構的作用都是將圓周運動轉化為往復運動或者將往復運動轉化為圓周運動，在功能上并沒有什么區(qū)別，區(qū)別只在于與曲柄相連的輸出件（或輸入件）是滑塊還是長桿。而曲柄機構實質上都屬于連桿機構中的平面四連桿機構。圖7.3曲柄滑塊連桿機構指由若干（兩個以上）有確定相對運動的構件用低副聯(lián)接組成的機構。連桿機構是一種低副機構，是機械的組成部分中的一類。高副機構是指在機械工程中機構的兩構件通過點或線的接觸而構成的運動副。低副機構是指機械工程中機構的兩構件通過面的接觸而構成的運動副。連桿機構中，最簡單的平面連桿機構是由四個構件組成的，稱為平面四桿機構，如圖7.4所示，它的應用非常廣泛，是組成多桿機構的基礎。平面四桿機構根據(jù)四個構件的長度不同，可以細分為幾種特殊的機構，這幾種特殊的機構在工業(yè)機械和生活中應用較多。下面我們詳細一一介紹。曲柄連桿機構（曲柄搖桿機構）：平面連桿機構中最短桿與最長桿長度之和W其余兩桿長度之和，取最短桿的臨桿為機架，最短桿作主動桿，構成曲柄連桿機構。如圖11.3所示，主動桿作勻速圓周運動帶動連桿（藍色）作往復擺動。或者反過來，連桿作為主動件作往復擺動帶動曲柄作圓周運動。

圖7.4雙曲柄機構：平面連桿機構中最短桿與最長桿長度之和W其余兩桿長度之和，如圖11.5所示，取最短桿AD為機架時，主動桿AB作勻速圓周運動，從動桿CD作變速圓周運動，構成雙曲柄機構。此類雙曲柄機構的作用為將等速圓周運動轉化為變速圓周運動。常用在慣性篩中，利用從動桿CD的變速將沙子等流體篩出去。圖7.5雙曲柄機構除了上面所述一般情況，還有兩種特殊情況，分別是平行雙曲柄機構和反向雙曲柄機構。平行雙曲柄機構:如圖7.6所示，兩曲柄長度相等，且連桿與機架的長度也相等，呈平行四邊形。平行雙曲柄機構的運動特點是當主動曲柄AB作勻速圓周運動時，從動曲柄CD會以相同的角速度沿同一方向作勻速圓周運動，連桿BC則平行移動。圖7.6反向雙曲柄機構:如圖7.7所示，在雙曲柄機構中，連桿與機架的長度相等，兩個曲柄的長度相等且轉向相反，稱反平行四邊形機構。反向雙曲柄機構特點是當主動曲柄（紅色）作勻速圓周運動時，從動曲柄（藍色）作勻速圓周運動，但方向與主動曲柄相反。

圖7.7雙搖桿機構：四桿機構中兩連架桿