齒輪齒條鉆機實驗?zāi)Ｐ脱b置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種應(yīng)用于齒輪齒條鉆機研究領(lǐng)域中的實驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]齒輪齒條鉆機是新概念鉆井設(shè)備，它將齒條安裝到井架上，將齒輪安裝到頂驅(qū)上，利用齒輪與齒條的嚙合帶動頂驅(qū)上下運動，因此齒輪齒條鉆機既能提供提上拉力又能產(chǎn)生下壓力，能夠有效鉆進更淺的地層，同時鉆取更多的生產(chǎn)層，更適合定向井、叢式井和水平井鉆井及開窗側(cè)鉆等鉆井工藝，充分體現(xiàn)了鉆機多功能性特點。此外，相比于傳統(tǒng)鉆機，齒輪齒條鉆機的結(jié)構(gòu)和動力傳動方式更簡單、制造和維護費用更低、自動化程度更高、技術(shù)經(jīng)濟指標更先進、鉆井過程更安全?？梢灶A見，高性能、高技術(shù)含量的齒輪齒條鉆機終將會在我國逐步得到普及應(yīng)用，齒輪齒條鉆機在我國的發(fā)展應(yīng)用前景非常巨大。齒輪齒條鉆機在國外己有二十多年的發(fā)展歷史，但是也并沒有達到完全成熟階段，仍在不斷的進行改進設(shè)計。而我國尚處于起步階段，還沒有成熟的研究技術(shù)，工程設(shè)計缺乏理論指導，技術(shù)水平相對落后。為了提高國產(chǎn)齒輪齒條鉆機的技術(shù)水平，開發(fā)出適合我國國情的齒輪齒條鉆機，迫切需要對齒輪齒條鉆機進行全面系統(tǒng)的力學特性研究與設(shè)計方法研究。為了驗證理論分析的正確性，亟需研制一套齒輪齒條鉆機實驗?zāi)Ｐ脱b置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決【背景技術(shù)】中所提到的技術(shù)問題，本實用新型提供一種齒輪齒條鉆機實驗?zāi)Ｐ脱b置，該種齒輪齒條鉆機實驗?zāi)Ｐ脱b置結(jié)構(gòu)簡單，采用相似理論設(shè)計，尺寸小，可以滿足對齒輪齒條鉆機進行室內(nèi)實驗的需求，為齒輪齒條鉆機的研制提供了技術(shù)支持。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案是:該種齒輪齒條鉆機實驗?zāi)Ｐ脱b置，包括井架、頂驅(qū)滑車以及砂箱三部分，其特征在于，
[0005]井架由井架主體、齒條、底座、蓋板、導軌以及2個齒條連接板連接后構(gòu)成；其中，所述底座由地腳螺栓固定在基礎(chǔ)上，所述井架主體由方管焊接而成，并焊接到所述底座上，所述底座尺寸大于所述井架主體的尺寸，以保證模型裝置的穩(wěn)定性；所述導軌采用2根槽鋼制成，直接焊接到所述井架主體的兩側(cè)；所述2個齒條連接板由方板制成，焊接到所述井架主體的兩側(cè)，所述齒條通過螺釘固定在所述齒條連接板上，在所述齒條與所述齒條連接板之間裝有薄墊片，以實現(xiàn)通過增加或減少薄墊片的數(shù)量來調(diào)整齒輪齒條的配合尺寸，以保證齒輪齒條能夠正確嚙合；
[0006]所述頂驅(qū)滑車由齒輪、小車、頂驅(qū)馬達、模擬鉆柱、頂驅(qū)馬達支撐板、導輪、4個法蘭以及四個齒輪馬達連接后構(gòu)成；其中，所述小車的主體由方形面板及加強筋焊接而成，并在方形面板背面的上下兩側(cè)焊接有四塊連接板，其中所述四個齒輪馬達通過螺栓固定在方形面板上，在所述齒輪馬達的軸上裝有齒輪，與所述齒條嚙合，以實現(xiàn)實驗裝置的起升或下降；所述小車的上端焊接所述頂驅(qū)馬達支撐板，所述頂驅(qū)馬達通過螺栓固定在所述頂驅(qū)馬達支撐板上，并通過馬達軸上的螺紋孔連接所述模擬鉆柱；所述模擬鉆柱的下端通過螺紋連接不同質(zhì)量的重塊，以模擬鉆機在不同載荷下的起升；所述法蘭通過螺栓連接在所述小車的四塊連接板上，在所述法蘭的軸上裝有導輪，所述導輪選用深溝球軸承，所述導輪與導軌相配合，起到扶正導向的目的，以確保齒輪齒條能正確嚙合；
[0007]所述頂驅(qū)滑車中的小車裝配在井架主體上，在所述井架的導軌上端安裝蓋板，所述蓋板與所述導軌通過銷子連接，以起到機械限位的作用；
[0008]所述砂箱由砂箱蓋和砂箱體構(gòu)成；其中，砂箱體通過螺釘固定在所述底座上，所述砂箱蓋放在所述砂箱體上端的凹槽內(nèi)，所述砂箱蓋上開孔，用以實現(xiàn)模擬鉆柱旋轉(zhuǎn)鉆進時進入所述砂箱體。
[0009]本實用新型具有如下有益效果:該種齒輪齒條鉆機實驗?zāi)Ｐ脱b置工作時，由液壓系統(tǒng)驅(qū)動四個齒輪馬達同步旋轉(zhuǎn)，從而帶動四個齒輪旋轉(zhuǎn)，由于不同齒條嚙合的齒輪旋轉(zhuǎn)方向不同，通過齒輪與齒條的嚙合實現(xiàn)頂驅(qū)滑車的起升、下降，模擬鉆柱下面通過螺紋連接不同質(zhì)量的重塊，以模擬鉆機在不同載荷下的起鉆和下鉆作業(yè)；由液壓系統(tǒng)驅(qū)動頂驅(qū)馬達旋轉(zhuǎn)，從而帶動模擬鉆柱旋轉(zhuǎn)，同時，液壓系統(tǒng)驅(qū)動四個齒輪馬達帶動齒輪旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)齒輪與齒條的嚙合，實現(xiàn)頂驅(qū)滑車的向下運動，砂箱內(nèi)裝有模擬地層巖石的介質(zhì)，通過鉆柱在介質(zhì)中的向下旋轉(zhuǎn)鉆進模擬鉆機的正常鉆進作業(yè)。
[0010]本種齒輪齒條鉆機實驗?zāi)Ｐ脱b置結(jié)構(gòu)簡單，易于拆卸和安裝，能夠模擬鉆機的正常鉆機和起下鉆作業(yè)，滿足了對鉆機進行室內(nèi)實驗的要求，可以驗證理論分析的正確性，極大的節(jié)約了成本，同時也為齒輪齒條鉆機的研制提供了技術(shù)支撐。
[0011]【附圖說明】:
[0012]圖1為本實用新型所述齒輪齒條鉆機實驗?zāi)Ｐ脱b置的主視圖。
[0013]圖2為本實用新型所述齒輪齒條鉆機實驗?zāi)Ｐ脱b置的俯視圖。
[0014]圖3為本實用新型所述井架主體的主視圖。
[0015]圖4為本實用新型所述井架主體的俯視圖。
[0016]圖5為本實用新型所述頂驅(qū)滑車的主視圖。
[0017]圖6為本實用新型所述頂驅(qū)滑車的側(cè)視圖。
[0018]圖7為本實用新型所述小車的側(cè)視圖。
[0019]圖8為本實用新型所述小車的主視圖。
[0020]圖中1-井架主體，2-齒條，3-齒輪，4-小車，5-頂驅(qū)馬達，6-模擬鉆柱，7-砂箱蓋，8-砂箱體，9-底座，10-蓋板，11-導軌，12-齒條連接板，13-頂驅(qū)馬達支撐板，14-導輪，15-法蘭，16-齒輪馬達。
[0021]【具體實施方式】:
[0022]下面結(jié)合附圖對本實用新型作詳細說明:
[0023]由圖1至圖8所示，該種齒輪齒條鉆機實驗?zāi)Ｐ脱b置包括井架、頂驅(qū)滑車及砂箱三部分，具體由底座9、井架主體1、頂驅(qū)馬達5、頂驅(qū)馬達支撐板13、模擬鉆柱6、齒輪馬達16 |、小車4、齒條2、齒輪3、導軌11、導輪14、法蘭15、蓋板10、齒條連接板12