自升式鑽井平臺交互演示裝置的製作方法

2023-11-03 03:24:42

本實用新型涉及演示模型技術領域，特別涉及一種自升式鑽井平臺交互演示裝置。

背景技術：

模型主要通過主觀意識藉助實體或者虛擬表現、構成客觀闡述形態、結構的一種表達目的的物件，因此相對複雜的物品在平面時無法讓人理解或看懂時，就需要藉助模型幫助人們理解，因此模型演示已經廣泛應用在我們的生產生活中。

目前，公開號為203250466U的中國專利公開了一種自升式海洋鑽井平臺模型，它包括用於安裝鑽機系統設備模型的平臺，用於支撐平臺及其所有裝置的樁腳，用於支撐平臺升降的導柱，以及通過裝在樁腳內腔的4個升降油缸，並設有用於升降平臺的升降裝置，此外還設有加載裝置、操作控制設備及供液壓站及鑽井作用提供動力的電機，模型上還設有用於安裝樁腳、平臺、鑽機系統設備的基座，承擔平臺系統及鑽機系統全部設備重量。

這種自升式海洋鑽井平臺模型雖然結構簡單，但其為靜態模型，不能進行交互演示，無法給觀演者最直觀的認識。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種自升式鑽井平臺交互演示裝置，其具有通可活動升降，相比靜態模型更為貼合實際，與觀演者可以進行交互演示，使觀演者更能清晰、生動的了解鑽井模型。

本實用新型的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：

一種自升式鑽井平臺交互演示裝置，包括底座、鑽井平臺，所述底座上設有若干支撐鑽井平臺的塔架;還包括用於升降鑽井平臺的升降裝置，所述升降裝置包括位於鑽井平臺上的第一扭矩舵機、與第一扭矩舵機的輸出軸相聯動的齒輪及位於固定連接至塔架上與齒輪相嚙合的豎向齒條。

如此設置，整個鑽井模型包括底座，在底座上設有的若干塔架，通過支撐杆及橫梁的作用可以有效的支撐鑽井平臺及其上面各種設備的重量，在支撐杆上設有的升降裝置，可以幫助鑽井平臺進行升降作業，升降裝置包括固定在鑽井平臺的第一扭矩舵機，其具有較大的扭矩， 提供較大的力可以用於升降鑽井平臺，同時第一扭矩舵機上設有齒輪，在支撐杆上設有與齒輪相匹配的齒條，當第一扭矩舵機進行轉動時，帶動齒輪轉動，而齒輪與齒條相嚙合，從而齒輪在齒條上轉動，帶動整個升降平臺上升或下降。

進一步設置：所述塔架包括若干縱向支撐杆及固定支撐杆的橫梁，所述鑽井平臺底面設有若干用於平衡鑽井平臺的平衡裝置，所述平衡裝置包括橫截面與支撐杆垂直的平衡塊、位於齒條上的滾輪及貫穿滾輪將其固定在平衡塊上的轉軸。

如此設置，鑽井平臺在升降過程中需要進行平衡，避免升降過程中出現傾斜等問題，平衡塊上設有貫穿滾輪的轉軸，而滾輪在支撐杆的齒條上，因此平衡塊整體在支撐杆上滑動，當升降裝置開始運動時，平衡塊跟著鑽井平臺一起上下升降，在過程中，由於平衡塊的作用將鑽井平臺與支撐杆始終處於垂直狀態，不會出現傾斜等情況。

進一步設置：所述鑽井平臺上設有移動裝置，所述移動裝置包括可伸縮的懸梁臂、點火口及位於懸梁臂上的塔塊。

如此設置，移動裝置在實際應用中主要用於在鑽井過程中產生的天然氣的處理以及為鑽油工作提供便利，由於在鑽井過程中會產生大量的天然氣，而天然氣又不易存儲，一旦與空氣混合致使其達到爆炸密度，極易產生爆炸等事故，因此通常對於鑽井過程中產生的天然器進行燃燒處理，因此移動裝置上通常設有燃燒裝置，同時移動裝置可以到鑽井平臺外部，更加便於鑽井工作的進行，移動裝置由點火口及支撐點火口的塔塊構成，而塔塊下設有可以將整個移動裝置伸出鑽井平臺的懸梁臂，通過懸梁臂的作用，將整個移動裝置移到較為安全的距離，進而可以通過點火口將生產過程中產生的天然氣燃燒完畢。

進一步設置：所述懸梁臂包括位於鑽井平臺上的滑杆、用於支撐塔塊的懸梁塊、位於滑杆上用於使懸梁塊橫向滑移的轉動輪及用於提供動力的第二扭矩舵機。

如此設置，通過第二扭矩舵機提供動力，懸梁塊底部側邊設有轉動輪，轉動輪位於滑杆上，通過第二扭矩舵機提供的推動力，使得整個懸梁塊通過轉動輪的作用進行滑移。

進一步設置：所述塔塊上還設有貫穿鑽井平臺的鑽油裝置，所述鑽油裝置包括貫穿鑽井平臺的鑽杆、位於塔塊上固定鑽杆的固定架、固定架上帶動鑽杆轉動的第一減速電機及用於控制鑽杆上下移動的油動滑輪。

如此設置，鑽井平臺上還設有鑽油裝置，主要用於鑽油工作，通過固定架將鑽杆固定，同時通過第二減速機可以帶動鑽杆轉動，即可使得鑽油工作開始進行，鑽杆轉動鑽破地表直至地下油區，而通過油動滾輪則可控制鑽杆上下移動，以便更加深入地底或取出鑽杆。

進一步設置：所述油動滑輪包括位於固定架頂部的滑輪、用於帶動滑輪轉動鋼索及提供動力的電機。

如此設置：通過電機為滑輪提供動力，通過鋼索帶動滾輪轉動，使得通過滑輪帶動與鋼索連接的鑽杆進行拉降，從而控制鑽杆的縱向距離。

進一步設置：所述鑽井平臺上還設有若干通過第二減速電機旋轉的塔吊。

如此設置，通過第二減速電機的旋轉可以帶動位於鑽井平臺塔吊進行轉動，塔吊則用於運輸或搬運，將生產出來的石油轉運到運輸船上。

綜上所述，本實用新型具有以下有益效果：使得整個模型更加生動，鑽井平臺可進行升降、懸梁臂可進行伸縮、塔吊可進行旋轉及鑽杆可進行升降及轉動，使得整個模型可以進行交互演示，讓觀演者更為清晰的了解其工作狀態。

附圖說明

圖1是自升式鑽井平臺交互演示裝置結構示意圖。

圖2是自升式鑽井平臺交互演示裝置升降裝置部分結構示意圖；

圖3是自升式鑽井平臺交互演示裝置移動裝置結構示意圖；

圖4是自升式鑽井平臺交互演示裝置懸梁臂結構示意圖。

圖中，1、底座；2、鑽井平臺；3、塔架；31、支撐杆；32、橫梁；4、升降裝置；41、第一扭矩舵機；42、齒輪；43、齒條；5、平衡裝置；51、平衡塊；52、滾輪；53、轉軸；6、移動裝置；61、懸梁臂；62、點火口；63、塔塊；611、滑杆；612、懸梁塊；613、轉動輪；614、第二扭矩舵機；7、鑽油裝置；71、鑽杆；72、固定架；73、第一減速電機；74、油動滑輪；741、滑輪；742、電機； 743、鋼索；8、第二減速電機；9、塔吊。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。

實施例1：一種自升式鑽井平臺交互演示裝置，如圖1所示，其主要包括底座1、鑽井平臺2，底座1上設有若干支撐鑽井平臺2的塔架3，而塔架3由若干縱向支撐杆31及固定支撐杆31的橫梁32組成，使得塔架3可有效的支撐鑽井平臺2及其上面各個設備的重量，同時鑽井平臺2上設有若干升降裝置4，如圖2所示，升降裝置4包括位於鑽井平臺2上的第一扭矩舵機41，在第一扭矩舵機41上旋轉相有齒輪42，通過第一扭矩舵機41帶動齒輪42旋轉，而在支撐杆31上設有與齒輪42相匹配的齒條43，因此齒輪42旋轉時可以帶動鑽井平臺2升降。

同時支撐杆31上還設有平衡裝置5，平衡裝置5包括平衡塊51、在平衡塊51上的轉軸53以及被轉軸53貫穿且位於齒條43上的滾輪52，由於平衡塊51橫截面始終與支撐杆31垂直，因此其通過滾輪52使用可以保持平衡的狀態，因此當期位於鑽井平臺2下方時，可以頂住鑽井平臺2致使鑽井平臺2在上升或下降時不會出現傾斜等情況。

鑽井平臺2上還設有可以滑移的移動裝置6，如圖3所示，移動裝置6包括可伸縮的懸梁臂61、點火口62及位於懸梁臂61上的塔塊63，如圖4所示，懸梁臂61包括位於鑽井平臺2上的滑杆611、用於支撐塔塊63的懸梁塊612、位於滑杆611上用於使懸梁塊612橫向滑移的轉動輪613及用於提供動力的第二扭矩舵機614，通過第二扭矩舵機614對懸梁塊612提供動力，使得其利用轉動輪613在滑杆611上進行滑移。

在塔塊63上還設有貫穿鑽井平臺2的鑽油裝置7，鑽油裝置7包括貫穿鑽井平臺2的鑽杆71、位於塔塊63上固定鑽杆71的固定架72、固定架72上帶動鑽杆71轉動的第二減速電機8及用於控制鑽杆71上下移動的油動滑輪74，通過第二減速電機8可以帶動鑽杆71進行轉動，油動滑輪74則用於鑽杆71上下移動，其主要包括位於固定架72頂部的滑輪741、用於帶動滑輪741轉動的鋼索 743及提供動力的電機742，通過電機742提供動力，帶動滑輪741轉動，從而使得在滑輪741上的鋼索 743移動，自然帶動鑽杆71上下移動。

鑽井平臺2上還設有若干通過第二減速電機8742旋轉的塔吊9，通過塔吊9可以進行運輸、搬運等工作。

其主要工作原理如下：鑽井平臺2的升降主要通過第一扭矩舵機41提供動力，在第一扭矩舵機41上連接由齒輪42，而在支撐杆31上設有與齒輪42相匹配的齒條43，由於第一扭矩舵機41在鑽井平臺2上，通過帶動齒輪42轉動，使得齒輪42在齒條43上進行位移，從而帶動鑽井平臺2上升或者下降，達到升降的目的，而在鑽井平臺2下設有的平衡裝置5，主要保證在升降過程中鑽井平臺2不會出現傾斜等情況，以保證安全。

除升降作用外，鑽井平臺2上還設有移動模塊，移動模塊主要通過懸梁臂61進行滑移，懸梁臂61主要通過在鑽井平臺2上的滑杆611，滑動連接在滑杆611上的懸梁臂61，以及幫助懸梁臂61滑動的位於滑杆611上的轉動輪613，通過第二扭矩舵機614為懸梁塊612提供動力，使其在滑杆611上通過轉動輪613的作用橫向滑移。

在移動模塊上還設有用來鑽井的鑽油裝置7，鑽油裝置7通過鑽杆71進行鑽油工作，而鑽杆71自身旋轉需要通過第一減速電機73進行帶動，同時還需要縱向的拉升，因此則需要通過油動滑輪74來進行控制，油動滑輪74通過液壓缸提供動力，高壓液壓油帶動柱塞運動，柱塞可以通過頂端的轉動部件帶動滑輪741轉動，而鋼索 743一般固定沿著滑輪741轉動方向排布，在鋼索 743的一端即為鑽杆71，通過滑輪741轉動帶動鋼索 743位移，從而帶動鑽杆71升降。

鑽井平臺2上還設有若干通過第二減速電機8旋轉的塔吊9，通過第二減速電機8帶動塔吊9進行旋轉，在實際中用於運輸或搬運。

本具體實施例僅僅是對本實用新型的解釋，其並不是對本實用新型的限制，本領域技術人員在閱讀完本說明書後可以根據需要對本實施例做出沒有創造性貢獻的修改，但只要在本實用新型的權利要求範圍內都受到專利法的保護。