专利名称：电动手动四速旋转粘度计的制作方法
技术领域：
一种广泛应用于石油、地质勘探工作中测量塑性流体性能参数的电动手动四速旋转粘度计，它属于机电仪器仪表类产品。
现有技术提供的电动旋转粘度计(它有二速和六速二种规格)的频率是按50赫芝设计的，但石油钻井现场大多为自发电，85％以上的自发电频率在44－49赫芝之间。频率对粘度计的转筒转速有直接影响，频率越低，转筒转速与额定值的差值越大。在低频率，转速慢的情况下，粘度计所测得的钻井液性能参数将产生严重失真。实际测量表明，频率为44赫芝与50赫芝时所测得的钻井液性能参数相比，动切力下降35％，n值上升14.3％，K值下降52.4％。由此所得到的数据不仅不能正确地指导钻井液的调整，影响钻井生产，易造成工程事故，而且还会造成处理剂的大量浪费。
另外，现有技术还提供了手动旋转粘度计。它既避免了电动旋转粘度计因易受电源低频率的影响，造成测量数据的误差，又保证了在断电情况下仍能工作。然而由于它的转筒转速只有600r／min及300r／min二种，只适用于宾汉模式、幂律模式的要求，不能测量卡森模式及动切力参数，这样就不能满足钻井工程对钻井液性能的要求。
本实用新型的目的在于避免上述现有技术的不足之处提供一种改进的，不受电源频率影响，测量塑性流体性能参数准确、齐全，结构简单，使用方便的电动手动四速旋转粘度计的产品。
本实用新型的目的是这样实现的本实用新型包括一个支架2，其内安装一个支架杆5，支架杆5顶端固定着齿轮箱20，在齿轮箱20的右下端悬挂着现有技术提供的手动旋转粘度计的变速机构25和手摇机构26。调整支架2上的螺钉4可以使齿轮箱20、变速机构25及手摇机构26随支架杆5沿支架2的竖直方向移动，以使变速机构25和手摇机构26的主轴与传动轴3结合或脱离，实现电动或手动。齿轮箱20内一字形竖直排列着主轴17及二根副轴16及7。主轴17上安装有齿轮18、19、21、22、23。齿轮18的齿数为66，分度圆直径为33毫米；齿轮19的齿数为44，分度圆直径为22毫米；齿轮21的齿数为20，分度圆直径为9.4毫米；齿轮23的齿数为38，分度圆直径为19毫米；齿轮22的齿数为18，分度圆直径为7.2毫米。齿轮18、19、23的模数为0.5，齿轮21的模数为0.47，齿轮22的模数为0.4。齿轮18与19、22与23分别为双联齿轮。副轴16安装在轴套15中，轴套15上安装有齿轮13、12、11、蜗轮10、齿轮8。在轴套15上安装齿轮13、12、11、蜗轮10的部位安装有补芯和钢珠14，这样变速把手可将副轴16上提或下放，实现钢珠挂挡，从而使齿轮13与18、12与19、11与21、蜗轮10和蜗杆36啮合。齿轮13的齿数为66，分度圆直径为33毫米；齿轮12的齿数为88，分度圆直径为44毫米；齿轮11的齿数为120，分度圆直径为56.4毫米；蜗轮10的齿数为100，蜗杆36的头数为1。齿轮13、12的模数均为0.5，齿轮11的模数为0.47。转筒轴套及其上的齿轮9安装在另一根副轴7上，转筒轴套与转筒6连接，副轴16上的齿轮8始终与齿轮9啮合。齿轮8、9的齿数分别为66、88，分度圆直径分别为33、44毫米，模数均为0.5。在齿轮箱20的内底部固定有支架34，其上的轴承及铜套35支承着装有蜗杆36、齿轮33的蜗杆轴37，蜗杆轴37与主轴17垂直放置。齿轮33的齿数为36，分度圆直径为14.4毫米，模数为0.4。在变速装置25及手摇机构26的输出轴端安装有齿轮24，它与齿轮32啮合，再经齿轮31将动力传给齿轮23，齿轮31与32是双联齿轮。齿轮24、32的齿数均为29，分度圆直径均为14.5毫米；齿轮31的齿数为20，分度圆直径为10毫米；齿轮24、31、32的模数均为0.5。电动时的动力由安装在底座1上的电机27输出，经其轴端齿轮28、过桥齿轮29、安装在传动轴3轴端的齿轮30将动力传给传动轴3。齿轮28的齿数为64，分度圆直径33.28毫米；齿轮29、30的齿数均为46，分度圆直径均为23.92毫米；它们的模数均为0.52。电机27的额定转速为1500r／min，经齿轮28、29、30变速后，传动轴3将获得如下转速1500× 64/46 ＝2086r／min然后传动轴3将动力传给现有技术提供的手动旋转粘度计的变速机构25。经变速机构25变速后，其输出轴端的转速将降到1520r／min。再经齿轮箱20内的齿轮传动、蜗轮蜗杆传动，以使转筒6获得以下四个不同的速度。
第一速(600r／min)1520× 29/29 × 20/38 × 66/66 × 66/88 ＝600r／min此时齿轮箱20内的齿轮24与32、31与23、18与13、8与9啮合。
第二速(300r／min)1520× 29/29 × 20/38 × 44/88 × 66/88 ＝300r／min
此时齿轮箱20内的齿轮24与32、31与23、19与12、8与9啮合。
第三速(100r／min)1520× 29/29 × 20/38 × 20/120 × 66/88 ＝100r／min此时齿轮箱20内的齿轮24与32、31与23、21与11、8与9啮合。
第四速(3r／min)1520× 29/29 × 20/38 × 18/36 × 1/100 66/88 ＝3r／min此时齿轮箱20内的齿轮24与32、31与23、22与33、36与10、8与9啮合。
当停止供电采用手动时，上提调速机构25以使调速机构25的主轴与传动轴3脱离。要求手摇速度在75r／min以上，以使转筒6获得四个转速，这时齿轮箱20内的齿轮传动、蜗轮蜗杆传动与电动相同。
本实用新型的优点在于它不受电源频率的影响，频率在42－52赫芝之间都能正常工作，转筒转速都能达到额定值，从而保证所测钻井液各种性能参数的准确性，给随时调整使用钻井液提供正确的数据。还有一个显而易见的优点，就是它能够在停电的情况下可以使用手动系统，照样提供准确的数据，调整使用钻井液。
附
图1是本实用新型的结构示意图。
附图2是蜗轮蜗杆传动的结构示意图。
附图3是附图二的A－A剖视图。
以下结合附图，就本实用新型的实施及其工作细节予以详细描述。
支架2底端用螺栓固定在箱形底座1上，其内的支架杆5与之最大间隙不超过0.10毫米，以尽量保证主轴17、变速机构25的主轴及传动轴3的轴线在一条铅垂线上。传动轴3是由其上下两端的轴承支承在一个套筒内，它的上端有一个凸形插头，与变速机构25主轴一端的凹形槽结合，传递动力。固定在箱形底座1的电机27采用交流单相同步电机，功率10瓦，1500r／min，其具体型号是70TZ5G。齿轮8、9、11、12、13、18、19、24、31、32采用铝硅合金ZL14加工制造。齿轮21、蜗轮10采用青铜QSn10－1制造。双联齿轮22、23及齿轮28、29、30采用铅黄铜HPb59－1加工制造。齿轮33及蜗杆36采用不锈钢ICr18Ni9加工制造。
权利要求1.一种测量塑性流体性能参数的电动手动四速旋转粘度计，具有一个固定在底座1上的支架2，其内安装有一个支架杆5，支架杆5上端固定着齿轮箱20，变速机构25及手摇机构26悬挂在齿轮箱20右下端，在齿轮箱20内一字形排列着主轴17及二根副轴16及7，与主轴17垂直放置着蜗杆轴37，主轴17上安装有齿轮21，副轴16上安装有蜗轮10及齿轮11，蜗杆轴37上安装有蜗杆36，齿轮21与齿轮11啮合、蜗轮10与蜗杆36啮合，其特征在于齿轮21与11的齿轮数比为1∶6，蜗轮10与蜗杆的齿轮数比为100∶1。
2.根据权利要求1所述的旋转粘度计，其特征在于主轴17、变速机构25的主轴及传动轴3的轴线在一条铅垂线上。
3.根据权利要求1所述的旋转粘度计，其特征在于传动轴3一端有一个凸形插头，它与变速机构25主轴一端的凹形槽结合，传递动力。
4.根据权利要求1所述的旋转粘度计，其特征在于齿轮21、蜗轮10采用青铜QSn10－1加工制造，齿轮33及蜗杆36采用不锈钢ICr18Ni9加工制造。
专利摘要一种广泛应用于石油、地质勘探工作中测量塑性流体性能参数的电动手动四速旋转粘度计，它是在现有电动及手动旋转粘度计的基础上改制而成。它的主要特点在于它不受电源频率变化的影响，频率在42—52赫兹之间都能使转筒转速达到额定值，从而保证所测流体性能参数的准确，给调整使用塑性流体提供准确的依据。它还可以在停电的情况下使用手动，获得同电动时一样的准确数据，用于调整、使用塑性流体。
文档编号G01N11/14GK2052900SQ8920937
公开日1990年2月14日 申请日期1989年7月26日 优先权日1989年7月26日
发明者周全兴, 唐光宣 申请人:辽河石油勘探局钻井二公司