高溫機械鐘的設(shè)計途徑探析

1、高溫機械鐘的設(shè)計途徑探析 近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國機械鐘制造業(yè)得到很大發(fā)展，而由于市場競爭的進(jìn)一步加劇，使得機械鐘設(shè)計的要求也不斷提高，高溫機械鐘應(yīng)用途徑較為廣泛，因此，對于高溫機械鐘的設(shè)計應(yīng)當(dāng)更加重視。本文通過對高溫機械鐘的設(shè)計技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行分析，提出了其振動周期的選擇及工作環(huán)境要求，以期更好的滿足高溫機械鐘設(shè)計需求，擴寬市場應(yīng)用范疇。 近年來，我國的高溫機械中設(shè)計取得了巨大的成就，對于更好的滿足石油等各方面的應(yīng)用需求起到了較大的促進(jìn)作用，但隨著市場經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，各領(lǐng)域?qū)τ诟邷貦C械鐘的應(yīng)用要求不斷提高，在設(shè)計方面也越發(fā)要求精進(jìn)與創(chuàng)新，以更好的滿足應(yīng)用需求。因此，針對高溫機械鐘設(shè)計的

2、技術(shù)指標(biāo)，設(shè)計出更符合個領(lǐng)域需求的產(chǎn)品。 高溫機械鐘的設(shè)計技術(shù)指標(biāo) 現(xiàn)階段，我們根據(jù)國家對各領(lǐng)域機械鐘應(yīng)用設(shè)計的要求，設(shè)計高溫機械鐘的技術(shù)指標(biāo)主要包括以下幾方面： 1.1.使用壽命要大于300小時。出于經(jīng)濟(jì)性的考慮下高溫測試儀器的使用壽命不能太短，使用壽命太短既不利于正常工作也不利于生產(chǎn)經(jīng)營的經(jīng)濟(jì)性。所以，要保證高溫機械鐘的使用壽命大于300小時。 1.2.走時精度要控制在5min左右。因為井下工作的特殊性，對高溫測試儀器的走時精確度要求較高，要控制在5min左右。 1.3.工作壓力保持常壓即可。 1.4.輸出力矩要大于或等于30Nmm。 1.5.工作溫度要在360左右。在一些應(yīng)用機械鐘的領(lǐng)域

3、，如油田井下，溫度較高，最高時可達(dá)到360。所以，設(shè)計的高溫測試儀器必須滿足工作溫度360的要求。 1.6.耐沖擊：4g（軸向）。 1.7.外形尺寸：5.5x225rnm。 1.8.走時時間要大于3小時。因為井下工作的特殊性，對高溫測試儀器的走時時間要求嚴(yán)格，必須保證走時時間大于3小時，也就是要求輸出軸每轉(zhuǎn)12min。 1.9.相對濕度要控制在90%左右。在應(yīng)用高溫機械鐘的工作環(huán)境中，潮濕環(huán)境是不可避免的。所以，為適應(yīng)潮濕環(huán)境，要控制高溫機械鐘的相對濕度在90%左右，這樣才能保證正常工作的進(jìn)行。 高溫機械鐘振動周期的選擇 擺輪振動周期在高溫機械鐘的設(shè)計中是非常重要的參數(shù)。在平時設(shè)計機械計時儀器

4、時，我們一般選用0.45即可。但因為一些工作環(huán)境的特殊性，高溫機械鐘的抗震性能要好，所以這里將選用0.335的擺輪振動周期。這樣做主要是出于兩種考慮：第一，可以減小加工誤差和碰撞等因素對高溫機械鐘走時精度的影響，使高溫機械鐘更精確；第二，高壓蒸汽注入時會產(chǎn)生震動，選用0.335的擺輪振動周期可以提高高溫機械鐘對震動的抗干擾能力。 高溫機械鐘工作環(huán)境及要求 目前，我國許多許多領(lǐng)域尤其是石油行業(yè)會采用熱采工藝，這項工藝可以更好的滿足企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展需求，采用這種工藝對提高產(chǎn)品的產(chǎn)量是十分有利的，成本不高但成果顯著。但采用石油熱采工藝時井下的蒸汽溫度最高可以達(dá)到360。所以，我們設(shè)計的高溫機械鐘的工作環(huán)

5、境是360，也就是說高溫機械鐘必須具備在360的環(huán)境中正常運作的能力。由此可見，溫度要求是高溫機械鐘設(shè)計的主要指標(biāo)。還有，因為高溫機械鐘在油田作業(yè)環(huán)境的特殊性，高溫機械鐘還要具有抗腐蝕性能和易維修等優(yōu)點。另外，蒸汽對高溫機械鐘的震動很大，這就要求高溫機械鐘抗震性能要好。高溫機械鐘測試油井底部參數(shù)時，油井底部的沖擊很大，這對高溫機械鐘的耐沖擊性要求也很高。 高溫機械鐘的結(jié)構(gòu)選擇 通過對現(xiàn)有高溫機械鐘的各種結(jié)構(gòu)比較，銷釘式擒縱機構(gòu)更適于我國的高溫機械鐘的設(shè)計。因為銷釘式擒縱機構(gòu)有以下優(yōu)點：第一，銷釘式擒縱機構(gòu)的結(jié)構(gòu)采用對稱形式（零部件材料的膨脹系數(shù)要接近），可保證高溫機械鐘在高溫情況下正常工作；第

6、二，銷釘式擒縱機構(gòu)的零部件工藝較簡單，在測量檢查時更方便，而且對精度的要求較低。所以，高溫機械鐘的結(jié)構(gòu)采用銷釘式擒縱機構(gòu)更好。另外，通過對高溫的機械鐘夾板結(jié)構(gòu)形式做比較，發(fā)現(xiàn)平板式結(jié)構(gòu)更適于我國高溫機械鐘的設(shè)計。平板式結(jié)構(gòu)的軸的抗沖擊性強，因為夾板間距小，齒輪軸的長度短。平板式結(jié)構(gòu)易于清洗且拆卸安裝方便。所以，高溫的機械鐘夾板結(jié)構(gòu)采用平板式結(jié)構(gòu)。 高溫機械鐘的零部件材料選擇 5.1.游絲材料的選擇 游絲材料的選擇在高溫機械鐘設(shè)計中具有至關(guān)重要的作用，關(guān)系到高溫機械鐘能否準(zhǔn)確紀(jì)錄時間。經(jīng)過實踐驗證，艾林瓦合金43HKTIO是作為游絲材料的首選。其彈性模量的溫度穩(wěn)定性好，磁性轉(zhuǎn)變溫度高，可達(dá)420。通過確保游絲材料與高溫機械鐘設(shè)計相符合，以確保機械鐘設(shè)計質(zhì)量的提升。 5.2.發(fā)條材料的選擇 發(fā)條材料的選擇，對高溫機械鐘的設(shè)計也是非常重要的。經(jīng)實踐驗證，在各3J21彈性和強度較高，耐疲勞性能好，是作為發(fā)條材料的首選。此外，對于發(fā)條材料的選擇還應(yīng)當(dāng)注重韌性，確保機械鐘的設(shè)計韌性，提升機械鐘設(shè)計質(zhì)量，從而更好的滿足機械鐘在各個領(lǐng)域的應(yīng)用需求。 近年來，為適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我們加快了對高溫機械鐘的設(shè)計與研發(fā)。高溫機械鐘與其他井下高溫測量儀器相比，在工作溫度方面有突