高温机械钟的设计途径探析.docx

高温机械钟的设计途径探析高温机械钟的设计途径探析近年来，随着经济的快速发展，我国机械钟制造业得到很大发展，而由于市场竞争的进一步加剧，使得机械钟设计的要求也不断提高，高温机械钟应用途径较为广泛，因此，对于高温机械钟的设计应当更加重视。本文通过对高温机械钟的设计技术指标进行分析，提出了其振动周期的选择及工作环境要求，以期更好的满足高温机械钟设计需求，扩宽市场应用范畴。近年来，我国的高温机械中设计取得了巨大的成就，对于更好的满足石油等各方面的应用需求起到了较大的促进作用，但随着市场经济的进一步发展，各领域对于高温机械钟的应用要求不断提高，在设计方面也越发要求精进与创新，以更好的满足应用需求。因此，针对高温机械钟设计的技术指标，设计出更符合个领域需求的产品。高温机械钟的设计技术指标高温机械钟的设计技术指标现阶段，我们根据国家对各领域机械钟应用设计的要求，设计高温机械钟的技术指标主要包括以下几方面：1.1.使用寿命要大于 300 小时。出于经济性的考虑下高温测试仪器的使用寿命不能太短，使用寿命太短既不利于正常工作也不利于生产经营的经济性。所以，要保证高温机械钟的使用寿命大于 300 小时。1.2.走时精度要控制在 5min 左右。因为井下工作的特殊性，对高温测试仪器的走时精确度要求较高，要控制在 5min 左右。1.3.工作压力保持常压即可。1.4.输出力矩要大于或等于 30Nmm。1.5.工作温度要在 360左右。在一些应用机械钟的领域，如油田井下，温度较高，最高时可达到 360。所以，设计的高温测试仪器必须满足工作温度 360的要求。1.6.耐冲击：4g（轴向）。1.7.外形尺寸：5.5x225rnm。1.8.走时时间要大于 3 小时。因为井下工作的特殊性，对高温测试仪器的走时时间要求严格，必须保证走时时间大于 3 小时，也就是要求输出轴每转 12min。1.9.相对湿度要控制在 90%左右。在应用高温机械钟的工作环境中，潮湿环境是不可避免的。所以，为适应潮湿环境，要控制高温机械钟的相对湿度在 90%左右，这样才能保证正常工作的进行。高温机械钟振动周期的选择高温机械钟振动周期的选择摆轮振动周期在高温机械钟的设计中是非常重要的参数。在平时设计机械计时仪器时，我们一般选用 0.45 即可。但因为一些工作环境的特殊性，高温机械钟的抗震性能要好，所以这里将选用 0.335 的摆轮振动周期。这样做主要是出于两种考虑：第一，可以减小加工误差和碰撞等因素对高温机械钟走时精度的影响，使高温机械钟更精确；第二，高压蒸汽注入时会产生震动，选用 0.335 的摆轮振动周期可以提高高温机械钟对震动的抗干扰能力。高温机械钟工作环境及要求高温机械钟工作环境及要求目前，我国许多许多领域尤其是石油行业会采用热采工艺，这项工艺可以更好的满足企业生产发展需求，采用这种工艺对提高产品的产量是十分有利的，成本不高但成果显著。但采用石油热采工艺时井下的蒸汽温度最高可以达到 360。所以，我们设计的高温机械钟的工作环境是 360，也就是说高温机械钟必须具备在 360的环境中正常运作的能力。由此可见，温度要求是高温机械钟设计的主要指标。还有，因为高温机械钟在油田作业环境的特殊性，高温机械钟还要具有抗腐蚀性能和易维修等优点。另外，蒸汽对高温机械钟的震动很大，这就要求高温机械钟抗震性能要好。高温机械钟测试油井底部参数时，油井底部的冲击很大，这对高温机械钟的耐冲击性要求也很高。高温机械钟的结构选择高温机械钟的结构选择通过对现有高温机械钟的各种结构比较，销钉式擒纵机构更适于我国的高温机械钟的设计。因为销钉式擒纵机构有以下优点：第一，销钉式擒纵机构的结构采用对称形式（零部件材料的膨胀系数要接近），可保证高温机械钟在高温情况下正常工作；第二，销钉式擒纵机构的零部件工艺较简单，在测量检查时更方便，而且对精度的要求较低。所以，高温机械钟的结构采用销钉式擒纵机构更好。另外，通过对高温的机械钟夹板结构形式做比较，发现平板式结构更适于我国高温机械钟的设计。平板式结构的轴的抗冲击性强，因为夹板间距小，齿轮轴的长度短。平板式结构易于清洗且拆卸安装方便。所以，高温的机械钟夹板结构采用平板式结构。高温机械钟的零部件材料选择高温机械钟的零部件材料选择5.1.游丝材料的选择游丝材料的选择在高温机械钟设计中具有至关重要的作用，关系到高温机械钟能否准确纪录时间。经过实践验证，艾林瓦合金43HKTIO 是作为游丝材料的首选。其弹性模量的温度稳定性好，磁性转变温度高，可达 420。通过确保游丝材料与高温机械钟设计相符合，以确保机械钟设计质量的提升。5.2.发条材料的选择发条材料的选择，对高温机械钟的设计也是非常重要的。经实践验证，在各 3J21 弹性和强度较高，耐疲劳性能好，是作为发条材料的首选。此外，对于发条材料的