恶劣环境下的电磁离合器结构设计.pdf

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1、第1期机械设计与制造2012年1月MachineryDesign&Manufacturel3支章编号：1001—3997(2012)01—0013-02恶劣环境下的电磁离合器结构设计冯定檀便友袁咏心吴力张红(长江大学机械工程学院，荆州434023)StructuredesignofelectromagneticclutchunderadversecircumstancesFENGDing，TANBian—you，YUANYong—xin，WULi，ZHANGHong(SchoolofMechanicalEngineering，YangtzeUniversity，Jingzhou434

2、023，China)【摘要】高造斜率井眼轨迹控制工具是一种控制大位移井井眼轨迹的井下工具，工作环境复杂，它的关键传动部件电磁离合器还要受到高造斜工具结构的限制，所以工作条件更加恶劣。首先阐述了该特殊电磁离合器的恶劣工作环境，然后根据恶劣环境的要求校核首选的摩擦片式电磁离合器，摩擦片式电磁离合器不能传递额定扭矩。选择牙嵌式电磁离合器后，为了满足不停轴啮合的要求，对衔铁齿环进行了特殊设计，并验证了该设计的工作可靠性。关键词：恶劣环境；电磁离合器；衔铁齿环；结构【Abstract】Thetrajectorycontroltoolforhighbuild—upratewell，Stoolun

3、dergroundusedtocontrolthewellboretrajectoryoftheextendedreachwel1．hworksinacomplexenvironment，whichcriticaltrans—missioncomponentselectromagneticclutchisalsosubjecttothelimitationsofhighbuild—upratetool，thereforeitsworkingenvironmentisevenworse．Firstthepoorworkingconditionsofthespecialelectroma

4、g-neticclutchWaSdescribedinit，theninaccordancewiththesevereenvironment，thepreferredelectromag—neticclutchoffrictionplatetypeWaSchecked，whichcannottransmitratedtorque．erselectingthes却一pingtoothedelectromagneticclutch，specialdesignofarmaturergearwasmadetocheckthereliabilityofthedesigninordertomee

5、ttherequirementsofmeshingwhentheaxisisturning．Keywords：Adversecircumstances；Electromagneticclutch；Armatureringgear；Structure中图分类号：TH16，TM574．6文献标识码：A1引言作环境的要求。由于摩擦片式电磁离合器比牙嵌式电磁离合器的传动力矩要，J、些，而目有适合油浴环境的湿式摩擦片式电磁离合器，高造斜率井眼轨迹控制工具是一种控制井眼轨迹的井下工所以首先选择摩擦片式电磁离合器作为该高造斜率井眼轨迹控制工具，通常工作在几百或几千米深的井下，这样的深井井下通常都具

6、的传动离合器，进行设计校核。离合器的工作环境限制了它的最大是高温、高压的环境。高造斜率井眼轨迹控制工具的研发设计最允许外径为150ram，内径为75ram。这样—个结陶的离合器需要传递高温度是125~C，所以该高造斜工具及其零件要满足这种温度的扭矩(考虑15倍安全系数以后)：200Nm；工作转速转速：200Emin；~要求。作为该高造斜工具的动力传输关键件，电磁离合器同样要作温度：最大125℃；并且是在油浴中工作。经过计算分析，摩擦片式工作于复杂环境，而且由于井眼轨迹的空间限制，该电磁离合器电磁离合器不能f专递要求的扭矩，即不能满足这样的工作要求。的允许最大外径为150ram，内径为

7、75ram[I】。所以，该造斜工具的动力传输离合器选用牙嵌式电磁离合这就大大限制了电磁离合器的结构。该高造斜工具下端接器。牙嵌式电磁离合器磁轭与衔铁之间没有摩擦片，因此磁轭与钻头，在正常钻进过程中常伴有一定的载荷冲击，在钻井过程中衔铁之间的间隙肯定比摩擦片式电磁离合器要小，可见，在同样还会出现载荷交变。可见，电磁离合器的工作环境十分恶劣。电磁的电流大小，同样的条件下，牙嵌式电磁离合器中的衔铁受到的离合器的种类繁多，总的来说可以分为四类：摩擦片式电磁离合吸力