井下測井儀的驅(qū)動電動機(jī),均配有行星減速器,并與電動機(jī)聯(lián)結(jié)成為一整體,以提供較大的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩;螺旋傳動機(jī)構(gòu)采用滾珠絲杠作為增力機(jī)構(gòu),將電動機(jī)轉(zhuǎn)動力矩轉(zhuǎn)變?yōu)檩S向推(拉)力;傳動軸經(jīng)過動密封驅(qū)動外部液體介質(zhì)中的工作件,傳動軸的動密封是消耗電動機(jī)動力的主要部件。
電機(jī)驅(qū)動井下測井儀的設(shè)計(jì)計(jì)算主要包括:被驅(qū)動工作件阻力的確定;傳動軸動密封阻力計(jì)算;螺旋傳動機(jī)構(gòu)力矩計(jì)算;微電機(jī)功率的確定。
1.被驅(qū)動工作件阻力的確定:電機(jī)驅(qū)動測井儀的被驅(qū)動工作部件一般重力較小可忽略,其阻力的大小主要由被驅(qū)動工作部件的結(jié)構(gòu)決定,如傘式集流器驅(qū)動阻力是由傘筋變形彈力大小決定的。在工作部件設(shè)計(jì)時,可根據(jù)零件具體結(jié)構(gòu)計(jì)算確定被驅(qū)動工作件阻力,也可用試驗(yàn)的方法對被驅(qū)動工作件的阻力進(jìn)行測定。
2.傳動軸動密封阻力計(jì)算:目前,微電機(jī)驅(qū)動井下測井儀的動密封一般有兩種結(jié)構(gòu):傳動軸雙動密封結(jié)構(gòu),即傳動軸兩端均處于儀器密封腔內(nèi),其優(yōu)點(diǎn)是外界壓力不會對傳動軸端面產(chǎn)生軸向作用力,動密封阻力為傳動軸與密封圈之間的摩擦力;傳動軸單動密封結(jié)構(gòu),即傳動軸一端處于儀器密封腔內(nèi),另一端處于測井環(huán)境壓力中,環(huán)境壓力對傳動軸該端面產(chǎn)生軸向作用力,動密封阻力為傳動軸的摩擦力與端面軸向力之和。
3.螺旋傳動機(jī)構(gòu)力矩計(jì)算:根據(jù)螺旋傳動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù),如絲杠直徑、螺旋升角等參數(shù)計(jì)算測井儀傳動系統(tǒng)的驅(qū)動力矩為:m=fdtan(a u)/2,式中,m為絲杠工作力矩,n#m;f為絲杠工作時承受的軸向推(拉)力,f=f1 f2,其中,f1為被驅(qū)動工作件的阻力,f2為傳動軸動密封阻力,n;d為絲杠中徑,m;a為絲杠螺旋升角;u為摩擦角。
4.微型電動機(jī)功率的確定:驅(qū)動電動機(jī)的功率是否選得合適,對電動機(jī)的工作狀況、測井儀器工作的可靠性和經(jīng)濟(jì)性都有影響。除了根據(jù)穩(wěn)定運(yùn)行負(fù)載所需的動力,并留有10%以上裕量來選擇電動機(jī)功率外,還要考慮其啟動轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩,以保證所選擇電動機(jī),當(dāng)負(fù)載瞬時加大或電源電壓瞬時降低時,都能正常工作,而不出現(xiàn)超載或停轉(zhuǎn)。










