[實用新型]一種帶有硬質(zhì)合金及聚晶金剛石耐磨層的滑動軸承

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201621351212.5
• 申請日: 2016-12-10
• 公開（公告）號: CN206280373U
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙紅梅
• 申請（專利權(quán)）人: 北京春侖石油技術(shù)開發(fā)有限公司
• 主分類號: F16C17/00
• 分類號: F16C17/00;F16C33/06;F16C33/04
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務(wù)所有限公司13108
• 代理人: 李羨民,雷秋芬

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種滑動軸承，尤其是一種適用于渦輪或螺桿鉆具的帶有硬質(zhì)合金及聚晶金剛石耐磨層的滑動軸承，屬于鉆井設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

渦輪鉆具和螺桿鉆具是兩種常見的石油天然氣與地質(zhì)鉆探用井下動力鉆具，其作用是將鉆井液的液體壓力能量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能量，驅(qū)動鉆頭轉(zhuǎn)動以破碎井底巖石。徑向扶正軸承是渦輪鉆具和螺桿鉆具中的重要部件，也是易損部件，渦輪鉆具和螺桿鉆具維修工作的主要內(nèi)容之一是更換徑向扶正軸承。目前，井下動力鉆具的徑向扶正滑動軸承(又稱TC軸承)，其靜環(huán)和動環(huán)工作面耐磨材料為硬質(zhì)合金，盡管硬質(zhì)合金的硬度很高(HRA89～92),但因鉆井液中含大量的固相顆粒(如鐵礦粉、石英砂等)，這些微顆粒通過TC軸承時會對TC軸承靜環(huán)和動環(huán)摩擦工作面造成嚴重的磨粒磨損，致使TC軸承的工作壽命只有150～200h(鉆井液固相含量越高，軸承壽命越短)，不能滿足實際工作需要(人們希望TC軸承的壽命能與動力鉆具定轉(zhuǎn)子、殼體及主軸的壽命同步，能達到300～600h以上，從而延長鉆具的維修周期，提高鉆井工作效率)。

實用新型內(nèi)容

本實用新型提供一種帶有硬質(zhì)合金及聚晶金剛石耐磨層的滑動軸承，旨在延長渦輪鉆具或螺桿鉆具中徑向扶正軸承的工作壽命、提高工作效率、降低鉆井成本。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是：

一種帶有硬質(zhì)合金及聚晶金剛石耐磨層的滑動軸承，包括靜環(huán)和動環(huán)，所述靜環(huán)套裝于所述動環(huán)的外部，在所述靜環(huán)的內(nèi)表面上設(shè)置靜環(huán)硬質(zhì)合金耐磨層和靜環(huán)聚晶金剛石耐磨層，在所述動環(huán)的外表面設(shè)置動環(huán)硬質(zhì)合金耐磨層和動環(huán)聚晶金剛石耐磨層，所述靜環(huán)硬質(zhì)合金耐磨層與動環(huán)硬質(zhì)合金耐磨層配合形成一對摩擦副，靜環(huán)聚晶金剛石耐磨層與動環(huán)聚晶金剛石耐磨層配合形成另一對摩擦副。

上述帶有硬質(zhì)合金及聚晶金剛石耐磨層的滑動軸承，所述靜環(huán)的內(nèi)表面與靜環(huán)硬質(zhì)合金耐磨層、靜環(huán)聚晶金剛石耐磨層通過靜環(huán)粘結(jié)劑層相連接；所述動環(huán)的外表面與動環(huán)硬質(zhì)合金耐磨層、動環(huán)聚晶金剛石耐磨層通過動環(huán)粘結(jié)劑層相連接。

上述帶有硬質(zhì)合金及聚晶金剛石耐磨層的滑動軸承，所述靜環(huán)粘結(jié)劑層、動環(huán)粘結(jié)劑層均為鑄造碳化鎢與銅錳鎳合金加熱融化形成的粘結(jié)劑層。

上述帶有硬質(zhì)合金及聚晶金剛石耐磨層的滑動軸承，所述靜環(huán)硬質(zhì)合金耐磨層、動環(huán)硬質(zhì)合金耐磨層均為鑲嵌在粘結(jié)劑層上的硬質(zhì)合金塊，所述硬質(zhì)合金塊呈網(wǎng)格狀矩陣排列，其表面積的總和為所述靜環(huán)內(nèi)表面面積的10％～50％；所述靜環(huán)聚晶金剛石耐磨層、動環(huán)聚晶金剛石耐磨層均為鑲嵌在粘結(jié)劑層上的聚晶金剛石塊，所述聚晶金剛石塊呈網(wǎng)格狀矩陣排列，其表面積的總和為所述靜環(huán)的內(nèi)表面面積的10％～80％。

上述帶有硬質(zhì)合金及聚晶金剛石耐磨層的滑動軸承，為匹配螺桿鉆具的徑向扶正滑動軸承，其靜環(huán)硬質(zhì)合金耐磨層、動環(huán)硬質(zhì)合金耐磨層均為鑲嵌在粘結(jié)劑層上的矩形硬質(zhì)合金塊，所述靜環(huán)聚晶金剛石耐磨層、動環(huán)聚晶金剛石耐磨層均為鑲嵌在粘結(jié)劑層上的矩形聚晶金剛石塊。

上述帶有硬質(zhì)合金及聚晶金剛石耐磨層的滑動軸承，為匹配螺桿鉆具的徑向扶正滑動軸承，其靜環(huán)硬質(zhì)合金耐磨層、動環(huán)硬質(zhì)合金耐磨層均為鑲嵌在結(jié)劑層上的矩形硬質(zhì)合金塊，所述靜環(huán)聚晶金剛石耐磨層、動環(huán)聚晶金剛石耐磨層均為鑲嵌在結(jié)劑層上的三角形聚晶金剛石塊。

上述帶有硬質(zhì)合金及聚晶金剛石耐磨層的滑動軸承，為匹配渦輪鉆具的徑向扶正滑動軸承，其靜環(huán)硬質(zhì)合金耐磨層、動環(huán)硬質(zhì)合金耐磨層均為鑲嵌在結(jié)劑層上的三角形硬質(zhì)合金塊，所述靜環(huán)聚晶金剛石耐磨層、動環(huán)聚晶金剛石耐磨層均為鑲嵌在結(jié)劑層上的三角形聚晶金剛石塊。

上述帶有硬質(zhì)合金及聚晶金剛石耐磨層的滑動軸承，為匹配渦輪鉆具的徑向扶正滑動軸承，其靜環(huán)硬質(zhì)合金耐磨層、動環(huán)硬質(zhì)合金耐磨層均為鑲嵌在結(jié)劑層上的三角形硬質(zhì)合金塊，所述靜環(huán)聚晶金剛石耐磨層、動環(huán)聚晶金剛石耐磨層均為鑲嵌在結(jié)劑層上的矩形聚晶金剛石塊。

本實用新型在采用上述技術(shù)方案后，具有如下技術(shù)進步的效果：

本實用新型通過在靜環(huán)內(nèi)表面上設(shè)置靜環(huán)硬質(zhì)合金耐磨層和靜環(huán)聚晶金剛石耐磨層，在動環(huán)外表面上設(shè)置動環(huán)硬質(zhì)合金耐磨層和動環(huán)聚晶金剛石耐磨層，靜環(huán)內(nèi)表面上的靜環(huán)硬質(zhì)合金耐磨層與動環(huán)外表面上的動環(huán)硬質(zhì)合金耐磨層工作時相互接觸，形成一對摩擦副；靜環(huán)內(nèi)表面上的靜環(huán)聚晶金剛石耐磨層與動環(huán)外表面上的動環(huán)聚晶金剛石耐磨層工作時相互接觸，形成另一對摩擦副。由于本實用新型在一套徑向扶正滑動軸承中設(shè)置了兩對摩擦副，使得徑向扶正滑動軸承具有極強的耐磨性，從而超長了其使用壽命。

附圖說明