螺杆钻具用面接触串接式推力轴承的制作方法

本发明涉及钻井设备，尤其涉及一种螺杆钻具用面接触串接式推力轴承。

背景技术：

1、作为石油机械中井下动力钻具中的螺杆钻具，用于支持钻杆和提供轴向负载支撑，以有效地减少钻井过程中摩擦的影响，提高钻井效率并延长钻头寿命。

2、螺杆钻具中一个重要的组成部分为传动轴总成，传动轴总成中通常安装有串轴承，串轴承应用于钻井设备内上，用于实现传动轴和轴壳体之间转动。在钻井过程中串轴承承受较大的轴向载荷，现有技术中的推力轴承通常采用推力球滚动结构，推力球采用四点接触的方式安装在轴承外环和轴承内环之间，轴承外环和轴承内环做相对转动时，推力球随之转动，但是该种结构由于推力球的受力面积为四点式，且螺杆钻具所用轴承在井下工作条件恶劣，加上泥浆的阻力作用，推力球磨损严重，导致该轴承使用寿命短，需要经常更换，大大增加了钻井成本，同时也对钻井效率产生了较大影响。虽然也可以通过选用具有金刚石覆膜涂层的轴承实现实现螺杆钻具传动轴总成寿命的延长，然而金刚石覆膜涂层的推力轴承成本非常高，不利于大规模推广。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、性能稳定、降低成本、延长使用寿命的螺杆钻具用面接触串接式推力轴承。

2、为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：螺杆钻具用面接触串接式推力轴承，包括同轴串接在一起的首端轴承组件、中间轴承组件和尾端轴承组件；所述首端轴承组件包括首端外环和间隙套装在所述首端外环内的首端内环；所述中间轴承组件包括奇数个依次串接的中间外环，所述中间外环内分别间隙套装有中间内环；所述尾端轴承组件包括尾端外环和间隙套装在所述尾端外环内的尾端内环。

3、作为优选的技术方案，所述首端外环的顶面和底面分别开设有泥浆通槽，所述首端外环的顶面开设有泥浆接收槽，所述首端外环的底面镶嵌有合金耐磨柱，所述合金耐磨柱的外端面与所述首端外环的底面平齐；所述首端内环的高度大于所述首端外环的高度；所述首端外环的结构与所述尾端外环的结构相同，所述首端内环的结构与所述尾端内环的结构相同。

4、作为优选的技术方案，所述中间外环包括奇数外环和偶数外环，所述中间内环包括奇数内环和偶数内环，所述奇数内环间隙套装在所述奇数外环内，所述偶数内环间隙套装在所述偶数外环内，所述奇数内环的高度小于所述奇数外环的高度，所述偶数内环的高度大于所述偶数外环的高度；所述奇数外环的高度等于所述偶数内环的高度，所述奇数内环的高度等于所述偶数外环的高度。

5、作为优选的技术方案，所述奇数外环的内径大于所述首端外环的内径，所述偶数外环的内径小于所述奇数外环的内径；所述偶数内环的外径小于所述奇数内环的外径。

6、作为优选的技术方案，所述奇数内环的顶面和底面分别镶嵌有合金耐磨柱，所述合金耐磨柱的外端面分别与所述奇数内环的顶面和底面平齐。

7、作为优选的技术方案，所述合金耐磨柱的横截面为圆形、矩形、三角形或多边形，所述合金耐磨柱环状均布在所述奇数内环的顶面和底面上，各个所述合金耐磨柱的高度相等。

8、作为优选的技术方案，所述偶数外环的顶面和底面分别开设有泥浆通槽，所述偶数外环的顶面和底面分别镶嵌有合金耐磨柱，所述合金耐磨柱的外端面分别与所述偶数外环的顶面和底面平齐。

9、作为优选的技术方案，所述泥浆通槽沿着所述偶数外环的顶面和底面环形均布设置，位于顶面的所述泥浆通槽和位于底面的所述泥浆通槽交错设置；所述合金耐磨柱均布于位于同一面上的两个相邻的所述泥浆通槽之间，所述合金耐磨柱的截面为圆形、矩形、三角形或多边形，各个所述合金耐磨柱的高度相等。

10、作为优选的技术方案，所述奇数内环上设有与传动轴配合连接使用的键槽。

11、作为优选的技术方案，所述偶数内环的内径、所述奇数内环的内径、所述首端内环的内径、以及所述尾端内环的内径均相等；所述奇数外环的外径、所述偶数外环的外径、所述首端外环的外径、以及所述尾端外环的外径均相等；所述首端外环的内径、所述尾端外环的内径与所述偶数外环的内径均相等；所述首端内环的外径、所述尾端内环的外径与所述偶数内环的外径均相等。

12、由于采用了上述技术方案，螺杆钻具用面接触串接式推力轴承，包括同轴串接在一起的首端轴承组件、中间轴承组件和尾端轴承组件；首端轴承组件包括首端外环和间隙套装在首端外环内的首端内环；中间轴承组件包括奇数个依次串接的中间外环，中间外环内分别间隙套装有中间内环；尾端轴承组件包括尾端外环和间隙套装在尾端外环内的尾端内环；本发明的有益效果是：首端内环、中间内环和尾端内环首尾相接套装在传动轴上，彼此之间的相邻面在重力作用下紧紧抵靠在一起形成内环整体；首端外环、中间外环和尾端外环首尾相接分别套装在首端内环、中间内环和尾端内环外，首端外环、中间外环和尾端外环彼此之间的相邻面在重力作用下紧紧抵靠在一起形成外环整体；内环整体和外环整体之间留有间隙，使用过程中，外环整体静止，内环整体随着传动轴的转动而转动，泥浆从上而下进入首端外环的泥浆接收槽，然后进入首端外环与首端内环之间的间隙，由于相对应的内环和外环之间存在高度差，且首端外环与偶数外环上均设有泥浆通槽，因此泥浆可以顺利通过本发明进入到下方的钻头中。本发明结构简单、性能稳定，降了低成本，延长了使用寿命。

技术特征：

1.螺杆钻具用面接触串接式推力轴承，其特征在于：包括同轴串接在一起的首端轴承组件（1）、中间轴承组件（2）和尾端轴承组件（3）；

2.如权利要求1所述的螺杆钻具用面接触串接式推力轴承，其特征在于：所述首端外环（11）的顶面和底面分别开设有泥浆通槽（4），所述首端外环（11）的顶面开设有泥浆接收槽（8），所述首端外环（11）的底面镶嵌有合金耐磨柱（5），所述合金耐磨柱（5）的外端面与所述首端外环（11）的底面平齐；所述首端内环（12）的高度大于所述首端外环（11）的高度；

3.如权利要求2所述的螺杆钻具用面接触串接式推力轴承，其特征在于：所述中间外环包括奇数外环（21）和偶数外环（22），所述中间内环包括奇数内环（23）和偶数内环（24），所述奇数内环（23）间隙套装在所述奇数外环（21）内，所述偶数内环（24）间隙套装在所述偶数外环（22）内，所述奇数内环（23）的高度小于所述奇数外环（21）的高度，所述偶数内环（24）的高度大于所述偶数外环（22）的高度，所述奇数外环（21）的高度等于所述偶数内环（24）的高度，所述奇数内环（23）的高度等于所述偶数外环（22）的高度。

4.如权利要求3所述的螺杆钻具用面接触串接式推力轴承，其特征在于：所述奇数外环（21）的内径大于所述首端外环（11）的内径，所述偶数外环（22）的内径小于所述奇数外环（21）的内径；所述偶数内环（24）的外径小于所述奇数内环（23）的外径。

5.如权利要求3所述的螺杆钻具用面接触串接式推力轴承，其特征在于：所述奇数内环（23）的顶面和底面分别镶嵌有合金耐磨柱（5），所述合金耐磨柱（5）的外端面分别与所述奇数内环（23）的顶面和底面平齐。

6.如权利要求5所述的螺杆钻具用面接触串接式推力轴承，其特征在于：所述合金耐磨柱（5）的横截面为圆形、矩形、三角形或多边形，所述合金耐磨柱（5）环状均布在所述奇数内环（23）的顶面和底面上，各个所述合金耐磨柱（5）的高度相等。

7.如权利要求3所述的螺杆钻具用面接触串接式推力轴承，其特征在于：所述偶数外环（22）的顶面和底面分别开设有泥浆通槽（4），所述偶数外环（22）的顶面和底面分别镶嵌有合金耐磨柱（5），所述合金耐磨柱（5）的外端面分别与所述偶数外环（22）的顶面和底面平齐。

8.如权利要求7所述的螺杆钻具用面接触串接式推力轴承，其特征在于：所述泥浆通槽（4）沿着所述偶数外环（22）的顶面和底面环形均布设置，位于顶面的所述泥浆通槽（4）和位于底面的所述泥浆通槽（4）交错设置；所述合金耐磨柱（5）均布于位于同一面上的两个相邻的所述泥浆通槽（4）之间，所述合金耐磨柱（5）的截面为圆形、矩形、三角形或多边形，各个所述合金耐磨柱（5）的高度相等。

9.如权利要求3所述的螺杆钻具用面接触串接式推力轴承，其特征在于：所述奇数内环（23）上设有与传动轴（7）配合连接使用的键槽（6）。

10.如权利要求3至9任一权利要求所述的螺杆钻具用面接触串接式推力轴承，其特征在于：

技术总结本发明涉及钻井设备技术领域，尤其涉及一种螺杆钻具用面接触串接式推力轴承，包括同轴串接在一起的首端轴承组件、中间轴承组件和尾端轴承组件；首端轴承组件包括首端外环和间隙套装在首端外环内的首端内环；中间轴承组件包括奇数个依次串接的中间外环，中间外环内分别间隙套装有中间内环；尾端轴承组件包括尾端外环和间隙套装在尾端外环内的尾端内环；首端内环、中间内环和尾端内环首尾相接套装在传动轴上，彼此之间形成内环整体；首端外环、中间外环和尾端外环彼此之间形成外环整体；内环整体和外环整体之间留有间隙；外环整体静止，内环整体随着传动轴的转动而转动；本发明结构简单、性能稳定，降了低成本，延长了使用寿命。技术研发人员：原国文,原国明,单薇宁,原清华,原泉,原梦受保护的技术使用者：潍坊珀琦石油机械有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/5