CN102518649A

CN102518649A - 一种井下工具的自润滑滑动轴承节

Info

Publication number: CN102518649A
Application number: CN201210003279XA
Authority: CN
Inventors: 张晓东; 查春青; 苟如意; 龚彦; 张烁
Original assignee: Southwest Petroleum University
Current assignee: Southwest Petroleum University
Priority date: 2012-01-09
Filing date: 2012-01-09
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2032-01-09
Also published as: CN102518649B

Abstract

本发明涉及一种井下工具的自润滑滑动轴承节，属于石油天然气钻井装备领域，它主要包括外壳、螺纹套筒、丝杠、自润滑层、滑动轴承内圈和滑动轴承外圈。所述滑动轴承内圈通过套筒固定在心轴上；所述套筒通过紧定螺钉固定在旋转心轴上；所述螺纹套筒通过外壳内螺纹以及外螺纹固接在外壳上；所述自润滑层设置在滑动轴承内圈和滑动轴承外圈之间；丝杠穿过螺纹套筒的通孔，并通过梯形螺纹杆和梯形螺纹孔与滑动轴承外圈固接，丝杠的下端通过螺母固定；所述丝杠设置为4-6个。钻进时，可以通过调节丝杠来调节滑动轴承外圈的轴向位置，从而重复使用滑动轴承外圈。本发明能有效提高轴承的使用寿命，简化轴承更换的步骤以及降低轴承节的成本。

Description

一种井下工具的自润滑滑动轴承节

技术领域

本发明涉及一种井下工具的自润滑滑动轴承节，属于石油天然气钻井装备领域。

背景技术

井下工具中心轴常采用轴承作为支承件，用来降低动力传递过程中的摩擦系数和保持轴中心位置固定。而在实际应用中，轴承的提前失效是导致井下工具寿命降低的主要原因。

由于井下工况比较恶劣以及受井下工具的径向尺寸的限制，润滑油的密封是一个难点，采用液体润滑的滑动轴承多由于润滑油的密封问题而导致其失效，而现行井下工具的心轴的支承多采用滚动轴承，由于工况以及滚动轴承的特性等原因，滚动轴承的寿命也不能满足设计要求。当井下工具轴承失效而换一套轴承时，需将与心轴连接的部件都拆开，由于井下工具的结构比较复杂，当拆下后再装配易导致装配精度达不到要求，容易导致井下工具寿命的降低。

现行的自润滑滑动轴承失效的主要原因是自润滑层的过度磨损，而轴承的内外圈磨损较小，在实际应用中当自润滑滑动轴承失效后，需更换整套轴承，由此会造成轴承内外圈材料的极大浪费。

为了提高井下工具轴承的寿命、简化轴承更换的步骤以及充分利用轴承的内外圈，迫切需要对井下工具轴承进行结构优化设计。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种井下工具的自润滑滑动轴承节，提高井下工具轴承的寿命，提高滑动轴承的稳定性。

本发明采用的技术方案是：

本发明是一种井下工具的自润滑滑动轴承节，主要包括外壳、螺纹套筒、丝杠、自润滑层、滑动轴承内圈和滑动轴承外圈。所述滑动轴承内圈通过套筒固定在旋转心轴上；所述套筒通过紧定螺钉固定在旋转心轴上；所述螺纹套筒通过外壳内螺纹以及外螺纹固接在外壳上；所述自润滑层设置在滑动轴承内圈和滑动轴承外圈之间；所述丝杠穿过螺纹套筒的通孔，并通过梯形螺纹杆和梯形螺纹孔与滑动轴承外圈固接，丝杠的下端通过螺母固定。

所述丝杠设置为4-6个，丝杠的上端为突出的六棱柱端部，六棱柱端部下部为一段光杆，光杆下部为一段梯形螺纹杆，梯形螺纹杆的下部为一段光杆，光杆下部为一段细螺纹杆，细螺纹杆端部为六棱柱。

所述螺纹套筒的外壁有外螺纹，沿轴向开有4—6个通孔；所述外壳为阶梯状，在阶梯处有外壳内螺纹，两端部为锥螺纹。

所述自润滑层为以聚四氟乙烯为添加剂的玻璃纤维增强塑料；所述滑动轴承外圈为圆筒状，沿周向开有4-6个梯形螺纹孔，滑动轴承外圈的内壁表面镀硬鉻。

本发明的优点在于：1.自润滑滑动轴承节能承受较大的径向载荷；2.简化轴承的更换步骤；3.延长轴承的使用寿命；4.自润滑层的材料具有耐磨、摩擦系数小等特点；4.丝杠通过下端部的螺母固定，能保证滑动轴承外圈位置的固定，提高滑动轴承的稳定性。

附图说明

图1为本发明一种井下工具的自润滑滑动轴承节的结构示意图；

图2为本发明的丝杠结构示意图；

图3为本发明的螺纹套筒结构示意图；

图4为本发明的外壳半剖视图。

图中：1.旋转心轴，2.套筒，3.紧定螺钉，4.外壳，5.外壳内螺纹，6.螺纹套筒，7.丝杠，8.自润滑层，9.滑动轴承内圈，10.梯形螺纹孔，11.滑动轴承外圈，12.螺纹套筒，13.螺母，14.套筒，15.紧定螺钉，16.锥螺纹，17.通孔，18外螺纹，19.六棱柱端部，20.光杆，21.梯形螺纹杆，22.光杆，23.细螺纹杆，24.端部。

具体实施方式

下面结合附图对本发明具体实施方式作进一步说明。

如图1、图2、图3、图4所示，本发明一种井下工具的自润滑滑动轴承节主要包括外壳4、螺纹套筒（6、12）、丝杠7、自润滑层8、滑动轴承内圈9和滑动轴承外圈11，所述滑动轴承内圈9通过套筒（2、14）固定在旋转心轴1上；所述套筒（2、14）通过紧定螺钉（3、15）固定在旋转心轴1上；所述螺纹套筒（6、12）通过外壳内螺纹5和外螺纹18固接在外壳4上；所述自润滑层8设置在滑动轴承内圈9和滑动轴承外圈11之间；丝杠7穿过螺纹套筒（6、12）的通孔17，并通过梯形螺纹杆21和梯形螺纹孔10与滑动轴承外圈11固接，丝杠7的下端通过螺母13固定。

由图2所示，所述丝杠7设置为4-6个，丝杠7的上端为突出的六棱柱端部19，六棱柱端部19下部为一段光杆20，光杆20下部为一段梯形螺纹杆21，梯形螺纹杆21下部为一段光杆22，光杆22下部为一段细螺纹杆23，细螺纹杆23端部24为六棱柱。当自润滑层8磨损严重，不足以形成润滑膜时，将螺母13旋开，通过端部24来调节丝杠7，从而调节滑动轴承外圈11的轴向位置，使滑动轴承外圈11与未使用的自润滑层8接触，调节结束后，将螺母13重新拧上，从而固定丝杠7，进而固定滑动轴承外圈11。

由图3所示，所述螺纹套筒（6、12）的外壁有外螺纹18，沿轴向开有4—6个通孔17。

由图4所示，所述外壳4为阶梯状，在阶梯处有外壳内螺纹5，两端部为锥螺纹16。

所述自润滑层8为以聚四氟乙烯为添加剂的玻璃纤维增强塑料；所述滑动轴承外圈11为圆筒状，沿周向开有4-6个梯形螺纹孔10，滑动轴承外圈11的内壁表面镀硬鉻。

一种井下工具的自润滑滑动轴承节工作原理：当钻进时，套筒（2、14）、自润滑层8以及滑动轴承内圈9随旋转心轴1转动，螺纹套筒（6、12）、丝杠7、滑动轴承外圈11、螺母13以及外壳4不转动。自润滑层8与滑动轴承外圈11发生相对运动，因自润滑层8材料本身含有固体润滑剂，在运动时由于热作用和摩擦，使自身的固体润滑剂在相对滑动表面形成一层较为稳定的润滑膜，并且靠自身的“自耗”来不断补充和提供固体润滑剂，修复被撕裂或破伤的润滑膜，达到润滑和减磨的作用。当自润滑层8磨损严重，不足以形成润滑膜时，将螺母13旋开，通过端部24来调节丝杠7，从而调节滑动轴承的外圈11的轴向位置，使滑动轴承的外圈11与未使用的自润滑层8接触，调节结束后，将螺母13重新拧上，从而固定丝杠7，进而固定滑动轴承外圈11。本发明能有效提高轴承的使用寿命，简化轴承更换的步骤以及降低轴承节的成本。

Claims

1.一种井下工具的自润滑滑动轴承节，主要包括外壳(4)、螺纹套筒（6、12）、丝杠(7)、自润滑层(8)、滑动轴承内圈(9)和滑动轴承外圈(11),其特征在于：所述滑动轴承内圈（9）通过套筒（2、14）固定在旋转心轴（1）上；所述套筒（2、14）通过紧定螺钉（3、15）固定在旋转心轴（1）上；所述螺纹套筒（6、12）通过外壳内螺纹（5）和外螺纹（18）固接在外壳（4）上；所述自润滑层（8）设置在滑动轴承内圈（9）和滑动轴承外圈（11）之间；丝杠（7）穿过螺纹套筒（6、12）的通孔（17），并通过梯形螺纹杆（21）和梯形螺纹孔（10）与滑动轴承外圈（11）固接，丝杠（7）的下端通过螺母（13）固定；所述丝杠（7）的上端为突出的六棱柱端部（19），六棱柱端部（19）下部为一段光杆（20），光杆（20）下部为一段梯形螺纹杆（21），梯形螺纹杆（21）下部为一段光杆（22），光杆（22）下部为一段细螺纹杆（23），细螺纹杆（23）端部（24）为六棱柱。

2.根据权利要求1所述的自润滑滑动轴承节，其特征在于：所述丝杠（7）设置为4-6个；所述螺纹套筒（6、12）的外壁有外螺纹（18），沿轴向开有4—6个通孔（17）；所述外壳（4）为阶梯状，在阶梯处有外壳内螺纹（5），两端部为锥螺纹（16）；所述自润滑层（8）为以聚四氟乙烯为添加剂的玻璃纤维增强塑料；所述滑动轴承外圈(11)为圆筒状，沿周向开有4-6个梯形螺纹孔（10），滑动轴承外圈（11）的内壁表面镀硬鉻。