CN103883619A - 推力轴承 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种推力轴承，包括：轴承左端圈（1）、大推力轴承（2）、大圆锥套筒（3）、小圆锥套筒（4）、小推力轴承（5）和轴承右端圈（6），轴承左端圈（1）和轴承右端圈（6）分别设置在推力轴承的两端，大圆锥套筒（3）与小圆锥套筒（4）相配合设置；大推力轴承（2）套设在小圆锥套筒（4）一端上，小推力轴承（5）套设在大圆锥套筒（3）一端内。本发明通过在该推力轴承中设置并联的大推力轴承和大圆锥套筒以及小圆锥套筒和小推力轴承，使得该推力轴承紧凑结构，且并联的形式实现了载荷的均匀分布，有效降低每个轴承零件的载荷，提高承载能力，延长使用寿命，并节省空间。

Description

推力轴承
技术领域
本发明涉及轴承领域，特别涉及一种推力轴承。
背景技术
在石油钻井领域，井下动力工具与钻头、钻铤等组成井底钻具组合，位于整个钻柱的最底层，直接为钻头提供破岩动力，可以有效的提高机械钻进速度，实现定向造斜功能。推力轴承是井下动力钻具的关键部件之一，承载钻柱载荷、水力负荷和破岩时冲击载荷，推力轴承的使用寿命和承载能力影响整个井下动力工具的性能。井下动力工具在钻井作业时为了提高井眼通过能力、定向造斜率，对工具的长度常有严格的限制。目前，井下动力工具使用的普通四点角接触球轴承多采用球轴承多排串联的型。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：现有采用球轴承多排串联的普通四点角接触球轴承，不仅各排的承载力不均匀，而且轴承的结构尺寸较大，因此推力轴承的使用寿命和适用性都受到影响。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种推力轴承，是一种紧凑结构的并联型推力轴承，满足井下动力工具的使用要求。所述技术方案如下：
一种推力轴承，所述推力轴承包括：轴承左端圈、大推力轴承、大圆锥套筒、小圆锥套筒、小推力轴承和轴承右端圈，所述大圆锥套筒具有内锥面和大圆锥延伸筒，所述小圆锥套筒具有外锥面和小圆锥延伸筒；所述轴承左端圈和所述轴承右端圈分别设置在所述推力轴承的两端，所述大圆锥套筒在所述内锥面处与所述小圆锥套筒的所述外锥面相配合设置；所述大推力轴承套设在所述小圆锥延伸筒外，所述大推力轴承的两端分别顶靠所述轴承左端圈的端面和所述大圆锥套筒的端面设置；所述小推力轴承套设在所述大圆锥延伸筒内，所述小推力轴承的两端分别顶靠所述小圆锥套筒的端面和所述轴承右端圈的端面设置。
进一步地，所述大推力轴承与所述小圆锥延伸筒之间为间隙配合，所述小推力轴承与所述大圆锥延伸筒之间为间隙配合。
进一步地于，所述轴承左端圈的内端面与所述小圆锥套筒在所述小圆锥延伸筒端的端面之间相互抵靠设置，所述轴承右端圈的内端面与所述大圆锥套筒在所述大圆锥延伸筒端的端面之间相互抵靠设置。
进一步地，所述大圆锥套筒与所述小圆锥套筒之间为间隙配合。
进一步地，所述大推力轴承为圆柱滚子推力轴承、推力球轴承、圆锥滚子推力轴承和滚针轴承中的任一一种。
进一步地于，所述小推力轴承为圆柱滚子推力轴承、推力球轴承、圆锥滚子推力轴承和滚针轴承中的任一一种。
进一步地，所述内锥面为内圆锥型面，所述外锥面为外圆锥型面。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
通过在该推力轴承中设置并联的大推力轴承和大圆锥套筒以及小圆锥套筒和小推力轴承，使得该推力轴承紧凑结构，且并联的形式实现了载荷的均匀分布，有效降低每个轴承零件的载荷，提高承载能力，延长使用寿命，并节省空间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一提供的推力轴承的结构示意图；
图2是本发明实施例一提供的推力轴承中大圆锥套筒的结构示意图；
图3是本发明实施例一提供的推力轴承中小圆锥套筒的结构示意图；
图4是本发明实施例二提供的推力轴承在串联使用时的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例一
本实施例提供了一种推力轴承，请结合参见图1、图2和图3，该推力轴承包括：轴承左端圈1、大推力轴承2、大圆锥套筒3、小圆锥套筒4、小推力轴承5和轴承右端圈6。其中，大圆锥套筒3具有内锥面31和大圆锥延伸筒32，小圆锥套筒4具有外锥面41和小圆锥延伸筒42。优选地，内锥面31为内圆锥型面，外锥面41为外圆锥型面。作为其他的实施方式，内锥面31和外锥面41也可以是其他形式能够实现截面积改变的型面。
轴承左端圈1和轴承右端圈6分别设置在推力轴承的两端，大圆锥套筒3在内锥面31处与小圆锥套筒4的外锥面41相配合设置，即小圆锥套筒4的外锥面41深入大圆锥套筒3的内锥面31内，大圆锥套筒3的大圆锥延伸筒32伸出到小圆锥套筒4的底端面外部，小圆锥套筒4的小圆锥延伸筒42伸出到大圆锥套筒3的底端面外部。优选地，大圆锥套筒3的内壁与小圆锥套筒4的外壁之间为间隙配合，这样在大圆锥套筒3的内壁与小圆锥套筒4的外壁之间可以渗透润滑油，有利于润滑该推力轴承。
大推力轴承2套设在小圆锥延伸筒42外，大推力轴承2的两端分别顶靠轴承左端圈1的端面和大圆锥套筒3的端面设置。即大推力轴承2的一个端面与轴承左端圈1的内端面相互顶靠设置，但是大推力轴承2与轴承左端圈1之间可以相对径向滑动；大推力轴承2的另一个端面与大圆锥套筒3的内锥面31一端的端面相互顶靠设置，但是大推力轴承2与大圆锥套筒3之间可以相对径向滑动。优选地，大推力轴承2与小圆锥延伸筒42之间为间隙配合，即大推力轴承2的内圈面与小圆锥延伸筒42的外壁面之间具有一定宽度的间隙，这样有利于滑油渗透。大推力轴承2为圆柱滚子推力轴承，作为其他的实施方式，大推力轴承2可以是推力球轴承、圆锥滚子推力轴承和滚针轴承中的任一一种。
小推力轴承5套设在大圆锥延伸筒32内，小推力轴承5的两端分别顶靠小圆锥套筒4的端面和轴承右端圈6的端面设置。即小推力轴承5的一个端面与轴承右端圈6的内端面相互顶靠设置，但是小推力轴承5与轴承右端圈6之间可以相对径向滑动；小推力轴承5的另一个端面与小圆锥套筒4的外锥面41一端的端面相互顶靠设置，但是小推力轴承5与小圆锥套筒4之间可以相对径向滑动。优选地，小推力轴承5与大圆锥延伸筒32之间为间隙配合，这样有利于滑油渗透。小推力轴承5为圆柱滚子推力轴承，作为其他的实施方式，小推力轴承5可以是推力球轴承、圆锥滚子推力轴承和滚针轴承中的任一一种。
轴承左端圈1的内端面与小圆锥套筒4在小圆锥延伸筒42端的端面之间相互抵靠设置，轴承右端圈6的内端面与大圆锥套筒3在大圆锥延伸筒32端的端面之间相互抵靠设置。这样，轴承左端圈1传递的轴向力可以通过大推力轴承2和大圆锥套筒3向轴承右端圈6传递，轴承左端圈1传递的轴向力也可以通过小圆锥套筒4和小推力轴承5向轴承右端圈6传递。即在轴承左端圈1和轴承右端圈6之间形成了两条并联的轴向力传递路线，即轴承左端圈1、大推力轴承2、大圆锥套筒3和轴承右端圈6为一组推力轴承，轴承左端圈1、小圆锥套筒4、小推力轴承5和轴承右端圈6为另一组推力轴承，该两组轴承构成并联关系，可以实现载荷的分解。
本发明的推力轴承在轴向上的荷载传递关系是：
轴承左端圈1接受的荷载同时传递给大推力轴承2和小圆锥套筒4，同样，大推力轴承2和小圆锥套筒4接受的荷载也同时传递给轴承左端圈1，即轴承左端圈1与大推力轴承2、小圆锥套筒4互相传递载荷。大推力轴承2在轴承左端圈1与大圆锥套筒3之间起到荷载力传递的中间作用，即轴承左端圈1的一部分荷载传递给大推力轴承2、大推力轴承2再将该荷载传递给大圆锥套筒3，反之亦然。同样，大圆锥套筒3在大推力轴承2和轴承右端圈6之间起到荷载传递的作用，大圆锥套筒3接受大推力轴承2传递给其的荷载后再将该荷载传递给轴承右端圈6。轴承左端圈1、小圆锥套筒4、小推力轴承5和轴承右端圈6之间荷载的传递关系也是同样的原理。
实施例二
本实施例提供了一种推力轴承，请参见图4，该推力轴承是将实施例一描述的多个推力轴承串联起来使用，共同组成推力轴承组。这样，荷载的传递性能更好，在很多特定场合能够解决特定的问题。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种推力轴承，其特征在于，所述推力轴承包括：轴承左端圈（1）、大推力轴承（2）、大圆锥套筒（3）、小圆锥套筒（4）、小推力轴承（5）和轴承右端圈（6），所述大圆锥套筒（3）具有内锥面（31）和大圆锥延伸筒（32），所述小圆锥套筒（4）具有外锥面（41）和小圆锥延伸筒（42）；
所述轴承左端圈（1）和所述轴承右端圈（6）分别设置在所述推力轴承的两端，所述大圆锥套筒（3）在所述内锥面（31）处与所述小圆锥套筒（4）的所述外锥面（41）相配合设置；
所述大推力轴承（2）套设在所述小圆锥延伸筒（42）外，所述大推力轴承（2）的两端分别顶靠所述轴承左端圈（1）的端面和所述大圆锥套筒（3）的端面设置；
所述小推力轴承（5）套设在所述大圆锥延伸筒（32）内，所述小推力轴承（5）的两端分别顶靠所述小圆锥套筒（4）的端面和所述轴承右端圈（6）的端面设置。
2.根据权利要求1所述的推力轴承，其特征在于，所述大推力轴承（2）与所述小圆锥延伸筒（42）之间为间隙配合，所述小推力轴承（5）与所述大圆锥延伸筒（32）之间为间隙配合。
3.根据权利要求2所述的推力轴承，其特征在于，所述轴承左端圈（1）的内端面与所述小圆锥套筒（4）在所述小圆锥延伸筒（42）端的端面之间相互抵靠设置，所述轴承右端圈（6）的内端面与所述大圆锥套筒（3）在所述大圆锥延伸筒（32）端的端面之间相互抵靠设置。
4.根据权利要求3所述的推力轴承，其特征在于，所述大圆锥套筒（3）与所述小圆锥套筒（4）之间为间隙配合。
5.根据权利要求4所述的推力轴承，其特征在于，所述大推力轴承（2）为圆柱滚子推力轴承、推力球轴承、圆锥滚子推力轴承和滚针轴承中的任一一种。
6.根据权利要求4所述的推力轴承，其特征在于，所述小推力轴承（5）为圆柱滚子推力轴承、推力球轴承、圆锥滚子推力轴承和滚针轴承中的任一一种。
7.根据权利要求5或者6所述的推力轴承，其特征在于，所述内锥面（31）为内圆锥型面，所述外锥面（41）为外圆锥型面。
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