CN110500029A - 一种tc轴承连接结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种TC轴承连接结构，包括通过轴承主体相连的下接头、附件和中心杆，轴承主体由相互连接的轴承内环总成和反扣下轴承总成组成；轴承内环总成、下接头、中心杆依次相连；附件在接触面上镶有硬质合金片并且连接到轴承内环总成上；反扣下轴承总成与附件相连，该反扣下轴承总成的外圆柱面与附件之间通过硫化下轴承调整垫；轴承主体与附件之间设置有减振配件。上述TC轴承连接结构通过TC轴承连接结构的圆柱面及端面等配合面上镶嵌有硬质合金片来减少磨损，钻井液通过内外轴承硬质合金片之间的缝隙对轴承接触部分进行降温和润滑，再通过使用减振配件减少了系统作用在硬质合金片上的冲击和振动，从而提高了TC轴承的使用寿命。

Description

一种TC轴承连接结构

技术领域

本发明涉及石油钻井工具技术领域，具体涉及一种TC轴承连接结构。

背景技术

对于石油钻采工具进行失效分析，发现其中有很大一部分是因轴承的失效引起的。由于工作处于高温、高压、振动及冲击等复杂条件下，使TC轴承往往会出现过度磨损、组织过热以及硬质合金片破碎等问题。因此，为延长TC轴承使用寿命，通常采用耐磨性好的材料，为防止材料相变，需设计合理的润滑及降温方案，除此之外，还需减小作用在硬质合金上的冲击力。目前，TC轴承的寿命是钻井工具的使用时间的重要影响因素。

发明内容

本发明的目的在于提供一种克服了现有技术不足，减少了TC轴承磨损，并对轴承接触部分进行降温和润滑，从而降低冲击和振动，延长TC轴承使用寿命的TC轴承连接结构。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种TC轴承连接结构，其包括轴承主体以及通过该轴承主体相连的下接头、附件和中心杆，所述轴承主体由相互连接的轴承内环总成和反扣下轴承总成组成；轴承内环总成与下接头同轴相连，下接头与中心杆同轴相连；附件在接触面上镶有硬质合金片并且连接到轴承内环总成上；反扣下轴承总成与附件相连，并且该反扣下轴承总成的外圆柱面与附件之间通过硫化下轴承调整垫，将附件和反扣下轴承总成连为一体；所述轴承主体与附件之间设置有减振配件。

作为优选，所述轴承内环总成与下接头之间通过键和PDC齿连接，并且，轴承内环总成与下接头之间的两端分别设置有设置O型密封圈。

作为优选，所述内环总成的外圆柱面上有液压拆卸口。

作为优选，所述下接头与中心杆之间通过双台肩高扭矩钻杆扣相连。

作为优选，反扣下轴承总成与附件之间通过螺纹连接。

作为优选，所述附件通过内六角螺栓连接到轴承内环总成上。

作为优选，所述减振配件包括设置在反扣下轴承总成与附件之间并靠近下轴承调整垫设置的压环和碟簧，所述压环、碟簧、下轴承调整垫构成了轴向减振垫圈组合。

作为优选，所述减振配件还包括设置在轴承内环总成与反扣下轴承总成之间的减振套。

作为优选，所述减振套为橡胶减振套。

作为优选，所述附件由硬质合金圈同轴串联而成。

本发明所提供的一种TC轴承连接结构，克服了上述现有技术的不足，通过TC轴承连接结构的圆柱面及端面等配合面上镶嵌有硬质合金片来减少磨损，内外轴承分别与下接头和工具本体相连，工作时，内外轴承相对滑动，钻井液通过内外轴承硬质合金片之间的缝隙对轴承接触部分进行降温和润滑，再通过使用减振配件减少了系统作用在硬质合金片上的冲击和振动，通过这些措施来提高TC轴承的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的TC轴承连接结构剖视图；

图2为本发明实施例提供的TC轴承连接结构的右侧局部剖视图；

图3为本发明实施例提供的TC轴承连接结构的左侧局部剖视图。

附图标记说明：

1、下接头；2、O型密封圈；3、轴承内环总成；4、液压拆卸口；5、注油口；6、O型密封圈；7、下轴承调整垫；8、调整环；9、减振套；10、O型密封圈；11、压环；12、碟簧；13、下轴承调整垫；14、附件；15、液压模块；16、推靠块；17、O型密封圈；18、PDC齿；19、高扭矩钻杆扣；20、反扣下轴承总成；21、中心杆；22、键；23、拆装槽；24、注油口。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

如图1至图3所示，一种TC轴承连接结构，其包括轴承主体以及通过该轴承主体相连的下接头1、附件14和中心杆21。所述轴承主体由相互连接的轴承内环总成3和反扣下轴承总成20组成。轴承内环总成3与下接头1同轴相连，下接头1与中心杆21同轴相连。附件14在接触面上镶有硬质合金片并且连接到轴承内环总成3上。反扣下轴承总成20与附件14相连，并且该反扣下轴承总成20的外圆柱面与附件14之间通过硫化下轴承调整垫13，将附件14和反扣下轴承总成20连为一体。所述轴承主体与附件14之间设置有减振配件。

具体的，轴承主体用来连接下接头1、附件14和中心杆21。该轴承主体由相互连接的轴承内环总成3和反扣下轴承总成20组成。轴承内环总成3与下接头1同轴相连，在本实施例中，优选地，所述轴承内环总成3与下接头1之间通过键22和PDC齿18连接，通过键22和PDC齿18约束轴承内筒的周向旋转和轴向位移，从而约束轴承内环总成3与下接头1两者周向的相对转动。轴承内环总成3与下接头1之间的两端分别设置有设置O型密封圈。如图1和图2所示，轴承内环总成3与下接头1之间的右端设置O型密封圈2，左端设置有O型密封圈17。通过O型密封圈以及硅脂防止外界钻井液或外部泥浆进入轴承内环总成3与下接头1之间对轴承拆卸产生影响，并避免影响轴承的安装。进一步优选地，所述内环总成3的外圆柱面上有液压拆卸口4，以便于轴承内环总成3的安装。

下接头1与中心杆21同轴相连，优选地，所述下接头1与中心杆21之间通过双台肩高扭矩钻杆扣19相连。双台肩高扭矩钻杆扣19约束了下接头1与中心杆21两者周向的相对转动。双台肩高扭矩钻杆扣19可传递扭矩和转速并有密封作用，可防止内部泥浆泄漏。下接头1内有高扭螺纹扣安装钻头。

附件14优选由硬质合金圈同轴串联而成，并且在接触面上镶有硬质合金片，可有效提高轴承的耐磨性。该附件14优选通过内六角螺栓连接到轴承内环总成3上，硬质合金片磨损后可更换。附件14通过内圆柱面与轴承内环总成3配合，工作时两者会发生相对转动，接触面上镶有硬质合金片以防止磨损，并且在硬质合金片磨损后可通过焊接的方式进行修复。硬质合金圈上的硬质合金片之间存在间隙，泥浆从间隙进入，可对轴承配合面降温和润滑，延长轴承的使用寿命。轴承内环总成3左端有螺纹扣可限制附件14在轴承内环总成3上的位置。

附件14外圆周上有拆装槽23，便于轴承外筒的安装和拆卸，通过螺纹固定到附件14上。

附件14的右端有螺纹，反扣下轴承总成20与附件14之间优选通过螺纹连接。进一步优选地，反扣下轴承总成20与附件14通过高扭螺纹扣连接。该反扣下轴承总成20的外圆柱面与附件14之间通过硫化下轴承调整垫13，将附件14和反扣下轴承总成20连为一体。所述轴承主体与附件14之间设置有减振配件。

所述减振配件包括设置在反扣下轴承总成20与附件14之间并靠近下轴承调整垫13设置的压环11和碟簧12，所述压环11、碟簧12、下轴承调整垫13构成了轴向减振垫圈组合。附件14的左端有台阶，压环11、碟簧12、下轴承调整垫13就设置在台阶的内腔中。附件14左端通过压环11、下轴承调整垫13和碟簧12组成的轴向垫圈组合可调整轴承本体与附件14之间的位置关系。

附件14左端有下轴承调整垫13、碟簧12和压环11的组合，可调整轴承外筒在附件14中的位置，并通过碟簧12减小振动。该附件14耐磨性好，通过更换硬质合金圈和焊接硬质合金易修复；通过轴向垫圈组合，减振垫和浮面配合显著减小作用在轴承配合面上的冲击和振动，泥浆可通过硬质合金圈上合金片之间的空隙进入到轴承配合面上，便于润滑和降温，显著提高了TC轴承的使用寿命。

进一步优选地，所述减振配件还包括设置在轴承内环总成3与反扣下轴承总成20之间的减振套9，该减振套9优选为橡胶减振套。减振套9可吸收附件14传给轴承的部分振动。轴向垫圈组合和减振套9可减小系统作用在硬质合金圈上的振动和冲击，提高了TC轴承的使用寿命。

本实施例所提供的TC轴承连接结构，克服了现有技术的不足，通过在内外TC轴承的圆柱面及端面等配合面上镶嵌有硬质合金片来减少磨损，使用多道密封圈防止钻井液进入轴承内部，内外轴承通过螺纹分别与下接头和工具本体相连，工作时，内外轴承相对滑动，钻井液通过内外轴承硬质合金片之间的缝隙对轴承接触部分进行降温和润滑，还使用轴向垫圈组合、减振垫以及配合浮面的途径减少了系统作用在硬质合金片上的冲击和振动，通过这些措施来提高TC轴承的使用寿命。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (10)

1.一种TC轴承连接结构，包括轴承主体以及通过该轴承主体相连的下接头、附件和中心杆，所述轴承主体由相互连接的轴承内环总成和反扣下轴承总成组成；其特征在于，轴承内环总成与下接头同轴相连，下接头与中心杆同轴相连；附件在接触面上镶有硬质合金片并且连接到轴承内环总成上；反扣下轴承总成与附件相连，并且该反扣下轴承总成的外圆柱面与附件之间通过硫化下轴承调整垫，将附件和反扣下轴承总成连为一体；所述轴承主体与附件之间设置有减振配件。

2.根据权利要求1所述的TC轴承连接结构，其特征在于，所述轴承内环总成与下接头之间通过键和PDC齿连接，并且，轴承内环总成与下接头之间的两端分别设置有设置O型密封圈。

3.根据权利要求1所述的TC轴承连接结构，其特征在于，所述内环总成的外圆柱面上有液压拆卸口。

4.根据权利要求1所述的TC轴承连接结构，其特征在于，所述下接头与中心杆之间通过双台肩高扭矩钻杆扣相连。

5.根据权利要求1所述的TC轴承连接结构，其特征在于，反扣下轴承总成与附件之间通过螺纹连接。

6.根据权利要求1所述的TC轴承连接结构，其特征在于，所述附件通过内六角螺栓连接到轴承内环总成上。

7.根据权利要求1所述的TC轴承连接结构，其特征在于，所述减振配件包括设置在反扣下轴承总成与附件之间并靠近下轴承调整垫设置的压环和碟簧，所述压环、碟簧、下轴承调整垫构成了轴向减振垫圈组合。

8.根据权利要求7所述的TC轴承连接结构，其特征在于，所述减振配件还包括设置在轴承内环总成与反扣下轴承总成之间的减振套。

9.根据权利要求8所述的TC轴承连接结构，其特征在于，所述减振套为橡胶减振套。

10.根据权利要求1所述的TC轴承连接结构，其特征在于，所述附件由硬质合金圈同轴串联而成。