CN110985536A - 一种两方向轴向承力径向扶正的pdc-tc轴承 - Google Patents

Abstract

本发明涉及两方向轴向承力径向扶正的PDC‑TC轴承，有效解决现场快速更换轴承，精准定位，使用安全可靠的问题，上轴承体和下轴承体对称固定在中套上，上轴承体的中空内表面镶焊有TC材料的上下硬质合金体，与中轴承体的外表面同样具有TC材料中硬质合金体相对应的表面进行扶正相对旋转，上轴承体的内端面镶嵌有PDC材料的圆柱体，与中轴承体相对应的中部镶嵌的PDC材料的圆柱体承载来自轴向的力，上轴承体外圆均布有用于穿接螺栓固定的螺孔，中套为内空环形状，两端均有螺纹孔，中套内空装有中轴承体以及上轴承体和下轴承体的扶正承力部分，中套分别与上轴承体、下轴承体相连，把中轴承体卡在中套内，中套外圆与外筒配合并固定在外筒内。

Description

一种两方向轴向承力径向扶正的PDC-TC轴承

技术领域

本发明涉及轴承，特别是石油钻井作业中的动力钻具和采油作业举升泵中使用的一种两方向轴向承力径向扶正的PDC-TC轴承。

背景技术

在钻井施工过程中，少不了使用动力钻具，而目前动力钻具用的轴承均为径向扶正轴承和轴向承力轴承二种，在一套设备或者工人中必须成套配合使用，在钻井螺杆钻具中，使用的径向扶正轴承和轴向滚珠轴承配合使用，而在采油过程中的井下举升泵同样使用径向扶正轴承和轴向承力轴承，其制造主要材料均为PDC和TC两种硬质合金，TC轴承又称为硬质合金TC轴承，PDC轴承又称为聚晶金刚石复合片止推轴承，但两种轴承均不能保证精准定位，维护不方便，为此，井下动力工具的轴承结构的改进和创新势在必行。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的是提供一种两方向轴向承力径向扶正的PDC-TC轴承，可有效解决现场快速更换轴承，精准定位，使用安全可靠的问题。

本发明解决的技术方案是，一种两方向轴向承力径向扶正的PDC-TC轴承，包括螺栓、上轴承体、中套、下轴承体、圆柱体、中轴承体、中硬质合金体和上下硬质合金体，上轴承体和下轴承体分别经螺栓对称固定在中套上，上轴承体为台阶形中空圆盘，中空内表面镶焊有TC材料的上下硬质合金体，与中轴承体的外表面同样具有TC材料中硬质合金体相对应的表面进行扶正相对旋转，防止跑偏（即不会跑偏），上轴承体的内端面镶嵌有PDC材料的圆柱体，与中轴承体相对应的中部镶嵌的PDC材料的圆柱体承载来自轴向的力，上轴承体外圆均布有用于穿接螺栓固定的螺孔，中套为内空环形状，两端均有与上轴承体和中轴承体相对应便于连接的螺纹孔，中套内空装有中轴承体以及上轴承体和下轴承体的扶正承力部分，中套的一头与上轴承体相连，另一头与下轴承体相接，分别用螺栓固定，把中轴承体卡在中套内中间，中套外圆与外筒配合并固定在外筒内，与外筒构成一体结构，下轴承体部分与上轴承体部分结构相同，但方向相反。

本发明结构简单，新颖独特，安装使用方便，效果好，实现了PDC-TC轴承与钢珠轴承同样的效果，但适应特殊环境下的需要，保证了钻井、采油井下作业的特殊要求，是轴承上的创新，在经济上降低了成本，同时获得的社会效益显著。

附图说明

图1为本发明的结构主视图。

具体实施方式

以下结合附图和具体使用情况对本发明的具体实施方式做详细说明。

如图1所示，本发明一种两方向轴向承力径向扶正的PDC-TC轴承，包括螺栓、上轴承体、中套、下轴承体、圆柱体、中轴承体、中硬质合金体和上下硬质合金体，上轴承体2和下轴承体4分别经螺栓1、1a对称固定在中套3上，上轴承体2为台阶形中空圆盘，中空内表面镶焊有TC材料的上下硬质合金体8，与中轴承体5的外表面同样具有TC材料中硬质合金体7相对应的表面进行扶正相对旋转，防止跑偏（即不会跑偏），上轴承体2的内端面镶嵌有PDC材料的圆柱体6，与中轴承体5相对应的中部镶嵌的PDC材料的圆柱体6a承载来自轴向的力，上轴承体2外圆均布有用于穿接螺栓固定的螺孔，中套3为内空环形状，两端均有与上轴承体2和中轴承体5相对应便于连接的螺纹孔，中套3内空装有中轴承体5以及上轴承体2和下轴承体4的扶正承力部分，中套3的一头与上轴承体2相连，另一头与下轴承体4相接，分别用螺栓1、1a固定，把中轴承体5卡在中套3内中间，中套3外圆与外筒配合并固定在外筒内，与外筒构成一体结构，下轴承体4部分与上轴承体2部分结构相同，但方向相反。

为了保证使用效果和使用方便，所述的下轴承体4为台阶形中空圆盘，在中空内表面镶焊有TC材料的上下硬质合金体8a，与中轴承体5的外表面同样具有TC材料中硬质合金体7a相对应的表面进行扶正相对旋转，下轴承体4的内端面镶嵌有PDC材料的圆柱体6c，与中轴承体5相对应的中部镶嵌的PDC材料的圆柱体6b承载来自轴向的力，下轴承体4外圆均布有用于穿接螺栓1固定的螺孔；

所述的中轴承体5为圆环状，中部向外突起（即外圆不等径），突起部分的两端面镶嵌有PDC材料的圆柱体6a、6b，与上轴承体2和下轴承体4上的PDC材料的圆柱体相对应，相对滑动旋转，并被上轴承体2和下轴承体4限制在中套3内，中轴承体5上下两头外圆镶焊有TC材料中硬质合金体7、7a，分别与之对应的上轴承体2和下轴承体4的内圆表面镶焊的上下硬质合金体8、8a相对旋转，防止跑偏（即不会跑偏），中轴承体5的内孔中穿装有一起转动的旋转轴（图中未标示）；

所述的螺栓1、螺栓1a均为通用内六方螺栓。

由上述结构可以看出，本发明是一种实现两方向轴向承力径向扶正的PDC-TC轴承，包括螺栓1、上轴承体2、中套3、下轴承体4、圆柱体6、中轴承体5、中硬质合金7和上下硬质合金8，PDC-TC轴承中的螺栓1用于固定将上轴承体2和下轴承体4固定在中套3上，为通用内六方螺栓1，上轴承体2为台阶形中空圆盘，在中空内表面镶焊有TC材料的上下硬质合金8，用于与中轴承体5的外表面同样具有TC材料的硬质合金相对应的表面进行扶正旋转，而上轴承体2的内端面镶嵌有PDC材料的圆柱体6，用于与中轴承体5相对应的中部镶嵌的PDC材料的圆柱体6承载来自轴向的力，上轴承体2外圆均布有螺孔，用于穿接螺栓固定，中套3为内空环形状，两端均有与上轴承体2和下轴承体4相对应的螺纹孔，便于连接，中套3内空用于装载中轴承体5以及上轴承体2和下轴承体4的扶正承力部分，中套3的一头与上轴承体2相连，另一头与下轴承体4相接，用螺栓1固定把中轴承体5卡在中套3内中间，中套3外圆与外筒配合并固定在外筒内与外筒形成一体，下轴承体4与上轴承体2相同，但方向相反，下轴承体4为台阶形中空圆盘，在中空内表面镶焊有TC材料上下硬质合金8，用于与中轴承体5的外表面同样具有TC材料中硬质合金7相对应的表面进行扶正旋转，而下轴承体4的内端面镶嵌有PDC材料的圆柱体6，用于与中轴承体5相对应的中部镶嵌的PDC材料的圆柱体6承载来自轴向的力，下轴承体4外圆均布有螺孔，用于穿接螺栓1固定，中轴承体5为圆环状，外圆不等径，中部外圆突起，突起部分的两端面镶嵌有PDC材料的圆柱体6，与上轴承体2和下轴承体4上的PDC材料的圆柱体6相对应，可以相对滑动旋转，并被上轴承体2和下轴承体4限制在中套3内，中轴承体5上下两头外圆镶焊有TC材料的中硬质合金7，用于与之对应的上轴承体2和下轴承体4的内圆表面镶焊的TC材料的上下硬质合金8，能相对旋转，不会跑偏，中轴承体5的内孔用于穿接轴，可以随轴旋转。

本发明具体使用时，按顺序组装，其顺序为将中套擦洗干净，取中轴承体放入中套内，再从两侧压上上轴承体和下轴承体，上紧相应的螺栓即可，将PDC-TC轴承装在相应的轴上，再一起放入到筒内，旋转轴则PDC-TC轴承中的中轴承体随轴一起转动，中轴承体在上轴承体和下轴承体的支撑下平稳转动，且同时来自轴向的左右推力由上轴承体和下轴承体中的圆柱体承受，保证平衡运转，当需要更换时，只需从筒同取出后再从轴上取下，便可卸去PDC-TC轴承体上的螺栓，更换相应的损坏件，方便、快速，工作效率可提高2倍以上，定位准确，使用安全。

总之，本发明结构简单，新颖独特，安装使用方便，效果好，提高PDC-TC轴承在钻井、采油生产中的作用，经实验和试用，提高现有轴承的使用寿命1倍以上，节约资源40-50%，适合于石油、地质、水文、煤矿等，应用面广，是轴承上的创新，社会和经济效益显著。

Claims (4)

1.一种两方向轴向承力径向扶正的PDC-TC轴承，包括螺栓、上轴承体、中套、下轴承体、圆柱体、中轴承体、中硬质合金体和上下硬质合金体，其特征在于，上轴承体（2）和下轴承体（4）分别经螺栓对称固定在中套（3）上，上轴承体（2）为台阶形中空圆盘，中空内表面镶焊有TC材料的上下硬质合金体（8），与中轴承体（5）的外表面同样具有TC材料中硬质合金体（7）相对应的表面进行扶正相对旋转，防止跑偏，上轴承体（2）的内端面镶嵌有PDC材料的圆柱体（6），与中轴承体（5）相对应的中部镶嵌的PDC材料的圆柱体（6a）承载来自轴向的力，上轴承体（2）外圆均布有用于穿接螺栓固定的螺孔，中套（3）为内空环形状，两端均有与上轴承体（2）和中轴承体（5）相对应便于连接的螺纹孔，中套（3）内空装有中轴承体（5）以及上轴承体（2）和下轴承体（4）的扶正承力部分，中套（3）的一头与上轴承体（2）相连，另一头与下轴承体（4）相接，分别用螺栓固定，把中轴承体（5）卡在中套（3）内中间，中套（3）外圆与外筒配合并固定在外筒内，与外筒构成一体结构，下轴承体（4）部分与上轴承体（2）部分结构相同，但方向相反。

2.根据权利要求1所述的两方向轴向承力径向扶正的PDC-TC轴承，其特征在于，所述的下轴承体（4）为台阶形中空圆盘，在中空内表面镶焊有TC材料的上下硬质合金体（8a），与中轴承体（5）的外表面同样具有TC材料中硬质合金体（7a）相对应的表面进行扶正相对旋转，下轴承体（4）的内端面镶嵌有PDC材料的圆柱体（6c），与中轴承体（5）相对应的中部镶嵌的PDC材料的圆柱体（6b）承载来自轴向的力，下轴承体（4）外圆均布有用于穿接螺栓（1）固定的螺孔。

3.根据权利要求1所述的两方向轴向承力径向扶正的PDC-TC轴承，其特征在于，所述的中轴承体（5）为圆环状，中部向外突起，突起部分的两端面镶嵌有PDC材料的圆柱体（6a、6b），与上轴承体（2）和下轴承体（4）上的PDC材料的圆柱体相对应，相对滑动旋转，并被上轴承体（2）和下轴承体（4）限制在中套（3）内，中轴承体（5）上下两头外圆镶焊有TC材料中硬质合金体（7、7a），分别与之对应的上轴承体（2）和下轴承体（4）的内圆表面镶焊的上下硬质合金体（8、8a）相对旋转，防止跑偏，中轴承体（5）的内孔中穿装有一起转动的旋转轴。

4.根据权利要求1所述的两方向轴向承力径向扶正的PDC-TC轴承，其特征在于，所述的螺栓（1）、螺栓（1a）均为通用内六方螺栓。

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