CN208024716U - 一种自预紧组合轴承 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自预紧组合轴承，包括径向公轴承、径向母轴承、第一止推轴承和第二止推轴承，所述第一止推轴承与所述径向公轴承连接，所述第二止推轴承与所述径向母轴承连接，所述径向母轴承套设在所述径向公轴承上且所述第一止推轴承与所述第二止推轴承接触，还包括第一弹性件和第一螺栓，所述第一弹性件套设在所述径向公轴承上，所述第一止推轴承与所述径向公轴承间构造出容纳所述第一弹性件的空间，所述第一止推轴承与所述径向公轴承通过所述第一螺栓连接，通过调节所述第一螺栓能够调节所述空间的大小，以调整所述第一弹性件的压缩程度，从而调节所述第一止推轴承与所述第二止推轴承间的预紧力。本实用新型提供的轴承能够提高轴承的使用寿命。

Description

一种自预紧组合轴承

技术领域

本实用新型涉及一种轴承，特别是涉及一种自预紧组合轴承。

背景技术

在石油勘探及地质勘探钻井过程中，如井下垂直钻具等需要同时承受轴向力及周向力的井下工具都需要同时用到径向轴承及止推轴承。轴承一般采用滚动轴承及滑动轴承，滚动轴承相对容易损坏，且在井下恶劣环境中容易受外物侵入影响。滑动轴承相对承载力较大，对密封要求不高，因此在井下工具中被广泛使用；在同时承受周向力及轴向力的场合，径向轴承及止推轴承需要同时被用到，目前单独配对使用及组合式两种方式均被广泛采用，各有其优点，但相对而言，组合式轴承配合精度更容易保证，整体承载能力更强，寿命相对更高，因此广泛应用于高精度使用要求的场合。

专利号为CN203756743U，专利名称为“一种滑动轴承”中，提出了一种较为复杂的组合式滑动轴承，用以克服当前石油勘探开发场合中轴承容易损坏的不足，该轴承包括径向公轴承以及套在其外表面的径向母轴承，其径向母轴承包括外套和内套，径向公轴承的外表面设置有台阶，径向母轴承的端面与径向公轴承的台阶之间设置有止推轴承，特别的该轴承在母轴承的内套与外套之间注胶作为减震层，用于轴承在使用过程中震动的缓冲。发明人发现，该轴承在使用过程中容易产生偏磨的现象，这使得轴承的摩擦系数增大，缩短了轴承的使用寿命。

本实用新型旨在对其进行进一步的改进，以期改变当前存在的问题，进一步提高轴承的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种自预紧组合轴承，至少能够解决相关技术中存在的部分问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供的一种自预紧组合轴承，包括径向公轴承、径向母轴承、第一止推轴承和第二止推轴承，所述第一止推轴承与所述径向公轴承连接，所述第二止推轴承与所述径向母轴承连接，所述径向母轴承套设在所述径向公轴承上且所述第一止推轴承与所述第二止推轴承接触，还包括第一弹性件和第一螺栓，所述第一弹性件套设在所述径向公轴承上，所述第一止推轴承与所述径向公轴承间构造出容纳所述第一弹性件的空间，所述第一止推轴承与所述径向公轴承通过所述第一螺栓连接；

通过调节所述第一螺栓能够调节所述空间的大小，以调整所述第一弹性件的压缩程度，从而调节所述第一止推轴承与所述第二止推轴承间的预紧力。

可选地或优选地，还包括第二弹性件，所述第二弹性件套设在所述第一螺栓上，所述第二弹性件的一端与所述第一止推轴承接触，另一端与所述第一螺栓的螺头接触或与所述第一螺栓配合的螺母接触。

可选地或优选地，所述第一螺栓为多个，每个所述第一螺栓上均套设有第二弹性件；

所述第一弹性件的刚度系数大于多个所述第二弹性件刚度系数的总和。

可选地或优选地，还包括锁紧套和第二螺栓，所述锁紧套与所述径向母轴承连接，且所述锁紧套通过所述第二螺栓与所述第二止推轴承连接，通过所述锁紧套将所述第二止推轴承与所述径向母轴承固定成一个整体。

可选地或优选地，还包括调整环，所述调整环位于所述锁紧套与所述径向母轴承间。

可选地或优选地，所述径向母轴承包括内套和外套，所述外套套设在所述内套上，所述内套与所述外套间设置有减震层。

可选地或优选地，所述外套与所述内套间设有防转销，所述防转销用于阻止所述内套与所述外套间发生相对转动。

可选地或优选地，所述内套上设置有容纳所述防转销的第一槽，所述外套上设有供所述防转销滑入所述外套内的第二槽。

可选地或优选地，所述径向公轴承的外表面上设置有螺旋沟槽。

可选地或优选地，所述第一止推轴承和所述第二止推轴承相接触的表面上均镶嵌有多个聚晶金刚石圆柱体。

本实用新型提供的自预紧组合轴承，包括径向公轴承、径向母轴承、第一止推轴承、第二止推轴承、第一弹性件和第一螺栓，通过在第一止推轴承与径向公轴承间构造出容纳第一弹性件的空间，并将第一止推轴承与径向公轴承通过第一螺栓连接，通过调节第一螺栓可以调节该空间的大小，以调整第一弹性件的压缩程度，从而调节第一止推轴承与第二止推轴承间的预紧力；由于该预紧力的存在，使得第一止推轴承与第二止推轴承始终保持接触，从而避免了轴承在使用过程中发生偏磨的现象，提高了轴承的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型实施例自预紧组合轴承的剖视图；

图2是图1所示自预紧组合轴承中径向公轴承的结构示意图；

图3是图1所示自预紧组合轴承中径向母轴承的结构示意图；

图4是图1所示自预紧组合轴承中径向公轴承的立体结构示意图；

图5是图1所示自预紧组合轴承中径向母轴承的立体结构示意图。

图中：

1.径向公轴承；2.径向母轴承；3.第一止推轴承；4.第二止推轴承；101.第一弹性件；102.第一螺栓；103.第二弹性件；104.空间；105.螺旋沟槽；201.锁紧套；202.第二螺栓；203.调整环；204.内套；205.外套；206.防转销；207.聚晶金刚石圆柱体。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好的理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

参考图1至5，本实施例提供的自预紧组合轴承，包括径向公轴承1、径向母轴承2、第一止推轴承3和第二止推轴承4。第一止推轴承3和第二止推轴承4分别与径向公轴承1和径向母轴承2连接。径向母轴承2套设在径向公轴承1上，此时，第一止推轴承3和第二止推轴承4相接触。本实施例提供的轴承，还包括第一弹性件101和第一螺栓102，第一弹性件101套设在径向公轴承1上，在第一止推轴承3与径向公轴承1间构造有空间104，第一弹性件101位于空间104中，第一螺栓102将第一止推轴承3与径向公轴承1连接在一起，第一螺栓102的数量可根据实际情况进行选择，在本实施例中选用8个第一螺栓102且均匀布置。通过调节第一螺栓102能够调节空间104的大小，通过空间104大小的变化来调整第一弹性件101的压缩程度，从而调节第一止推轴承3与第二止推轴承4间的预紧力。由于该预紧力的存在，使得第一止推轴承与第二止推轴承始终保持接触，保证了轴承间的垂直度，从而在轴承工作过程中受力均匀，避免了轴承在使用过程中发生偏磨的现象，提高了轴承的使用寿命，另外通过螺栓这种可拆卸的固定方式连接第一止推轴承3和径向公轴承1，使得轴承的安装更加方便，也方便进行更换，从而避免在实际使用过程中由于径向公轴承1或第一止推轴承3单方面损坏而导致轴承整体报废现象的出现。

在一些实施例中，为了更好的保证当有摩擦或振动导致第一止推轴承3与第二止推轴承4间存在间隙时，本实施例提供的轴承能够更好的工作，本实施例提供的自预紧组合轴承还包括第二弹性件103，第二弹性件103套设在第一螺栓102上(应当理解的是，当第一螺栓102位多个时，每个第一螺栓102上均套设一个第二弹性件103)，并且其一端与第一止推轴承3接触，另一端与第一螺栓102的螺头接触或与第一螺栓102配合的螺母接触。通过第二弹性件103实现了第一螺栓102与第一止推轴承3间的软连接。第二弹性件103能够保证，当有摩擦或振动导致第一止推轴承3与第二止推轴承4间存在间隙时，第一止推轴承3可在第一弹性件101的作用下克服第二弹性件103的阻力产生移动，从而保证第一、第二止推轴承间始终接触。另外需要说明的是，第一弹性件101和第二弹性件103在使用过程中均处于压缩预紧状态，并且第一弹性件101的刚度系数需大于N倍的第二弹性件103的刚度系数(其中N为第二弹性件的个数)，这是为了保证当第一、第二止推轴承间存在间隙时，第一弹性件101提供的反力足以将第二弹性件103进一步压缩，从而弥补第一、第二止推轴承间的间隙，最终使第一止推轴承3和第二止推轴承4始终处于接触的状态。

在一些实施例中，本实用新型提供的自预紧组合轴承还包括锁紧套201和第二螺栓202，锁紧套201与第二止推轴承4间通过第二螺栓202连接在一起，第二螺栓202的数量也可根据实际情况进行选择。锁紧套201与径向母轴承2连接，通过锁紧套201将第二止推轴承4与径向母轴承2固定成一个整体，通过螺栓这种可拆卸的固定方式连接第二止推轴承4和径向母轴承2，使得轴承的安装更加方便，也方便进行更换，从而避免在实际使用过程中由于径向母轴承2或第二止推轴承4单方面损坏而导致轴承整体报废现象的出现。

在一些实施例中，为了更方便的调整径向母轴承2各部分在加工及安装过程中产生的轴向误差，本实用新型提供的自预紧组合轴承还包括调整环203，调整环203位于锁紧套201与径向母轴承2间。

在一些实施例中，径向母轴承2包括内套204和外套205，在内套204和外套205间设置有减震层，通过该减震层可以吸收轴承振动产生的能量、缓冲振动，另外还可以当轴承的垂直度精度不足时，进行适应性矫正。在本实施例中，该减震层是通过向内套204与外套205间的间隙内注胶形成。

在一些实施例中，在内套204和外套205间设有防转销206，该防转销206主要用于阻止内套204和外套205间发生相对转动。

在一些实施例中，在内套204上设置有容纳防转销206的第一槽(图中未示出)，在外套205上设有供防转销206滑入外套205内的第二槽(图中未示出)。应当理解的是，第一槽是一个封闭的槽，该槽只是起到容纳防转销206的作用，第二槽是一个开口槽，其一端延伸至外套205上与第二止推轴承4相对的一边的边沿，另一端位于外套205轴向上的某一位置处，具体的，应当保证轴承正常工作即可。当然了，另一种方式是：第一槽位于外套205上，第二槽位于内套204上，此处不在赘述。

在一些实施例中，在径向公轴承1的外表面上设置有螺旋沟槽105，流体可在沟槽105内流动，达到润滑的目的，同时也可通过流体将径向公轴承1和径向母轴承2间摩擦产生的热量带走，提高轴承使用寿命。

在一些实施例中，在第一止推轴承3和第二止推轴承4相接触的表面上均镶嵌有多个聚晶金刚石圆柱体(207)。通过这种设计，能够使轴承更加抗磨损，从而延长轴承的使用寿命。

本实用新型提供的自预紧组合轴承，通过设置第一弹性件101，使得第一止推轴承3和第二止推轴承4间能够始终保持有预紧力，从而使它们能够始终保持接触，避免了轴承在使用过程中发生偏磨的现象，提高了轴承的使用寿命，另外设置第二弹性件103进一步的完善了本实用新型提供的轴承。同时通过螺栓这种可拆卸的固定方式连接止推轴承和径向轴承，这使得轴承的安装更加方便，也方便进行更换，从而避免在实际使用过程中由于径向轴承或止推轴承单方面损坏而导致轴承整体报废现象的出现。

在使用过程中，可将径向母轴承2通过其外套205与工具定子(或转子)连接，将径向公轴承1与工具转子(或定子)相连接，并确定第一、第二止推轴承间配合所需的预紧力，这样不仅能够避免使用过程中轴承发生偏磨现象，而且还能使本实用新型提供的自预紧组合轴承起到扶正的作用。

综上，本实用新型提供的自预紧组合轴承，设计简单合理，制造和维护成本较低，且具有摩擦阻力小、预紧可靠、自适应能力强等诸多特点，可有效提高轴承的使用寿命，并降低了对加工精度的要求，减小了装配难度，从而获得可观的经济效益。

应当理解的是，本实用新型提供的自预紧组合轴承中的第一弹性件101及第二弹性件103可以但不限于是压缩弹簧。

本实用新型提供的自预紧组合轴承，可以但不限于应用到以下方面：

1、用于静态自动垂直钻井系统

该轴承可用于静态自动垂直钻井系统，用于转动的芯轴与相对静止的执行机构之间，一方面用于减小周向旋转的摩擦阻力，另一方面用于承受轴向压力并提供轴向支撑导向作用。

2、用于动态自动垂直钻井系统

该轴承可用于动态自动垂直钻井系统，用于转动的执行结构与相对静止的执行机构之间，一方面用于减小周向旋转的摩擦阻力，另一方面用于承受轴向压力并提供轴向支撑导向作用。

3、用于旋转导线系统

该轴承可用于旋转导向钻井系统，旋转导向执行机构同样由定子及转子组成，并需同时承受径向力与轴向力。

4、其他可能的使用情况

该轴承可根据钻具或其他机具的设计要求，应用于如井下螺杆马达等需要实现定子与转子之间自由旋转，并需同时承担径向力和轴向力的场合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种自预紧组合轴承，包括径向公轴承、径向母轴承、第一止推轴承和第二止推轴承，所述第一止推轴承与所述径向公轴承连接，所述第二止推轴承与所述径向母轴承连接，所述径向母轴承套设在所述径向公轴承上且所述第一止推轴承与所述第二止推轴承接触，其特征在于，还包括第一弹性件和第一螺栓，所述第一弹性件套设在所述径向公轴承上，所述第一止推轴承与所述径向公轴承间构造出容纳所述第一弹性件的空间，所述第一止推轴承与所述径向公轴承通过所述第一螺栓连接；

通过调节所述第一螺栓能够调节所述空间的大小，以调整所述第一弹性件的压缩程度，从而调节所述第一止推轴承与所述第二止推轴承间的预紧力。

2.根据权利要求1所述的自预紧组合轴承，其特征在于，还包括第二弹性件，所述第二弹性件套设在所述第一螺栓上，所述第二弹性件的一端与所述第一止推轴承接触，另一端与所述第一螺栓的螺头接触或与所述第一螺栓配合的螺母接触。

3.根据权利要求2所述的自预紧组合轴承，其特征在于，所述第一螺栓为多个，每个所述第一螺栓上均套设有第二弹性件；

所述第一弹性件的刚度系数大于多个所述第二弹性件刚度系数的总和。

4.根据权利要求1所述的自预紧组合轴承，其特征在于，还包括锁紧套和第二螺栓，所述锁紧套与所述径向母轴承连接，且所述锁紧套通过所述第二螺栓与所述第二止推轴承连接，通过所述锁紧套将所述第二止推轴承与所述径向母轴承固定成一个整体。

5.根据权利要求4所述的自预紧组合轴承，其特征在于，还包括调整环，所述调整环位于所述锁紧套与所述径向母轴承间。

6.根据权利要求1所述的自预紧组合轴承，其特征在于，所述径向母轴承包括内套和外套，所述外套套设在所述内套上，所述内套与所述外套间设置有减震层。

7.根据权利要求6所述的自预紧组合轴承，其特征在于，所述外套与所述内套间设有防转销，所述防转销用于阻止所述内套与所述外套间发生相对转动。

8.根据权利要求7所述的自预紧组合轴承，其特征在于，所述内套上设置有容纳所述防转销的第一槽，所述外套上设有供所述防转销滑入所述外套内的第二槽。

9.根据权利要求1至8中任一所述的自预紧组合轴承，其特征在于，所述径向公轴承的外表面上设置有螺旋沟槽。

10.根据权利要求1至8中任一所述的自预紧组合轴承，其特征在于，所述第一止推轴承和所述第二止推轴承相接触的表面上均镶嵌有多个聚晶金刚石圆柱体。