CN212028323U - 径向扶正滑动轴承 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种径向扶正滑动轴承，包括：静环和动环，静环套设在动环的外部，静环包括整体呈环状的第一基体，第一基体具有相对的第一内表面和第一外表面，第一内表面沿着周向间隔设置有多个第一摩擦部，第一摩擦部的一端露出第一内表面；动环包括整体呈环状的第二基体，第二基体具有相对的第二内表面和第二外表面，第二外表面沿着周向间隔设置有多个第二摩擦部，第二摩擦部的一端露出第二外表面；第一摩擦部与第二摩擦部形成径向滑动摩擦副，静环与动环之间形成的单侧间隙在0.1毫米至0.5毫米之间，第一内表面和/或第二外表面设置有若干冷却润滑槽。本实用新型能有效解决热龟裂现象的产生，降低磨粒磨损速度，延长轴承工作寿命。

Description

径向扶正滑动轴承

技术领域

本实用新型涉及工程元件技术领域，尤其涉及一种径向扶正滑动轴承。

背景技术

油气钻井井下工具，特别是涡轮钻具、螺杆钻具、旋转导向、垂直钻井系统、井下发电机等设备通常为细长杆状，径向尺寸小，环境温度和压力高。流体中的微小颗粒(如岩屑、石英砂等)进入这些设备的轴承后很容易造成轴承的快速磨粒磨损而过早失效。轴承是井下工具中的重要部件，也是易损部件(轴承工作时依靠钻井液冷却润滑，寿命短)。井下工具维修工作的主要内容之一是更换径向扶正轴承和轴向推力轴承。

为了提高轴承的耐磨性，进而提高轴承的使用寿命，目前一种方式是提高摩擦副材质的硬度。其中，摩擦副材料为硬质合金或/和聚晶金刚石的径向扶正滑动轴承是机械设备中的重要零部件，它们的冷却润滑介质通常是含大量固相颗粒的流体(海水、河水、钻井液等)，滑动轴承的工作寿命影响机械设备工作的可靠性、维修周期和经济性。

如图1、图2所示，现有硬质合金或/和聚晶金刚石径向扶正滑动轴承静环1和动环2之间的直径间隙非常小，轴承工作时只有少量冷却润滑介质能通过。因此，动环2高速转动、径向载荷较大时，径向滑动轴承静环1或/和动环2表面的硬质合金或/和聚晶金刚石摩擦端M(如图3所示)会受到较大的疲劳热应力和周期性的机械冲击力，硬质相(WC，TiC，金刚石微粉)之间的粘结相(Co，Ti，Mo，Ni或Si等)就会破损、扩展，逐渐形成网状热龟裂裂纹，严重时硬质合金或/和聚晶金刚石还会少量或成片掉落，卡死轴承。此类复杂或事故已多次发生，造成了极坏的影响或较大的经济损失。

为了避免硬质合金或/和晶金刚石径向扶正滑动轴承热龟裂现象的产生，有必要提出一种新的径向扶正滑动轴承。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的；不能仅仅因为这些方案在本实用新型的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

实用新型内容

为了克服现有技术中的至少一个缺陷，本实用新型提供了一种径向扶正滑动轴承，能有效解决热龟裂现象的产生，降低磨粒磨损速度，延长轴承工作寿命。

为了实现上述目的，本实用新型提供了如下的技术方案。

一种径向扶正滑动轴承，所述径向扶正滑动轴承包括：静环和动环，所述静环套设在所述动环的外部，所述静环包括整体呈环状的第一基体，所述第一基体具有相对的第一内表面和第一外表面，所述第一内表面沿着周向间隔设置有多个第一摩擦部，所述第一摩擦部的一端露出所述第一内表面；所述动环包括整体呈环状的第二基体，所述第二基体具有相对的第二内表面和第二外表面，所述第二外表面沿着周向间隔设置有多个第二摩擦部，所述第二摩擦部的一端露出所述第二外表面；所述第一摩擦部与所述第二摩擦部形成径向滑动摩擦副，在所述径向扶正滑动轴承使用前，所述静环与所述动环之间形成的单侧间隙在0.1毫米至0.5毫米之间，所述第一内表面和/或所述第二外表面设置有若干冷却润滑槽。

在一个优选的实施方式中，所述静环的第一内表面设置有沿着所述径向扶正滑动轴承的轴向纵长贯通的轴向冷却润滑槽，所述轴向冷却润滑槽的个数与所述径向扶正滑动轴承的轴向长度呈正比。

在一个优选的实施方式中，当所述径向扶正滑动轴承的轴向长度小于120毫米时，所述静环的第一内表面设置有1-6个轴向冷却润滑槽。

在一个优选的实施方式中，当所述径向扶正滑动轴承的轴向长度小于120毫米时，所述动环的第二外表面设置有1-6个轴向冷却润滑槽。

在一个优选的实施方式中，所述静环的第一内表面设置有沿着所述径向扶正滑动轴承的周向贯通的周向冷却润滑槽，所述周向冷却润滑槽的个数与所述径向扶正滑动轴承的直径呈正比。

在一个优选的实施方式中，当所述径向扶正滑动轴承的轴向长度大于150毫米时，所述静环的第一内表面设置有1-6个轴向冷却润滑槽，并且所述静环的第一内表面设置有1-2个周向冷却润滑槽。

在一个优选的实施方式中，当所述径向扶正滑动轴承的轴向长度大于150毫米时，所述动环的第二外表面设置有1-6个轴向冷却润滑槽，并且所述动环的第二外表面设置有1-2个周向冷却润滑槽。

在一个优选的实施方式中，所述冷却润滑槽的截面形状包括下述中的任意一种：圆弧、U形、V形、矩形、梯形。

在一个优选的实施方式中，所述第一摩擦部、所述第二摩擦部的材料包括硬质合金、聚晶金刚石中的至少一种。

有益效果

本实用新型实施方式提供一种径向扶正滑动轴承，通过在静环的第一内表面、动环的第二外表面中至少之一上设置若干冷却润滑槽，增大了径向扶正滑动轴承静环和动环摩擦副之间的过流面积，冷却润滑流体的流动阻力减小，间隙流量增大，滑动摩擦热和流体中的磨粒均能及时被流体带走，有效避免了摩擦副耐磨材料(硬质合金、聚晶金刚石)温度过高和热龟裂现象的产生，同时减小了磨粒磨损，使得在流体冷却润滑条件下硬质合金或/和聚晶金刚石径向扶正滑动轴承工作正常，寿命延长。

参照后文的说明和附图，详细公开了本实用新型的特定实施方式，指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解，本实用新型的实施方式在范围上并不因而受到限制。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本实用新型公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理解，并不是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本实用新型的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本实用新型。在附图中：

图1是现有径向扶正滑动轴承纵剖面结构示意图；

图2是现有径向扶正滑动轴承横剖面结构示意图；

图3是现有径向扶正滑动轴承摩擦面周向展开结构示意图；

图4是一种动环带有冷却润滑槽的径向扶正滑动轴承横剖面结构示意图；

图5是一种静环带有冷却润滑槽的径向扶正滑动轴承横剖面结构示意图；

图6是图4或图5所示径向扶正滑动轴承摩擦面周向展开结构示意图；

图7是一种动环带有冷却润滑槽的径向扶正滑动轴承横剖面结构示意图；

图8是一种静环带有冷却润滑槽的径向扶正滑动轴承横剖面结构示意图；

图9是图7或图8所示径向扶正滑动轴承摩擦面周向展开结构示意图。

附图标记说明：

1、静环；13、第一内表面；

2、动环；23、第二外表面；

31、轴向冷却润滑槽；32、周向冷却润滑槽；M、摩擦端。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请结合参阅图4至图9，本实用新型实施方式提供了一种径向扶正滑动轴承。所述径向扶正滑动轴承可以包括：静环1和动环2。所述静环1套设在所述动环2的外部。

所述静环1套设在所述动环2的外部，所述静环1包括整体呈环状的第一基体，所述第一基体具有相对的第一内表面13和第一外表面，所述第一内表面13沿着周向间隔设置有多个第一摩擦部，所述第一摩擦部的一端露出所述第一内表面13。

所述动环2包括整体呈环状的第二基体，所述第二基体具有相对的第二内表面和第二外表面23，所述第二外表面23沿着周向间隔设置有多个第二摩擦部，所述第二摩擦部的一端露出所述第二外表面23；所述第一摩擦部与所述第二摩擦部形成径向滑动摩擦副。所述第一内表面13和/或所述第二外表面23设置有若干冷却润滑槽。

在本实施方式中，所述冷却润滑槽的截面形状包括下述中的任意一种：圆弧、U形、V形、矩形、梯形。当然，该冷却润滑槽还可以为其他形状，本申请在此并不作具体的限定。

在本实施方式中，所述第一摩擦部、所述第二摩擦部的材料包括硬质合金、聚晶金刚石中的至少一种，所述静环1和所述动环2间隙配合，在所述径向扶正滑动轴承使用前，所述静环1与所述动环2之间形成的单侧间隙在0.1毫米至0.5毫米之间。也就是说，在使用前，该静环1与动环2之间的间隙非常小，在该小间隙中，流通的冷却润滑介质非常有限。

其中，该静环1的第一内表面13上设置的多个第一摩擦部形成的公共内切圆对应有第一内径，该动环2的第二外表面23上设置的多个第二摩擦部形成的公共外切圆对应有第二外径。该第一内径和第二外径的差值的一半为上述静环1与动环2的单侧间隙。

该第一摩擦部、第二摩擦部用于进行配合形成摩擦副的端面为摩擦端M。

在本实施方式中，通过在静环1的第一内表面13、动环2的第二外表面23中至少之一上设置若干冷却润滑槽，增大了径向扶正滑动轴承静环1和动环2摩擦副之间的过流面积，冷却润滑流体的流动阻力减小，间隙流量增大，滑动摩擦热和流体中的磨粒均能及时被流体带走，有效避免了摩擦副耐磨材料(硬质合金、聚晶金刚石)温度过高和热龟裂现象的产生，同时减小了磨粒磨损，使得在流体冷却润滑条件下硬质合金或/和聚晶金刚石径向扶正滑动轴承工作正常，寿命延长。

在一个实施方式中，所述静环1的第一内表面13设置有沿着所述径向扶正滑动轴承的轴向纵长贯通的轴向冷却润滑槽31，所述轴向冷却润滑槽31的个数与所述径向扶正滑动轴承的轴向长度呈正比。

当所述径向扶正滑动轴承的轴向长度小于120毫米时，所述动环2的第二外表面23设置有1-6个轴向冷却润滑槽31。

参看图4、图6，一种摩擦件为硬质合金的径向扶正滑动轴承，其动环2带有2个矩形轴向冷却润滑槽31。

当所述径向扶正滑动轴承的轴向长度小于120毫米时，所述静环1的第一内表面13设置有1-6个轴向冷却润滑槽31。

参看图5、图6，一种摩擦件为聚晶金刚石的径向扶正滑动轴承，其静环1带有2个矩形轴向冷却润滑槽31。

在一个实施方式中，所述静环1的第一内表面13设置有沿着所述径向扶正滑动轴承的周向贯通的周向冷却润滑槽32，所述周向冷却润滑槽32的个数与所述径向扶正滑动轴承的直径呈正比。

当所述径向扶正滑动轴承的轴向长度大于150毫米时，所述动环2的第二外表面23设置有1-6个轴向冷却润滑槽31，并且所述动环2的第二外表面23设置有1-2个周向冷却润滑槽32。

参看图7、图9，一种摩擦件为硬质合金和聚晶金刚石复合的径向扶正滑动轴承，其动环2带有4个矩形轴向冷却润滑槽31和1个矩形周向冷却润滑槽32。

当所述径向扶正滑动轴承的轴向长度大于150毫米时，所述静环1的第一内表面13设置有1-6个轴向冷却润滑槽31，并且所述静环1的第一内表面13设置有1-2个周向冷却润滑槽32。

参看图8、图9，一种摩擦件为硬质合金和聚晶金刚石复合的径向扶正滑动轴承，其静环1带有4个矩形轴向冷却润滑槽31和1个矩形周向冷却润滑槽32。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以上所述仅为本实用新型的几个实施方式，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容，可以对本实用新型实施方式进行各种改动或变型而不脱离本实用新型的精神和范围。

Claims (9)

1.一种径向扶正滑动轴承，其特征在于，包括：静环和动环，

所述静环套设在所述动环的外部，所述静环包括整体呈环状的第一基体，所述第一基体具有相对的第一内表面和第一外表面，所述第一内表面沿着周向间隔设置有多个第一摩擦部，所述第一摩擦部的一端露出所述第一内表面；

所述动环包括整体呈环状的第二基体，所述第二基体具有相对的第二内表面和第二外表面，所述第二外表面沿着周向间隔设置有多个第二摩擦部，所述第二摩擦部的一端露出所述第二外表面；所述第一摩擦部与所述第二摩擦部形成径向滑动摩擦副，在所述径向扶正滑动轴承使用前，所述静环与所述动环之间形成的单侧间隙在0.1毫米至0.5毫米之间，所述第一内表面和/或所述第二外表面设置有若干冷却润滑槽。

2.如权利要求1所述的径向扶正滑动轴承，其特征在于：所述静环的第一内表面设置有沿着所述径向扶正滑动轴承的轴向纵长贯通的轴向冷却润滑槽，所述轴向冷却润滑槽的个数与所述径向扶正滑动轴承的轴向长度呈正比。

3.如权利要求2所述的径向扶正滑动轴承，其特征在于：当所述径向扶正滑动轴承的轴向长度小于120毫米时，所述静环的第一内表面设置有1-6个轴向冷却润滑槽。

4.如权利要求2所述的径向扶正滑动轴承，其特征在于：当所述径向扶正滑动轴承的轴向长度小于120毫米时，所述动环的第二外表面设置有1-6个轴向冷却润滑槽。

5.如权利要求1所述的径向扶正滑动轴承，其特征在于：所述静环的第一内表面设置有沿着所述径向扶正滑动轴承的周向贯通的周向冷却润滑槽，所述周向冷却润滑槽的个数与所述径向扶正滑动轴承的直径呈正比。

6.如权利要求5所述的径向扶正滑动轴承，其特征在于：当所述径向扶正滑动轴承的轴向长度大于150毫米时，所述静环的第一内表面设置有1-6个轴向冷却润滑槽，并且所述静环的第一内表面设置有1-2个周向冷却润滑槽。

7.如权利要求5所述的径向扶正滑动轴承，其特征在于：当所述径向扶正滑动轴承的轴向长度大于150毫米时，所述动环的第二外表面设置有1-6个轴向冷却润滑槽，并且所述动环的第二外表面设置有1-2个周向冷却润滑槽。

8.如权利要求1所述的径向扶正滑动轴承，其特征在于：所述冷却润滑槽的截面形状包括下述中的任意一种：圆弧、U形、V形、矩形、梯形。

9.如权利要求1所述的径向扶正滑动轴承，其特征在于：所述第一摩擦部、所述第二摩擦部的材料包括硬质合金、聚晶金刚石中的至少一种。

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