CN216842714U - 一种推靠式旋转导向钻井系统及其滑动轴承 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种推靠式旋转导向钻井系统及其滑动轴承，滑动轴承包括转子和定子，转子和定子均包括轴承基体和多个复合摩擦部，多个复合摩擦部沿圆周方向设于轴承基体，复合摩擦部包括基座和耐磨层，基座连接轴承基体，耐磨层连接基座；轴承基体沿圆周方向设有周向环形冷却润滑槽，和/或多个环形冷却润滑槽。上述滑动轴承可靠性高、使用寿命长，能满足恶劣工况条件下多种设备的使用需求。

Description

一种推靠式旋转导向钻井系统及其滑动轴承

技术领域

本申请涉及钻井系统技术领域，特别涉及一种滑动轴承。本申请还涉及一种具有该滑动轴承的推靠式旋转导向钻井系统。

背景技术

目前，具有PDC材质的复合摩擦部的滑动轴承越来越多地应用到机械设备中，提高了诸如石油矿场常用的涡轮钻具、旋转导向钻井系统、垂直钻井系统等装置工作的可靠性、维修周期和经济性。

现有技术中，由于我国PDC滑动轴承的研制起步晚，技术不配套，与国际先进水平相比，还存在诸如PDC滑动轴承结构设计不合理、没有商用的PDC复合摩擦部可用以及超硬材料滑动轴承加工工艺技术不成熟等亟需解决的问题。我国现有的滑动推力轴承(见图1，专利号：ZL202020509211.9，该滑动推力轴承包括第一转子1和第一定子2，第一转子1包括第一转子轴承基体101和多个第一PDC复合摩擦部5，第一定子2包括第一定子轴承基体201和多个第二PDC复合摩擦部6)、PDC径向扶正滑动轴承(见图2，专利号：ZL202020509786.0，该PDC径向扶正滑动轴承包括第二转子3和第二定子4，第二转子3包括第二转子轴承基体301和多个第四PDC复合摩擦部8，第二定子4包括第二定子轴承基体401和多个第三PDC复合摩擦部7)在石油钻井现场恶劣工况条件下工作时还存在龟裂现象，由于滑动轴承耐磨性差和PDC复合摩擦部焊接强度低，这会导致滑动轴承的工作寿命短，且存在PDC复合摩擦部掉落的风险，与国外同类产品相比还存在较大差距。因此，为了保证PDC滑动轴承能满足恶劣工况条件下多种设备的使用需求，本领域技术人员有必要适时提供一种可靠性高、使用寿命长的滑动轴承。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种滑动轴承，具有高耐磨性和高抗冲击强度，从而可以满足恶劣工况条件下多种设备的使用需求。本申请的另一目的是提供一种包括上述滑动轴承的推靠式旋转导向钻井系统。

为实现上述目的，本申请提供一种滑动轴承，包括转子和定子，转子和定子均包括轴承基体和多个复合摩擦部，多个复合摩擦部沿圆周方向设于轴承基体，复合摩擦部包括基座和耐磨层，基座连接轴承基体，耐磨层连接基座；轴承基体沿圆周方向设有周向环形冷却润滑槽，和/或多个环形冷却润滑槽。

在一些实施例中，轴承基体沿圆周方向间隔设有多个盲孔，全部复合摩擦部一一对应设于盲孔中。

在一些实施例中，全部环形冷却润滑槽一一对应连通盲孔，且环形冷却润滑槽的内径沿远离盲孔的方向渐扩。

在一些实施例中，盲孔与基座通过高频感应硬钎焊焊接，盲孔与基座之间的焊接半间隙为0.03mm～0.20mm。

在一些实施例中，基座远离耐磨层的端面设有倒角。

在一些实施例中，转子的复合摩擦部的直径等于定子的复合摩擦部的直径。

在一些实施例中，转子的耐磨层倒角后的有效直径大于或等于定子的耐磨层倒角后的有效直径。

在一些实施例中，耐磨层为聚晶金刚石微粉颗粒结聚而成的一体式结构，耐磨层的厚度为2.20mm～4.20mm，聚晶金刚石微粉颗粒的粒径分布范围为1μm～30μm。

本申请还提供一种推靠式旋转导向钻井系统，包括上述任一项所述的滑动轴承。

相对于上述背景技术，本申请实施例所提供的滑动轴承，包括转子和定子，转子和定子均包括轴承基体和多个复合摩擦部，其中，多个复合摩擦部沿圆周方向设于轴承基体上，也就是说，转子包括轴承基体及其上的多个复合摩擦部，定子也包括轴承基体及其上的多个复合摩擦部，该转子相对于定子转动，以实现滑动轴承在相应设备中的功能。进一步地，复合摩擦部包括基座和耐磨层，其中，基座连接轴承基体，耐磨层连接基座；此外，轴承基体沿圆周方向设有周向环形冷却润滑槽，和/或多个环形冷却润滑槽。这样一来，转子和定子通过二者的复合摩擦部接触相抵，并执行滑动摩擦动作，复合摩擦部的耐磨层具有极高的耐磨性和抗冲击强度，与此同时，周向环形冷却润滑槽，和/或多个环形冷却润滑槽的设置，能保证滑动轴承在恶劣工况工作过程中因不同复合摩擦部相互之间、复合摩擦部与磨粒之间摩擦产生的大量摩擦热能及时被冷却润滑介质带走，避免因温度过高导致复合摩擦部产生龟裂或热磨损，从而保证复合摩擦部的耐磨性不受摩擦热影响而降低，因此，上述滑动轴承尤其适合在冷却润滑介质中含有大量固相颗粒时的恶劣工况条件(如石油钻井现场)下工作。相较于传统滑动轴承，本申请实施例所提供的滑动轴承可靠性高、使用寿命长，能满足恶劣工况条件下多种设备的使用需求。

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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中轴向推力PDC滑动轴承结构示意图；

图2为现有技术中径向扶正PDC滑动轴承结构示意图；

图3为本申请实施例中第一种轴向推力PDC滑动轴承结构示意图；

图4为图3中PDC滑动轴承转子结构示意图；

图5为本申请实施例中第二种轴向推力PDC滑动轴承结构示意图；

图6为图5中PDC滑动轴承定子结构示意图；

图7为图3中PDC滑动轴承转子轴承基体结构示意图；

图8为图3中PDC滑动轴承转子PDC复合摩擦部结构示意图；

图9为图5中PDC滑动轴承定子轴承基体结构示意图；

图10为图5中PDC滑动轴承定子PDC复合摩擦部结构示意图；

图11为本申请实施例中第三种轴向推力PDC滑动轴承结构示意图；

图12为本申请实施例中第四种轴向推力PDC滑动轴承结构示意图；

图13为图12中PDC滑动轴承转子结构示意图；

图14为图12中PDC滑动轴承定子结构示意图；

图15为本申请实施例中第一种径向PDC滑动轴承结构示意图；

图16为本申请实施例中第二种径向PDC滑动轴承结构示意图；

图17为本申请实施例中第三种径向PDC滑动轴承结构示意图；

图18为本申请实施例中一种PDC滑动轴承总成结构示意图；

图19为图18中PDC滑动轴承转子总成结构示意图；

图20为图19中轴向推力PDC滑动轴承转子结构示意图；

图21为图19中径向PDC滑动轴承转子结构示意图；

图22为图15中径向PDC滑动轴承定子PDC复合摩擦部结构示意图；

图23为图15中径向PDC滑动轴承转子PDC复合摩擦部结构示意图。

其中：

1-第一转子、101-第一转子轴承基体、102-第一转子盲孔、

2-第一定子、201-第一定子轴承基体、202-第一定子盲孔、

3-第二转子、301-第二转子轴承基体、

4-第二定子、401-第二定子轴承基体、

5-第一PDC复合摩擦部、501-第一硬质合金基座、502-第一聚晶金刚石耐磨层、

6-第二PDC复合摩擦部、601-第二硬质合金基座、602-第二聚晶金刚石耐磨层、

7-第三PDC复合摩擦部、701-第三硬质合金基座、702-第三聚晶金刚石耐磨层、

8-第四PDC复合摩擦部、801-第四硬质合金基座、802-第四聚晶金刚石耐磨层、

9-第一环形冷却润滑槽、

10-第二环形冷却润滑槽、

11-第一周向环形冷却润滑槽、

12-第二周向环形冷却润滑槽、

13第三周向环形冷却润滑槽、

14-第四周向环形冷却润滑槽、

15-PDC滑动轴承总成径向转子周向环形冷却润滑槽、

16-PDC滑动轴承总成轴向推力转子环形冷却润滑槽、

17-转子总成、

18-定子总成、

19-径向转子、

20-轴向推力转子。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。

需要说明的是，下文所述的“上端、下端、左侧、右侧”等方位词都是基于说明书附图所定义的。

本申请实施例所提供的滑动轴承，包括转子和定子，转子和定子均包括轴承基体和多个复合摩擦部，其中，多个复合摩擦部沿圆周方向设于轴承基体上。也就是说，转子包括轴承基体及其上的多个复合摩擦部，定子也包括轴承基体及其上的多个复合摩擦部，转子与定子形成一对径向PDC滑动轴承或一对轴向推力PDC滑动轴承，该转子相对于定子转动，以实现相应滑动轴承在设备中的功能。

进一步地，复合摩擦部包括基座和耐磨层，其中，基座连接轴承基体，耐磨层连接基座。

此外，轴承基体沿圆周方向设有周向环形冷却润滑槽，和/或多个环形冷却润滑槽。

这样一来，转子和定子通过二者的复合摩擦部接触相抵，并执行滑动摩擦动作，复合摩擦部的耐磨层具有极高的耐磨性和抗冲击强度；与此同时，周向环形冷却润滑槽，和/或多个环形冷却润滑槽的设置，能保证滑动轴承在恶劣工况工作过程中因不同复合摩擦部相互之间、复合摩擦部与磨粒之间摩擦产生的大量摩擦热能及时被冷却润滑介质带走，避免因温度过高导致复合摩擦部产生龟裂或热磨损，从而保证复合摩擦部的耐磨性不受摩擦热影响而降低，因此，上述滑动轴承尤其适合在冷却润滑介质中含有大量固相颗粒时的恶劣工况条件(如石油钻井现场)下工作。

换言之，当转子相对于定子转动时，转子的复合摩擦部与定子的复合摩擦部之间发生摩擦，轴承基体沿圆周方向设置的周向环形冷却润滑槽和/或环形冷却润滑槽能够解决因温度过高而导致复合摩擦部产生龟裂或热磨损的问题，从而保证复合摩擦部的耐磨性不受摩擦热影响而降低。

相较于现有技术滑动轴承，本申请实施例所提供的滑动轴承可靠性高、使用寿命长，能满足恶劣工况条件下多种设备的使用需求。

在一些实施例中，某型号轴向推力PDC滑动轴承转子沿着圆周方向间隔均匀设置有12个截面形状为三角形的环形冷却润滑槽。

在一些实施例中，根据实际需要，转子和定子均沿着圆周方向设置有1-2个周向环形冷却润滑槽，周向环形冷却润滑槽与该转子或定子同轴设置。

这样的结构设计能保证滑动轴承在恶劣工况工作过程中因不同复合摩擦部相互之间、复合摩擦部与磨粒之间摩擦产生的大量摩擦热能及时被冷却润滑介质带走，避免因温度过高导致复合摩擦部产生龟裂或热磨损，从而保证复合摩擦部的耐磨性不受摩擦热影响而降低。

在一些实施例中，轴承基体沿圆周方向间隔设有多个盲孔，全部复合摩擦部一一对应设于盲孔中。

在转子或定子中，复合摩擦部通过高频感应硬钎焊工艺焊接固定在轴承基体的盲孔内。盲孔与基座通过高频感应硬钎焊焊接，盲孔与基座之间的焊接半间隙为0.03mm～0.20mm。

在一些实施例中，全部环形冷却润滑槽一一对应连通盲孔，且环形冷却润滑槽的内径沿远离盲孔的方向渐扩。

在一些实施例中，基座远离耐磨层的端面设有倒角。倒角尺寸为：距离c＝0.20mm，角度α＝45°。

上述结构设计能保证复合摩擦部安装于轴承基体盲孔时基座远离耐磨层一端的端面与轴承基体盲孔孔底紧紧贴合在一起，保证所有复合摩擦部焊接于轴承基体盲孔后露出轴承基体的高度一致，大大减小耐磨层的整形加工量，从而大幅降低制造成本。

在一些实施例中，转子的复合摩擦部的直径等于定子的复合摩擦部的直径。

在一些实施例中，转子的耐磨层倒角后的有效直径大于或等于定子的耐磨层倒角后的有效直径。

在一些实施例中，复合摩擦部具体为PDC复合摩擦部，其中，基座为硬质合金材质的一体式结构基座，耐磨层为聚晶金刚石微粉颗粒结聚而成的一体式结构耐磨层，且耐磨层的厚度为2.20mm～4.20mm，聚晶金刚石微粉颗粒的粒径分布范围为1μm～30μm。

下面结合具体的滑动轴承说明。

本申请实施例提供了第一种轴向推力PDC滑动轴承。如图3、图4、图7、图8和图10所示，轴向推力PDC滑动轴承包括：一个第一转子1和一个第一定子2。

第一转子1包括第一转子轴承基体101和多个第一PDC复合摩擦部5，第一转子轴承基体101在沿着圆周方向间隔均匀设置有12个第一转子盲孔102；第一PDC复合摩擦部5包括第一硬质合金基座501和第一聚晶金刚石耐磨层502；第一PDC复合摩擦部5的数量为12个，且一一对应设于第一转子盲孔102内，第一PDC复合摩擦部5通过高频感应硬钎焊工艺焊接固定在第一转子轴承基体101的第一转子盲孔102内。

第一定子2包括第一定子轴承基体201和多个第二PDC复合摩擦部6。

第一转子1沿着圆周方向间隔均匀设置有12个截面形状为三角形的第一环形冷却润滑槽9，第一环形冷却润滑槽9的数量与第一转子盲孔102相同，且全部第一环形冷却润滑槽9一一对应连通第一转子盲孔102，且第一环形冷却润滑槽9的内径沿远离第一转子盲孔102的方向渐扩。

这样的结构设计能保证滑动轴承在恶劣工况工作过程中因不同PDC复合摩擦部相互之间、PDC复合摩擦部与磨粒之间摩擦产生的大量摩擦热能及时被冷却润滑介质带走，避免因温度过高导致PDC复合摩擦部产生龟裂或热磨损，从而保证PDC复合摩擦部的耐磨性不受摩擦热影响而降低。

第一PDC复合摩擦部5的第一聚晶金刚石耐磨层502的厚度h＝2.60mm，第一聚晶金刚石耐磨层502的金刚石微粉颗粒均匀，粒径分布范围为20μm～25μm；第二PDC复合摩擦部6的第二聚晶金刚石耐磨层602的厚度h＝2.60mm，第二聚晶金刚石耐磨层602的金刚石微粉颗粒均匀，粒径分布范围为20μm～25μm。

这样的聚晶金刚石耐磨层的耐磨性高且表里如一(金刚石层上下各部分的耐磨性一致)，抗冲击强度高，在滑动轴承整形加工结束后其耐磨性不会降低。

需要说明的是，在第一转子1或第一定子2中，盲孔和与之对应的硬质合金基座之间采用银基钎料和硬钎剂及高频感应硬钎焊工艺焊接在一起，焊接半间隙为0.05mm，钎焊焊接温度：620℃～720℃。这样一来，轴承基体与PDC复合摩擦部之间为金相连接，焊接强度高，金刚石不会石墨化，其耐磨性不会受焊接工艺影响而降低。

在第一转子1或第一定子2中，PDC复合摩擦部的硬质合金基座远离聚晶金刚石耐磨层一端的边倒角尺寸为：距离c＝0.20mm，角度α＝45°。这样的结构设计能保证PDC复合摩擦部安装于轴承基体的盲孔时硬质合金基座远离聚晶金刚石耐磨层一端的端面与轴承基体盲孔孔底紧紧贴合在一起，保证所有PDC复合摩擦部焊接于轴承基体盲孔后露出轴承基体的高度一致，大大减小金刚石的整形加工量，从而大幅降低制造成本。

此外，第一PDC复合摩擦部5的第一聚晶金刚石耐磨层502边倒角后的有效直径d₁与第二PDC复合摩擦部6的第二聚晶金刚石耐磨层602边倒角后的有效直径d₂相等。

本申请实施例提供了第二种轴向推力PDC滑动轴承。如图5、图6、图8、图9和图10所示，轴向推力PDC滑动轴承包括：一个第一转子1和一个第一定子2。

第一转子1包括第一转子轴承基体101和多个第一PDC复合摩擦部5。

第一定子2包括第一定子轴承基体201，第一定子轴承基体201在沿着圆周方向间隔均匀设置有10个第一定子盲孔202；第二PDC复合摩擦部6的数量也为10个，且一一对应设于第一定子盲孔202内，第二PDC复合摩擦部6包括第二硬质合金基座601和第二聚晶金刚石耐磨层602；第二PDC复合摩擦部6通过高频感应硬钎焊工艺焊接固定在第一定子盲孔202内。

第一定子2沿着圆周方向间隔均匀设置有10个截面形状为三角形的第二环形冷却润滑槽10。第二环形冷却润滑槽10的数量与第一定子盲孔202相同，且全部第二环形冷却润滑槽10一一对应连通第一定子盲孔202，且第二环形冷却润滑槽10的内径沿远离第一定子盲孔202的方向渐扩。

这样的结构设计能保证滑动轴承在恶劣工况工作过程中因不同PDC复合摩擦部相互之间、PDC复合摩擦部与磨粒之间摩擦产生的大量摩擦热能及时被冷却润滑介质带走，避免因温度过高导致PDC复合摩擦部产生龟裂或热磨损，从而保证PDC复合摩擦部的耐磨性不受摩擦热影响而降低。

第一PDC复合摩擦部5的第一聚晶金刚石耐磨层502的厚度h＝2.60mm，聚晶金刚石耐磨层金刚石微粉颗粒均匀，粒径分布范围为20μm～25μm；第二PDC复合摩擦部6的第二聚晶金刚石耐磨层602的厚度h＝2.60mm，聚晶金刚石耐磨层金刚石微粉颗粒均匀，粒径分布范围为20μm～25μm。

这样的聚晶金刚石耐磨层的耐磨性高且表里如一(金刚石层上下各部分的耐磨性一致)，抗冲击强度高，在滑动轴承整形加工结束后其耐磨性不会降低。

需要说明的是，在第一转子1或第一定子2中，盲孔和与之对应的硬质合金基座之间采用银基钎料和硬钎剂及高频感应硬钎焊工艺焊接在一起，焊接半间隙为0.05mm，钎焊焊接温度：620℃～720℃。这样一来，轴承基体与PDC复合摩擦部之间为金相连接，焊接强度高，金刚石不会石墨化，其耐磨性不会受焊接工艺影响而降低。

在第一转子1或第一定子2中，PDC复合摩擦部的硬质合金基座远离聚晶金刚石耐磨层一端的边倒角尺寸为：距离c＝0.20mm，角度α＝45°。这样的结构设计，能保证PDC复合摩擦部安装于轴承基体的盲孔时硬质合金基座远离聚晶金刚石耐磨层一端的端面与轴承基体盲孔孔底紧紧贴合在一起，保证所有PDC复合摩擦部焊接于轴承基体盲孔后露出轴承基体的高度一致，大大减小金刚石的整形加工量，从而大幅降低制造成本。

此外，第一PDC复合摩擦部5的第一聚晶金刚石耐磨层502边倒角后的有效直径d₁与第二PDC复合摩擦部6的第二聚晶金刚石耐磨层602边倒角后的有效直径d₂相等。

本申请实施例提供了第三种轴向推力PDC滑动轴承。如图4、图6至图11所示，轴向推力PDC滑动轴承包括：一个第一转子1和一个第一定子2。

第一转子1包括第一转子轴承基体101和多个第一PDC复合摩擦部5，第一转子轴承基体101在沿着圆周方向间隔均匀设置有12个第一转子盲孔102；第一PDC复合摩擦部5包括第一硬质合金基座501和第一聚晶金刚石耐磨层502；第一PDC复合摩擦部5通过高频感应硬钎焊工艺焊接固定在轴承基体第一转子盲孔102内。

第一定子2包括第一定子轴承基体201和多个第二PDC复合摩擦部6，第一定子轴承基体201在沿着圆周方向间隔均匀设置有10个第一定子盲孔202；第二PDC复合摩擦部6包括第二硬质合金基座601和第二聚晶金刚石耐磨层602；第二PDC复合摩擦部6通过高频感应硬钎焊工艺焊接固定在第一定子盲孔202内。

第一转子1沿着圆周方向间隔均匀设置有12个截面形状为三角形的第一环形冷却润滑槽9；第一定子2沿着圆周方向间隔均匀设置有10个截面形状为三角形的第二环形冷却润滑槽10。

第一PDC复合摩擦部5的第一聚晶金刚石耐磨层502的厚度h＝2.60mm，聚晶金刚石耐磨层金刚石微粉颗粒均匀，粒径分布范围为20μm～25μm；第二PDC复合摩擦部6的第二聚晶金刚石耐磨层602的厚度h＝2.60mm，聚晶金刚石耐磨层金刚石微粉颗粒均匀，粒径分布范围为20μm～25μm。

需要说明的是，在第一转子1或第一定子2中，盲孔和与之对应的硬质合金基座之间采用银基钎料和硬钎剂及高频感应硬钎焊工艺焊接在一起，焊接半间隙为0.05mm，钎焊焊接温度：620℃～720℃。

在第一转子1或第一定子2中，PDC复合摩擦部的硬质合金基座远离聚晶金刚石耐磨层一端的边倒角尺寸为：距离c＝0.20mm，角度α＝45°。

此外，第一PDC复合摩擦部5的第一聚晶金刚石耐磨层502边倒角后的有效直径d₁与第二PDC复合摩擦部6的第二聚晶金刚石耐磨层602边倒角后的有效直径d₂相等。

本申请实施例提供了第四种轴向推力PDC滑动轴承。如图8、图10、图12、图13和图14所示，轴向推力PDC滑动轴承包括：一个第一转子1和一个第一定子2。

第一转子1包括第一转子轴承基体101和多个第一PDC复合摩擦部5，第一PDC复合摩擦部5包括第一硬质合金基座501和第一聚晶金刚石耐磨层502；第一定子2包括第一定子轴承基体201和多个第二PDC复合摩擦部6，第二PDC复合摩擦部6包括第二硬质合金基座601和第二聚晶金刚石耐磨层602。

第一转子1沿着圆周方向设置有1个截面形状为矩形的第一周向环形冷却润滑槽11；第一定子2沿着圆周方向设置有1个截面形状为矩形的第二周向环形冷却润滑槽12。

第一PDC复合摩擦部5的第一聚晶金刚石耐磨层502的厚度h＝2.60mm，聚晶金刚石耐磨层金刚石微粉颗粒均匀，粒径分布范围为20μm～25μm；第二PDC复合摩擦部6的第二聚晶金刚石耐磨层602的厚度h＝2.60mm，聚晶金刚石耐磨层金刚石微粉颗粒均匀，粒径分布范围为20μm～25μm。

在第一转子1或第一定子2中，盲孔和与之对应的硬质合金基座之间采用银基钎料和硬钎剂及高频感应硬钎焊工艺焊接在一起，焊接半间隙为0.05mm，钎焊焊接温度：620℃～720℃。

在第一转子1或第一定子2中，PDC复合摩擦部的硬质合金基座远离聚晶金刚石耐磨层一端的边倒角尺寸为：距离c＝0.20mm，角度α＝45°。

此外，第一PDC复合摩擦部5的第一聚晶金刚石耐磨层502边倒角后的有效直径d₁与第二PDC复合摩擦部6的第二聚晶金刚石耐磨层602边倒角后的有效直径d₂相等。

本申请实施例提供了第一种径向PDC滑动轴承。如图15、图22和图23所示，径向PDC滑动轴承包括：一个第二转子3和一个第二定子4。

第二转子3包括第二转子轴承基体301和多个第四PDC复合摩擦部8，第二定子4包括第二定子轴承基体401和多个第三PDC复合摩擦部7。

第二转子3沿着圆周方向设置有1个截面形状为梯形的第三周向环形冷却润滑槽13。当然，参照第一转子1的结构，第二转子3也设有第二转子盲孔，用于供第四PDC复合摩擦部8焊接固定。

本申请实施例提供了第二种径向PDC滑动轴承。如图16、图22和图23所示，径向PDC滑动轴承包括：一个第二转子3和一个第二定子4。

第二转子3包括第二转子轴承基体301和多个第四PDC复合摩擦部8，第二定子4包括第二定子轴承基体401和多个第三PDC复合摩擦部7。

第二定子4沿着圆周方向设置有1个截面形状为梯形的第四周向环形冷却润滑槽14。当然，参照第一定子2的结构，第二定子4也设有第二定子盲孔，用于供第三PDC复合摩擦部7焊接固定。

本申请实施例提供了第三种径向PDC滑动轴承。如图17、图22和图23所示，径向PDC滑动轴承包括：一个第二转子3和一个第二定子4。

第二转子3包括第二转子轴承基体301和第四PDC复合摩擦部8，第二定子4包括第二定子轴承基体401和第三PDC复合摩擦部7。

第二转子3沿着圆周方向设置有1个截面形状为梯形的第三周向环形冷却润滑槽13；第二定子4沿着圆周方向设置有1个截面形状为梯形的第四周向环形冷却润滑槽14。

在第一种径向PDC滑动轴承、第二种径向PDC滑动轴承和第三种径向PDC滑动轴承中，第三PDC复合摩擦部7和第四PDC复合摩擦部8二者的聚晶金刚石耐磨层的厚度h＝2.60mm，聚晶金刚石耐磨层金刚石微粉颗粒均匀，粒径分布范围为20μm～25μm；轴承基体与PDC复合摩擦部之间采用银基钎料和硬钎剂及高频感应硬钎焊工艺焊接在一起，焊接半间隙为0.05mm，钎焊焊接温度：620℃～720℃；PDC复合摩擦部的硬质合金基座远离聚晶金刚石耐磨层一端的边倒角尺寸为：距离c＝0.20mm，角度α＝45°；与此同时，参照第一PDC复合摩擦部5和第二PDC复合摩擦部6的结构，第三PDC复合摩擦部7包括第三硬质合金基座701和第三聚晶金刚石耐磨层702，第四PDC复合摩擦部8包括第四硬质合金基座801和第四聚晶金刚石耐磨层802，第四PDC复合摩擦部8的直径D₆与第三PDC复合摩擦部7的直径D₅相等，如图22和图23所示。

本申请实施例提供了一种推靠式旋转导向钻井系统，包括上述具体实施例所描述的滑动轴承。

具体地，本申请实施例提供了应用于推靠式旋转导向钻井系统的一种PDC滑动轴承总成。如图8、图10、图18、图19、图20、图21、图22和图23所示，PDC滑动轴承总成包括：一个转子总成17和一个定子总成18。

转子总成17包括径向转子19和轴向推力转子20；径向转子19包括轴承基体和第四PDC复合摩擦部8，轴向推力转子20包括轴承基体和第一PDC复合摩擦部5。

定子总成18包括第二PDC复合摩擦部6、第三PDC复合摩擦部7等。

径向转子19沿着圆周方向设置有2个截面形状为梯形的PDC滑动轴承总成径向转子周向环形冷却润滑槽15；轴向推力转子20沿着圆周方向设置有截面形状为矩形的PDC滑动轴承总成轴向推力转子环形冷却润滑槽16。

第一PDC复合摩擦部5、第二PDC复合摩擦部6、第三PDC复合摩擦部7和第四PDC复合摩擦部8的聚晶金刚石耐磨层的厚度h＝2.60mm，聚晶金刚石耐磨层金刚石微粉颗粒均匀，粒径分布范围为20μm～25μm。

轴承基体与PDC复合摩擦部之间采用银基钎料和硬钎剂及高频感应硬钎焊工艺焊接在一起，焊接半间隙为0.05mm，钎焊焊接温度：620℃～720℃。

PDC复合摩擦部的硬质合金基座远离聚晶金刚石耐磨层一端的边倒角尺寸为：距离c＝0.20mm，角度α＝45°。

第四PDC复合摩擦部8的直径D₆与第三PDC复合摩擦部7的直径D₅相等。

第一PDC复合摩擦部5的聚晶金刚石耐磨层边倒角后的有效直径d₁大于第二PDC复合摩擦部6的聚晶金刚石耐磨层边倒角后的有效直径d₂，二者差值d₁-d₂＝0.6mm。这样的结构设计，能保证旋转导向钻井系统在定向钻进时第一PDC复合摩擦部5的第一聚晶金刚石耐磨层502与第二PDC复合摩擦部6的第二聚晶金刚石耐磨层602同步均匀磨损，避免了因偏心运动而发生转子第一PDC复合摩擦部5与定子第二PDC复合摩擦部6之间的碰幢。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本申请所提供的推靠式旋转导向钻井系统及其滑动轴承进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种滑动轴承，其特征在于，包括转子和定子，所述转子和所述定子均包括轴承基体和多个复合摩擦部，多个所述复合摩擦部沿圆周方向设于所述轴承基体，所述复合摩擦部包括基座和耐磨层，所述基座连接所述轴承基体，所述耐磨层连接所述基座；所述轴承基体沿圆周方向设有周向环形冷却润滑槽，和/或多个环形冷却润滑槽。

2.如权利要求1所述的滑动轴承，其特征在于，所述轴承基体沿圆周方向间隔设有多个盲孔，全部所述复合摩擦部一一对应设于所述盲孔中。

3.如权利要求2所述的滑动轴承，其特征在于，全部所述环形冷却润滑槽一一对应连通所述盲孔，且所述环形冷却润滑槽的内径沿远离所述盲孔的方向渐扩。

4.如权利要求2所述的滑动轴承，其特征在于，所述盲孔与所述基座通过高频感应硬钎焊焊接，所述盲孔与所述基座之间的焊接半间隙为0.03mm～0.20mm。

5.如权利要求1-4任意一项所述的滑动轴承，其特征在于，所述基座远离所述耐磨层的端面设有倒角。

6.如权利要求1-4任意一项所述的滑动轴承，其特征在于，所述转子的所述复合摩擦部的直径等于所述定子的所述复合摩擦部的直径。

7.如权利要求1-4任意一项所述的滑动轴承，其特征在于，所述转子的所述耐磨层倒角后的有效直径大于或等于所述定子的所述耐磨层倒角后的有效直径。

8.如权利要求1-4任意一项所述的滑动轴承，其特征在于，所述耐磨层为聚晶金刚石微粉颗粒结聚而成的一体式结构，所述耐磨层的厚度为2.20mm～4.20mm，所述聚晶金刚石微粉颗粒的粒径分布范围为1μm～30μm。

9.一种推靠式旋转导向钻井系统，其特征在于，包括如权利要求1-8任意一项所述的滑动轴承。

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