DE2916347C3 - Lagerstuhl für Direktantriebe von Tiefbohrmeißeln o.dgl. in einem Bohrloch arbeitenden Werkzeugen oder Geräten - Google Patents

Lagerstuhl für Direktantriebe von Tiefbohrmeißeln o.dgl. in einem Bohrloch arbeitenden Werkzeugen oder Geräten

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Lagersuhl für Direktantriebe von Tiefbohrmeißeln od. dgl. in einem Bohrloch arbeitenden Werkzeugen oder Geräten in einer Ausgestaltung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei Lagerstühlen dieser Art haben die Axiallager hohe Axialkräfte aufzunehmen, die aus der Meißelbelastung resultieren und je nach Art des Gesteins und Art der Bohrvergänge über die Zeit eine mehr oder weniger gleichmäßige oder auch stark schwankende Größe haben. Die spezifische Belastung der Axiallager wächst dabei mit abnehmendem Durchmesser der Lagerstühle und erreicht besonders kritische Werte bei Lagerstuhldurchmessern gleich oder unter 33A".
Bekannte Lagerstühie besitzen als Axiallager Kugellager mit Stahl- oder Hartmetallkugeln, die in beiden Richtungen wirkende Axialkräfte aufnehmen. Die Radiallager stehen unter üblicherweise geringeren Belastungen und bestehen bei bekannten Lagerstuhlausführungen aus Gleitlagern mit Laufflächen aus Gummi auf der Statorseite und Chrom od. dgl. auf der Rotorseite. Sowohl die Axial-, als auch die Radiallager sind hohem Verschleiß ausgesetzt, der durch die Wirkung von Gesteinspartikeln in dem die Lager durchspülenden Bohrspülmedium verstärkt wird. Eine Anordnung der Lager in abgedichteten, z. B. mit öl gefüllten Bereichen des Ringraumes scheiterte bisher an zu großen Leckverlusten. Bei von Bohrspülmedium durchströmten Lagern treten neben dem Verschleiß schwerwiegende Probleme bei der Beherrschung des Anteils an Bohrspülmedium auf, der den Lagerbereich durchströmt und dementsprechend der Umspülung des Werkzeugs entzogen wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Lagerstuhl der eingangs genannten Art zu schaffen, der besonders hohen spezifischen statischen sowie dynamischen Belastungen standhält und bei wesentlich verringertem Verschleiß eine präzise Lagerung sicherstellt
Zur Lösung dieser Aufgabe ist der Lagerstuhl nach der Erfindung in erster Linie dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Axiallager aus Formkörpern mit einer deren Lauffläche bzw. -flächen einnehmenden Lagerschicht aus in eine Verbundmasse eingebetteten Diamantpartikeln bestehen. Eine derartige Lagerschicht hat vorzugsweise eine Dicke von etwa 03 bis 2 mm, während ferner die Diamantpartikel der Lagerschicht aus natürlichen, synthetischen oder polykristallin gesinterten Diamantkörnern mit einer Körnung im Bereich von etwa 105 bis 600 μπι, insbesondere im Bereich von etwa 250 bis 300 μπι, bestehen können. Vorzugsweise liegt die Diamantkonzentration in der Lagerschicht im Bereich von etwa 120 bis 200K und beträgt insbesondere etwa 150 K.
Die erfindungsgemäße Lagerstuhlausführung erbringt überraschend günstige Eigenschaften hinsichtlich Belastbarkeit, Verschleißfestigkeit und Präzision der Lagerung. Diamantmaterial findet wegen seiner Härte in der Tiefbohrtechnik in Form mehr oder weniger großer Einzelkristalle oder in Form von polykristallinen
gesinterten Konglomeraten for Schneid- und Zerkleinerungszwecke vielfache Anwendung. Bei Verwendung von Diamantpartikeln für Lager war wegen deren Härte eine den Erfordernissen von Lagern gerade entgegengesetzte Wirkung solcher Oberharter Partikel 5 bei Relativbewegungen zueinander entlang von Gleitflächen, nämlich eine abrasive Selbstzerstörung, zu erwarten. Entgegen allen Erwartungen bilden jedoch die Diamantpartikel ein tragendes Gitterwerk mit sich aufeinander einschleifenden Lagerflächenbereichen in I ο der Lauffläche aus, die einandergleitend überlaufen und besonders hohe Belastungen bei minimalem Verschleiß aufnehmen, obgleich die Diamantpartikel mit ihren sich beim Laufen des Lagers anschleifenden Lagerflächenbereichen nur einen Teil der Gesamtlauffläche des Lagers, zudem in unregelmäßiger Flächenform und Verteilung, nehmen und die Lagerkräfte praktisch nur an einer Vielzahl von diskreten Lagerflächenbereichen von Diamant zu Diamant innerhalb der einander übergleitenden Laufflächen übertragen werden. Die Belastungsfähigkeit bleibt auch bei fortschreitendem aneinander Abschleifen der Diamantpartikel erhalten, auch wenn sich dabei die Konfiguration der tragenden Lagerflächenbereiche der Diamantpartikel fortlaufend ändert. Dies gilt jedenfalls so lange, als die Summe aller tragenden Lagerflächenbereiche der Diamantpartikel nicht unter ein Mindestmaß absinkt. Trotz der mit der Härte von Diamant einhergehenden Sprödigkeit dieses Materials ist festzustellen, daß die Lagerschicht auch in der Lage ist, unerwartet hohe Stoßbelastungen beschädigungsfrei aufzunehmen, was auf die diskrete Einbettung der Diamantpartikel in die Verbundmasse der Lagerschicht zurückzuführen sein dürfte, die in soweit wie ein Ausgleichselement wirkt und ohne Zerstörung des tragenden Diamant-Gitterwerks den einzelnen Diamantpartikeln minimale ausgleichende Lageränderungen erlaubt
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der die Lagerschicht tragende Formkörper aus einer metallischen Hartlefnerung oder auch aus einem gesinterten Hartstoff wie Karbid mit einer Verbundmasse aus Bindemetall, z.B. Kobalt, Nickel, Messing od.dgl. bestehen und die Lagerschicht auf diesem durch Aufsintern oder durch Auflöten od. dgl. erfolgendes Befestigen von vorgefertigten Lagerschichtkörpern angebracht sein. Stattdessen kann die Lagerschicht auch bei der Formgebung des Formkörpers durch Anreicherung von Diamantpartikeln in deren Laufflächenzone gebildet sein, so daß die Lagerschicht zugleich beim Sintern oder Gießen des Formkörpers mitgebildet wird, so
Der Formkörper kann ferner für sich oder mitsamt der Lagerschicht aus einem Stück bestehen, insbesondere aber bei größeren Lagern auch aus mehreren Teilen zu einer Einheit zusammengefügt sein. Dies eröffnet auch für große Lager eine preisgünstige Herstellbarkeit, ss
Vorteilhaft sind in der Lagerschicht, gegebenenfalls auch über diese hinaus bis in den Formkörper hineinreichende nutförmige Durchflußkanäle für einen mengenmäßig definierten Durchtritt von Buhrspülmedium von einer Laufflächenseite zur anderen vorgesehen, mit deren Hilfe nicht nur eine Kühlung der Diämantpartikel herbeiführbar ist, sondern auch dem Lager die Funktion einer Strömungsdrossel vermittelbar ist, durch die die Abzweigmenge an Bohrspülmedium während des gesamten Betriebs des Lagerstuhls in vorbestimmten geringen Grenzen gehalten werden kann. Für die Herbeiführung einer zusätrüchen Drosselfunktion ist es fernerhin vorteilhaft wenn zumindest eines der einem Axiallager oder einer Axiallagergnippe des Lagerstuhis vor- oder nachgeordneten Radiallager seinerseits aus Formkörpern mit Laufflächen aus einer Diamant-Lagerschicht besteht, auch wenn wegen der geringeren Lagerkräfte auf Radiallager in einem Lagerstuhl dies sonst nicht nötig wäre.
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Gegenstands der Erfindung näher veranschaulicht In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 eine schematische, abgebrochene Darstellung eines Lagerstuhls nach der Erfindung in einem axialen Halbschnitt,
F i g, 2 eine Teilschnittdarstellung ähnlich F i g. 1 einer abgewandelten Ausführung,
F i g. 3 und 4 Teilschnittdarstellungen ähnlich F i g. 2 weiterer abgewandelten Ausführung,
F i g. 5 bis 8 Einzelschnittdarstellungen durch unterschiedliche Ausgestaltungen von Axiallagern in einem Lagerstuhl nach der Erfindung und
Fig.9 und 10 Vorderansichten von Axiallagerringen zur Veranschaulichung von Durchfluuicanälen in deren Lagerschicht
Die F i g. 1 bis 4 zeigen, insoweit zunächst übereinstimmend, jeweils einen Lagerstuhl für Direktantriebe von Tiefbohrmeißeln od. dgl. in einem Bohrloch arbeitenden Werkzeugen, der aus zwei koaxial ineinander angeordneten Rohrschalen 1, 2 besteht Die Rohrschale 1 bildet ein Lagergehäuse, das an seinem oberen bzw. dem Werkzeug abgewandten Ende mit dem Stator des nicht näher dargestellten Direktantriebs oder auch einem Rohrstrang verbindbar ist Dieses Lagergehäuse besteht in F i g. 1 aus mehreren untereinander verbundenen, insbesondere verschraubten rohrförmigen Gehäuseabschnitten 3, 4, 5. Entsprechende, wenngleich in der Formgestalt abweichende Rohrgehäuseabschnitte sind in den F i g. 2 bis 4 mit 4' und 5' bezeichnet
Die Rohrschale 2 bildet eine einerseits mit dem Rotor des Direktantriebs und andererseits mit dem ebenfalls nicht näher dargestellten Werkzeug verbindbare Welle, deren Außenseite mit der Innenseite des Lagergehäuses 1 einen Ringspalt 6 begrenzt In diesem Ringspalt sind bei der Ausführung nach F i g. 1 ein oberes und ein unteres Radiallager 7, 8 angeordnet zwischen denen sich zwei Axiallager 9, 10 befinden. Das obere Axiallager 9 tritt in Lagerfunktion, wenn die resultierenden Axialkräfte bestrebt sind, das Lagergehäuse 1 und die Welle 2 ineinanderzuschieben, und das untere Axiallager 10 übernimmt seine Lagerfunktion, wenn die resultierenden Axialkräfte die Teile 1,2 auseinanderzuziehen suchen. Zur Übernahme dieser wechselnden Axiallagerung ist die Welle 2 relativ zum Lagergehäuse 1 zusätzlich zu seiner Drehbeweglichkeit auch noch bejreiizt axial verschieblich.
Die Lagerstuhlausführung nach F i g. 2 zeigt eine Lageranordnung mit nur einem oberen Radiallager 7 und darunter angeordneten Axiallagern 9, 10. Die Lagerstuhlausführungen nach F i g. 3 und 4 besitzen eine Lageranordnung rn;' nur einem unteren Radiallager 8 und einer Parallelanordnung von Axiallagern 9', 10', von denen die Lager 10' in Fig.3 Lagerfunktion erfüllen, während dies in F i g. 4 durch die Lager 9* erfolgt. Die in F i g. 1 bis 4 veranschaulichten Axial- und Radiallager 7, 8, 9, 10, 9', 10' sind solche aus Formkörpern mit einer deren Lauffläche bzv -flächen einnehmenden Lagerschicht aus in eine Verbundmasse eingebetteten Diamantpartikeln. Bei den Radiallagern 7, 8 bestehen die Formkörper aus Hohlzvlinderabschnitten 11.12. von
denen der koaxial innenliegende Formkörper 11 an seiner Außenumfangsfläche und der außenliegende Formkörper 12 an seiner Innenumfangsfläche jeweils eine Lagerschicht 13,14 aufweisen. Bei dem Axiallager 9 haben die Formkörper 15,16 die Form von Kreisringabschnitten, die im Bereich ihrer wechselseitig in Lagereingriff kommenden Laufflächen an ihren einander zugewandten Stirnseiten mit einer Lageschicht 17 bzw. 18 versehen sind. Das Axiallager 10 ist aus gleichförmigen, wenngleich umgekehrt angeordneten Teilen 15', 17' bzw. 16', 18' aufgebaut
Die Axiallager 9', 10' in Fig. 3 und 4 bestehen aus Formkörpern 19,20 mit jeweils einseitiger Lagerschicht 21 bzw. 22 und aus Formkörpern 23 mit jeweils doppelseitiger Lagerschicht 24.
Die Fig.5 veranschaulicht in vergrößerter Darstellung ein Axiallager 9, wie es in Fig. 1 Anwendung findet. Wie die Darstellung schematisch andeutet, enthält die Lagerschicht 18 des Formkörpers 16 Diamanipartikei mit verhältnismäßig großer Körnung, d. h. einem Wert in der oberen Hälfte des erfindungsgemäß bevorzugten Körnungsbereiches von 105 bis 600 μπι. Die Lagerschicht 17 des Formkörpers 19 besitzt, wie ebenfalls schematisch angedeutet ist, Diamantpartikel mit einer Körnung, deren Wert in der unteren Hälfte des vorgenannten Körnungsbereichs liegt. Ferner ist die Lagerschicht 18 als in etwas größerer Dicke ausgeführt dargestellt, als dies bei der Lagerschicht 17 der Fall ist. Beide Lagerschichten bewegen sich jedoch in dem erfindungsgemäß bevorzugten Dickenbereich von etwa 0,3 bis 2 mm. Auch die Diamantkonzentration in beiden Lagerschichten liegt in dem erfindungsgemäß bevorzugten Bereich von 120 bis 200K.
Bei der Ausgestaltung eines Lagers 9 in F i g. 6 haben die Lagerschichten 17, 18 eine in der Dicke, der Körnung der Diamantpartikel und der Diamantkonzentration gleiche Ausbildung. Beide Lagerschichten 17, 18 in F i g. 6 haben Diamantpartikel mit einer Körnung von beispielsweise 250 μπι.
Bei dem Lager 9 in F i g. 7 unterscheiden sich die Lagerschichten 17, 18 von denen nach Fig.6 in einer
Lagerschichten gleichen, etwas größeren Körnung der Diamantpartikel, z. B. in der Größenordnung von etwa 400 um.
Bei dem in Fig.8 dargestellten Lager ist ein Formkörper 23 mit doppelseitigen Lagerschichten 24 veranschaulicht, dem oberseitig ein Formkörper 19 mit einer Lagerschicht 21 und unterseitig ein Formkörper 20 mit einer Lagerschicht 22 zugeordnet ist, die im Gegensatz zu den Lageranordnungen in F i g. 3 und 4 in jeweils gleichzeitigem Lagereingriff dargestellt sind. Die Lagerschichten 24 entsprechen in ihrem Aufbau etwa den Lagerschichten 18 in F i g. 5 und 7, während die Lagerschichten 21, 22 den Lagerschichten 17 in F i g. 5 und 6 entsprechen.
Entsprechende Lagerschichtausbiidungen haben auch die Lagerschichten 13,14 von Radiallagern 7 bzw. 8, die in Einzeldarstellung nicht noch einmal veranschaulicht sind
Wie dies die Fig.9 erkennen läßt, können in der Lagerschicht 18 des Formkörpers 16 Durchflußkanäle 25 für einen mengenmäßig definierten Durchtritt von Bohrspülmedium von einer Lauffiächenseite zur anderen vorgesehen sein. Diese sind bei dem Beispiel nach Fig.9 radial ausgerichtet und geradlinig gestaltet Schließt wie in Fig.9 die !.agerschicht 18 auf ihrer Laufflächenseite bündig mit dem danebenliegenden Teil 26 des Formkörpers 16 ab, so erstrecken sich die Durchflußkanäle 25 über die Lagerschicht 18 hinaus auch durch den benachbarten Bereich 26 des Formkörpers 16.
Bei der Darstellung in Fig. 10 eines Formkörpers 19 gemäß F i g. 8, bei der die Lagerschicht 21 erhaben auf der Laufflächenseite des Formkörpers 19 angeordnet ist, sind Durchflußkanäle 27 vorgesehen, die bogenförmig verlaufen und lediglich vom Innenrand zum Außenrand der Lagerschicht 21 führen.
Bei Radiallagern können entsprechende DurchfluD-kanäle vorgesehen sein, die nicht näher veranschaulicht sind und sich parallel zur Lagerachse und geradlinig über die Höhe der Lagerschichten 13, 14 bzw. der Formkörper 11, 12 erstrecken. Stattdessen können die Durchflußkanäle auch z. B. schraubenlinienförmig in den Lagerschichten 13,14 ausgebildet sein.
Die die Lagerschicht jeweils tragenden Formkörper
können aus einer metallischen Hartiegierung bestehen, sind jedoch vorzugsweise aus einem gesinterten Hartstoff, z. B. Wolframkarbid, Tantalkarbid, Titankarbid etc. unter Verwendung einer Verbundmasse aus einem Bindemetall, z. B. Kobald, Nickel, Messing, Bronze od. dgl. hergestellt. Die jeweilige Lagerschicht kann bei der pulvermetallurgischen Sinterung der Formkörper an bzw. in diesem ausgebildet werden, indem z. B. in der Sinterform an geeigneter Stelle eine Mischung aus den Diamantpartikeln und einem Bindemetallpulver angebracht und anschließend Karbid- und Bindemetallpulver für dieses in die Form eingebracht werden. Nach dem Sitrtem bilden dann der Formkörper und die Lagerschicht eine Baueinheit. Es ist auch möglich, in der Sinterform lediglich an der für die Lagerschicht vorgesehenen Stelle Diamantpartikel für sich in entsprechender Menge vorzusehen und ohne gesondertes Bindemetall für die Diamantpartikel anschließend in die Sinterform Karbid- und Bindemetallpulver für dieses einzubringen. In diesem Falle bildet das Material für den Formkörper zugleich die Verbundmasse für die Lagerschicht die gewissermaßen durch Anreicherung mit den Diamantpartikeln gebildet
Statt dessen ist es auch möglich, die Lagerschicht für
sich als Formkörper oder Formteilkörper herzustellen und anschließend auf einen ebenfalls für sich hergestellten Formkörper anzubringen, z. B. aufzulöten, aufzukleben etc. Eine solche gesonderte Herstellung und anschließende Verbindung der Teile empfiehlt sich in Fällen, in denen eine fixierte Einbringung einer Lagerschichtmasse in einer Form für die Herstellung der Formkörper nicht oder nur schwierig möglich ist
Die Formkörper können in einem Stück hergestellt sein, was insbesondere bei einfachen Formen und kleineren Teilen keine Schwierigkeiten bereitet Bei größeren Formkörpern oder solchen etwas komplizierterer Formgestaltung besteht auch die Möglichkeit die Formkörper aus mehreren Teilformkörpern zusammenzusetzen, die jeweils für sich hervor gesondert hergestellt wurden.
Welche Gestalt die Teilformkörper bei einem derartigen zusammensetzenden Herstellen haben sollten, richtet sich nach der Formgestalt des Formkörpers. Bei Radiallagern besteht beispielsweise die Möglichkeit deren Formkörper aus axial aneinandergrenzenden Ringen zusammenzusetzen, während bei Axiallagern mit ringförmigen Formkörpern diese aus Kreisringsegmenten zusammensetzbar sind.
Die dargestellten Lagerausbildungen und Zusammenstellungen bilden lediglich Beispiele, die in mannigfacher Hinsicht abwandelbar sind, je nachdem, welche speziellen Gegebenheiten bei einem Lagerstuhl vorliegen. So ist es L. B. denkbar, Axial- und Radiallager zu kombinieren, d. h. einen Formkörper für ein Axiallager einteilig mit einem entsprechenden Ansatzbereich zugleich auch als Formkörper für das Radiallager zu versehen, wobei die Formkörper für ein solches kombiniertes Axial-Radiallager an ihrer Lauffläche für die Axiallagerung mit einer Lagerschicht in obigem Sinne versehen sind. Auch an den Laufflächen für die
Radiallagerung können Lagerschichten mit Diamantpartikein vorgesehen sein, jedoch kann es dort auch genügen, die Formkörper mit von diesen selbst gebildeten Laufflächen einzusetzen, insbesondere wenn die Formkörper aus einem Hartmetall bzw. Sinterkarbid bestehen.
Wenn im Vorstehenden die Lager im Zusammenhang mit Lagerstühien für Direktantriebe beschrieben wurden, so versteht sich, daß solche Lager generell in in Tiefbohrungen eingesetzten Geräten und Werkzeugen Anwendung finden können, in denen die Lager unter ähnlichen Bedingungen arbeiten und belastet sind.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:
1. LagerstuhJ für Direktantriebe von Tiefbohrmei-BeIn od. dgl. in einem Bohrloch arbeitenden Werkzeugen oder Geräten, bestehend aus zwei koaxial ineinander angeordneten Rohrschalen, von denen die eine als einerseits mit dem Rotor des Direktantriebs und andererseits mit dem Werkzeug verbindbare Welle und von denen die andere als mit ι ο dem Stator des Direktantriebs oder einem Rohrstrang verbindbares Lagergehäuse ausgebildet ist, wobei im Ringspalt zwischen Welle und Lagergehäuse Axiallager und Radiallager angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Axiallager (9; 10, 9', 10') aus Formkörpern (15, 16; 15', 16'; 19, 20; 23) mit einer deren Lauffläche bzw. -flächen einnehmenden Lagerschicht (17, 18; 17', 18'; 21, 22; 24) aus in eine Verbundmssse eingebetteter- Diamantpartikeln bestehen.
2. LagerstuJil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschicht (17, 18; 17', 18'; 21; 22; 24) eine Dicke von etwa 03 bis 2 mm aufweist
3. Lagerstuhl nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Diamantpartikel der Lagerschicht (17, 18; 17', 18'; 21, 22; 24) aus natürlichen, synthetischen oder polykristallin gesinterten Diamantkörpern mit einer Körnung im Bereich von etwa 105 bis 600 μπι, insbesondere im Bereich von etwa 250 bis 300 μπι, bestehen.
4. Lagerstuhl nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Diamantkonzentration tu der Lagerschicht (17, 18; 17', 18'; 21, 22; 24) im Bereich von etwa 120 bis 200 K liegt, insbesondere etwa 15: K beträgt
5. Lagerstuhl nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der die Lagerschicht (17,18; 17', 18'; 21,22; 24) tragende Formkörper (15, 16, 15', 16'; 19, 20, 23) aus einer metallischen Hartlegierung oder einem gesinterten *o Hartstoff, wie Karbid mit einer Verbundmasse aus einem Bindemetall, z.B. Kobald, Nickel, Messing od. dgl. besteht und die Lagerschicht auf diesem durch Aufsintern oder durch Auflöten od. dgl. von vorgefertigten Lagerschichtkörpern angebracht ist «5
6. Lagerstuhl nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschicht (17, 18; 17', 18'; 21, 22, 24) bei der Formgebung der Formkörper (15,16; 15', 16'; 19,20, 23) durch Anreicherung von Diamantpartikeln in deren Laufflächenzone gebildet ist
7. Lagerstuhl nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (15,16; 15', 16'; 19,20; 23) für sich oder mitsamt der Lagerschicht (17,18,17', 18'; 21,22,24) aui einem Stück besteht oder aus mehreren Teilen zu einer Einheit zusammengefügt ist
8. Lagerstuhl nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Lagerschicht (17, 18; 17', 18'; 21, 22; 24) «> nutförmige Durchflußkanäle (25, 26) für einen mengenmäßig definierten Durchtritt von Bohrspülmedium von einer Laufflächenseite zur anderen vorgesehen sind.
9. Lagerstuhl nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eines der einem Axiallager (9,10; 9', 10') oder einer Axiallagergruppe vor- oder nachgeordneten Radiallager (7,8) seinerseits aus Formkörpern (llf 12) mit Laufflächen (13, 14) aus einer Lagerschicht mit in eine Verbundmasse eingebetteten Diamantpartikeln besteht
DE2916347A 1979-04-23 1979-04-23 Lagerstuhl für Direktantriebe von Tiefbohrmeißeln o.dgl. in einem Bohrloch arbeitenden Werkzeugen oder Geräten Expired DE2916347C3 (de)

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DE2916347A DE2916347C3 (de) 1979-04-23 1979-04-23 Lagerstuhl für Direktantriebe von Tiefbohrmeißeln o.dgl. in einem Bohrloch arbeitenden Werkzeugen oder Geräten
GB8012538A GB2054064A (en) 1979-04-23 1980-04-16 Bearings and bearing blocks for use with deep-drilling bits, tools or devices operable in a borehole
BE0/200317A BE882900A (fr) 1979-04-23 1980-04-21 Chaise de palier pour commande directe de trepans de forage ou outils analogues de sondage
FR8009161A FR2465918A1 (fr) 1979-04-23 1980-04-23 Chaise de palier pour commande directe de trepans de forage ou outils analogues de sondage

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DE2916347A1 DE2916347A1 (de) 1980-10-30
DE2916347B2 DE2916347B2 (de) 1981-04-09
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4560014A (en) * 1982-04-05 1985-12-24 Smith International, Inc. Thrust bearing assembly for a downhole drill motor
DE3468474D1 (en) * 1983-06-27 1988-02-11 Alsthom Method of protecting a mechanical system with limited movement in an aggressive environment
FR2547877B1 (fr) * 1983-06-27 1985-10-11 Alsthom Atlantique Dispositif a anneau de frottement oscillant pour l'appui axial d'un arbre
US4710036A (en) * 1986-03-20 1987-12-01 Smith International, Inc. Bearing assembly
DE3687798T2 (de) * 1986-05-19 1993-08-05 Smith International Kuehlnetzwerke fuer lagerflaechen aus polykristallinem diamant.
US4708496A (en) * 1986-05-20 1987-11-24 Smith International, Inc. Diamond bearing and manufacture thereof
US4732491A (en) * 1986-08-27 1988-03-22 Smith International, Inc. Downhole motor bearing assembly
JPS6388314A (ja) * 1986-09-30 1988-04-19 Toshiba Corp 動圧空気軸受
DE3709836C1 (de) * 1987-03-25 1988-09-29 Eastman Christensen Co Gleitlager fuer Tiefbohrwerkzeuge
US4764036A (en) * 1987-05-14 1988-08-16 Smith International, Inc. PCD enhanced radial bearing
ZA937867B (en) * 1992-10-28 1994-05-20 Csir Diamond bearing assembly
US5517024A (en) * 1994-05-26 1996-05-14 Schlumberger Technology Corporation Logging-while-drilling optical apparatus
GB0612091D0 (en) 2006-06-19 2006-07-26 Hamdeen Inc Ltd Device for downhole tools
CN102734328A (zh) * 2011-04-14 2012-10-17 侯学青 一种具有散热结构的电机水润滑轴承
CN103615194B (zh) * 2013-12-03 2016-03-23 东营博深石油机械有限责任公司 螺杆钻具油密封主轴总成
US9410576B2 (en) 2013-12-04 2016-08-09 Us Synthetic Corporation Compact bearing assemblies including superhard bearing surfaces, bearing apparatuses, and methods of use
US10260560B2 (en) 2013-12-04 2019-04-16 Us Synthetic Corporation Compact bearing assemblies including superhard bearing surfaces, bearing apparatuses, and methods of use

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2286528A (en) * 1941-05-01 1942-06-16 Smith Corp A O Radial ball bearing
FR1171813A (fr) * 1957-04-20 1959-01-30 Hydromecanique & Frottement Palier de butée pour machines non lubrifiables
GB907791A (en) * 1959-10-15 1962-10-10 Rolls Royce Improvements in bearing surfaces
FR2029963A5 (de) * 1969-03-19 1970-10-23 Petroles Cie Francaise
FR2043893A5 (de) * 1969-05-05 1971-02-19 Alsthom
US3879175A (en) * 1971-06-24 1975-04-22 De Beers Ind Diamond Bearing bodies and methods of forming bearing surfaces
FR2157206A5 (de) * 1971-10-15 1973-06-01 Alsthom
FR2433130A1 (fr) * 1978-08-11 1980-03-07 Petroles Cie Francaise Dispositif antifriction, notamment pour turbine, et procede de realisation

Also Published As

Publication number Publication date
BE882900A (fr) 1980-08-18
DE2916347B2 (de) 1981-04-09
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FR2465918A1 (fr) 1981-03-27
GB2054064A (en) 1981-02-11
FR2465918B1 (de) 1984-05-18

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