[实用新型]石油钻井机上用的一种硬质合金轴承

说明书

技术领域  本实用新型涉及轴承领域的一种石油钻井机滚动与滑动三组合硬质合金轴承

背景技术  目前普遍使用的球轴承都包括轴承内圈、滚动体和轴承外圈，保持架，轴承设置在轴承内圈和轴承外圈之间，在轴承内圈和轴承外圈之间均设有环形滚道，环形滚道截面形状为一圆弧，且该圆弧的半径大于滚珠的半径，这种结构的球轴只能承受径向载荷，不能承受轴向载荷，而且每个滚珠与轴承外圈及轴承内圈分别只有一个接融点，轴承的径向能力也受到一定的限制，当轴承几何尺寸受到限制，且要承受大于现有球轴承的极限承载负荷时，这种结构轴承的使用寿命就会大大的降低。在许多具有特殊要求的专用设备上，几何尺寸小，承载负荷大，因而现有球轴承无法满足以上设备的要求。为克服以上球轴承只能承受径向载荷而不能承受轴向载荷缺陷，现已很多人们已开始使用最多4套组合的球轴承，但受其加工精度和使用空间影响，组装精度都很难达到精密轴承使用标准要求。

石油钻井机的轴承不同于普通使用轴承，在1000米以下的恶劣工作环境下，轴承必须保证高强度、高耐磨性，高的自润滑性、高转速使用等性能。一般轴承很容易在使用条件差的情况下，旋转卡死无法正常工作，严重时会引起轴承烧伤，钻轴损坏，带来严重的经济损失。

发明内容  本实用新型的目的是提供一种回转质量和回转精度高的专用于石油钻井机滚动与滑动三组合硬质合金轴承，有三组合构成，其第一组合是四点角接触球轴承的串轴承，结构有轴承外圈、轴承内圈、轴承滚动体——钢球、轴承半内圈、轴承半外圈组成，连接组装方式采用公知技术进行连接和组装，加工精度高于普通轴承；第二组合是大硬质合金滑动轴承，其结构分为大硬质内套和大硬质外套，其大硬质内套和大硬质外套的内外表面都是网状巨型硬质合金组成，连接和组装方式是将大硬质内套安装在大硬质外套中；第三组合是小硬质合金滑动轴承，其结构分为小硬质外套和小硬质内套组成，其小大硬质内套和小硬质外套的内外表面都是小巨型网状薄硬质合金组成，连接方式是将小硬质内套安装在小硬质外套中；

第一组合10个部件组成的四点角接触球轴承的串轴承；安装在钻井机钻头的最上方；还有大硬质合金滑动轴承、小硬质合金滑动轴承两套一大一小硬质合金结构的耐磨滑动轴承；大硬质合金滑动轴承上端与四点角接触球轴承的串轴承下端连接，小硬质合金滑动轴承上端与大硬质合金滑动轴承下端连接，小硬质合金滑动轴承下端与钻头主轴连接。

石油钻井机轴承必须是特殊结构特殊材料的特殊轴承。滚动与滑动三组合硬质合金轴承，是一种用于高速石油钻井机的大型钻头部件上的精密轴承。其轴承结构与制造精度直接影响石油钻井机在1000米以下的地层下的钻井速度和钻井成本。

受其加工精度和使用空间影响，一般轴承最多4套组合，组装精度都很难达到精密轴承标准要求，难点是加工组装精度。本实用新型主要发明点是：提供一种10个部件组合的一套四点角接触球的串轴承，不仅是这样，在此串轴承的下方，还连接两套一大一小硬质合金滑动组合轴承，这一硬质合金滑动轴承的特点是有高的滑动速度，零件表面硬度高于一般轴承HRC60，达到HRC75以上，在其零件心部没有高的硬度，有足够的韧性。根据石油钻井机在井下的恶劣工作条件分析，滑动轴承的表面硬度全在HRC75以上也不可以，需要有硬有软。只有这样，才能使轴承在工作中，当有泥浆硬质污物进入轴承时，轴承仍可以继续工作。本实用新型在滑动轴承的内外工作表面，镶嵌上0.1-0.2毫米的硬质合金，这样，硬质合金处，硬度可以达到HRC75以上，硬质合金连接处，可以达到心部的硬度。满足石油钻井机的使用要求。

本实用新型相比现有技术具有如下优点：

不仅可以使高速转动的轴承可以承受强大的轴向冲击力，而且还能承受径向负荷，进而又提高了整个轴承的回转质量和回转精度，彻底消除了在1000米以下的深层钻井中，由于恶劣的工作条件，造成轴承卡死，燃轴、钻井机损坏等诸多弊端和安全隐患，提高了整个轴承的使用寿命；10组四点角接触球轴承的精密组合，保证了传递主轴转速的可靠性，提高轴承的转速，而且可以减少摩擦，降低回转噪声；2组硬质合金滑动轴承，保证了传动主轴转速的高速、平稳、低噪音，使机械谐振频率改变，降低钻井机在高速运转状态下的震动，回转精度高，噪声小。

滚动轴承与滑动轴承的组合，发挥了在特殊场合下，滚动轴承的优点和滑动轴承的优点，共同完成电机到钻头的动力传动任务。

附图说明

图1是本实用新型四点角接触球轴承的串轴承示意简图

图1-1轴承外圈示意简图

图1-1-1轴承外圈示意简图