[实用新型]一种具有圆柱滚子的长寿命螺杆钻具传动轴轴承

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于石油钻井或修井的井下螺杆钻具，特别是涉及一种具有圆柱滚子的长寿命螺杆钻具传动轴轴承。

背景技术

螺杆钻具是石油钻修井中广泛使用的井下动力钻具。主要包括旁通阀总成、马达总成、万向轴总成和传动轴总成。其中目前常用的传动轴总成主要包括：传动轴、传动轴壳体、推力轴承、径向轴承、防掉机构、密封圈、隔套、护套、锁紧套、下短节、偏心套等。其中推力轴承是传动轴总成的易损件，承受交变或波动的轴向载荷，平均寿命在80-100小时之间，质量较好的可达到120小时；一般使用泥浆润滑，也有油密封油润滑的传动轴组件，使用油密封传动轴组件可改善传动轴组件工作状态，延长其使用寿命，其价格较贵，现场维修不够方便，目前尚未形成应用规模。国内较好的螺杆钻具企业生产的螺杆钻具整体平均寿命在120-150小时之间，传动轴推力轴承组作为一个易损件已经成为制约螺杆钻具使用寿命的一个瓶颈问题。因此研究寿命长、适用性强、价格低廉的螺杆钻具推力轴承组已刻不容缓，以减少起下钻换件次数，帮助提高钻井效率。

发明内容

本实用新型的目的是：为克服现有技术的不足，特提供一种具有圆柱滚子的长寿命螺杆钻具传动轴轴承。该多列推力轴承可以有效提高螺杆钻具传动轴的整体使用寿命。该轴承可使用泥浆作为润滑介质，用于常规泥浆钻井，不增加成本；也可与油密封式传动轴总成配套使用，用于非泥浆循环介质(气体、泡沫、充气泥浆)钻井中。

为了达到上述目的，本实用新型采用了一种滚柱式推力轴承组，相比原先的多列推力球轴承而言，本实用新型将滚球换成了滚柱，轴承组内外圈总体形状基本不变，但对应滚柱的轮廓形状对内外圈的倒角作适当改进。其结构特征是：一种具有圆柱滚子的长寿命螺杆钻具传动轴轴承，由圆柱推力轴承组成，每列推力轴承由15～35个滚柱和轴承内外圈构成；每个滚柱两端倒有过渡圆角，轴承内外圈即动静套内端面倒有过渡圆角。滚柱的长径比，即其高度和外径比，范围在0.5～2之间。本轴承组由于其接触副的接触面积相比推力球轴承的接触副接触面积大大提高，而总体承载未变，其接触应力可大幅降低，从而可大幅提高其使用寿命；对于泥浆钻井，接触应力减小也可减缓泥浆中固相颗粒对接触副的磨损，从而延长其使用寿命。

本实用新型的有益效果是：不改变原有推力球轴承的材质，只改变其形状，且结构简单，易于实现，能有效提高螺杆钻具传动轴的整体使用寿命，加工方便，不会提高其制造成本，并且可保持使用泥浆作为润滑剂，现场适用性强。

附图说明

图1是目前常用的螺杆钻具向心推力球轴承组件结构图。

图2是目前常用的螺杆钻具向心推力球轴承单圈结构图

图3是本实用新型螺杆钻具传动轴轴承组件结构图。

图4是本实用新型螺杆钻具传动轴轴承单圈结构图。

图5是本实用新型螺杆钻具传动轴轴承单外圈结构图。

图6是本实用新型螺杆钻具传动轴轴承单内圈结构图。

图7是本实用新型螺杆钻具传动轴轴承圆柱滚子结构图。

具体实施方式

按照图3所示，本实用新型一种具有圆柱滚子的长寿命螺杆钻具传动轴轴承由多列具有圆柱滚子的长寿命螺杆钻具传动轴轴承单圈组成，具有圆柱滚子的长寿命螺杆钻具传动轴轴承单圈见图4。具有圆柱滚子的长寿命螺杆钻具传动轴轴承单圈由圆柱滚子外圈、圆柱滚子内圈和圆柱滚子组成，具有圆柱滚子的长寿命螺杆钻具传动轴轴承单外圈见图5所示，具有圆柱滚子的长寿命螺杆钻具传动轴轴承单内圈见图6所示，具有圆柱滚子的长寿命螺杆钻具传动轴轴承圆柱滚子见图7所示。

相比圆珠推力向心球轴承，本实用新型一种具有圆柱滚子的长寿命螺杆钻具传动轴轴承的圆柱滚子和圆柱滚子内外圈的接触面积大，接触面上的接触应力很小，几乎不存在应力集中现象，且圆柱滚子滚柱和轴承内外圈具有倒角结构，可保持泥浆润滑通畅，因此本实用新型可有效提高螺杆钻具传动轴轴承的使用寿命。