旋转导向短节用的双轴向作用滑动轴承总成制造技术

本实用新型专利技术公开一种旋转导向短节用的双轴向作用滑动轴承总成，包括：上转子总成与上定子总成组成的聚晶金刚石滑动轴承上总成，下转子总成与下定子总成组成的聚晶金刚石滑动轴承下总成，所述聚晶金刚石滑动轴承上总成设置有上轴向推力滑动摩擦副和上径向滑动摩擦副，所述聚晶金刚石滑动轴承下总成设置有下轴向推力滑动摩擦副和下径向滑动摩擦副，所述下轴向推力滑动摩擦副和所述上径向滑动摩擦副摩擦部的材质的耐磨性不低于聚晶金刚石摩擦部的耐磨性，同一摩擦副的摩擦部之间设置有2.0mm～5.0mm间隙，冷却液过流面积足够大，能够防止摩擦部龟裂，从而延长滑动轴承的工作寿命，同时兼顾了滑动轴承总成制造的经济性和可靠性。靠性。靠性。

【技术实现步骤摘要】
旋转导向短节用的双轴向作用滑动轴承总成


[0001]本技术涉及钻探用井下工具的金属加工制造
，特别涉及一种旋转导向短节用的双轴向作用滑动轴承总成。

技术介绍

[0002]20世纪90年代，旋转导向钻井技术在国外问世，改变了定向井技术在控制井眼轨迹上传统的作业方式，旋转导向钻井在作业效率和安全方面取得了突破性进展，尤其是在大位移定向钻井技术中发挥了显著优势。国内已研制出旋转导向钻井系统样机并小批量推广试验，但仍存在诸如工作寿命短，造斜率低等问题。
[0003]旋转导向钻井系统井下工具分为导向短节、MWD模块、双向通讯和动力模块3大模块。其中，导向短节是旋转导向钻井系统在旋转条件下进行定向钻井时的井下决策和执行机构，作用是将转盘扭矩传递给钻头并控制钻头侧向切削地层的侧向力大小和方向。导向短节结构复杂，工况复杂，承受的载荷复杂，其性能和寿命直接决定旋转导向钻井系统的优劣，是旋转导向钻井系统最核心部分。
[0004]具体的，导向短节主要包括：旋转芯轴、不旋转外筒、导向翼肋、下接头、上硬质合金轴承总成、无接触传输装置、导向控制系统、液压模块、下硬质合金轴承总成等部分。其中，上、下硬质合金轴承总成分别包括硬质合金轴承转子总成和硬质合金轴承定子总成构成。转子总成和定子总成可相对转动。使用时，上、下硬质合金轴承总成共同作用，降低旋转芯轴和下接头相对不旋转外筒旋转时端面和内外径向的摩擦力，提高导向短节的耐磨能力，使旋转芯轴居中。
[0005]由于旋转导向钻井系统在井下高温高压和高固相含量钻井液冷却润滑条件下工作，现有上、下硬质合金轴承总成中的径向滑动摩擦部硬质合金及轴向滑动摩擦部硬质合金经常发生龟裂现象，严重影响了旋转导向钻井系统的工作可靠性和寿命。
[0006]因此，有必要提供一种新的旋转导向短节用的双轴向作用滑动轴承总成，以更好地满足旋转导向钻井系统高工作可靠性和长寿命使用需求。

技术实现思路

[0007]为了克服现有技术中的至少一个缺陷，本技术提供一种旋转导向短节用的双轴向作用滑动轴承总成，能够防止摩擦部龟裂，从而延长滑动轴承的工作寿命，满足旋转导向钻井需求，同时兼顾制造的经济性和可靠性。
[0008]本技术的上述目的可采用下列技术方案来实现：
[0009]旋转导向短节用的双轴向作用滑动轴承总成，包括：上转子总成，上定子总成，上挡环，下挡环，下定子总成和下转子总成；
[0010]所述上转子总成与上定子总成组成聚晶金刚石滑动轴承上总成，用于将旋转导向短节不旋转外筒上端受到的来自旋转导向短节不旋转外筒支撑翼肋的径向推靠力传递给旋转导向短节旋转芯轴输入端，同时限制旋转导向短节不旋转外筒相对旋转导向短节旋转
芯轴向上运动；
[0011]所述下转子总成与下定子总成组成聚晶金刚石滑动轴承下总成，用于将旋转导向短节不旋转外筒下端受到的来自旋转导向短节不旋转外筒支撑翼肋的径向推靠力传递给旋转导向短节旋转芯轴输出端，同时限制旋转导向短节不旋转外筒相对旋转导向短节旋转芯轴向下运动；
[0012]所述聚晶金刚石滑动轴承上总成设置有上轴向推力滑动摩擦副和上径向滑动摩擦副；所述聚晶金刚石滑动轴承下总成设置有下轴向推力滑动摩擦副和下径向滑动摩擦副，所述上轴向推力滑动摩擦副摩擦部受到的轴向力大于所述下轴向推力滑动摩擦副摩擦部受到的轴向力，所述下径向滑动摩擦副摩擦部受到的径向力大于所述上径向滑动摩擦副摩擦部受到的径向力，至少所述下轴向推力滑动摩擦副和所述上径向滑动摩擦副摩擦部的材质的耐磨性不低于聚晶金刚石摩擦部的耐磨性，同一所述摩擦副的摩擦部之间的间隙为2.0mm～5.0mm。
[0013]本申请所提供的旋转导向短节用的双轴向作用滑动轴承总成，通过在一个滑动轴承总成中同时设置两对径向轴承滑动摩擦副和两对轴向轴承滑动摩擦副，限制了旋转导向短节旋转芯轴相对旋转导向短节不旋转外筒轴线倾斜的角度和轴向移动的位移，在一定程度上提高了旋转芯轴与不旋转外筒的同心度及工作平稳性；并且针对受力较小的滑动摩擦副，其摩擦部材质的耐磨性不低于聚晶金刚石摩擦部的耐磨性，摩擦部之间有2.0mm～5.0mm间隙，冷却液过流面积足够大，能够防止摩擦部龟裂，从而延长滑动轴承的工作寿命，同时兼顾了滑动轴承总成制造的经济性和可靠性。
附图说明
[0014]下面结合附图和实施方式对本技术对进一步说明。
[0015]图1至图3分别是一种旋转导向短节用的双轴向作用滑动轴承总成剖面结构示意图；
[0016]图4是一种上转子总成和下转子总成剖面结构示意图；
[0017]图5是一种上、下径向滑动轴承转子剖面结构示意图；
[0018]图6是一种上、下径向滑动轴承转子基体剖面结构示意图；
[0019]图7是一种上定子总成和下定子总成剖面结构示意图；
[0020]图8是一种上定子总成结构示意图；
[0021]图9是一种下定子总成结构示意图；
[0022]图10至图12分别是一种上、下径向滑动轴承定子基体结构示意图；
[0023]图13至图15分别是一种上止推环剖面结构示意图；
[0024]图16是一种上止推环结构示意图；
[0025]图17至图19分别是一种下止推环剖面结构示意图；
[0026]图20是一种下止推环结构示意图；
[0027]图21是一种上轴承座剖面结构示意图；
[0028]图22是一种上轴承座结构示意图；
[0029]图23是一种下轴承座剖面结构示意图；
[0030]图24是一种下轴承座结构示意图；
[0031]图25是一种上轴承座剖面结构示意图；
[0032]图26是一种下轴承座剖面结构示意图；
[0033]图27是一种上径向弹性套剖面结构示意图；
[0034]图28是一种上径向弹性套结构示意图；
[0035]图29是一种下径向弹性套剖面结构示意图；
[0036]图30是一种下径向弹性套结构示意图；
[0037]图31是一种上轴向推力滑动轴承转子结构示意图；
[0038]图32是一种上轴向推力滑动轴承转子剖面结构示意图；
[0039]图33和图34分别是一种上轴向推力滑动轴承转子基体剖面结构示意图；
[0040]图35是一种上轴向推力滑动轴承定子结构示意图；
[0041]图36是一种上轴向推力滑动轴承定子剖面结构示意图；
[0042]图37是一种上轴向推力滑动轴承定子基体剖面结构示意图；
[0043]图38是一种上轴向推力滑动轴承定子结构示意图；
[0044]图39是一种上轴向推力滑动轴承定子基体剖面结构示意图；
[0045]图40是一种上轴向推力滑动轴承定子结构示意图；
[0046]图41是一种上轴向推力滑动轴承定子基体剖面结构示意图；
[0047]图42是一种下轴向推力滑动轴承定子结构示意图；
[0048]图43是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.旋转导向短节用的双轴向作用滑动轴承总成，其特征在于，包括：上转子总成，上定子总成，上挡环，下挡环，下定子总成和下转子总成；所述上转子总成与上定子总成组成聚晶金刚石滑动轴承上总成，用于将旋转导向短节不旋转外筒上端受到的来自旋转导向短节不旋转外筒支撑翼肋的径向推靠力传递给旋转导向短节旋转芯轴输入端，同时限制旋转导向短节不旋转外筒相对旋转导向短节旋转芯轴向上运动；所述下转子总成与下定子总成组成聚晶金刚石滑动轴承下总成，用于将旋转导向短节不旋转外筒下端受到的来自旋转导向短节不旋转外筒支撑翼肋的径向推靠力传递给旋转导向短节旋转芯轴输出端，同时限制旋转导向短节不旋转外筒相对旋转导向短节旋转芯轴向下运动；所述聚晶金刚石滑动轴承上总成设置有上轴向推力滑动摩擦副和上径向滑动摩擦副，所述聚晶金刚石滑动轴承下总成设置有下轴向推力滑动摩擦副和下径向滑动摩擦副，所述上轴向推力滑动摩擦副摩擦部受到的轴向力大于所述下轴向推力滑动摩擦副摩擦部受到的轴向力，所述下径向滑动摩擦副摩擦部受到的径向力大于所述上径向滑动摩擦副摩擦部受到的径向力，至少所述下轴向推力滑动摩擦副和所述上径向滑动摩擦副摩擦部的材质的耐磨性不低于聚晶金刚石摩擦部的耐磨性，同一所述摩擦副的摩擦部之间的间隙为2.0mm～5.0mm。2.如权利要求1所述的旋转导向短节用的双轴向作用滑动轴承总成，其特征在于，所述上轴向推力滑动摩擦副的摩擦部为聚晶金刚石与硬质合金复合摩擦部，所述下轴向推力滑动摩擦副的摩擦部为聚晶金刚石摩擦部，所述上径向滑动摩擦副的摩擦部为聚晶金刚石摩擦部，所述下径向滑动摩擦副的摩擦部为聚晶金刚石与硬质合金复合摩擦部。3.如权利要求1所述的旋转导向短节用的双轴向作用滑动轴承总成，其特征在于，所述上转子总成包括：上径向滑动轴承转子和上轴向推力滑动轴承转子；所述上径向滑动轴承转子包括上径向滑动轴承转子基体和第一径向滑动摩擦部；所述上轴向推力滑动轴承转子包括上轴向推力滑动轴承转子基体和第一轴向滑动摩擦部；所述上径向滑动轴承转子第一内圆柱面设置有第一骑缝圆柱销钉槽；所述上定子总成包括：上径向滑动轴承定子，上轴向推力滑动轴承定子，上止推环，上推力调整环，上轴承座，第一定位键和上径向弹性套；所述上径向滑动轴承定子包括上径向滑动轴承定子基体和第二径向滑动摩擦部；所述上轴向推力滑动轴承定子包括上轴向推力滑动轴承定子基体和第二轴向滑动摩擦部；所述第一径向滑动摩擦部和第二径向滑动摩擦部形成一个上径向轴承滑动摩擦副，所述第一轴向滑动摩擦部和第二轴向滑动摩擦部形成一个上轴向推力轴承滑动摩擦副；所述第一径向滑动摩擦部、第二径向滑动摩擦部、所述第一轴向滑动摩擦部和第二轴向滑动摩擦部均为聚晶金刚石摩擦部，或/和聚晶金刚石与硬质合金复合摩擦部；所述上径向滑动轴承定子第一外圆柱面设置有第一外定位键槽，所述上径向滑动轴承定子第二外圆柱面设置有第一外螺纹，或所述上径向滑动轴承定子第三外圆柱面设置有第二外螺纹，或/和所述上径向滑动轴承定子第四外圆柱面设置有第三骑缝圆柱销钉槽；所述上轴承座第一内圆柱面设置有第一内定位键槽；所述上轴向推力滑动轴承定子第一内圆柱面设置有第五骑缝圆柱销钉槽，或所述上轴
向推力滑动轴承定子第二内圆柱面设置有第二内螺纹；所述上止推环第一内圆柱面设置有第一内螺纹，或所述上止推环内圆锥面设置有沉孔；所述上止推环设置有第一内圆锥面或第一内球面；所述上轴承座设置有第一外圆锥面或第一外球面；所述下转子总成包括：下径向滑动轴承转子和下轴向推力滑动轴承转子；所述下径向滑动轴承转子包括下径向滑动轴承转子基体和第三径向滑动摩擦部；所述下轴向推力滑动轴承转子包括下轴向推力滑动轴承转子基体和第三轴向滑动摩擦部；所述下径向滑动轴承转子第一内圆柱面设置有第二骑缝圆柱销钉槽；所述下定子总成包括：下径向滑动轴承定子，下轴向推力滑动轴承定子，下止推环，下推力调整环，下轴承座，第二定位键和下径向弹性套；所述下径向滑动轴承定子包括下径向滑动轴承定子基体和第四径向滑动摩擦部；所述下轴向推力滑动轴承定子包括下轴向推力滑动轴承定子基体和第四轴向滑动摩擦部；所述第三径向滑动摩擦部和第四径向滑动摩擦部形成一个下径向轴承滑动摩擦副，所述第三轴向滑动摩擦部和第四轴向滑动摩擦部形成一个下轴向推力轴承滑动摩擦副；所述第三径向滑动摩擦部、所述第四径向滑动摩擦部、所述第三轴向滑动摩擦部和所述第四轴向滑动摩擦部均为聚晶金刚石摩擦部，或/和聚晶金刚石与硬质合金复合摩擦部；所述下径向滑动轴承定子第一外圆柱面设置有第二外定位键槽，所述下径向滑动轴承定子第二外圆柱面设置有第三外螺纹，或所述下径向滑动轴承定子第三外圆柱面设置有第四外螺纹，或/和所述下径向滑动轴承定子第四外圆柱面设置有第四骑缝圆柱销钉槽；所述下轴承座第一内圆柱面设置有第二内定位键槽；所述下轴向推力滑动轴承定子第一内圆柱面设置有第六骑缝圆柱销钉槽，或所述下轴向推力滑动轴承定子第二内圆柱面设置有第四内螺纹；所述下止推环第一内圆柱面设置有第三内螺纹，或所述下止推环内圆锥面设置有沉孔；所述下止推环设置有第二内圆锥面或第二内球面；所述下轴承座设置有第二外圆锥面或第二外球面。4.如权利要求3所述的旋转导向短节用的双轴向作用滑动轴承总成，其特征在于，所述上定子总成还包括上圆柱销钉，上内六角圆柱头螺钉，或/和第三定位键；所述下定子总成还包括下圆柱销钉，下内六角圆柱头螺钉，或/和第四定位键；所述上径向滑动轴承定子第四外圆柱面与所述上轴向推力滑动轴承定子第一内圆柱面之间通过所述上圆柱销钉连接在一起，所述上径向滑动轴承定子第二外圆柱面第一外螺纹与所述上止推环第一内圆柱面第一内螺纹连接在一起...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵红梅，
申请(专利权)人：北京春仑石油技术开发有限公司，
类型：新型
国别省市：