[实用新型]螺杆钻具空心推力圆锥滚子轴承组

说明书

技术领域

本发明涉及一种螺杆钻具推力轴承组，特别是涉及一种用于油气井、地热井作业用的螺杆钻具空心推力圆锥滚子轴承组。

背景技术

螺杆钻具是应用最广泛的井下动力工具，在石油井、天然气井、页岩气井、地热井中获得了广泛应用，主要由旁通阀、马达总成、万向轴总成和传动轴总成等组成。其中，传动轴总成是其最薄弱的环节，主要由壳体、传动轴、推力轴承组、径向轴承及其他辅助零件组成。而推力轴承是其最易损坏的部位之一，主要是由于钻具在井底恶劣的环境中工作时，轴承组负荷重，且承受幅度较大的交变载荷，容易造成滚珠、滚道磨损，甚至破裂，使其平均寿命在80～100小时之间。传统的螺杆钻具推力轴承组采用四点接触球轴承，滚珠与轴承内外圈的接触面积小，接触压力大，冲击载荷严重，且滚珠在工作状态下的受力比较复杂，易造成滚珠过早磨损、破裂、疲劳等失效形式。因而，推力轴承组已经成为制约螺杆钻具使用寿命的一个重要因素。设计一种承载能力高、耐磨损、耐冲击、耐高温的推力轴承组可以极大的提高螺杆钻具的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是：为了克服现有螺杆钻具推力轴承易发生失效问题，特提供承载能力高、耐磨损、耐冲击、耐高温的空心推力圆锥滚子轴承组，它可极大提高螺杆钻具使用寿命，提高钻井效率。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：螺杆钻具空心推力圆锥滚子轴承组，由外隔套、轴承外圈、轴承内圈、内隔套、空心圆锥滚子、端部滚道等组成。其特征是：空心圆锥滚子的空心度为50％～65％；空心圆锥滚子的两端采用圆角结构；每列推力轴承的空心圆锥滚子数量为15～35个；轴承外圈与轴承内圈采用交叉布置形式，从而形成回转流道；轴承外圈、轴承内圈、端部滚道的台阶面处均采用圆角过渡。

轴承外圈的上下两侧锥形内坡面，其锥度与空心圆锥滚子锥度相同；轴承内圈的上下两侧锥形外坡面，其锥度与空心圆锥滚子锥度相同；端部滚道的一侧为外坡面，其锥度与空心圆锥滚子锥度相同。

本发明的有益效果是：(1)结构简单紧凑，易于装配；(2)接触面积大，承载性能高；(3)回路增强了钻井液的润滑和冷却效果，可适用于地热井；(4)空心滚子具有良好的吸振、减振性能，保护其他零部件；(5)更适应重载、冲击等恶劣工作环境。

附图说明

图1是本发明螺杆钻具空心推力圆锥滚子轴承组的结构图。

图2是空心推力圆锥滚子轴承的轴承外圈结构图。

图3是空心推力圆锥滚子轴承的轴承内圈结构图。

图4是空心圆锥滚子剖视图。

图5是空心推力圆锥滚子轴承的端部滚道结构图。

图中：1.外隔套，2.轴承外圈，3.轴承内圈，4.内隔套，5.空心圆锥滚子，6.端部滚道。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的描述。

如图1所示，螺杆钻具空心推力圆锥滚子轴承组，由外隔套1、轴承外圈2、轴承内圈3、内隔套4、空心圆锥滚子5、端部滚道6组成；每列推力轴承的空心圆锥滚子5数量为15～35个；轴承外圈2与轴承内圈3采用交叉布置形式，从而形成回转流道；轴承外圈2、轴承内圈3、端部滚道6的台阶面处均采用圆角过渡。

如图2所示，轴承外圈2的上下两侧锥形内坡面，其锥度与空心圆锥滚子5锥度相同。

如图3所示，轴承内圈3的上下两侧锥形外坡面，其锥度与空心圆锥滚子5锥度相同。

如图4所示，空心圆锥滚子5的空心度为50％～65％；空心圆锥滚子5的两端采用圆角结构。

如图5所示，端部滚道6的一侧为外坡面，其锥度与空心圆锥滚子5锥度相同。