[发明专利]旋转导向及垂钻工具用PDC轴承

说明书

本发明涉及平移门技术领域，是一种旋转导向及垂钻工具用PDC轴承,包括内套、外套、滚动套、径向缓冲套、轴向缓冲套、调整环、外齿组和内齿组，内套右部外侧设有与其同轴的外套，外套右部外侧设有能够与钻井工具不旋转外壳连接在一起的连接螺纹。本发明结构合理而紧凑，使用方便，通过设置连接螺纹，能够将钻井工具不旋转外壳的冲击和振动全部转移到径向缓冲套和轴向缓冲套上，通过设置轴向缓冲套和径向缓冲套，能够减缓来自外套的径向冲击和振动，避免左耐磨片和右耐磨片断裂损坏，也能避免内PDC齿和外PDC齿断裂损坏，通过设置内PDC齿和外PDC齿，能够增加内套和滚动套之间相对转动时的损耗，降低失效率，延长本发明的使用寿命。

技术领域

本发明涉及电石炉技术领域，是一种旋转导向及垂钻工具用PDC轴承。

背景技术

石油钻采工具在钻采施工过程中经常会出现失效现象，对石油钻采工具进行失效分析，发现其中有很大一部分是因轴承的失效引起的。由于工作处于高温、高压、振动及冲击等复杂条件下，使PDC轴承出现过度磨损以及PDC复合片破碎等问题；除此，井下的高温高压环境，也会对PDC轴承性能产生影响；高温会导致轴承变形和材料的膨胀，使轴承的游隙发生变化，进一步对轴承的使用寿命造成影响；而高压工况下，由于预载荷大，轴承磨损严重，轴承的使用寿命也会大大降低。

发明内容

本发明提供了一种旋转导向及垂钻工具用PDC轴承，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决石油钻采中，振动、冲击以及高温高压导致轴承失效率高、寿命短的问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种旋转导向及垂钻工具用PDC轴承，包括内套、外套、滚动套、径向缓冲套、轴向缓冲套、调整环、外齿组和内齿组，内套右部外侧设有与其同轴的外套，外套右部外侧设有能够与钻井工具不旋转外壳连接在一起的连接螺纹，外套内侧与内套外侧之间由外至内依次设有径向缓冲套和滚动套，滚动套左端位于外套左方，滚动套内侧左右间隔分布有至少两个外齿组，每个外齿组均包括至少三个沿圆周间隔分布且呈圆柱形的外PDC齿，内套外侧设有与外齿组相对应的内齿组，每个内齿组均包括至少三个沿圆周间隔分布且呈圆柱形的内PDC齿，相邻两个内齿组的内PDC齿呈交错设置，每个内齿组的内PDC齿外端面均与对应位置的外齿组的外PDC齿内端面相接触，滚动套右部外侧与径向缓冲套内侧硫化固定连接在一起，径向缓冲套外侧与外套内侧硫化固定连接在一起，外套左端外侧套装有轴向缓冲套，轴向缓冲套左部内侧与滚动套左部外侧固定安装在一起，对应径向缓冲套左侧位置的滚动套左部外侧固定有左外环卡台，对应左外环卡台左侧位置的内套外侧与轴向缓冲套内侧之间安装有调整环。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述轴向缓冲套可包括内弧面环套和支撑环，外套左部外侧固定有第一外环台，对应第一外环台左侧位置的外套左端外侧固定有弧面环台，弧面环台为外环面呈左窄右宽圆弧形的环台，弧面环台外侧密封套装有右端面与第一外环台左端面之间设有间隔的内弧面环套，内弧面环套为内部设有与弧面环台的外弧面相配合的弧形内孔，内弧面环套内部右端面与弧面环台左端面之间设有能使二者有沿着轴向相对移动的缓冲间距，内弧面环套左端面固定有支撑环，支撑环内侧与滚动套左部外侧通过与连接螺纹旋向相同的螺纹连接安装在一起。

上述还可包括耐磨组件，支撑环左侧设有耐磨组件，耐磨组件包括左耐磨圈、左耐磨贴片、右耐磨圈、右耐磨贴片和第一沉头螺栓，支撑环左端面上固定安装有套装在滚动套左端外侧的右耐磨圈，右耐磨圈右端面沿圆周均布有至少三个第一螺纹盲孔，对应每个第一螺纹盲孔位置的支撑环左端均设有左右贯通的第一连接孔，每个第一连接孔均为呈左窄右宽的阶梯形的沉头孔，每个第一连接孔内均设有第一沉头螺栓，每个第一沉头螺栓的右端栓头均置于对应位置的第一连接孔的宽径段内，每个第一沉头螺栓的左端均穿过第一连接孔窄径段通过螺纹固定安装在对应位置的第一螺纹盲孔内，右耐磨圈左端面上沿圆周间隔均布有至少三个右耐磨贴片，对应右耐磨圈左方位置的内套左部外侧固定安装有左耐磨圈，左耐磨圈右端面固定安装有与右耐磨贴片相对应的左耐磨贴片。