组合式涡轮钻具磁悬浮轴承节的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种组合式涡轮钻具磁悬浮轴承节，包括磁悬浮径向轴承节和磁悬浮止推轴承节，由径向轴承组件、径向轴承套、节轴、轴承挡套、止推轴承套、止推轴承组件、中心轴、联轴器等主要零部件组成。所述磁悬浮径向轴承和磁悬浮止推轴承单独成节，可根据实际钻井工况增加和减少径向轴承节或止推轴承节，形成轴承节的组合方案，能够有效降低机械能损失，提高钻井效率。
【专利说明】组合式涡轮钻具磁悬浮轴承节
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种油田、气田等领域用井下动力钻具，具体是组合式涡轮钻具磁悬浮轴承节，属于石油机械领域。
【背景技术】
[0002]涡轮钻具是一种将泥浆的液压能转变为机械能的井下液动马达，通过转子的旋转驱动钻头破岩，达到钻井的目的。由于井下地质情况复杂，钻井作业工况恶劣，涡轮钻具轴承所受载荷大且不均匀，同时加上钻井泥浆的腐蚀以及泥浆中岩肩的磨损，涡轮钻具轴承的使用寿命非常短，这也导致涡轮钻具的应用推广受到限制。因此，提高涡轮钻具轴承的寿命，是提尚祸轮钻具整体寿命的关键因素。
[0003]目前，提高涡轮钻具钻井效率采用的方法主要有:1.轴承单独成节，可直接更换，减少钻井过程中检修时间4采用全硬质合金钢或其他耐磨材料，减缓止推轴承由于磨损而失效；3.轴承接触面上镶嵌？IX:片。这些方法在一定程度上提高了涡轮钻具的使用时间或提高了钻井效率，但是因为磨损而造成的轴承失效这个根本的问题未得到解决。
实用新型内容
[0004]为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种组合式涡轮钻具磁悬浮轴承节，用以提高涡轮钻具支承节的使用寿命。
[0005]本实用新型提供的技术方案是:组合式涡轮钻具磁悬浮轴承节，包括磁悬浮径向轴承节和磁悬浮止推轴承节，由径向轴承组件、径向轴承外筒、节轴、挡套、止推轴承外筒、止推轴承组件、中心轴、联轴器和接头等主要零部件组成。所述径向轴承组件分为内磁环和外磁环，所述内磁环套装在节轴上，所述外磁环镶嵌在径向轴承套内，整体装在内磁环上成为径向轴承节。所述内磁环和外磁环之间设有一定的间隙。
[0006]所述径向轴承内磁环和外磁环磁极相对，应用磁环间的磁性承载钻具径向载荷。所述内磁环和外磁环之间设有一定的间隙，磁性与间隙成反比，保证了工作过程中涡轮钻具径向的受力平衡；同时，避免了磁环之间的相互碰撞和磨损，提高了轴承的使用寿命。
[0007]所述止推轴承组件包括动磁环和静磁环。所述静磁环镶嵌在止推轴承外筒内壁。所述动磁环均卡紧在主轴上；所述主轴采用空心结构，装在止推轴承外筒内。所述静磁环与动磁环相间设置，静磁环和动磁环之间设有一定的间隙，有效吸收涡轮钻具的轴向冲击载荷，保证轴向的受力平衡。
[0008]所述磁悬浮径向轴承和磁悬浮止推轴承单独成节，可根据实际钻井工况增加和减少径向轴承节或止推轴承节，形成轴承节的组合方案，能够有效降低机械能损失，提高钻井效率。
[0009]所述磁悬浮径向轴承节和磁悬浮止推轴承节之间通过接头连接；节轴和主轴间用爪型联轴器配合传递扭矩。
[0010]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点和特点。
[0011]1.本实用新型通过镶嵌在止推轴承套内壁的静磁环和卡紧在主轴上的动磁环承载涡轮钻具轴向冲击载荷，动磁环和静磁环相间布置并设有间隙，承载过程中避免了磁环间的相互碰撞及磨损，有效提高了轴承的使用寿命。
[0012]2.本实用新型将磁悬浮径向轴承和磁悬浮止推轴承单独成节，检修更换更加方便快捷，并能根据实际工况自由选择轴承节组合方案，提高钻井效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的总体结构示意图。
[0014]图2为磁悬浮止推轴承节示意图。
[0015]图3为磁悬浮径向轴承节示意图。
[0016]图中的标号分别表示为:1、主轴；2、止推轴承外筒；3、静磁环；4、动磁环；5、联轴器；6、接头；7、节轴；8、径向轴承外筒；9、轴承挡套；10、内磁环；11、外磁环。
【具体实施方式】
[0017]为了更加清楚的理解本实用新型的技术特征及其效果，下面结合实施例及附照图对本实用新型作进一步的详细说明。
实施例
[0018]参照图1，组合式涡轮钻具磁悬浮轴承节，包括磁悬浮径向轴承节和磁悬浮止推轴承节，由径向轴承组件、径向轴承外筒8、节轴7、挡套9、止推轴承外筒2、止推轴承组件、主轴1、联轴器5等主要零部件组成。所述径向轴承组件分为内磁环10和外磁环11，所述内磁环10套装在节轴7上，所述外磁环11镶嵌在径向轴承外筒8内，整体装在内磁环10上成为径向轴承节。所述内磁环10和外磁环11之间设有一定的间隙。所述止推轴承组件包括动磁环4和静磁环3。所述静磁环3镶嵌在止推轴承外筒2内壁。所述动磁环4均卡紧在主轴1上；所述主轴1采用空心结构，装在止推轴承外筒2内。
[0019]所述径向轴承内磁环10和外磁环11磁极相对，应用磁环间的磁性承载钻具径向载荷。所述内磁环10和外磁环11之间设有一定的间隙，磁性与间隙成反比，保证了工作过程中涡轮钻具径向的受力平衡；同时，避免了磁环之间的相互碰撞和磨损，提高了轴承的使用寿命。
[0020]根据实际钻井工况选择磁悬浮径向轴承节和磁悬浮止推轴承节数量，所述磁悬浮径向轴承节和磁悬浮止推轴承节之间用丝扣连接；节轴7和主轴1间用爪型联轴器5配合传递扭矩。
[0021]工作时，钻头受到地层的冲击载荷，载荷通过连接轴传递到轴承节，作用到止推轴承和径向轴承上。止推轴承组由多级动磁环4和静磁环3相间布置组成，并设置有一定的间隙，动磁环4卡紧在主轴1上，当受到冲击作用时，主轴1整体向上移动，动磁环4与静磁环3之间距离变小，磁力增大，从而达到轴向平衡。同样，径向轴承组件也通过内磁环10与外磁环11之间间隙的变化达到径向平衡的作用。轴承节检修可直接将径向轴承节或止推轴承节更换，互换性强，拆卸安装方便，并能节省维修时间，提高钻井效率。
【权利要求】
1.组合式涡轮钻具磁悬浮轴承节，包括磁悬浮径向轴承节和磁悬浮止推轴承节，其特征在于:所述组合式涡轮钻具磁悬浮轴承节由径向轴承组件、径向轴承外筒、节轴、挡套、止推轴承外筒、止推轴承组件、主轴、联轴器和接头等主要零部件组成；所述磁悬浮径向轴承节和磁悬浮止推轴承节之间通过接头连接，径向轴承节和止推轴承节数量可任意选择。
2.根据权利要求1所述的组合式涡轮钻具磁悬浮轴承节，其特征在于:所述径向轴承组件分为内磁环和外磁环，所述内磁环套装在节轴上，所述外磁环镶嵌在径向轴承外筒内；所述内磁环与节轴所述内磁环和外磁环之间设有一定的间隙。
3.根据权利要求1所述的组合式涡轮钻具磁悬浮轴承节，其特征在于:所述止推轴承组件包括动磁环和静磁环；所述静磁环镶嵌在止推轴承外筒内壁；所述动磁环均卡紧在主轴上；所述主轴采用空心结构，装在止推轴承套内；所述静磁环与动磁环相间设置，静磁环和动磁环之间设有一定的间隙。
【文档编号】F16C32/04GK204164173SQ201420632667
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月29日 优先权日:2014年10月29日
【发明者】孙琦, 彭小波 申请人:骄阳山水（江苏）油气工程技术有限公司