一種井口可調井下滑動軸承節的製作方法

2023-12-10 12:30:07 2

專利名稱：一種井口可調井下滑動軸承節的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種井口可調井下滑動軸承節，屬於石油天然氣鑽井裝備領域。
背景技術：
在鑽井過程中，井下工具中的旋轉軸常採用徑向軸承節作為支承件，用來降低動力傳遞過程中的摩擦阻力並且保持旋轉軸中心位置的固定。而在實際應用中，軸承節的提前失效是井下工具壽命降低的主要原因。目前，軸承節失效後，需要起鑽來更換軸承節或調整軸承節，然後重新下鑽，費時耗力。因此有必要對其結構進行改進以減少更換軸承節或調整軸承節所用時間
發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術的不足，提供一種井口可調井下滑動軸承節，當軸承節的一部分自潤滑層磨損失效時，通過在井口蹩壓的方式來調節滑動軸承外圈的位置，使其接觸到未被磨損的自潤滑層，實現不起鑽即可調節滑動軸承節，可有效提高鑽井效率。本發明所採用的技術方案是本發明一種井口可調井下滑動軸承節，主要由上旋轉軸、殼體、上密封圈、滑套、下密封圈、推力套、彈簧、下旋轉軸、自潤滑層、上彈簧銷釘、下彈簧銷釘、滑動軸承內圈、滑動軸承外圈、定位擋板和鎖緊螺釘組成。所述上旋轉軸為一空心軸與下旋轉軸通過螺紋連接；所述上旋轉軸下部開有導液孔，導液孔將流經上旋轉軸的鑽井液導入上旋轉軸與套筒之間的間隙中；上旋轉軸下端設有一凸臺，為滑套的軸向移動提供初始壓差；所述滑套為一階梯形套筒，在滑套的內孔中開有上密封槽和下密封槽，分別用於放置上密封圈和下密封圈，滑套的內徑與上旋轉軸的外徑有間隙，其間隙R為l-3mm;滑套與推力套通過螺紋連接；所述推力套為一上端帶有螺紋的套筒；所述自潤滑層為以聚四氟乙烯為添加劑的玻璃纖維增強塑料，嵌入滑動軸承內圈外表面並沿軸向設置4-6個；所述上彈簧銷釘用於調整軸承之前將滑動軸承外圈定位，所述下彈簧銷釘用於調整軸承之後將滑動軸承外圈定位；所述定位擋板用於在蹩壓過程中限制滑動軸承外圈的軸向位置，防止蹩壓過程中將下彈簧銷釘剪斷。本發明的優點在於1、通過井口蹩壓的方式即可調節滑動軸承內圈和滑動軸承外圈的相對位置，完成軸承節調節過程，省去了調節軸承節時起下鑽的過程；2、減少了調節軸承節或更換軸承節所用時間；3、增加了軸承節在井下連續工作的時間，提高了工作效率。


圖I為本發明一種井口可調井下滑動軸承節的結構示意圖。圖2為本發明的滑套、上密封圈和下密封圈的裝配示意圖。圖3為圖2的A-A截面示意圖。圖4為本發明的滑套半剖示意圖。
圖5為本發明的殼體結構示意圖。圖6為本發明上彈簧銷釘、下彈簧銷釘與殼體在蹩壓前的相對位置示意圖。圖中1.上旋轉軸，2.殼體，3.上密封圈，4.滑套，5.下密封圈，6.推力套，7.彈簧，8.下旋轉軸，9.自潤滑層，10.滑動軸承外圈，11.滑動軸承內圈，12.定位擋板，13.鎖緊螺釘，14.下彈簧銷釘槽，15.下彈簧銷釘，16.上彈簧銷釘，17.上彈簧銷釘槽，18.凸臺，19.導液孔，20.上密封槽，21.下密封槽。
具體實施方式

下面結合附圖對本發明具體實施方式
作進一步說明。如圖I、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6所示，本發明一種井口可調井下滑動軸承節，主要由上旋轉軸I、殼體2、上密封圈3、滑套4、下密封圈5、推力套6、彈簧7、下旋轉軸8、自潤滑層9、滑動軸承外圈10、滑動軸承內圈11、定位擋板12、鎖緊螺釘13組成。所述上旋轉軸I為一空心軸與下旋轉軸8通過螺紋連接；所述上旋轉軸I的下部開有導液孔19，導液孔19將流經上旋轉軸I的鑽井液導入上旋轉軸I與套筒4之間的間隙中；上旋轉軸I下端設有一凸臺18，為滑套4的移動提供初始壓差；如圖2、圖3所示，所述滑套4為一階梯形套筒，在滑套4的內孔中開有上密封槽20和下密封槽21，分別用於放置上密封圈3和下密封圈5，滑套4的內徑與上旋轉軸I的外徑有間隙，其間隙R為l_3mm ;所述滑套4套在上旋轉軸I與下旋轉軸8上，通過上密封圈3將滑套4與上旋轉軸I之間的間隙密封，通過下密封圈5將滑套4與下旋轉軸8之間的間隙密封，滑套4與推力套6通過螺紋連接；所述推力套6為一上端帶有螺紋的套筒；所述自潤滑層9為以聚四氟乙烯為添加劑的玻璃纖維增強塑料，嵌入滑動軸承內圈11的外表面並沿軸向設置4-6個；如圖6所示，所述上彈簧銷釘16用於調整軸承之前將滑動軸承外圈10定位，下彈簧銷釘15用於調整軸承之後將滑動軸承外圈10定位；所述定位擋板12用於蹩壓過程中限制滑動軸承外圈10的軸向位置，防止蹩壓過程中將下彈簧銷釘15剪斷。如圖4所示，所述殼體的內壁開有上彈簧銷釘槽17和下彈簧銷釘槽14，分別用於調整軸承前將滑動軸承外圈10定位和調整軸承後將滑動軸承外圈10定位。一種井口可調井下滑動軸承節工作原理當軸承正常工作時，流經上旋轉軸I中的鑽井液通過所述導液孔19作用在滑套4上的沿軸線向下的合力小於所述彈簧7的彈力作用，滑套4與上旋轉軸I的凸臺18的下端面緊密貼合。下旋轉軸8，彈簧7，滑套4，推力套6，上密封圈3，下密封圈5隨上旋轉軸I 一起轉動；滑動軸承外圈10、定位擋板12、及殼體2不轉動。當滑動軸承節的自潤滑層9磨損嚴重，不足以形成潤滑膜後，在井口將環空關閉，進行鑽柱內蹩壓，使上旋轉軸I中鑽井液壓力超出正常鑽井時的壓力，此壓力通過所述導液孔19作用在滑套4上，使滑套4壓縮彈簧7沿上旋轉軸I與下旋轉軸8向下移動，滑套4帶動推力套6沿軸向向下移動。當推力套6下端面接觸到所述滑動軸承外圈10後繼續蹩壓，剪短上彈簧銷釘16後推動滑動軸承外圈10沿殼體2軸向下移。當滑動軸承外圈10的下端面貼合到所述定位擋板12時，所述下彈簧銷釘15彈入殼體2內壁上的下彈簧銷釘槽14中，此時所述滑動軸承外圈10將接觸到自潤滑層9的未經磨損部分。打開環空，結束蹩壓過程，此時鑽井液作用在滑套4上的沿軸線向下的合力再次小於彈簧7提供的向上的彈力，滑套4在彈簧7的作用下上移，帶動推力套6脫離滑動軸承外圈10的上端面，並且使滑套4與上旋轉軸I的凸臺18再次貼合，滑動軸承節重 新進入正常工作的狀態。
權利要求
1.一種井口可調井下滑動軸承節，主要由上旋轉軸(I)、殼體(2)、上密封圈(3)、滑套(4)、下密封圈(5)、推力套(6)、彈簧(7)、下旋轉軸(8)、自潤滑層(9)、滑動軸承外圈(10)、滑動軸承內圈(11)、定位擋板(12)、鎖緊螺釘(13)組成，其特徵在於所述上旋轉軸(I)的下部開有導液孔(19)，導液孔(19)將流經上旋轉軸(I)的鑽井液導入上旋轉軸(I)與套筒(4)之間的間隙中；上旋轉軸(I)下端設有一凸臺(18)，為滑套(4)的移動提供初始壓差；所述滑套(4)為一階梯形套筒，在滑套(4)的內孔中開有上密封槽(20)和下密封槽(21)，分別用於放置上密封圈(3)和下密封圈(5)，滑套(4)的內徑與上旋轉軸(I)的外徑有間隙，其間隙R為1_3_ ;滑套(4)與推力套(6)通過螺紋連接；所述上彈簧銷釘(16)用於調整軸承節之前將滑動軸承外圈(10)定位，所述下彈簧銷釘(15)用於調整軸承節之後將滑動軸承外圈(10)定位；所述定位擋板(12)用於蹩壓過程中限制滑動軸承外圈(10)的軸向位置，防止蹩壓過程中將下彈簧銷釘(15)剪斷。
2.由權利要求(I)所述的一種井口可調井下滑動軸承節，其特徵在於所述滑套(4)套在上旋轉軸(I)與下旋轉軸(8 )上，通過上密封圈(3 )將滑套(4 )與上旋轉軸(I)之間的間隙密封，通過下密封圈(5 )將滑套(4 )與下旋轉軸(8 )之間的間隙密封。
全文摘要
本發明涉及一種井口可調井下滑動軸承節，屬於石油天然氣鑽井裝備領域，主要由上旋轉軸、殼體、上密封圈、滑套、下密封圈、推力套、彈簧、下旋轉軸、自潤滑層、上彈簧銷釘、下彈簧銷釘、滑動軸承內圈、滑動軸承外圈、定位擋板和鎖緊螺釘組成。所述上旋轉軸下部開有導液孔，導液孔將流經上旋轉軸的鑽井液導入上旋轉軸與套筒之間的間隙中；所述滑套為一階梯形套筒，在滑套的內孔中開有上密封槽和下密封槽，滑套的內徑與上旋轉軸的外徑有間隙；所述上彈簧銷釘用於調整軸承之前將滑動軸承外圈定位，下彈簧銷釘用於調整軸承之後將滑動軸承外圈定位。本發明減少了調節軸承節或更換軸承節所用時間，增加了軸承在井下連續工作時間，提高了工作效率。
文檔編號F16C35/02GK102644660SQ20121014403
公開日2012年8月22日 申請日期2012年5月11日 優先權日2012年5月11日
發明者姜中艦, 張也, 張曉東, 張毅, 查春青, 王海娟, 龔彥 申請人:西南石油大學