【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于鉆井設備，尤其涉及鍍層聚晶金剛石徑向滑動軸承及其制備方法。
技術介紹
1、隨著石油天然氣勘探開發的發展，越來越多的螺桿鉆具應用于深井、超深井等鉆井作業中。螺桿鉆具包括旁通閥總成、馬達總成、萬向軸總成和傳動軸總成，各個部分分別自上而下依次連接。螺桿鉆具以鉆井液為動力，把液體壓力能轉化為機械能。?泥漿泵泵出的泥漿流經旁通閥總成，進入馬達總成，?在馬達總成處產生轉速和轉矩，萬向軸總成和傳動軸總成將轉速和轉矩傳遞給鉆頭，實現鉆井作業。傳動軸總成在傳遞轉矩和轉速的同時，還要承受鉆頭的軸向壓力，是螺桿鉆具極為關鍵的部件，其結構和性能直接關系到螺桿鉆具的效率和使用壽命。徑向軸承是傳動軸總成的主要部件之一，每組徑向軸承由動套和靜套組成。理論上，井下工具軸承的壽命要與井下工具整機的壽命同步，至少需要能達到300小時～600小時以上。目前，井下工具的徑向滑動軸承工作面耐磨材料為硬質合金，軸承在工作中，承受高溫大流量泥漿沖刷與高強度的摩擦，軸承動套與靜套接觸工作面的中上部容易出現嚴重磨損現象，使得軸承的配合間隙不均勻，機械性能減弱，使用壽命降低。
2、因此，我們提出了一種鍍層聚晶金剛石徑向滑動軸承及其制備方法，以解決上述提出的問題。
技術實現思路
1、針對現有技術存在的問題，本專利技術提供了鍍層聚晶金剛石徑向滑動軸承及其制備方法，解決了現有技術中的問題。
2、本專利技術是這樣實現的，鍍層聚晶金剛石徑向滑動軸承，包括外套和內套，所述外套的內壁和所述內套的外壁均設置有硬
3、所述硬質合金塊設置在所述內套的外壁和外套的內壁的中部，所述聚晶金剛石塊設置在所述內套的外壁和外套的內壁上，所述聚晶金剛石塊位于所述硬質合金塊的兩側；
4、所述聚晶金剛石塊呈環形陣列排布，所述聚晶金剛石塊呈條塊形設置；
5、所述硬質合金塊呈環形陣列排布在所述內套的外壁和外套的內壁的中部。
6、作為本專利技術優選的，所述聚晶金剛石塊設置有若干個，相鄰所述聚晶金剛石塊之間的間距設置為1.8-2mm。
7、作為本專利技術優選的，若干所述聚晶金剛石塊環形陣列排布所構成的聚晶金剛石環設置有兩個，兩個所述聚晶金剛石環之間的間距設置為39-40mm；
8、兩個所述聚晶金剛石環的摩擦表面積均設置為49240mm2；
9、所述硬質合金塊環形陣列排布所構成的硬質合金環位于兩個聚晶金剛石環之間。
10、作為本專利技術優選的，所述聚晶金剛石塊與軸承中軸線的平行線之間的夾角設置為30°,所述聚晶金剛石塊的尺寸設置為10mm*3mm*3mm。
11、本專利技術另提供了，鍍層聚晶金剛石徑向滑動軸承的制備方法，包括如下步驟，
12、s1、鍍附金屬層，將聚晶金剛石塊的表面鍍上鍍層，然后對帶有鍍層的聚晶金剛石塊進行預熱；
13、s2、焊接，先對內套的外壁和外套的內壁進行打孔操作，將帶有鍍層的聚晶金剛石塊焊接在內套和外套表面上的孔內，并將硬質合金塊進行焊接；
14、s3、焊接點處理，對焊接后的內套和外套進行檢測，在出現漏焊時，及時補焊，在檢查無漏焊后，進行焊點打磨處理，再對焊接后的軸承進行精細打磨，即得到成品。
15、作為本專利技術優選的，所述s2中的焊接方式包括，但不限于等離子轉移弧堆焊、釬焊、溶滲、激光熔覆和火焰噴焊。
16、作為本專利技術優選的，所述s2中所用的焊料包括以下重量百分比的原料：40-45wt％的鎳基合金粉、50-55wt％的碳化鎢顆粒和0-5wt％的氮化硼粉；
17、所述碳化硼粉的質量百分比數值在配比時，不包括端點數值0。
18、作為本專利技術優選的，所述s2中在焊接過程中焊接電流設置為120a。
19、作為本專利技術優選的，所述s2中在焊接過程中離子氣流量設置為1.5-1.7l/min，在焊接過程中送粉速率設置為29-31g/min。
20、作為本專利技術優選的，所述s1中鍍層與聚晶金剛石塊的鍍層方法包括，但不限于低溫化學沉積法，離子濺射法、真空蒸鍍法、磁控濺射鍍和鹽浴鍍。
21、與現有技術相比，本專利技術的有益效果如下：
22、1、本專利技術通過在外套的內壁上設置硬質合金塊和聚晶金剛石塊，在內套的外壁上設置硬質合金塊和聚晶金剛石塊，在內套和外套工作時相互接觸，內套和外套緊密配合，形成一對摩擦副,代替傳統只采用硬質合金的軸承，通過聚晶金剛石塊的耐磨作用，使得軸承具有極強的耐磨性，在工作中能夠抵抗螺桿鉆具工作時高速旋轉造成的摩擦與泥漿的沖蝕影響，提高徑向軸承的使用壽命。
23、2、本專利技術通過鍍層的使用，可以對聚晶金剛石塊提供包鑲作用，使聚晶金剛石塊與外套和內套更好的結合，可以有效的提高軸承的抗腐蝕性能，在熱壓燒結過程中，可以形成碳化物，可以與聚晶金剛石塊很好的結合，同時可以有效防止聚晶金剛石塊在燒結時出現石墨化的情況發生，可以提高聚晶金剛石塊的使用壽命。
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1.鍍層聚晶金剛石徑向滑動軸承，包括外套（1）和內套（6），其特征在于：所述外套（1）的內壁和所述內套（6）的外壁均設置有硬質合金塊（2）和聚晶金剛石塊（4），所述聚晶金剛石塊（4）的表面設置有鍍層（5）；
2.如權利要求1所述的鍍層聚晶金剛石徑向滑動軸承，其特征在于：所述聚晶金剛石塊（4）設置有若干個，相鄰所述聚晶金剛石塊（4）之間的間距設置為1.8-2mm。
3.如權利要求1所述的鍍層聚晶金剛石徑向滑動軸承，其特征在于：若干所述聚晶金剛石塊（4）環形陣列排布所構成的聚晶金剛石環設置有兩個，兩個所述聚晶金剛石環之間的間距設置為39-40mm；
4.如權利要求1所述的鍍層聚晶金剛石徑向滑動軸承，其特征在于：所述聚晶金剛石塊（4）與軸承中軸線的平行線之間的夾角設置為30°,所述聚晶金剛石塊（4）的尺寸設置為10mm*3mm*3mm。
5.鍍層聚晶金剛石徑向滑動軸承的制備方法，使用權利要求?1-4?任一項所述的鍍層聚晶金剛石徑向滑動軸承，其特征在于，包括如下步驟，
6.如權利要求5所述的鍍層聚晶金剛石徑向滑動軸承，其特征在于
7.如權利要求5所述的鍍層聚晶金剛石徑向滑動軸承，其特征在于：所述S2中所用的焊料包括以下重量百分比的原料：40-45wt％的鎳基合金粉、50-55wt％的碳化鎢顆粒和0-5wt％的氮化硼粉；
8.如權利要求5所述的鍍層聚晶金剛石徑向滑動軸承，其特征在于：所述S2中在焊接過程中焊接電流設置為120A。
9.如權利要求5所述的鍍層聚晶金剛石徑向滑動軸承，其特征在于：所述S2中在焊接過程中離子氣流量設置為1.5-1.7L/min，在焊接過程中送粉速率設置為29-31g/min。
10.如權利要求5所述的鍍層聚晶金剛石徑向滑動軸承，其特征在于：所述S1中鍍層與聚晶金剛石塊的鍍層方法包括，但不限于低溫化學沉積法，離子濺射法、真空蒸鍍法、磁控濺射鍍和鹽浴鍍。
...【技術特征摘要】
1.鍍層聚晶金剛石徑向滑動軸承，包括外套（1）和內套（6），其特征在于：所述外套（1）的內壁和所述內套（6）的外壁均設置有硬質合金塊（2）和聚晶金剛石塊（4），所述聚晶金剛石塊（4）的表面設置有鍍層（5）；
2.如權利要求1所述的鍍層聚晶金剛石徑向滑動軸承，其特征在于：所述聚晶金剛石塊（4）設置有若干個，相鄰所述聚晶金剛石塊（4）之間的間距設置為1.8-2mm。
3.如權利要求1所述的鍍層聚晶金剛石徑向滑動軸承，其特征在于：若干所述聚晶金剛石塊（4）環形陣列排布所構成的聚晶金剛石環設置有兩個，兩個所述聚晶金剛石環之間的間距設置為39-40mm；
4.如權利要求1所述的鍍層聚晶金剛石徑向滑動軸承，其特征在于：所述聚晶金剛石塊（4）與軸承中軸線的平行線之間的夾角設置為30°,所述聚晶金剛石塊（4）的尺寸設置為10mm*3mm*3mm。
5.鍍層聚晶金剛石徑向滑動軸承的制備方法，使用權利要求?1-4?任一項所述的鍍層聚晶金剛石徑向滑動軸承，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：孟憲朋，王玉凱，
申請(專利權)人：森艾姆山東材料科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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