本發(fā)明涉及一種石油鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤配套軸承，具體涉及一種適用于15000m超深井石油鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤用主軸承。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有轉(zhuǎn)盤主軸承有采用兩套單列推力角接觸球軸承配對使用；也有采用一套雙向推力角接觸球軸承。但目前軸承外徑尺寸最大不超過1700mm，額定動(dòng)靜載荷不能滿足15000m超深井石油鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤載荷要求。國內(nèi)外還未有15000m超深井石油鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤用主軸承相關(guān)尺寸的報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，公開一種能滿足15000m超深井石油鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤用主軸承，其外形尺寸最小，主機(jī)尺寸也最小。

石油鉆井轉(zhuǎn)盤工作原理為鉆具鉆井工作時(shí)，有朝下方向的軸向重載荷；當(dāng)鉆具退出時(shí)，有反方向較輕的軸向載荷。要滿足15000m石油鉆井轉(zhuǎn)盤載荷要求，軸承必須有兩列，上列承受向下重載軸向力，下列承受較輕反方向軸向力。本發(fā)明采用雙列推力角接觸球軸承，兩列球共用座圈，可減小主機(jī)軸向尺寸，節(jié)省軸向安裝空間。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

超深井石油鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤用主軸承，包括第一軸圈、第一保持架、第一鋼球、座圈、第二保持架、第二鋼球、第二軸圈，所述第一保持架的兜孔為橢圓形，是由兩個(gè)相同直徑的半圓形中間夾一個(gè)矩形構(gòu)成的；所述第二保持架兜孔為圓形，所述第一鋼球直徑大于第二鋼球直徑，所述第一保持架兜孔中心線與軸承回轉(zhuǎn)中心線夾角β為15°。

所述座圈外徑為1950mm。

所述第一軸圈外徑1858mm，內(nèi)徑1680mm。

所述第二軸圈外徑1820mm，內(nèi)徑1676mm。

所述第二保持架兜孔中心線與軸承回轉(zhuǎn)中心線平行。

所述第一保持架兜孔半圓的直徑比第一鋼球直徑大0.6mm。

所述第一鋼球直徑為79.375-85.725mm。

所述第二鋼球直徑為55-60.325mm。

所述座圈與保持架二者的接觸面上，在座圈接觸面或者保持架接觸面上開設(shè)圓弧槽或方槽。

因軸承受雙向推力載荷作用，鉆具工作時(shí)，大球受重載軸向力，小球不受力；當(dāng)鉆具退出時(shí)，大球不受力，小球受反方向輕載荷。刀具退出時(shí)，無論受力還是轉(zhuǎn)速都較低，第二保持架兜孔按圓形設(shè)計(jì)即可，第二保持架兜孔中心線與軸承回轉(zhuǎn)中心線平行。

第一保持架兜孔中心線與軸承回轉(zhuǎn)中心線夾角β為15°。第一保持架兜孔中心線與軸承回轉(zhuǎn)中心線夾角是根據(jù)第一鋼球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)速度，按照速度矢量合成來確定。

本發(fā)明的超深井石油鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤用主軸承，第一鋼球與第二鋼球共用一個(gè)座圈，軸承外形尺寸外徑最大1950mm。單列軸承高度約為170mm，本發(fā)明采用雙列推力角接觸球軸承，兩列球共用座圈，裝配高度僅273mm，達(dá)到了滿足15000m超深井石油鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤的載荷要求，同時(shí)軸承外形尺寸最小。

本發(fā)明的第一保持架兜孔設(shè)計(jì)成橢圓形，第一保持架兜孔半圓的直徑比鋼球直徑大0.6mm，更接近于鋼球直徑，這樣球和兜孔內(nèi)表面的接觸區(qū)域增大，從而減少了兜孔接觸應(yīng)力和磨損，還減少了兜孔徑向間隙過大而產(chǎn)生保持架擺動(dòng)；橢圓兜孔可使?jié)櫥湍艽罅客ㄟ^，從而使軸承及保持架得到有效冷卻，有效降低軸承噪音。保持架與座圈接觸面二者之一開設(shè)圓弧槽或者方槽，這種設(shè)置一是減少與座圈端面的接觸面積，二是飛濺上來的油有少許儲存在槽里潤滑接觸面，達(dá)到降低摩擦，降低噪音的目的。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的超深井石油鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤用主軸承結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明第一保持架兜孔中心線與軸承回轉(zhuǎn)中心線夾角β示意圖。

圖3為本發(fā)明第一保持架兜孔結(jié)構(gòu)圖。

圖中，各編號代表的意義如下：

1-座圈；2-第一軸圈；3-第二軸圈；4-第一鋼球；5-第一保持架；6-第二鋼球；7-第二保持架。

具體實(shí)施方式

結(jié)合附圖1對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行說明。

超深井石油鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤用主軸承，包括第一軸圈2、第一保持架5、第一鋼球4、座圈1、第二保持架7、第二鋼球6、第二軸圈3，所述第一保持架5的兜孔為橢圓形，第一保持架5兜孔是由兩個(gè)相同直徑的半圓形中間夾一個(gè)矩形構(gòu)成的橢圓形。所述第二保持架7的兜孔為圓形，所述第一鋼球4直徑大于第二鋼球6直徑，所述第一保持架5兜孔中心線與軸承回轉(zhuǎn)中心線夾角β為15°。所述第二保持架7兜孔中心線與軸承回轉(zhuǎn)中心線平行。

第一保持架5兜孔半圓的直徑比第一鋼球4直徑大0.6mm。

鋼球尺寸按照國標(biāo)，可以選擇第一鋼球直徑為79.375-85.725mm、第二鋼球直徑為55-60.325mm。

本發(fā)明的超深井石油鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤用主軸承尺寸最大的是座圈，其外徑為1950mm。

第一軸圈2外徑1858mm，內(nèi)徑1680mm，第二軸圈3外徑1820mm，內(nèi)徑1676mm。

在座圈與保持架二者的接觸面上，在座圈接觸面或者保持架接觸面上開設(shè)圓弧槽或方槽。

本發(fā)明的軸承外形尺寸小，裝配高度小，而且達(dá)到了15000m超深井石油鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤用主軸承技術(shù)要求，還具有摩擦小、噪音低的特點(diǎn)。