專利名稱：一種耐磨的三牙輪鉆頭滑動軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及三牙輪鉆頭，特別涉及轉(zhuǎn)速為90 150rpm的三牙輪鉆 頭滑動軸承。
背景技術(shù)：
在石油鉆井中，影響牙輪鉆頭使用壽命的關(guān)鍵因素之一就是軸承系統(tǒng) 的壽命。軸承承載能力的高低、耐磨性能的好壞、壽命的長短以及性能的 穩(wěn)定與軸承表面以及表層下材料的物理機(jī)械性能、顯微組織結(jié)構(gòu)和摩擦學(xué) 特性直接有關(guān)。目前的軸承材料不能較好的滿足強(qiáng)度韌性、溫度穩(wěn)定性以 及在鉆頭工作范圍內(nèi)耐磨性的要求，導(dǎo)致目前鉆頭軸承壽命不能完全滿足 使用要求，大多數(shù)牙輪鉆頭的失效是由于軸承系統(tǒng)的先期失效造成的。實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種耐磨的三牙輪鉆頭滑動軸承，該軸承 克服現(xiàn)有鉆頭軸承的缺點，采用一種耐磨性、耐沖擊性高的合金粉末強(qiáng)化 材料和等離子弧堆焊的軸承強(qiáng)化技術(shù)工藝，可減少軸承配合面的摩擦與磨 損，增強(qiáng)軸承的耐磨、耐沖擊和耐腐蝕性能，從而提高三牙輪鉆頭滑動軸 承的壽命。 -為了達(dá)到上述目的，本實用新型提出的技術(shù)方案是采用原三牙輪鉆 頭滑動軸承的結(jié)構(gòu)，在大軸徑下方130°范圍內(nèi)以及整個小軸徑外圈，均 采用表面強(qiáng)化層，該表面強(qiáng)化層采用新型的耐磨合金材料及采用新型的表面強(qiáng)化技術(shù)。即在大軸徑下方130°范圍內(nèi)以及整個小軸徑外圈采用等離 子弧堆焊一層耐磨合金粉末，粉末等離子弧堆焊主要是采用轉(zhuǎn)移弧作熱源，將合金粉末送入等離子弧區(qū)并將其熔化而獲得堆焊層，其所形成的熔 層淺，基體對合金焊層的稀釋率小，基體熱影響區(qū)也小。堆焊層屬典型的 焊態(tài)冶金組織，與基體界面間存在明顯的互熔區(qū)，結(jié)合強(qiáng)度非常高，滿足 三牙輪鉆頭軸承高應(yīng)力負(fù)荷的工況條件及抗高應(yīng)力磨損的要求。耐磨合金 粉末中主要成分為Co—WC，經(jīng)燒結(jié)形成。其中Co使合金具有高的抗氧化性及增加合金高溫蠕變強(qiáng)度，WC在650攝氏度能保持較高的強(qiáng)度和硬度。一種耐磨的三牙輪鉆頭滑動軸承，主要由大軸徑、小軸徑、滾珠滑道和止推軸面組成，其特征在于，在大軸徑下方130°范圍內(nèi)以及整個小軸 徑外圈，均采用表面強(qiáng)化層。該表面強(qiáng)化層為耐磨合金粉末Co和WC經(jīng) 煅燒而形成，表面強(qiáng)化技術(shù)可采用等離子弧堆焊技術(shù)。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果(1)由于軸承大軸徑承載面采用一種新型耐磨強(qiáng)化材料，涂層致密、硬質(zhì)相分布均勻形狀規(guī) 則，使軸承具有耐磨、耐沖擊、耐酸、耐高溫和耐腐蝕等特點，延長鉆頭的使用壽命。(2)采用等離子弧堆焊這種表面強(qiáng)化技術(shù)，涂層與本體材料屬冶金結(jié)合，強(qiáng)度很高，而且大大減少了氣孔和夾雜等缺陷。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中l(wèi)-滑動軸承大軸徑；2-滑動 軸承小軸徑；3滾珠滑道；4-止推軸面圖2是本實用新型的剖面圖，圖中5-小軸徑外圈表面強(qiáng)化層；6-大軸徑下方130。范圍內(nèi)表面強(qiáng)化層具體實施方式
一種耐磨的三牙輪鉆頭滑動軸承，主要由大軸徑1、小軸徑2、滾珠 滑道3和止推軸面4組成，其特征在于，在大軸徑1下方130°范圍內(nèi)以 及整個小軸徑2外圈，均有表面強(qiáng)化層5、 6。該表面強(qiáng)化層采用等離子弧 堆焊一層DH-60耐磨合金，其主要成分是Co和WC。
權(quán)利要求1. 一種耐磨的三牙輪鉆頭滑動軸承，主要由大軸徑(1)、小軸徑(2)、滾珠滑道(3)和止推軸面(4)組成，其特征在于，在大軸徑(1)下方130°范圍內(nèi)以及整個小軸徑(2)外圈，均有表面強(qiáng)化層(5)、(6)。
專利摘要本實用新型涉及一種耐磨的三牙輪鉆頭滑動軸承，該滑動軸承主要由大軸徑、小軸徑、滾珠滑道和止推軸面組成，其特征在于，在大軸徑下方130°范圍內(nèi)以及整個小軸徑外圈，均采用表面強(qiáng)化層，該表面強(qiáng)化層為耐磨合金粉末Co和WC經(jīng)煅燒而形成，表面強(qiáng)化技術(shù)可采用等離子弧堆焊技術(shù)。本實用新型具有耐磨、耐沖擊、耐腐蝕、涂層與本體冶金結(jié)合好、涂層致密無缺陷等特點，有效提高鉆頭的使用壽命，可降低鉆井成本，具有較大的市場前景。
文檔編號E21B10/08GK201110130SQ20072008054
公開日2008年9月3日 申請日期2007年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月2日
發(fā)明者艷 卜, 安先彬, 琴 李, 王曉鳳, 黃志強(qiáng) 申請人:西南石油大學(xué)