TC軸承井下動(dòng)力鉆具徑向扶正的重要部件,特別是定向作業(yè)過(guò)程中,軸承處于低速、重載、鉆井液潤(rùn)滑的惡劣工況。井下液流動(dòng)力鉆具作業(yè)過(guò)程中,渦輪鉆具定子、轉(zhuǎn)子的使用壽命長(zhǎng)于螺桿鉆具的定子、轉(zhuǎn)子,對(duì)TC軸承提出了更為苛刻的壽命要求。
適用于200℃以上的高溫鉆井工況以及不同的鉆井液體系,具有耐磨損、耐腐蝕、耐沖擊、耐高溫的特性
采用氧乙炔火焰噴焊工藝,防止出現(xiàn)開(kāi)裂和剝落現(xiàn)象。雄琛生產(chǎn)的TC軸承壽命可達(dá)到400小時(shí)以上,是普通燒結(jié)工藝軸承壽命的2倍以上
磨料顆粒、高溫、腐蝕性化學(xué)品和高載荷都可能導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)設(shè)備中的軸承故障。
聚晶金剛石軸承在這些惡劣條件下提高了軸承的整體可靠性,同時(shí)消除了對(duì)密封的需要。
PCD不是金剛石涂層,而是一種厚的人造金剛石表面,非常適合在工藝流體中運(yùn)行,在這種流體中,砂粒等磨蝕顆粒會(huì)加速傳統(tǒng)軸承材料的磨損和失效。
金剛石作為軸承材料聚晶金剛石(PCD)以:
· 高導(dǎo)熱性:可以降低導(dǎo)致軸承退化的局部極限溫度,避免在軸承啟動(dòng)或停機(jī)的過(guò)程中產(chǎn)生的高熱量對(duì)軸承材料造成的損傷
· 高負(fù)載:可在相當(dāng)寬的速度和負(fù)載范圍下有效運(yùn)行。例如:在某些石油和天然氣鉆探中,金剛石軸承可以在高達(dá)60000磅的負(fù)載下運(yùn)行100-6000轉(zhuǎn)/分鐘
· 耐磨耐高溫: PCD材質(zhì)具有極低的摩擦系數(shù)(摩擦系數(shù)在0.01到0.03之間),可以在高溫(目前最高溫度233℃)下進(jìn)行作業(yè)
· 高斷裂韌性:具有出色斷裂韌性的軸承材料能夠降低沖擊負(fù)荷導(dǎo)致?lián)p壞的可能性
· 高耐腐蝕性: 可以不受應(yīng)用環(huán)境中腐蝕性物質(zhì)的影響,例如,可以不受鉆井中存在的天然的或者泥漿里的化學(xué)物質(zhì)的影響
· 簡(jiǎn)化性: PCD軸承在使用過(guò)程中,無(wú)需專門(mén)對(duì)其保障潤(rùn)滑,由于不需要密封件和獨(dú)立潤(rùn)滑系統(tǒng),可以簡(jiǎn)化設(shè)備和組件
· 長(zhǎng)壽命:由于金剛石表面堅(jiān)硬、耐磨,可延長(zhǎng)軸承壽命,使用壽命是傳統(tǒng)碳化鎢軸承或其它的硬質(zhì)合金軸承(TC軸承)6倍以上
具有高導(dǎo)熱性的軸承材料減少了導(dǎo)致軸承退化的局部極端溫度。在啟動(dòng)和關(guān)閉期間,高導(dǎo)熱性將減少軸承表面之間局部焊接的可能性,這反過(guò)來(lái)導(dǎo)致軸承表面的劃痕和磨損。
為了減少熱量產(chǎn)生和減少功率損失,需要低摩擦系數(shù)。
此外,具有大斷裂韌性的軸承材料將減少由于沖擊載荷而損壞的可能性。由于其極高的硬度,PCD非常適合抵抗來(lái)自磨料顆粒、潤(rùn)滑劑和工藝流體的磨損。