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

背景技術：

現(xiàn)有轉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，額定動靜載荷不能滿足15000m超深井石油鉆機轉盤載荷要求。國內外還未有15000m超深井石油鉆機轉盤用主軸承相關尺寸的報道。

技術實現(xiàn)要素：

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

石油鉆井轉盤工作原理為鉆具鉆井工作時，有朝下方向的軸向重載荷；當鉆具退出時，有反方向較輕的軸向載荷。要滿足15000m石油鉆井轉盤載荷要求，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，可減小主機軸向尺寸，節(jié)省軸向安裝空間。

本發(fā)明的技術方案是：

超深井石油鉆機轉盤用主軸承，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，是由兩個相同直徑的半圓形中間夾一個矩形構成的；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，內徑1680mm。

所述第二軸圈外徑1820mm，內徑1676mm。

所述第二保持架兜孔中心線與軸承回轉中心線平行。

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圓弧槽或方槽。

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

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

本發(fā)明的超深井石油鉆機轉盤用主軸承，第一鋼球與第二鋼球共用一個座圈，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，達到了滿足15000m超深井石油鉆機轉盤的載荷要求，同時軸承外形尺寸最小。

本發(fā)明的第一保持架兜孔設計成橢圓形，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，這樣球和兜孔內表面的接觸區(qū)域增大，從而減少了兜孔接觸應力和磨損，還減少了兜孔徑向間隙過大而產生保持架擺動；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圓弧槽或者方槽，這種設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轉盤用主軸承結構示意圖。

圖2為本發(fā)明第一保持架兜孔中心線與軸承回轉中心線夾角β示意圖。

圖3為本發(fā)明第一保持架兜孔結構圖。

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。

具體實施方式

結合附圖1對本發(fā)明的技術方案進行說明。

超深井石油鉆機轉盤用主軸承，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兜孔是由兩個相同直徑的半圓形中間夾一個矩形構成的橢圓形。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，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轉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，內徑1680mm，第二軸圈3外徑1820mm，內徑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，而且達到了15000m超深井石油鉆機轉盤用主軸承技術要求，還具有摩擦小、噪音低的特點。