球面浮动套轴承在牙轮钻头中的理论与应用研究

通过对牙轮钻头球面浮动套轴承的润滑、接触以及磨损理论研究，球面浮动套油膜压力要优于普通浮动套轴承，表现出更好的轴承润滑性能。选用具有“内柔外刚”特点的材料，既能提高耐磨性能，又能有效降低接触压力，延长轴承的使用寿命，提高钻井效率，降低钻井成本。

对牙轮钻头浮动套轴承的工作机理进行分析，并设计了球面浮动套轴承的结构和具体参数。制定了球面浮动套轴承单元件加工工艺，开发出牙轮钻头滑动轴承纳米离子材料镀膜新工艺、新配方。开发出纳米离子镀膜牙轮钻头滑动轴承摩擦副配合新兴技术，开发出一种新型三牙轮钻头纳米离子镀膜滑动轴承生产加工工艺。同时，设计与加工相关夹具，轴承单元件的加工，轴承单元件加工工艺的制定，以及轴承外表面加工程序的编制。

在对牙轮钻头球面浮动套轴承的工作机理及工作环境分析的基础上，设计了以18CrNiMo7-6钢作为基体材料，采用渗碳+激光淬火的热处理工艺。工件表面采用TiN涂层技术。将离子镀膜技术和激光淬火技术应用在钻头生产中，对新技术的推广与应用有着积极的作用。

球面浮动套轴承不仅解决了浮动套存在的“边缘效应”及自动调心问题，而且降低了相对滑动速度，接触应力分布更加合理。具有高硬度、耐磨性好、摩擦系数小及抗高温性等优点，减少摩擦副之间的摩擦，提高了轴承抗粘着磨损失效的能力。从而提高牙轮钻头轴承寿命，降低钻井综合生产成本，具有良好的社会效益。

通过对牙轮钻头球面浮动套轴承润滑、接触以及磨损理论研究,球面浮动套油膜压力要优于普通浮动套轴承,表现出更好地轴承润滑性能,选用具有“内柔外刚”特点的材料,既能提高耐磨性能,又能有效降低接触压力,延长轴承的使用寿命,提高钻井效率,降低钻井成本。对牙轮钻头浮动套轴承工作机理进行分析,并设计了球面浮动套轴承的结构和具体参数,制定了球面浮动套轴承单元件加工工艺,开发出牙轮钻头滑动轴承纳米离子材料镀膜新工艺、新配方,开发出纳米离子镀膜牙轮钻头滑动轴承摩擦副配合新兴技术,开发出一种新型三牙轮钻头纳米离子镀膜滑动轴承生产加工工艺及相关夹具的设计与加工、轴承单元件的加工、轴承单元件加工工艺的制定和轴承外表面加工程序的编制。 在对牙轮钻头球面浮动套轴承的工作机理及工作环境分析,设计了以18CrNiMo7-6钢作为基体材料,渗碳+激光淬火的热处理工艺,工件表面采用TiN涂层技术。将离子镀膜技术和激光淬火技术应用在钻头生产中,对新技术的推广与应用有着积极的作用。球面浮动套轴承不仅解决浮动套存在的“边缘效应”及自动调心,而且降低了相对滑动速度,接触应力分布更加合理。具有高硬度、耐磨性好、摩擦系数小及抗高温性等优点,减少摩擦副之间的摩擦。提高了轴承抗粘着磨损失效的能力。从而提高牙轮钻头轴承寿命,降低钻井综合生产成本,有良好的社会效益。