TC轴承井下动力钻具径向扶正的重要部件,特别是定向作业过程中,轴承处于低速、重载、钻井液润滑的恶劣工况。井下液流动力钻具作业过程中,涡轮钻具定子、转子的使用寿命长于螺杆钻具的定子、转子,对TC轴承提出了更为苛刻的寿命要求。
适用于200℃以上的高温钻井工况以及不同的钻井液体系,具有耐磨损、耐腐蚀、耐冲击、耐高温的特性
采用氧乙炔火焰喷焊工艺,防止出现开裂和剥落现象。雄琛生产的TC轴承寿命可达到400小时以上,是普通烧结工艺轴承寿命的2倍以上
磨料颗粒、高温、腐蚀性化学品和高载荷都可能导致旋转设备中的轴承故障。
聚晶金刚石轴承在这些恶劣条件下提高了轴承的整体可靠性,同时消除了对密封的需要。
PCD不是金刚石涂层,而是一种厚的人造金刚石表面,非常适合在工艺流体中运行,在这种流体中,砂粒等磨蚀颗粒会加速传统轴承材料的磨损和失效。
金刚石作为轴承材料聚晶金刚石(PCD)以:
· 高导热性:可以降低导致轴承退化的局部极限温度,避免在轴承启动或停机的过程中产生的高热量对轴承材料造成的损伤
· 高负载:可在相当宽的速度和负载范围下有效运行。例如:在某些石油和天然气钻探中,金刚石轴承可以在高达60000磅的负载下运行100-6000转/分钟
· 耐磨耐高温: PCD材质具有极低的摩擦系数(摩擦系数在0.01到0.03之间),可以在高温(目前最高温度233℃)下进行作业
· 高断裂韧性:具有出色断裂韧性的轴承材料能够降低冲击负荷导致损坏的可能性
· 高耐腐蚀性: 可以不受应用环境中腐蚀性物质的影响,例如,可以不受钻井中存在的天然的或者泥浆里的化学物质的影响
· 简化性: PCD轴承在使用过程中,无需专门对其保障润滑,由于不需要密封件和独立润滑系统,可以简化设备和组件
· 长寿命:由于金刚石表面坚硬、耐磨,可延长轴承寿命,使用寿命是传统碳化钨轴承或其它的硬质合金轴承(TC轴承)6倍以上
具有高导热性的轴承材料减少了导致轴承退化的局部极端温度。在启动和关闭期间,高导热性将减少轴承表面之间局部焊接的可能性,这反过来导致轴承表面的划痕和磨损。
为了减少热量产生和减少功率损失,需要低摩擦系数。
此外,具有大断裂韧性的轴承材料将减少由于冲击载荷而损坏的可能性。由于其极高的硬度,PCD非常适合抵抗来自磨料颗粒、润滑剂和工艺流体的磨损。