CN113294433B - 一种螺杆钻具用推力轴承组及其修磨方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种螺杆钻具用推力轴承组及其修磨方法。螺杆钻具用推力轴承组的修磨方法，修磨任意相邻两列轴承中的其中一列轴承的内、外套圈接触面，使得该列轴承的内、外套圈的高度相同，其中，在轴承组配后，所有修磨后的内、外套圈接触面朝向相同。通过上述修磨方法，使得同一列轴承的内、外套圈等高处理的同时，使得各列轴承最终的轴向游隙相同，不仅使得各列轴承的轴向受力更加均匀，大幅提高推力轴承组的使用寿命，而且提高了各列轴承的修磨效率，降低了劳动量。

Description

一种螺杆钻具用推力轴承组及其修磨方法
技术领域
本发明涉及一种螺杆钻具用推力轴承组及其修磨方法。
背景技术
螺杆钻具用推力轴承组通常由多联四点接触球轴承串联组成，除上下两端的轴承套圈外，其它套圈的轴向两侧均设置有滚道，如授权公告号为CN203548582U的中国实用新型专利中公开的用于螺杆钻具传动轴的密封式推力轴承。
上述螺杆钻具用推力轴承组包括多联推力轴承，由于加工误差的存在，导致各联推力轴承的内、外圈高度不一致，使得螺杆钻具用推力轴承组在使用过程中，参与组配的各推力轴承往往因受力差距过大而导致推力轴承组过早失效。
发明内容
本发明的目的在于提供一种螺杆钻具用推力轴承组的修磨方法，以解决现有技术中由于加工误差的存在，导致各联推力轴承的内、外圈高度不一致，使得参与组配的各推力轴承往往因受力差距过大而导致推力轴承组过早失效的技术问题；本发明的目的还在于提供一种螺杆钻具用推力轴承组。
为实现上述目的，本发明螺杆钻具用推力轴承组的修磨方法的技术方案是：
螺杆钻具用推力轴承组的修磨方法，修磨任意相邻两列轴承中的其中一列轴承的内、外套圈接触面，使得该列轴承的内、外套圈的高度相同，其中，在轴承组配后，所有修磨后的内、外套圈接触面朝向相同。
有益效果是：通过上述修磨方法，使得同一列轴承的内、外套圈等高处理，不仅使得各列轴承的轴向受力更加均匀，大幅提高推力轴承组的使用寿命，而且提高了各列轴承的修磨效率，降低了劳动量。
进一步的，单列轴承的内、外套圈修磨后所要达到的高度通过下式计算：
式中，Hw为外套圈的高度；Hn为内套圈的高度；Gs为实际轴向游隙；Gm为目标轴向游隙。
有益效果是：通过上述公式，使得同一列轴承的内、外套圈等高处理的同时，使得各列轴承最终的轴向游隙相同，进一步提高各列轴承的受力均匀性。
进一步的，同时修磨任意相邻两列轴承中的其中一列轴承的内、外套圈接触面。
有益效果是：通过修磨装置同时对同一列轴承的内套圈和外套圈进行修磨，以提高修磨效率。
为实现上述目的，本发明螺杆钻具用推力轴承组的技术方案是：
螺杆钻具用推力轴承组，包括：
轴承，串联组配有多列；
以轴承的轴向为上下方向，从上数第一列轴承至从下数第二列轴承中的各列轴承的内套圈和外套圈的高度相同；或者由上数第二列轴承至从下数第一列轴承中的各列轴承的内套圈和外套圈的高度相同。
有益效果是：这样设计，使得各列轴承的轴向受力更加均匀，大幅提高推力轴承组的使用寿命。
进一步的，任意相邻两列轴承之间的轴向游隙相同。
有益效果是：进一步提高各列轴承的受力均匀性。
附图说明
图1为本发明螺杆钻具用推力轴承组的结构示意图；
图2为图1中第一列轴承和第二列轴承的结构示意图；
图3为图1中第二列轴承和第三列轴承的结构示意图；
图4为图1中第三列轴承和第四列轴承的结构示意图；
图5为图2中第二列轴承修磨前的结构示意图；
图中：11、第一列外套圈；12、第一列内套圈；13、第二列外套圈；14、第二列内套圈；15、第三列外套圈；16、第三列内套圈；17、第四列外套圈；18、第四列内套圈；19、滚动体。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。此外，术语“上”、“下”是基于附图所示的方位和位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示所指的装置或部件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本发明的限制。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
本发明螺杆钻具用推力轴承组的实施例1：
如图1所示，螺杆钻具用推力轴承组包括串联组配的四列轴承，相邻两列轴承共用一圈滚动体19，即滚动体19共设有三圈；以轴承的轴向为上下方向，本实施例中，以最下方的轴承为第一列轴承，以最上方的轴承为第四列轴承。其中，滚动体19为滚珠，即各列轴承均为球轴承。在其他实施例中，螺杆钻具用推力轴承组的串联组配轴承的数量可以根据需要设置。
本实施例中，第一列轴承至第三列轴承中的各列轴承的内套圈和外套圈的高度相同，且任意相邻两列轴承之间的轴向游隙相同，其中，轴向游隙均为正游隙。这样设计，使得各列轴承的轴向受力更加均匀，大幅提高推力轴承组的使用寿命。应当说明的是，第一列轴承至第三列轴承的套圈上侧的接触面为修磨面，第一列轴承至第三列轴承的套圈下侧面作为修磨时的基准面，其中，第四列轴承不需要修磨。
本发明螺杆钻具用推力轴承组的实施例2：
本实施例的螺杆钻具用推力轴承组与实施例1的区别在于，实施例1中，以最下方的轴承为第一列轴承，以最上方的轴承为第四列轴承，第一列轴承至第三列轴承的套圈上侧的接触面为修磨面，其中，第四列轴承不需要修磨。本实施例中，基于最下方的轴承为第一列轴承，最上方的轴承为第四列轴承的情况下，第二列轴承至第四列轴承的套圈下侧的接触面为修磨面，其中，第一列轴承不需要修磨。
本发明螺杆钻具用推力轴承组的修磨方法的实施例1：
如图2所示，测量第一列外套圈11、第一列内套圈12、第二列外套圈13、第二列内套圈14以及第一列轴承和第二列轴承之间的滚动体19组成的四点接触球轴承的实际轴向游隙Gs1,第一列外套圈11的高度Hw1，第一列内套圈12的高度Hn1；其中，Gm为目标轴向游隙。
确定第一列轴承的第一列外套圈11和第一列内套圈12修磨后的最终高度为：
其中，第一列外套圈11和第一列内套圈12修磨后的高度相同，且第一列外套圈11和第一列内套圈12上侧的接触面为修磨面。
如图3所示，测量第二列外套圈13、第二列内套圈14、第三列外套圈15、第三列内套圈16以及第二列轴承和第三列轴承之间的滚动体19组成的四点接触球轴承的实际轴向游隙Gs2,第二列外套圈13的高度Hw2，第二列内套圈14的高度Hn2；其中，Gm为目标轴向游隙。
确定第二列轴承的第二列外套圈13和第二列内套圈14修磨后的最终高度为：
其中，第二列外套圈13和第二列内套圈14修磨后的高度相同，且第二列外套圈13和第二列内套圈14上侧的接触面为修磨面。
如图4所示，测量第三列外套圈15、第三列内套圈16、第四列外套圈17、第四列内套圈18以及第三列轴承和第四列轴承之间的滚动体19组成的四点接触球轴承的实际轴向游隙Gs3,第三列外套圈15的高度Hw3，第三列内套圈16的高度Hn3；其中，Gm为目标轴向游隙。
确定第三列轴承的第三列外套圈15和第三列内套圈16修磨后的最终高度为：
其中，第三列外套圈15和第三列内套圈16修磨后的高度相同，且第三列外套圈15和第三列内套圈16上侧的接触面为修磨面。
本实施例中，轴承组配后的第一列轴承、第二列轴承以及第三列轴承的修磨面的朝向相同，且均朝上设置。
本实施例中，在修磨同一列轴承时，通过修磨装置同时对同一列轴承的内套圈和外套圈进行修磨，以提高修磨效率，并保证修磨后内套圈和外套圈的高度相同。
通过上述修磨方法，使得同一列轴承的内、外套圈等高处理的同时，使得各列轴承的目标轴向游隙Gm相同，不仅使得各列轴承的轴向受力更加均匀，大幅提高推力轴承组的使用寿命，而且提高了各列轴承的修磨效率，降低了劳动量。
本实施例中，四点接触球轴承的轴向游隙变化规律为：内套圈或外套圈的端面分别每修磨1μm，轴向游隙相应的减少1μm，如果内套圈和外套圈同时被修磨掉1μm，那么轴向游隙减小2μm。
如图5所示，以第二列轴承为例，目标轴向游隙Gm＝Gs2-|Hw2-Hn2|-2X，式中，|Hw2-Hn2|为内、外套圈的高度差，其对轴向游隙的影响是1：1的关系，X为内、外套圈的同时被修磨量，其对轴向游隙的影响为1：2的关系。
修磨时，先将内、外套圈的高度差|Hw2-Hn2|修磨掉，轴向游隙减少|Hw2-Hn2|；再将内、外套圈同时修磨，如果修磨掉X，则轴向游隙减少2X。
故Gm＝Gs2-|Hw2-Hn2|-2X。则修磨量为：
即套圈修磨后的最终高度为：
本发明螺杆钻具用推力轴承组的修磨方法的实施例2：
本实施例的螺杆钻具用推力轴承组的修磨方法与实施例1的区别在于，实施例1中，修磨任意相邻两列轴承中下列轴承的套圈上侧的接触面，使得该列轴承的内套圈和外套圈的高度相同。本实施例中，修磨任意相邻两列轴承中上列轴承的套圈下侧的接触面，使得该列轴承的内套圈和外套圈的高度相同。
本发明螺杆钻具用推力轴承组的修磨方法的实施例3：
本实施例的螺杆钻具用推力轴承组的修磨方法与实施例1的区别在于，实施例1中，同时修磨任意相邻两列轴承中下列轴承的内、外套圈上侧的接触面，以使该列轴承的内套圈和外套圈的高度相同。本实施例中，分别修磨任意相邻两列轴承中下列轴承的内、外套圈上侧的接触面，以使该列轴承的内套圈和外套圈的高度相同。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1. 螺杆钻具用推力轴承组的修磨方法，其特征在于，修磨任意相邻两列轴承中的其中一列轴承的内、外套圈接触面，使得该列轴承的内、外套圈的高度相同，其中，在轴承组配后，所有修磨后的内、外套圈接触面朝向相同； 单列轴承的内、外套圈修磨后所要达到的高度通过下式计算：；
式中，Hw为外套圈的高度；Hn为内套圈的高度；Gs为实际轴向游隙；Gm为目标轴向游隙。
2.根据权利要求1所述的螺杆钻具用推力轴承组的修磨方法，其特征在于，同时修磨任意相邻两列轴承中的其中一列轴承的内、外套圈接触面。
3.螺杆钻具用推力轴承组，其特征在于，包括：
轴承，串联组配有多列；
以轴承的轴向为上下方向，从上数第一列轴承至从下数第二列轴承中的各列轴承的内套圈和外套圈；或者由上数第二列轴承至从下数第一列轴承中的各列轴承的内套圈和外套圈通过修磨轴承内、外套圈接触面而具有相同的高度且任意相邻两列轴承之间的轴向游隙相同；且各列轴承组配后的修磨面朝向相同。
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