密封泄漏工况下钻头轴承磨损机理及织构对磨损的影响 优先出版.pdf

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1、DOI：10.14024/j.cnki.1004-244x.20170502.003网络出版时间：2017-05-0209:27:55网络出版地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/33.1331.TJ.20170502.0927.006.html第40卷第3期兵器材料科学与工程Vol.40No.32017年5月ORDNANCEMATERIALSCIENCEANDENGINEERINGMay，2017密封泄漏工况下钻头轴承磨损机理及织构对磨损的影响何霞，廖文玲，王国荣，李梦媛（西南石油大学机电工程学院，四川成都610500）摘要开展复合锂基

2、润滑脂与不同比例钻井液混合条件下滑动轴承单元摩擦学实验，研究钻井液对滑动轴承摩擦磨损性能的影响机理及密封泄漏工况下表面织构的润滑、减磨性能。结果表明：钻井液中碳酸钙和重晶石等颗粒造成的犁沟和微切屑作用加快滑动轴承磨损，钻井液比例越高，磨损越严重，导致滑动轴承由于快速磨损而失效；表面织构能有效捕获碳酸钙和重晶石等颗粒物质，减轻钻井液引起的负面效果，延长密封泄漏工况下滑动轴承的使用寿命。关键词滑动轴承；钻井液；表面织构；摩擦磨损中图分类号TE921；TH117.1文献标志码A文章编号1004-244X（2017）03-00Wearmechanismofrockbitbear

3、ingandinfluenceoftextureonwearunderworkingconditionofsealleakageHEXia，LIAOWenling，WANGGuorong，LIMengyuan（SchoolofMechatronicEngineering，SouthwestPetroleumUniversity，Chengdu610500，China）AbstractInordertostudytheinfluencemechanismofdrillingfluidonfrictionandwearofslidingbearingandtheinflue

4、nceoftextureontribologicalpropertiesofslidingbearing，theunittribologicalexperimentsofslidingbearingwerecarriedoutincompoundlithiumgreasemixedwithdifferentratiodrillingfluid.Theresultshowsthatthefurrowsandmicro⁃cuttingactionwearresultingfromparticlesindrillingfluid，suchascalciumcarbonatea

5、ndbariteparticles，willspeedupthewearofslidingbearing.Thehigherproportionofdrillingfluidleadstomoreseriouswear，andthenresultinginslidingbearingfailureduetorapidwear.Surfacetexturecaneffectivelycapturecalciumcarbonateandbariteparticles，reducethenegativeeffectivecausedbydrillingfluid，andext

6、endtheservicelifeofslidingbearingundertheworkingconditionofsealleakage.Keywordsslidingbearing；drillingfluid；surfacetexture；frictionandwear［11］相比于滚动轴承，滑动轴承具有承载能力大、耐用表面织构的良好润滑及减磨效果，Wang等通过单元性好等优点，广泛应用于各种机械设备中。牙轮钻头摩擦学实验研究了重载、高温和混合润滑工况下织构滑动轴承作为牙轮钻头的关键零部件，是牙轮钻头传牙轮钻头滑动轴承摩擦磨损性能的影响。结果表明，递扭矩和运动形式

7、的桥梁，但重载、高温、高压及混合合理参数的织构可有效减少钻头滑动轴承表面磨损，润滑的复杂工作环境，很大程度上影响了滑动轴承的提高钻头滑动轴承的使用性能及延长使用寿命。工作性能和使用寿命，继而对钻井效率和成本造成巨钻井过程中，井底高温及冲击载荷引起的牙轮钻［1］［2］大影响。为此，研究人员和学者从润滑介质、结构优头滑动轴承密封系统泄漏是目前不可避免的情况，单［3-4］［5］化设计、表面处理等方面进行了分析，寻求延长钻个牙轮钻头在整个钻井过程中滑动轴承润滑介质均存头滑动轴承使用寿命的方法。储在储油杯中，之间没有更换和补充，密封泄漏将导致作为一