申請(qǐng)?zhí)枺?01180056851

　　申請(qǐng)人：貝克休斯公司六號(hào)元素有限公司六號(hào)元素有限責(zé)任公司

　　摘要：井下工具軸承設(shè)置有金剛石增強(qiáng)材料。金剛石增強(qiáng)材料包括碳化鎢或碳化硅基材中的金剛石晶粒、或硅結(jié)合金剛石材料。釬焊的金剛石細(xì)粒或具有反應(yīng)釬焊涂層的金剛石顆粒可以用于軸承應(yīng)用。用于在井下工具中使用的軸承圈可以至少部分地用金剛石增強(qiáng)材料形成。在一個(gè)實(shí)施例中，軸承圈可以在正排量馬達(dá)中使用。在另外的實(shí)施例中，軸承圈可以在潛水泵中使用。

　　獨(dú)立權(quán)利要求：1.一種用于井下工具的軸承組件，所述軸承組件包括：至少兩個(gè)相對(duì)的、能夠相互相對(duì)旋轉(zhuǎn)的軸承表面，所述至少兩個(gè)相對(duì)的、能夠相互相對(duì)旋轉(zhuǎn)的軸承表面中的至少一個(gè)的至少一部分包括金剛石增強(qiáng)材料。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸承組件，其中，所述金剛石增強(qiáng)材料包括以下材料中的一種：碳化鎢基材中的金剛石晶粒；高溫、高壓燒結(jié)的硅結(jié)合多晶材料；高溫、低壓燒結(jié)的金剛石；高溫、低壓燒結(jié)的硅結(jié)合多晶材料；硅結(jié)合碳化物材料；氮化鋁金屬間結(jié)合的金剛石和碳化物復(fù)合材料；釬焊的金剛石細(xì)粒；以及具有反應(yīng)釬焊涂層的金剛石顆粒。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸承組件，其中，所述金剛石增強(qiáng)材料包括體積含量為大約30%至大約70%的金剛石。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的軸承組件，其中，所述金剛石增強(qiáng)材料具有大約0.1的滑動(dòng)摩擦系數(shù)。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸承組件，還包括形成在所述金剛石增強(qiáng)材料中的多個(gè)凹部。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的軸承組件，其中，所述多個(gè)凹部中的每個(gè)凹部包括溝槽和凹坑中的至少一種。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸承組件，其中，所述至少兩個(gè)相對(duì)的、能夠相互相對(duì)旋轉(zhuǎn)的軸承表面基本是平面。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸承組件，其中，所述金剛石增強(qiáng)材料包括硅結(jié)合金剛石材料。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的軸承組件，其中，所述至少兩個(gè)相對(duì)的、能夠相互相對(duì)旋轉(zhuǎn)的軸承表面具有大約0.1的滑動(dòng)摩擦系數(shù)。

　　10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的軸承組件，其中，所述硅結(jié)合金剛石材料包括體積含量為大約30%至大約70%的金剛石。

　　11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的軸承組件，其中，每個(gè)軸承表面包括位于所述至少兩個(gè)相對(duì)的、能夠相互相對(duì)旋轉(zhuǎn)的軸承表面中的至少一個(gè)中的多個(gè)凹部。

　　12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的軸承組件，其中，所述硅結(jié)合金剛石材料形成在支撐元件上。

　　13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的軸承組件，其中，所述支撐元件包括碳化鎢。

　　14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的軸承組件，其中，所述硅結(jié)合金剛石材料利用硬釬焊、軟釬焊、粘結(jié)劑以及機(jī)械鎖定中的一種附接于所述支撐元件，所述機(jī)械鎖定通過(guò)冷縮式配合、銷連接、花鍵或鍵槽進(jìn)行。

　　15.一種潛水泵，包括：多個(gè)泵級(jí)，每個(gè)泵級(jí)包括固定的擴(kuò)散器和可旋轉(zhuǎn)的葉輪，其中在所述固定的擴(kuò)散器與所述可旋轉(zhuǎn)的葉輪之間設(shè)置有軸承組，所述軸承組包括至少兩個(gè)相對(duì)的、能夠相互相對(duì)旋轉(zhuǎn)的軸承表面，所述至少兩個(gè)相對(duì)的、能夠相互相對(duì)旋轉(zhuǎn)的軸承表面中的至少一個(gè)包括硅結(jié)合金剛石材料。

　　16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的潛水泵，其中，包括硅結(jié)合金剛石材料的所述至少兩個(gè)相對(duì)的、能夠相互相對(duì)旋轉(zhuǎn)的軸承表面中的至少一個(gè)包括位于所述硅結(jié)合金剛石材料中的多個(gè)凹部，所述多個(gè)凹部構(gòu)造成允許流體潤(rùn)滑并冷卻所述至少兩個(gè)相對(duì)的、能夠相互相對(duì)旋轉(zhuǎn)的軸承表面。

　　17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的潛水泵，其中，所述軸承組中的第一軸承附接于所述固定的擴(kuò)散器，并且所述軸承組中的第二軸承附接于所述可旋轉(zhuǎn)的葉輪。

　　18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的潛水泵，其中，所述至少兩個(gè)相對(duì)的、能夠相互相對(duì)旋轉(zhuǎn)的軸承表面包括推力軸承和徑向軸承中的至少一種。

　　19.一種在對(duì)地下巖層進(jìn)行鉆孔中使用的馬達(dá)組件，所述馬達(dá)組件包括：馬達(dá)，所述馬達(dá)構(gòu)造成向旋轉(zhuǎn)鉆頭施加轉(zhuǎn)矩，所述馬達(dá)可操作地聯(lián)接于軸承設(shè)備，其中所述軸承設(shè)備包括：第一結(jié)構(gòu)，所述第一結(jié)構(gòu)具有限定第一軸承表面的至少一個(gè)軸承元件，所述第一結(jié)構(gòu)的所述至少一個(gè)軸承元件包括硅結(jié)合金剛石材料；以及第二結(jié)構(gòu)，所述第二結(jié)構(gòu)具有限定第二軸承表面的至少一個(gè)軸承元件，所述第一軸承表面和所述第二軸承表面構(gòu)造成在所述第一結(jié)構(gòu)和所述第二結(jié)構(gòu)的相對(duì)位移期間彼此接合。

　　20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的馬達(dá)組件，其中，所述軸承設(shè)備包括徑向軸承設(shè)備和推力軸承設(shè)備中的至少一種。