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　　申請人：貝克休斯公司六號元素有限公司六號元素有限責(zé)任公司

　　摘要：井下工具軸承設(shè)置有金剛石增強材料。金剛石增強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。釬焊的金剛石細粒或具有反應(yīng)釬焊涂層的金剛石顆?？梢杂糜谳S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材料形成。在一個實施例中，軸承圈可以在正排量馬達中使用。在另外的實施例中，軸承圈可以在潛水泵中使用。

　　獨立權(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：至少兩個相對的、能夠相互相對旋轉(zhuǎn)的軸承表面，所述至少兩個相對的、能夠相互相對旋轉(zhuǎn)的軸承表面中的至少一個的至少一部分包括金剛石增強材料。

　　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，所述金剛石增強材料具有大約0.1的滑動摩擦系數(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材料中的多個凹部。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的軸承組件，其中，所述多個凹部中的每個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，所述至少兩個相對的、能夠相互相對旋轉(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，所述至少兩個相對的、能夠相互相對旋轉(zhuǎn)的軸承表面具有大約0.1的滑動摩擦系數(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，每個軸承表面包括位于所述至少兩個相對的、能夠相互相對旋轉(zhuǎn)的軸承表面中的至少一個中的多個凹部。

　　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)劑以及機械鎖定中的一種附接于所述支撐元件，所述機械鎖定通過冷縮式配合、銷連接、花鍵或鍵槽進行。

　　15.一種潛水泵，包括：多個泵級，每個泵級包括固定的擴散器和可旋轉(zhuǎn)的葉輪，其中在所述固定的擴散器與所述可旋轉(zhuǎn)的葉輪之間設(shè)置有軸承組，所述軸承組包括至少兩個相對的、能夠相互相對旋轉(zhuǎn)的軸承表面，所述至少兩個相對的、能夠相互相對旋轉(zhuǎn)的軸承表面中的至少一個包括硅結(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相對的、能夠相互相對旋轉(zhuǎn)的軸承表面中的至少一個包括位于所述硅結(jié)合金剛石材料中的多個凹部，所述多個凹部構(gòu)造成允許流體潤滑并冷卻所述至少兩個相對的、能夠相互相對旋轉(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，所述至少兩個相對的、能夠相互相對旋轉(zhuǎn)的軸承表面包括推力軸承和徑向軸承中的至少一種。

　　19.一種在對地下巖層進行鉆孔中使用的馬達組件，所述馬達組件包括：馬達，所述馬達構(gòu)造成向旋轉(zhuǎn)鉆頭施加轉(zhuǎn)矩，所述馬達可操作地聯(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軸承元件，所述第一結(jié)構(gòu)的所述至少一個軸承元件包括硅結(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)的相對位移期間彼此接合。

　　20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的馬達組件，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。