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织构化钻头滑动轴承润滑减磨研究进展

摘 要: 钻头是油气勘探开发过程中直接破碎岩石、形成井眼的关键工具，其工作性能和使用寿命直接影响钻井速率和钻井成本,而钻头轴承是整个钻头最易损坏的部件之一。传统工艺优化是从钻头轴承的结构参数、表面强化、复合涂层等方面对钻头轴承抗磨性能进行改进，但依然难以满足日益提升的钻井需求。仿生表面织构技术因其润滑减磨的效果，受到越来越多学者的关注，将该技术引入了钻头滑动轴承结构设计，结合激光烧蚀技术在钻头滑动轴承加工布置表面织构，探索表面织构改善接触表面的摩擦学性能以提升钻头寿命的新思路。建立了织构化滑动轴承润滑理论模型^[1]，开展理论仿真实验分析^[2]、单元实验^[3]、台架实验^[4]等研究，对比有无织构的油膜厚度、承载能力、摩擦系数、磨损量、磨损形貌等摩擦学性能指标变化，评价了织构化钻头轴承技术对提高轴承寿命的效果。研究初步验证了织构化钻头润滑减磨的可行性，得到了润滑减磨效果较好的织构参数可延长钻头轴承寿命50%以上，为钻头轴承织构化优化设计提供重要理论实验依据。

关键词:表面织构；钻头滑动轴承；润滑减磨；激光加工