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龙图腾网恭喜中煤科工集团西安研究院有限公司申请的专利一种基于换向齿轮机构的随钻变直径钻头获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114737885B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-20发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210382231.8，技术领域涉及：E21B10/43；该发明授权一种基于换向齿轮机构的随钻变直径钻头是由伍涛;田宏杰;张朋;王传留;范运林;高晓亮;董昌乐;马宇设计研发完成，并于2022-04-12向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于换向齿轮机构的随钻变直径钻头在说明书摘要公布了：本发明提供了一种基于换向齿轮机构的随钻变直径钻头，包括钻头外管体，钻头外管体的顶部固定安装有钻头体，钻头体的顶部安装有能够在径向同步伸缩移动的一个以上钻头刀翼；钻头外管体内安装有带动钻头外管体转动的换档主动轴，换档主动轴还能够相对于钻头外管体转动和在轴向移动实现换档；钻头体内偏心安装有能够转动的换向齿轮机构，换档主动轴带动换向齿轮机构转动，换向齿轮机构驱动一个以上钻头刀翼在径向同步伸缩移动，实现随钻变直径。本发明通过档位槽和换向齿轮机构的结构设计实现在钻进施工过程中钻头直径随钻可变化的目的，不仅为高效扩孔施工提供便利，同时在松软、缩径等复杂地层中更容易提钻。

本发明授权一种基于换向齿轮机构的随钻变直径钻头在权利要求书中公布了：1.一种基于换向齿轮机构的随钻变直径钻头，包括钻头外管体（1），钻头外管体（1）的顶部固定安装有钻头体（2），钻头体（2）的顶部安装有能够在径向同步伸缩移动的一个以上钻头刀翼（3）； 所述的钻头外管体（1）内安装有带动钻头外管体（1）转动的换档主动轴（4），换档主动轴（4）还能够相对于钻头外管体（1）转动和在轴向移动实现换档；所述的钻头体（2）内偏心安装有能够转动的换向齿轮机构（5），换档主动轴（4）带动换向齿轮机构（5）转动，换向齿轮机构（5）驱动一个以上钻头刀翼（3）在径向同步伸缩移动，实现随钻变直径； 所述的换档主动轴（4）、换向齿轮机构（5）和钻头体（2）上开设有贯通的钻头冲洗液流道（6）； 所述的钻头外管体（1）包括两端开放的管本体（101），管本体（101）内靠近顶部的内壁上沿着周向开设有两层档位槽，分别第一层档位槽和第二层档位槽，第一层档位槽包括与钻头刀翼（3）一一对应的一个以上相互不连通的缩回档位槽（102），第二层档位槽包括与缩回档位槽（102）一一对应的一个以上相互不连通的张开档位槽（103），每个缩回档位槽（102）与对应的一个张开档位槽（103）之间通过轴向开设的换档槽（104）相连通； 所述的钻头体（2）包括钻头本体（201），钻头本体（201）的底部固定安装在管本体（101）的顶部，钻头本体（201）的顶部沿着径向开设有与钻头刀翼（3）一一对应的用于安装钻头刀翼（3）的一个以上刀翼移动槽（202），一个以上刀翼移动槽（202）的内端之间相交连通，一个以上刀翼移动槽（202）的外端均开放；所述的钻头本体（201）的底部偏心开设有用于安装换向齿轮机构（5）的换向齿轮机构转动腔（203），换向齿轮机构转动腔（203）与一个以上刀翼移动槽（202）相连通； 所述的钻头刀翼（3）包括翼座（301），翼座（301）安装在刀翼移动槽（202）内且能够径向移动，翼座（301）的顶部安装有一排切削元件（302），翼座（301）靠近内端的底部沿着轴向设置有驱动凸台（303）； 所述的换档主动轴（4）包括主动轴本体（401），主动轴本体（401）安装在管本体（101）内，主动轴本体（401）的顶部沿着径向设置有与钻头刀翼（3）一一对应的一个以上传动换档凸头（402），传动换档凸头（402）能够在缩回档位槽（102）、换档槽（104）和张开档位槽（103）内移动实现换档；所述的主动轴本体（401）的顶端通过齿轮轴固定安装有绕轴向转动的主动齿轮（403）； 所述的换向齿轮机构（5）包括圆盘本体（501），圆盘本体（501）安装在换向齿轮机构转动腔（203）内，圆盘本体（501）的底部同轴开设有底端开放的换向腔（502），换向腔（502）的底部内壁上开设有一圈外齿轮（503），换向腔（502）的顶部中心位置固定设置有内齿轮（504）；内齿轮（504）的底端与外齿轮（503）的底端之间的高度差等于换档槽（104）的行程长度，传动换档凸头（402）位于缩回档位槽（102）的状态下，主动齿轮（403）与内齿轮（504）啮合传动使得钻头刀翼（3）缩回，传动换档凸头（402）位于张开档位槽（103）的状态下，主动齿轮（403）与外齿轮（503）啮合传动使得钻头刀翼（3）张开；所述的圆盘本体（501）的顶部开设有与驱动凸台（303）一一对应的一个以上换向驱动槽（505），驱动凸台（303）卡装在换向驱动槽（505）内，使得圆盘本体（501）的转动驱动一个以上钻头刀翼（3）在在径向同步伸缩移动。

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