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申请/专利权人：西南石油大学;成都为一石油科技有限公司

摘要：本发明公开了一种具有摆转自适应缓冲结构的PDC钻头，包括钻头体以及刀翼，刀翼上设置有切削齿，在钻头上设置有至少一个缓冲结构，缓冲结构与钻头体转动连接；缓冲结构与井底岩石接触且在受力作用下，朝向与钻头切削的反方向作摆转运动；或者，缓冲结构上的缓冲部偏心设置，在井底岩石的法向力的作用下，缓冲部在偏置一侧作摆转运动；缓冲结构与井底岩石相脱离且在复位机构作用下，朝向自由状态方向复位。本发明能在复合钻进等复杂运动工况下，以及钻进硬地层或不均质地层条件下，通过缓冲结构的摆动，达到吸收冲击载荷避免切削齿冲击损坏的目的。同时，当冲击过后缓冲结构能够摆转到预定的低位，减少对切削齿侵入深度的影响，保障钻头的破岩效率。

主权项：1.一种具有摆转自适应缓冲结构的PDC钻头，包括钻头体（1）以及从钻头体（1）上延伸出的刀翼（2），所述刀翼（2）上设置有切削齿（3），在钻头上至少设置一个缓冲结构（4），其特征在于：所述缓冲结构（4）与钻头体（1）转动连接，所述缓冲结构（4）能相对于转动部（48）作摆转运动；当处于初始位置的所述缓冲结构（4）承受来自地层岩石的冲击瞬时，吸收冲击载荷，减少切削齿（3）的冲击力，对切削齿（3）起到缓冲作用；之后，所述缓冲结构（4）在与井底岩石接触的受力作用下，朝向与钻头切削的反方向作摆转运动；或者，所述缓冲结构（4）上的缓冲部（411）偏心设置，在井底岩石的法向力的作用下，缓冲部（411）在偏置一侧作摆转运动，以减少或避免缓冲结构（4）对切削齿（3）吃入深度的限制；所述缓冲结构（4）与井底岩石相离或在接触阻力矩小于复位扭矩时，在复位机构（42）作用下，朝向缓冲结构（4）所在的初始位置方向作摆转运动，用于缓冲结构（4）缓解冲击后的复位，为切削齿（3）后续再次受到的冲击起到缓冲作用；所述缓冲结构（4）设置在刀翼（2）上，且与刀翼（2）转动连接；所述缓冲结构（4）包括摆转部（41）和缓冲部（411），所述摆转部（41）可转动的安装于刀翼（2）的基孔（21）内，所述缓冲部（411）与摆转部（41）连接且在缓冲部（411）受力后与摆转部（41）作同步摆转动作，所述摆转部（41）与设置在基孔（21）内的复位机构（42）连接，以使摆转部（41）受外力发生摆转后且在外力减小或消失时的自动复位；所述缓冲部（411）为镶嵌固定在摆转部（41）上的镶齿结构，或者所述缓冲部（411）为可自由旋转地连接在摆转部（41）上的滚动结构，或者所述缓冲部（411）与摆转部（41）为一体结构。

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