[发明专利]一种具有自适应缓冲模块的金刚石钻头

权利要求书

1.一种具有自适应缓冲模块的金刚石钻头，包括钻头体(912)以及从钻头体(912)延伸出的刀翼(1)，所述刀翼(1)上设置有切削齿(2)，在钻头(910)上至少设置一个缓冲模块(3)，其特征在于：所述缓冲模块(3)与钻头体(912)转动连接，所述缓冲模块(3)的缓冲部相对于缓冲模块(3)回转轴线偏心设置；

当处于初始位置的所述缓冲模块(3)的缓冲部承受来自地层岩石的冲击力时，缓冲部吸收冲击载荷，减少刀翼切削齿(2)的冲击力，对切削齿(2)起到缓冲作用；

所述缓冲模块(3)的缓冲部在与井底岩石接触的受力作用下，以转动方式相对于切削齿(2)进行收缩趋势运动，以减少或避免缓冲模块(3)对切削齿(2)侵入深度的影响；

所述缓冲模块(3)的缓冲部在与井底岩石脱离接触或在接触阻力矩小于复位扭矩时，在复位机构(303)作用下，以转动方式向缓冲部的初始位置转动，实现相对于切削齿(2)进行伸出趋势运动，缓冲部相对于切削齿(2)的位置升高，为切削齿(2)后续再次受到的冲击起到缓冲作用。

2.根据权利要求1所述的具有自适应缓冲模块的金刚石钻头，其特征在于：所述缓冲模块(3)设置在刀翼(1)上，且与刀翼(1)转动连接。

3.根据权利要求1所述的具有自适应缓冲模块的金刚石钻头，其特征在于：所述缓冲模块(3)在初始位置时，所述缓冲模块(3)的缓冲部最高点与切削齿(2)齿刃最高点之间的高度差H为：-D≤H≤D，D为切削齿(2)的直径。

4.根据权利要求1所述的具有自适应缓冲模块的金刚石钻头，其特征在于：所述缓冲模块(3)包括转动体(302)和缓冲齿(304)，所述转动体(302)可转动的安装于刀翼(1)的基孔(11)内，所述缓冲齿(304)相对于转动体(302)的回转轴线偏心设置而形成缓冲部，所述转动体(302)与复位机构(303)连接，以使缓冲模块(3)受外力发生转动后且在外力消失时的自动复位。

5.根据权利要求4所述的具有自适应缓冲模块的金刚石钻头，其特征在于：所述缓冲齿(304)镶嵌固定在转动体(302)上，或者所述缓冲齿(304)可自由旋转地连接在转动体(302)上，或者所述缓冲齿(304)与转动体(302)为一体结构。

6.根据权利要求4所述具有自适应缓冲模块的金刚石钻头，其特征在于：所述缓冲齿(304)为球形齿、楔形齿、锥形齿或PDC齿。

7.根据权利要求4所述的具有自适应缓冲模块的金刚石钻头，其特征在于：在所述转动体(302)与基孔(11)之间设置有壳体(301)，所述壳体(301)固定于刀翼(1)上，所述转动体(302)安设于壳体(301)内，所述转动体(302)与壳体(301)形成转动连接。

8.根据权利要求1所述的具有自适应缓冲模块的金刚石钻头，其特征在于：所述缓冲模块(3)安设于PDC切削结构与包括可运动切削结构在内的其它切削结构相复合的钻头上。

9.根据权利要求1至8中任意一项所述的具有自适应缓冲模块的金刚石钻头，其特征在于：所述缓冲模块(3)的前倾角大小范围为0°＜α≤60°，偏转角的取值范围为-60°≤β≤60°。

10.根据权利要求9所述的具有自适应缓冲模块的金刚石钻头，其特征在于：所述复位机构(303)为扭簧。

11.根据权利要求4至8中任意一项所述的具有自适应缓冲模块的金刚石钻头，其特征在于：所述缓冲模块(3)的转动体(302)在转动的同时沿轴向作伸缩运动。

12.根据权利要求11所述的具有自适应缓冲模块的金刚石钻头，其特征在于：所述转动体(302)上设置有螺旋槽(307)，在所述转动体(302)轴向移动的路径上设置有与螺旋槽(307)对应配合的凸起(308)。

13.根据权利要求11所述的具有自适应缓冲模块的金刚石钻头，其特征在于：所述复位机构(303)为扭簧、压缩弹簧或液压复位结构。