技术特征：
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。2.根据权利要求1所述的具有摆转自适应缓冲结构的pdc钻头，其特征在于：所述缓冲结构(4)设置在刀翼(2)上，且与刀翼(2)转动连接。3.根据权利要求1所述的具有摆转自适应缓冲结构的pdc钻头，其特征在于：所述缓冲结构(4)在初始位置时，所述缓冲结构(4)用于与井底岩石面接触的最高点与切削齿(3)齿刃最高点之间的高度差d为：-d≤d≤d，d为切削齿(3)的直径。4.根据权利要求1所述的具有摆转自适应缓冲结构的pdc钻头，其特征在于：所述缓冲结构(4)设置在切削齿(3)的前方和/或后方，或者所述缓冲结构(4)设置在刀翼(2)或钻头体(1)的独立支座(20)上。5.根据权利要求4所述的具有摆转自适应缓冲结构的pdc钻头，其特征在于：所述缓冲结构(4)设置在同刀翼(2)上切削齿(3)的后方，且缓冲结构(4)的摆动方向与相同位置钻头的切削反方向具有一定夹角，夹角范围为-90
°
至90
°
。6.根据权利要求1所述的具有摆转自适应缓冲结构的pdc钻头，其特征在于：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。7.根据权利要求6所述的具有摆转自适应缓冲结构的pdc钻头，其特征在于：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。8.根据权利要求6所述的具有摆转自适应缓冲结构的pdc钻头，其特征在于：所述摆转部(41)为转轮结构或摆杆结构。9.根据权利要求1所述的具有摆转自适应缓冲结构的pdc钻头，其特征在于：所述复位机构(42)为弹性复位机构和/或液压复位机构。10.根据权利要求9所述的具有摆转自适应缓冲结构的pdc钻头，其特征在于：所述弹性复位机构为弹簧、碟簧、扭簧、卷簧、板簧或橡胶。11.根据权利要求6所述的具有摆转自适应缓冲结构的pdc钻头，其特征在于：所述缓冲
结构(4)上设置有二级缓冲部(415)。
技术总结
本实用新型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。本实用新型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。保障钻头的破岩效率。保障钻头的破岩效率。
技术研发人员：杨迎新 张春亮 任海涛 张灯 牛世伟 李扬
受保护的技术使用者：西南石油大学
技术研发日：2021.06.25
技术公布日：2022/1/14