[发明专利]具有自激扭振功能的PDC钻头

权利要求书

1.具有自激扭振功能的PDC钻头，其特征在于：所述的具有自激扭振功能的PDC钻头主要由钻头接头(1)、上端盖挡板(2)、上端盖(3)、上冲击锤铜套(4)、上换向开关铜套(5)、冲击壳体(6)、冲击锤(7)、换向开关(8)、下换向开关铜套(9)、下冲击锤铜套(10)、中心接头(11)、钻头本体(12)组成；所述的上端盖挡板(2)、上端盖(3)、上冲击锤铜套(4)、上换向开关铜套(5)、冲击壳体(6)、冲击锤(7)、换向开关(8)、下换向开关铜套(9)、下冲击锤铜套(10)、中心接头(11)位于钻头本体(12)内部，通过钻头接头(1)进行轴向定位锁紧固定，将冲击壳体(6)安装到钻头本体(12)内，利用花键结构实现冲击壳体(6)和钻头本体(12)之间的周向定位，再将中心接头(11)安装到冲击壳体(6)前端，分别将上冲击锤铜套(4)和下冲击锤铜套(10)安装到冲击锤(7)上下两端，再将冲击锤铜套(4)、冲击锤(7)和下冲击锤铜套(10)一起安装到冲击壳体(6)内部，然后分别将上换向开关铜套(5)和下换向开关铜套(9)安装到换向开关(8)上下两端，再将上换向开关铜套(5)、换向开关(8)和下换向开关铜套(9)一起安装到冲击锤(7)内部，将上端盖(3)安装到设计位置作为上冲击锤铜套(4)、上换向开关铜套(5)、冲击壳体(6)、冲击锤(7)、换向开关(8)的保持架，然后将上端盖挡板(2)安装到上端盖(3)后端，通过上端盖挡板(2)调节钻头本体(12)内部零件的安装尺寸，最后将钻头接头(1)安装到钻头本体(12)后端螺纹处，对钻头本体(12)内部零件进行轴向锁紧。

2.根据权利要求1所述的具有自激扭振功能的PDC钻头，其特征在于：所述的冲击锤(7)和换向开关(8)在钻井液压力驱动下产生相互转动，换向开关(8)在转动过程中将往复碰撞冲击锤(7)，冲击锤(7)将周期性地往复碰撞冲击壳体(6)，在换向开关(8)、冲击锤(7)和冲击壳体(6)相互碰撞过程中，将产生周期性地往复冲击载荷，通过冲击壳体(6)传递到钻头本体(12)上。

3.根据权利要求1所述的具有自激扭振功能的PDC钻头，其特征在于：所述的冲击壳体(6)圆周上设置有通孔作为钻井液循环流道，冲击壳体(6)前端内圆周上设置有花键槽，外圆周上设置有花键，通过花键与钻头本体(12)配合，利用花键结构，将冲击锤(7)和换向开关(8)产生的周向扭矩传递到钻头本体。

4.根据权利要求1所述的具有自激扭振功能的PDC钻头，其特征在于：所述的上冲击锤铜套(4)、上换向开关铜套(5)安装在冲击锤(7)和换向开关(8)上端，下换向开关铜套(9)和下冲击锤铜套(10)安装在冲击锤(7)和换向开关(8)下端，通过上冲击锤铜套(4)、上换向开关铜套(5)、下换向开关铜套(9)和下冲击锤铜套(10)调整冲击锤(7)和换向开关(8)之间的间隙，降低冲击锤(7)和换向开关(8)的磨损，提高其使用寿命。

5.根据权利要求1所述的具有自激扭振功能的PDC钻头，其特征在于：所述的上端盖(3)和冲击壳体(6)分别设置有2个销钉孔，通过安装销钉对上端盖(3)和冲击壳体(6)进行定位，防止上端盖(3)和冲击壳体(6)的流体通道在钻头工作过程中位置发生偏差，保证钻井液能够按照设计流道循环。

6.根据权利要求1所述的具有自激扭振功能的PDC钻头，其特征在于：所述的中心接头(11)前端设置有花键，与冲击壳体(6)前端内圆周上的花键槽配合。