[发明专利]一种定向造斜用自振动PDC钻头

权利要求书

1.一种定向造斜用自振动PDC钻头，其特征在于：包括接头体（1）、钻头体（2）和位于接头体（1）内部的振动单元；所述振动单元包括动阀（3）、静阀（4）、转轴（5）、轴承（6）、支撑环（7）和驱动转轴（5）旋转的驱动件；所述接头体（1）与钻头体（2）螺纹连接；所述轴承（6）的外圈与接头体（1）间隙配合，轴承（6）的内圈与转轴（5）过渡配合；所述支撑环（7）与接头体（1）螺纹连接，用于支撑轴承（6）；所述动阀（3）与静阀（4）都为流道偏心阀体；所述动阀（3）固定在转轴（5）的上部内流道中，所述静阀（4）固定在接头体（1）的流道内部；驱动件驱动转轴（5）与动阀（3）转动，动阀（3）和静阀（4）之间发生相对转动，动阀（3）和静阀（4）之间的流道面积发生周期性变化，通过水锤冲击效应形成周期性轴向振击力，振击力通过转轴（5）传递到支撑环（7），支撑环（7）传递到接头体（1），再由接头体（1）传递到钻头体（2）。

2.根据权利要求1所述的一种定向造斜用自振动PDC钻头，其特征在于：还包括卡簧，所述卡簧用于限制静阀（4）的轴向位移。

3.根据权利要求1所述的一种定向造斜用自振动PDC钻头，其特征在于：所述驱动件为叶轮（8），所述叶轮（8）与转轴（5）相连，叶轮（8）转动带动转轴（5）转动。

4.根据权利要求3所述的一种定向造斜用自振动PDC钻头，其特征在于：所述叶轮（8）采用高强度不锈钢通过机加工成型，与叶轮（8）相匹配的接头体（1）的接头内孔的表面设有耐磨材料涂层。

5.根据权利要求4所述的一种定向造斜用自振动PDC钻头，其特征在于：所述耐磨材料为钴基WC合金粉末，采用激光熔覆或者热喷涂完成涂层的加工。

6.根据权利要求5所述的一种定向造斜用自振动PDC钻头，其特征在于：所述叶轮（8）的叶片倾角为30°~60°。

7.根据权利要求3或6所述的一种定向造斜用自振动PDC钻头，其特征在于：所述转轴（5）中间的流体通道采用栅格设计，形成栅格形状的通道，且栅格形状的通道宽度与叶轮（8）的最小通过尺寸相匹配。

8.根据权利要求7所述的一种定向造斜用自振动PDC钻头，其特征在于：所述栅格形状的通道宽度比叶轮（8）的最小通过尺寸小2mm以上。

9.根据权利要求1所述的一种定向造斜用自振动PDC钻头，其特征在于：所述接头体（1）的下部还连接有用于导流的导流盘（9）。

10.根据权利要求1所述的一种定向造斜用自振动PDC钻头，其特征在于：安装完成的自振动PDC钻头的长度为450mm-600mm。