[发明专利]一种适用于PDC钻头的扭矩自适应冲击工具

权利要求书

1.一种适用于PDC钻头的扭矩自适应冲击工具，包括PDC钻头，旋转驱动动力装置以及PDC钻头上方的扭矩自适应冲击工具，扭矩自适应冲击工具处于PDC钻头和旋转驱动动力装置之间，其特征在于：所述扭矩自适应冲击工具包括外壳体、上端盖，主轴、弹性元件、上冲击体以及下冲击体；

所述主轴上设置有螺旋槽，所述主轴的上端与旋转驱动动力装置的扭矩输出端相连；

所述上冲击体的下端面上设置有上卡爪，所述上冲击体的内壁上设置有与所述螺旋槽相配合的凸起，所述上冲击体在所述主轴、所述螺旋槽和所述凸起的共同作用下，既能随所述主轴进行旋转，也能沿所述主轴的轴线方向移动；

所述弹性元件置于所述上冲击体与所述上端盖之间；

所述上端盖沿所述主轴的轴线无移动，所述上端盖起到支撑所述弹性元件的作用；

所述下冲击体的上端面设置有下卡爪，所述下冲击体在所述上卡爪对下卡爪的驱动作用下进行旋转；

所述下冲击体与所述外壳体之间设置有防掉装置；

若正常工作下，所述主轴在所述旋转驱动动力装置的作用下进行旋转，由于所述螺旋槽对所述凸起的推动作用，所述上冲击体随所述主轴进行旋转，所述下冲击体在所述上卡爪对所述下卡爪的推动作用下进行旋转，进而驱动所述PDC钻头进行旋转，所述PDC钻头的转速与所述旋转驱动动力装置的旋转速度相同；

若所述PDC钻头因吃入地层较深、所需破岩扭矩超过所述上冲击体对所述下冲击体提供的扭矩而致使所述PDC钻头处于粘滞状态时，所述主轴仍在所述旋转驱动动力装置作用下进行旋转，所述上冲击体在所述螺旋槽对所述凸起作用下向上移动并压缩所述弹性元件，当所述上卡爪越过所述下卡爪时，所述上冲击体在弹性元件的作用下向下移动并在所述螺旋槽的作用下加速旋转，进而使上卡爪对下卡爪产生旋转冲击。

2.根据权利要求1所述的一种适用于PDC钻头的扭矩自适应冲击工具，其特征在于：所述旋转驱动动力装置为涡轮钻具、螺杆钻具或电动钻具。

3.根据权利要求1所述的一种适用于PDC钻头的扭矩自适应冲击工具，其特征在于：所述上卡爪与所述下卡爪接触区域高度小于所述上卡爪和所述下卡爪高度。

4.根据权利要求1所述的一种适用于PDC钻头的扭矩自适应冲击工具，其特征在于：所述主轴上螺旋槽数量至少有两个，所述上冲击体内壁上的凸起数量与螺旋槽数量相同。

5.根据权利要求1所述的一种适用于PDC钻头的扭矩自适应冲击工具，其特征在于：所述弹性元件为钢板弹簧、碟簧、螺旋弹簧、气体弹簧或橡胶弹簧。

6.根据权利要求1所述的一种适用于PDC钻头的扭矩自适应冲击工具，其特征在于：所述上冲击体内壁上的凸起形状为球形，或为与主轴上螺旋槽相配合的螺旋状。

7.根据权利要求1所述的一种适用于PDC钻头的扭矩自适应冲击工具，其特征在于：所述的凸起上设置有可旋转部件。

8.根据权利要求1所述的一种适用于PDC钻头的扭矩自适应冲击工具，其特征在于：所述上端盖固定在主轴上，或固定在外壳体上。

9.根据权利要求1所述的一种适用于PDC钻头的扭矩自适应冲击工具，其特征在于：所述的PDC钻头包括钻头上具有其他辅助切削结构的PDC钻头。