申請人:吉林大學
發明人:高科 孫陽 孫友宏 陳寶義 馬宇 謝曉波
摘要:本發明公開了一種仿生自適應PDC鉆頭,是由鉆頭基體、數個切削齒組件和數個鉆頭刀翼組成,數個鉆頭刀翼固定設置在鉆頭基體上端,數個切削齒組件固定設置在數個鉆頭刀翼上,本發明仿生原型虎爪骨骼圖,根據其爪子這種自適應特性來設計仿生自適應PDC鉆頭結構,運用生物爪趾通過關節活動實現自我保護結構,在鉆進復雜地層時在地層沖擊力的作用下能夠自適應的改變切削齒的切削角,鉆進硬巖后傾角變大、側轉角變小,保護復合片,鉆進軟巖后傾角變小、側轉角變大,聚晶金剛石復合片更易切入巖石,完成高效碎巖。本發明結構簡單,裝卸方便,減緩和避免地層變化對切削齒的沖擊力破壞,有效的提高鉆頭的壽命和鉆進效率,提高切削巖石效率和排屑效果。

2.根據權利要求1所述的一種仿生自適應PDC鉆頭,其特征在于:所述切削齒(2)與鉆頭基體(1)之間設有第一彈性體(23)和第二彈性體(24)。
3.根據權利要求1所述的一種仿生自適應PDC鉆頭,其特征在于:所述在鉆頭切削巖石時切削齒后傾角在0°~30°范圍內變化,側轉角在0°~ 15°范圍內變化。
4.根據權利要求1所述的一種仿生自適應PDC鉆頭,其特征在于:所述切削齒(2)為超硬切削材料,為聚晶金剛石復合片或多晶金剛石片或硬質 合金齒等。