Система автоматического управления режимом бурения

Система автоматического управления режимом бурения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для автоматического управления режимами бурения скважин. Цель - повышение точности управления режимом бурения при стабилизации номинальной мощности двигателя вращателя . Система содержит регулируемый гидродроссель 2, тахогенератор 8, датчик 4 скорости , усилитель 5, тиристорный преобразователь 6 и исполнительный механизм 1 вращателя. Дополнительно система снабжена дифференциальным датчиком 3 давления , множительным блоком 9, за датчиком 11 интенсивности режима бурения, двухпороговым компаратором 10, блоком 12 управления и серводвигателем 13. Сигнал с датчика 4 бурения управляет исполнительным механизмом 7 вращателя. Сигналы с тахогенерзтора 8 и дифференциального датчика 3 поступают на входы множительного блока 9. Сигнал с блока 9 в двухпороговом компараторе 10 сравнивается с заданным блоком 11 значением интенсивности режима бурения. По результатам сравнения блок 12 управления изменяет направление вращения серводвигателя 13. Вал серводвигателя 13 жестко соединен с заслонкой регулируемого гидродросселя 2. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (! 9) (I I) (5()5 Е 21 В 44/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4682877/03 (22) 24.04.89 (46) 15.09.91. Бюл. М 34 (71) Научно-производственное объединение самоходной горной техники "Криворожрудмаш (72) М.Ю. Борзенко (53) 622.24(088.8) (56) Марсанов Ю.П. и др. Динамические свойства механизма гидроподачи бурового става и некоторые принципы автоматизации шарошечных станков. Известия ВУЗов.

Горный журнал, 1967, Гв 6, с, 109-110. (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕт1ИЯ РЕЖИМОМ БУРЕНИЯ (57) Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для автоматического управления режимами бурения скважин. Цель- повышение точйости управления режимом бурения при стабилизации номинальной мощности двигателя вращателя. Система содержит регулируемый гидродроссель 2, тахогенератор 8, датчик 4 скорости, усилитель 5, тиристорный преобразователь 6 и исполнительный механизм 7 вращателя. Дополнительно система снаб- жена дифференциальным датчиком 3 давления, множительным блоком 9, задатчиком

11 интенсивности режима бурения, двухпороговым компаратором 10, блоком 12 управления и серводвигателем 13. Сигнал с датчика 4 бурения управляет исполнительным механизмом 7 вращателя. Сигналы с тахогенератора 8 и дифференциального датчика 3 поступают на входы множительного блока 9. Сигнал с блока 9 в двухпороговом компараторе 10 сравнивается с заданным блоком 11 значением интенсивности режима бурения. По результатам сравнения блок 12 управления изменяет направление вращения серводвигателя 13.

Вал серводвигателя 13 жестко соединен с заслонкой регулируемого гидродросселя 2, 1 ил.

1677283

50

Изобретение относится к горной промышленности, а более конкретно к системам автоматическогоуправления режимами бурения, и может быть использовано при бурении с гидравлическим механизмом подачи шпуров, скважин и восстающих выработок.

Целью иэобоетения является повышение точности управления при стабилизации номинальной мощности двигателя вращателя.

На чертеже представлена структурная схема системы автоматического управления режимом бурения.

Предлагаемая система содержит гидроцилиндры 1 подачи, регулируемый гидродроссель 2, дифференциальный датчик 3 давления, датчик 4 скорости бурения, усилитель 5, тиристорный преобразователь 6, исполнительный механизм 7 вращателя, тахогенератор 8, множительный блок 9, двухпороговый компаратор 1G, задатчик 11 интенсивности режима бурения, блок 12 управления, серводвигатель 13, буровой став

14.

Выход датчика 4 скорости бурения соединен с входом усилителя 5, выход которого через тиристорный преобразователь 6 подключен ко входу исполнительного механизма 7 вращателя. Буровой став 14 жестко соединен с валом тахогенератора 8., Выход последнего соединен с первым входом множительного блока 9. Входы дифференциального датчика 3 давления соединены с штоковыми и поршневыми полостями гидроцилиндров 1, а выход соединен с другим входом множительного блока 9. Выход последнего соединен с одним из входов двухпорогового компаратора 10. В ыход задатчика 11 интенсивности режима бурения подключен к другому входу двухпорогового компаратора 10, а его выход соединен с входом блока 12 управления. К его выходу подключен серводвигатель 13. Вал серводвигателя 13 жестко соединен с заслонкой регулируемого гидродвигателя 2, а вход последнего соединен с поршневой полостью гидроцилиндров 1.

Система автоматического управления режимом бурения работает следующим образом.

До начала бурения регулируемый гидродроссель 2 устанавливают в зоне чувствительности, исходя иэ крепости буримых пород. Задатчиком 11 устанавливают интенсивность режима бурения, исходя из номинальной мощности исполнительного механизма 7 вращателя, При переходе с мягкой на твердую по-. роду скорость бурения снижается, а вместе с ней и падение давления «а гидродросселе

2, следовательно, осевое усилие на забой увеличивается. При уменьшении скорости бурения сигнал с выхода датчика 4 скорости бурения уменьшается, следовательно, уменьшается сигнал и на выходе усилителя

5, а также на выходе тиристорного преобразователя 6. Скорость вращения исполнительного механизма 7, а значит и бурового инструмента тоже уменьшается, как и сигнал с выхода тахогенератора 8. Сигнал на выходе дифференциального датчика 3 давления увеличивается. Сигналы с выходов блоков 8 и 3 поступают на множительный блок 9,с выхода которого сигнал подается на первый вход двухпорогового компаратора

10, в котором он сравнивается с сигналом задатчика интенсивности 11 режима бурения. Если при этом сигнал на выходе блока

9 больше сигнала на выходе эадатчика 11, то на выходе двухпорогового компаратора

10 появляется сигнал отрицательной полярности, который подается на вход блока 12 управления, Последний включает серводвигатель 13, его вал, вращаясь, увеличивает проходное сечение регулируемого гидродросселя 2 и тем самым уменьшает величину сигнала на выходе дифференциального датчика 3 давления, Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока сигналы на выходах блоков 9 и 11 не.станут равными, После этого серводвигатель 13 отключается, В случае, если сигнал на выходе блока 9 меньше сигнала на выходе эадатчика 11, то серводвигатель 13 включается и его вал начинает вращаться в обратном направлении до тех пор, пока сигналы на выходах выше описанных блоков не станут равными, При переходе с твердой на мягкую породу скорость бурения, а значит и скорость вращения бурового инструмента увеличиваются, а осевое усилие на забой уменьшается. Однако и в этом случае интенсивность режима бурения поддерживается на постоянном уровне, как было описано выше.

Следовательно, при изменении крепости буримых пород система отрабатывает изменение осевого усилия на забой и скорость вращения бурового инструмента в оптимальных режимах, ведя проходку с постоянной интенсивностью режима бурения, заданную блоком 11, с одновременной стабилизацией номинальной мощности исполнительного механизма 7 вращателя, Формула изобретения

Система автоматического управления режимом бурения, содержащая регулируемый гидродроссель, тахогенератор и датчик скорости бурения, вход которого через усилитель и тиристорный преобразователь подключен к входу исполнительного механизмавращателя, отличающаяся тем, 1677283

Составитель В.01илов

Редактор В.Фельдман Техред М.Моргентал Корректор З.Лойчакова

Заказ 3094 Тираж Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 что, с целью повышения точности управления. система снабжена дифференциальным датчиком давления, множительным блоком, эадатчиком интенсивности режима бурения, двухпороговым компаратором, блоком управления и серводвигателем, при этом выходы тахогенератора и дифференциального датчика давления соединены соответственно с первым и вторым входами множительного блока, выход которого подключен к первому входу двухпорогового компаратора, выход задатчика интенсивно5 сти режима бурения соединен со вторым входом двухпорогового компаратора, выход которого через блок управления подключен к серводвигателю.