Устройство для управления пневматической бурильной машиной Советский патент 1984 года по МПК E21B19/08 E21B44/00 

110 Изобретение относится к горной промьшшенности, в частности к устройствам для управления пневматичес кой бурильной машиной, используемой например, в подземных условиях. Известно устройство для управлен пневматической бурильной машиной, включающее воздухораспределитель уд ника, податчика, вращателя породоразрдаающего инструмента, задний и передний конечные выключатели и фун циональные элементы связи между воз духораспределителями и пультом управления fij. Недостатком устройства являетея то, что при наличии основного блока распределителей, дополнительные функции системы обеспечиваются отдельными элементами, взаимодействующими между собой в зависимости от сочетания командных сигналов, чт затрудняет управление бурильной машиной. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для управления пневматической бурильной машиной, включающее клапаны управления ударником, вращателем с камерой отключения, подачи инструмента и промывки-продувки, камеры управления которых соединены с блоком управления процессом бурения, вьшолненногЬ в виде клапанов включения автоматического режима, отключения удара, включения реверса подачи, контроля давления воды с ка мерой управления, соединенной с магистралью воды, дросселя и линии питания, с которой соединены выходной канал клапана управления вращат лем и входной - клапана включения автоматического режима, и задний и передний конечные выключатели, один из выходов и входы которых соединены с блоком управления процессом бурения 2j . Недостатком известного устройств является то, что вследствие реализа 1 ции принципа элементарного построения схемы управления для обеспечения возможности управления с любым целесообразным алгоритмом используется множество взаимосвязанных вспомогательных элементов, в резуль тате чего надежность работы схемы и бурильной машины снижается, а тру ности, связанные с обслуживанием машины, возрастают, так как силовые элементы схемы функционируют при помощи ее вспомогательных элементовJ Целью изобретения является повышение надежности работы устройства и упрощение обслуживания бурильной машины за счет перераспределения части логических функ191й управления на силовые элементы схемы. Цель достигается тем, что в устройстве для управления пневматической бурильной машиной, включающем клапаны управления ударником, вращателем с камерой отключения, подачи инструмента и промьюки - продувки, камеры управления которых соединены с блоком управления процессом бурения, выполненного в виде клапанов включения автоматического режима, отключения удара, включения реверса подачи,контроля давления воды с камерой управления, соединенной с магистралью воды, дросселя и линии питания,с которой соединены выходной канал клапана управления вращателем и входной клапана включения автоматического режима, и задний и передний конечные выключатели, один из выходов и входы которых соединены с блоком управления процессом бурения, клапан контроля давления воды установлен в линии питания между выходным каналом клапана управления вращателем и входным каналом.клапана включения автоматического режима, причем выход заднего конечного выключателя соединен с камерой отключения клапана управления вращателем. На чертеже показана принципиальная схема предпагаемого устройства. Устройство для управления пневматической бурильной машины включает следующие узлы: клапан 1 управления вращателем инструмента с входнь1м каналом 2, выходным каналом 3, фиксирующейся рукояткой 4 выключения и входом привода 5 отключения, клапан 6 включения ударника с входом, выходом 8 и входом 9 привода включения, клапан 10 управления подачей инструмента,который имеет вход 11, выход 12 подачи вперед, выход 13 подачи назад, вход 14 привода включения подачи вперед и вход 15 привода подачи назад. Клапан включения промывки продувки 16 имеет входы 17 и 18 подачи воздуха и воды, выход 19,

вход 20 привода включения воздуха и вход 21 привода включения воды. Клапан 22 контроля давления воды имеет камеру. 23 управления, с выходом 24, сообщенным с линией 25 питания. Клапан 26 ручного включения автоматического режима имеет вход 27 и выход 28, конечный выключатель 29 задний с входом 30 и выходом 31 и передний конечный выключатель 32, имекнций вход 33 и выход 34. Клапан 35 отключения ударника имеет вход 36, выход 37 и входы 38 и 39 привода включения, последний из которых соединен с дросселем 40. Клапан 41 управления реверсом подачи имеет вход 42 и выход 43, камеру включения с входом 44, соединенную с дросселем 40 и вторым входом 45.

Устройство для управления пневматической бурршьной машиной работает следукщим образом.

Перед началом работы включают клапан 26 автоматического режима и воду в магистрали 18, в результате чего давление воды поступает на вход 23 и включается клапан 22 контроля давления воды.

Пуск бурильной машины в работу производят включением клапана 1 фиксирующейся рукояткой 4.

При подаче воздуха с входа 2 на выход 3 включается вращатель инстрмента и одновременно воздух поступает по линии 25 питания в клапан 22 контроля воды, далее с его выхода 24 воздух поступает на вход 27 клапана 26 и с его выхода 28 на вход 36 клапана 35 и, вследстви того, что этот клапан нормально открыт, воздух с выхода 37 поступает на вход 9 камеры включения клапана 6 ударника, в результате чего воздух подается к ударнику. Одновременно воздух от выхода 37 поступае на вход 14 привода включения подачи вперед клапана 10, и воздух с входа 11 подается на выход 12 к двигателю подачи.

Одновременно воздух с выхода 37 поступает на вход 21 привода включения воды клапана 16 и вода с входа 18 поступит на выход 19 и далее в линию промывки бурильной головки Происходит процесс бурения (на чертеже не показаны элементы схемы.

служащие для регулирования собственно режима бурения).

После достижения заданной глубины шпура воздух с входа 33 передне5 го конечного выключателя 32 поступает на его выход 34 и далее к входу 39 привода клапана 35 отключения ударника, в результате чего снимается давление воздуха с выхода 37 и

0 отключится клапан ударника, прекр тится подача вперед и подача промывочной жидкости. Одновременно сжатый воздух с выхода 34 поступает на вход 20 привода включения продувки

5 клапана 16 и воздух с входа 17 поступит на вькод 19 и далее в линию продувки бзфильной головки.

Продувка происходит до начала

0 включения подачи назад. Сжатый воздух с выхода 34 поступает через дроссель 40 на вход 44 привода клапана включения реверса и сжатый воздух с входа 42 поступает на выход 43

5 клапана и далее - на вход привода i подачи назад (реверса) клапана 10. Включение клапана 41 произойдет по истечении времени, определяемого настройкой дросселя 40 в преде0 лах 10-15 сив течение этого времени будет происходить продувка шпура. После включения клапана 41 воздух с выхода 43 поступит на вход 38 при. вода клапана 35 отключения удара, в

„ результате чего клапан 35 останется отключенным на все время включения клапана 41. Поскольку сжатый воздух с выхода 13 клапана 10 поступает на вход 45 привода клапана включения

Q реверса, сигнал запомнится на все время работы подачи назад. Сжатый воздух с выхода 13 поступает также на вход 31 заднего конечного выключателя 29, с выхода 30

5 которого сжатый воздух поступает на вход привода отключения клапана 1, последний отключается и отключает питающиеся от него клапаны. На . этом цикл бурения заканчивается.

50 В случае, если во время бурения Прекратится подача воды, отключатся приводы подачи вперед и удар, предотвращая заклинивание инструмента.. При выключенном клапане 26 автома55 тического режима сигналы на включение клапанов 6, 10 и 16 не проходят и эти клапаны включают рукоятки включения. При использовании предлагаемого устройства упрощается обслуживание бурильной машины в подземных условиях и конструкция системы управления за счет использования силовых уп-5 равляюп(их элементов в качестве совместного со вспомогательными элементами передатчика функциональных команд выбранного алгоритма управления процессом бурения.

УСТРОЙСТВО ,1ЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ БУРИЛЬНОЙ МАШИНОЙ, включающее клапаны управления ударником, вращателем с камерой отключения, подачи инструмента и промывки-продувки, камеры управления которых соединены с блоком управления процессом бурения в виде клапанов включение автоматического режима, отключения удара, включения реверса подачи, контроля давления воды с камерой управления, соединенной с магистралью воды, дросселя и линии Ьитания, с которой соединены-выходной канал клапана управления вращателем и входной - клапана включения автоматического режима, и задний и передний конечные выключатели, один из выходов и входы которых соединены с блоком управления процессом бурения, отличающееся тем, что, с целью повьшения надежности работы устройства и упрощения обслуживания бурильной мащины за счет перераспределения части логических функций управления на силовые элементы схемы, клапан контроля давления воды установлен в линии питания между выходным каналом клапана управления вращателем и входным каналом клапана включения автоматического режима, причем выход заднего конечного выключателя соединен с камерой отключения 4 СО СП пана управления вращением. 00

KOHmfiom todu ifSfSS

peMft/fi,

Nm

/ -25 25

23 22

t

КВращатеJ5

лм

Г

ТТ;

9 e

0

Выклю(/. Выклюи., задний передний

Время лроfiO$у8ки

вкдпчениб реверса

ЧЧ