АВТОМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО — РЕГУЛЯТОР ПОДАЧИ БУРОВОГО ИНСТРУМЕНТА Советский патент 1958 года по МПК E21B44/02 

В известных автоматических регуляторах подачи долота осевая нагрузка на долото устанавливается самим бурильщиком и может отличаться от оптимальной.

Предлагаемое устройство является приставкой к регулятору подачи, долота и предназначено для автоматического выбора оптимальной нагрузки на долото.

На фиг. 1 показана электрическая схема устройства; на фиг. 2 - механизм сравнения скоростей бурения.

В электрическую схему входят; электромагнитные реле Ра, PQ, /в и РГ с их контактами а, б, 0 и г; электромагниты ZZ/i и Я/2, перемещающ.ие ползушку .потенциометра балансирные реле Яе и Рщ с обмотками Е-, Е, Жр и Жу и контактами е, ж, выпрямители В; конденсаторы С; тумблеры К.; контакты П коммутатора и элементы механизма запоминания и сравнения от 1 до 12 включательно.

Основная нагрузка на долото стабилизируется отдельным регулятором, заданная величина нагрузки устанавливается потенциометром Ris, лолзушка которого связана с храловым устройством и может перемещаться в ту ИЛ1И иную сторону при включении электромагнитов Ilii и UJz- Каждое .включение электромагнита перемещает ползущку на один щаг храповика.

лебедки с помощью повышающего редуктора и осуществляет следующую последовательность работы устройства путем замыкания контактов Я электрической схемы. При замыкании контактов Я и Яг включается синхронный двигатель 1 механизма сравнения через электромагнитную муфту 2, которым приводятся во вращение диски 3 и 4. После размыкания контакта Я) диски 3 -л 4

остаются повернутыми на угол, обратно пропорциональный средней величине скорости бурения, и фиксируются в этом пололчении электромагнитным тормозом 5. Затем ползущка потенциометра ш перемещается на один

щаг (в ту или иную сторону), при чем осевая нагрузка на долото получает положительное или отрицательное приращение ±Р. После того как устано.вится новое значение скорости бурения, контакты П и Яз коммутатора

включают синхронный двигатель 6, поворачивающий щетки 7 и S на угол, обратно пропорциональный новой скорости Уг+1.

Разность этих углов характеризует приращение скорости Д V Vi+i - У, которое получено в овязи с изменением осевой нагрузки на величину APj. Нагрузка на долото получает новое приращение ЛЯг+1Здесь S 0- постоянная величина, которая устанавливается в зависимости от свойств разбуриваемой породы.

После окончания сравнения скоростей выключается муфта 2, освобождается тормоз 5, и пружина 9 возвращает контактные диски 3 -а 4 S исходное положение. Щетки 7 и 8 продолжают фиксировать достигнутое значение скорости Vj+l. После следующего замера скорости освобождается тормоз 10 и муфта У/. Пружина .возвращает в исходное положение щет1ки 7 и 8, Е цикл повторяется. После ряда циклов ееличина нагрузки на долото начинает колебаться вокруг оптимального значения.

При оптимальное значение нагрузки на долото соответствует максимуму скорости бурения. При оптимальные значения нагрузки и скорости несколько меньше экстремальных. Это необходимо для обеонечения устойчивости при бурении в твердых породах.

Отыскание оптимального режима при достаточно малой величине колебаний вокруг установившихся значений осевой нагрузки и

скорости осуществляется поворотом потенциометра установки на угол, пропорциональный разности углов новорота контактных дисков.

Предмет изобретения

1.Автоматическое устройство - регулятор подачи бурового .инструмента, состоящее из

электромагнитных реле, механизма запоминания и сравнения, программного коммутатора, отличающееся тем, что, с целью автоматизации действия регуляторов ;подачи при турбинном бурении, оно выполнено в виде электрической схемы, обеспечивающей выбор режима бурения по заданному углу наклона касательной к кривой зависимости скорости бурения от осевой нагрузки, три ломощи потенциометра, находящегося на одном из контактных дисков и промежуточного реле, что предохраняет турбобур от перегрузки и его полной остановки.

2.Автоматическое устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью выбора максимальной нагрузки на долото при данных условиях, производятся пробные изменения нагруаки с последующим замером и сравнением усредненных скоростей подачи.

3. Автоматическое устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что импульс на изменение нагрузки пропорционален разности скоростей, полученных в результате замера, что осуществляется поворотом потенциометра установки

а угол, пропорциональный разности углов поворота контактных дисков.

Г ,k ,Ф/.:

S iIfl J..C I

Г fs I , .|, , I I .J

3F/rt3r l fuz.2 /2