Автоматический регулятор вращения и подачи бурового инструмента Советский патент 1992 года по МПК E21B44/00 

Изобретение относится к горной автоматике, в частности к системам автоматизации буровых станков, и может быть использовано в горной промышленности при открытом способе добычи полезных ископаемых.

Цель изобретения - повышение качества регулирования процесса бурения.

Изобретение иллюстрируется чертежом.

Автоматический регулятор вращения и подачи бурового инструмента состоит из двигателя вращателя 1, системы управления двигателем вращателя 2, гидроцилиндров 3 подачи бурового инструмента на забой, дроссельной заслонки 4 сливного патрубка гидроцилиндров, расходомера 5 с электрическим выходом, задатчика 6 скорости вращения бурового инструмента, датчика 7 вибрации бурового става, элемента задержки 8, реверсивного двухвходового исполнительного механизма 9, задатчика 10 мощности бурения, катушки электромагнита 11, усилителя 12. датчика тока 13.

Устройство работает следующим образом.

О О (Л

Исходя из предполагаемой крепости буримых пород, задатчиками 6 и 10 устанавливаются скорость вращения и усилие подачи бурового инструмента.

Если при бурении окажется, что факти- ческая крепость пород больше заданной, то возрастет статический момент на валу двигателя вращателя 1, что вызовет увеличение тока якорной цепи этого двигателя. С датчика тока 13 на усилитель 12 будет подан сиг- нал больше номинального. Через катушку 11 соленоида потечетток повышенной величины; при котором исполнительный механизм 9 отработает поступивший сигнал так, что дроссельная заслонка 4 начнет пере- крывать сливной патрубок гидроцилиндров. Скорость подачи бурового инструмента снизится, что и требуется в таком случае, при сохранении большого усилия на забой. При снижении скорости бурения уменьшится сигнал на выходе расходомера 5, что вызовет уменьшение суммарного сигнала на входе системы 2 управления двигателем вращателя, снизится скорость вращения бурового инструмента.

При снижении крепости пород уменьшится статический момент на валу двигателя 1, снизится ток нагрузки, что приведет в действие реверсивный исполнительный механизм 9, так что дроссельная заслонка 4 начнет увеличивать проходное сечение сливного патрубка гидроцилиндров. В результате возрастает скорость подачи инструмента и частота его вращения.

В процессе бурения может возникнуть вибрация бурового става с амплитудой, больше допустимой для нормальной эксплуатации бурового станка. В этом случае сигнал от датчика 7 вибрации через элемент задержки 8 поступит на вход системы управления 2 в виде отрицательной обратной связи. При этом суммарный сигнал на входе системы 2 управления уменьшится, что вызовет снижение скорости вращения бурового инструмента и снижение уровня вибрации бурового става.

Формула изобретения Автоматический регулятор вращения и подачи бурового инструмента, содержащий гидроцилиндры подачи бурового инструмента с регулируемой дроссельной заслонкой сливного патрубка при помощи двухвходового реверсивного привода, двигатель вращения бурового инструмента с датчиком потребляемого тока и блок управления двигателем, первый вход которого соединен с задатчиком скорости вращения двигателя, второй вход через элемент задержки соединен с датчиком потребляемого тока, отличающийся тем, что, с целью повышения качества регулирования процесса бурения, в него введен расходомер с электрическим выходом, установленный на сливном патрубке гидроцилиндров подачи бурового инструмента, выход которого соединен с третьим входом блока управления двигателем вращения бурового инструмен

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к системам автоматизации буровых станков, используемых при открытом способе добычи полезных ископаемых. Цель изобретения - повышение качества регулирования процесса бурения. Для этого в устройство введен расходомер 5 с электрическим выходом. Устройство включает также двигатель вращателя 1, систему управления двигателем 2, гидроцилиндры 3 подачи бурового инструмента, дроссельную заслонку 4 на сливном патрубке, задатчик 6 скорости вращения, датчик 7 вибрации инструмента, элемент задержки 8,реверсивный исполнительный механизм 9,задатчик 10 мощности бурения, катушки электромагнита 11, усилитель 12, датчик тока 13. Начальные условия бурения устанавливаются на задатчиках 6 и 10. Если крепость пород больше заданной возрастает момент на валу двигателя 1, увеличивается ток в его якорной цепи. Датчик тока 13 через усилитель подает на катушки 11 соленоида больший сигнал. Срабатывает испол- нительный механизм 9, дроссельная заслонка 4 перекрывает сливной патрубок, что уменьшает скорость подачи инструмента. Уменьшается сигнал на выходе расходомера 5 и, как следствие, на входе системы 2 управления двигателем вращателя. Если крепость пород меньше заданной, работа системы аналогична рассмотренной. 1 ил