ПУЛЬТ УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКИХ БУРОВЫХСТАНКОВ Советский патент 1967 года по МПК E21B44/00 

Известны пульты управления для полуавтоматических буровых станков с податчиком и двумя зажимными патронами, использующих в качестве рабочего тела сжимаемый агент, например сжатый воздух. Такие пульты обычно содержат автоматически переключаемый золотник управлепия податчиком и зажимными патронами и золотник-датчик, служащий сигпализатором концевых положений поршня податчика.

Особенность описываемого пульта заключается в том, что золотники помещены в одну камеру, внутренняя цилиндрическая поверхность которой является общей рабочей поверхностью для всех золотников. Это позволяет упростить конструкцию пульта и выполнить его более компактным. Другой особенностью пульта является установка золотникадатчика с возможностью перемещения на определенную величину хода после переключения золотника управления податчиком и зажимными патронами, не изменяя ноданных сигналов, что устраняет жесткие удары в конечных положениях поршпя податчика; Кроме того, для сокращения длительности перехвата штапг зажимными патронами в процессе работы станка в пульте управления применены дроссели, регулирующие скорость истечения рабочего тела из полостей зажимных патронов.

На. фиг. 1 изображен описываемый пульт управления; на фиг. 2 - его принципиальная схема. Для удобства изображения на фиг. 2 схематически показана развертка цилиндрической поверхности гильзы и золотников, контактирующих между собой.

Корпус 1 пульта управления, внутрь которого запрессована гильза 2, имеет цилиндрическую форму. Сжатый воздух подводится в полость 3, в которой находятся золотники. Главный золотник управления 4 пневматическими зажимными патронами 5 и 6 н податчиком 7 перемещается из одного положения

в другое поршнем цилиндра 8. Режим работы станка (спуск и подъем става штанг, бурение, бурение вниз) определяется положением командного золотника 9, изменяющего порядок подачи рабочего тела в цилиндры податчика

7. Золотник 9 управляется рукоятью 10. Он имеет цилиндрическую форму, но для обеспечения постоянного коптакта с рабочей поверхностью гпльзы 2 разделен на две полуцилиндрические детали. Поршень цилиндра 8 вместе

с золотником 4 перемещается рабочим телом, поступающим от длинноходового золотникадатчика 1L Перемещение золотника // из одного положения в другое производится проущипой 12 патрона 6 и поршнем 13 поДля пуска и остановки станка, а также для осуществления неполного хода лодатчнка служит золотяик 16, перемещаемый рукоятью 17. Золотник 4 может перемещаться также я вручную рукоятью 18. При этом шестерня 19 вводится в зацепление с рейкой 20, соединенной с поршнем цилиндра 8. На фиг. 2 изображено пололчение золотников, соответствующее режиму бурения. Рабочее тело через фильтр-масленку но каналу 21 поступает в полость 3. Далее по каналам 22 и 23 направляется в полость рабочего хода патрона 6, передвигая его поршень и зажимая буровую штайгу 24. Отработанное рабочее тело из полости холостого хода патрона 6 по каналам 25 и 26, выфрезеровке 27 золотника 4 и каналу 28 беспренятственпо удаляется в атмосферу. Происходит быстрый захват штанги патроном 6. Рабочее тело одновременно по каналам 29 и 30 поступает в полость холостого хода патрона 5. Отработанное рабочее тело из лолости рабочего хода патрона 5 по каналу 31, выфрезеровке 32 золотника 4, каналу 33 и через регулируемый дроссель 34 поступает в атмосферу. Происходит замедленное опускание штанги патроном 5. Рабочее тело из канала 21 через регулируемый дроссель 35, канал 36, выфрезеровку 37 золотника 4, канал 38, выфрезеровку 39 золотника 9 и канал 40 поступает также в полость рабочего хода податчика 7. Рабочее тело из полости холостого хода податчика 7 в это время по каналу 41, выфрезеровке 42 золотника 9 и каналу 43 удаляется в канал 26 и далее в атмосферу. Регулируя дроссель 35, производят регулировку давления рабочего тела, поступающего в полость рабочего хода податчика, и тем самым усилие подачи инструмента на забой. Из полости 3 рабочее тело поступает также в щель 44, далее по каналу 45, выфрезеровке 46 золотника 16, каналу 47, выфрезеровке 48 золотника 9 и каналу 49 направляется в полость цилиндра 8. Из противополол :ной поvTOCTH цилиндра 8 отработанное рабочее тело направляется в атмосферу по каналу 50, выфрезеровке 51 золотника 9, каналу 52, выфрезеровке 53 золотника 16, каналу 54, выфрезеровке 55 золотника // и каналу 56. В процессе бурения патрон 6 перемещается в сторону забоя и на некотором расстоянии от конечного положения поршня 13 податчика 7 проушина 12 нажимает на флажок 15, перемещая его вместе с золотни-ком-датчиком //, который почти половину своего хода перемещаегся, не подавая никаких сигналов. Достигнув среднего положения, он реверсирует направление движения рабочего тела в каналах 45 и 54, а следовательно, и в каналах 49 и 50. Поршень цилиндра 8 перемещается из крайнего правого положения в крайнее левое положение, реверсируя подачу рабочего тела в зажимные патроны 5 и (5 и податчик 7. Однако за счет инерции штанг и натрона 6 иекоторое время поршень 13 и патрон 6 перемещаются влево, встречая сопротивление рабочего тела, поступающего но каналу 41. Величина перемещения зависит от массы става штанг и направления бурения. Однако во всех случаях дальнейшее перемещение поршня 13 и золотника -Ы не влечет изменения направления движения рабочего тела. Таким образом, золотник -//, являясь длинпоходовым, сохраняет положительное качество короткоходового золотника (кратковременность переключения, исключающая возможность «зависания податчика в Конце хода). При положении золотника 4 в крайнем левом положении рабочее тело по каналам 57 и 31 поступает ,в полость рабочего хода патрона 5, а из полости холостого хода удаляется в атмосферу по каналам 30 и 28 и выфрезеровке 27. Происходит быстрый захват штанги патроном 5. Одновременно но каналам 58, 26 и 25 рабочее тело поступает в полость холостого хода патрона 6, а из полости рабочего хода по каналам 23 и 22, -выфрезеровке 59 золотника 4 и каналу 60 через регулируемый дроссель 6J удаляется в атмосферу. Происходит замедленное отпускание штанги патроном в. Наличие регулируемых дросселей 34 и 61 позволяет изменять длительность перехвата штанг в процессе работы станка в зависимости от давления рабочего тела и от состояния уплотнений, т. е. позволяет затрачивать минимум времени на перехват штанг и улучшить условия работы кулачков. Из канала 2-6 рабочее тело поступает также в канал 43 и далее по каналу 41 и выфрезеровке 42 в полость холостого хода податчика 7. Из полости рабочего хода податчика 7 по каналам 40, 38 и 33 выфрезеровкам 39 и 37 и дроссель 34 рабочее тело удаляется в атмосферу. Происходит холостой ход податчика. На некотором расстоянии от конечного положения поршень 13 перемещает палец 14 и флажок 15 с золотником 11 вправо. При этом, как в крайнем левом положении поршня 13, золотник 11 совершает сначала холостой ход, в среднем положении реверсирует направление движения рабочего тела в каналах 45 и 54 и затем продолжит холостой ход до остановки порШНя нодатчика. После этого цикл бурения повторяется. Золотник 16, так же как и золотник 11, изменяет Направление движения рабочего тела в каналах 49 и 50, т. е., если в промежуточном положении поршня 13 передвинуть рукоять 17 в положение I («реверс), то произойдет перехват штанг, и податчик изменит направление движения, а следовательно, осуществится перехват отрезка штанг, величина которого меньше длины хода податчика. При этом податчик совершает ход в обе стороны и становится в конечном полол ении. лости 3 через отверстия 62 в золотнике 16 поступил в каналы 47 и 52, а следовательно, и в каналы 49 и 50, т. е. давлепие в обеих полостях цилиндра 8 уравновесится, и перехват штанг прекратится. В процессе эксплуатации станка Не исключена возможность засорения каналов в цепи управления золотником 4, выхода из строя уплотнений или золотников 11 и 16 и других неполадок. В описываемом пульте управления наряду с автоматическим предусмотрена возможность ручного управления золотником 4. В этом случае при каждом перехвате штанг производят качательное движение коятыо 18. Золотники 4, 11 и 16 работают одинаково при iBcex режимах работы станка. Изменяется лишь (Порядок подачи рабочего тела в цилиндры податчика 7, обуславливаемый поло- 20 жепием золотника 9. При установке рукояти 10 в положение «бурение вниз золотник 9 поворачивается относительно своей оси на 45° (по отношению к положению «бурение ; «а фиг. 2 это соот- 25 ветствует смещению развертки золотника 9 вниз на Vs ее высоты). Выфрезеровка 42 соединяет между собой каналы 36 и 41, а выфрезеровка 39 - каналы 40 и 63. (Остальное остается без изменения). Рабочее тело от 30 дросселя 35 по каналам 36 и 41 и выфрезеровку 42 постоянно поступает в нижнюю (на фиг. 2 левую) полость податчика 7, а верхняя полость податчика постоянно связана с атмосферой через каналы 40 к 63 выфрезеров- 35 ку 39. При рабочем ходе податчика разность веса става штанг и величины противодавления в нижней полости цилиндра определяет величину усилия подачи на забой. Холостой ход 40 поршня J3 податчика 7 производится тем же противодавлением. При установке рукояти 10 в положение «спуск золотник 9 поворачивается относительно своей оси на 45° (по отношению к по- 45 ложению «бурение, но в нротивоположную сторону, чем при положении «бурение на фиг. 2 это соответствует смещению развертки золотника 9 вверх на Vs ее высоты). Тогда Выфрезеровка 39 соединяет между со- 50 бой каналы 30, 38 и 40, а выфрезеровка 42, как и при положении «бурение соединяет каналы 41 и 43. Последовательность работы зажимных патронов 5 и 5 и податчика 7 остается, как и в режиме «бурение. Различие толь- 55 ко в том, что при рабочем ходе податчика в его полость поступает рабочее тело через дроссель 35 и непосредственно через каналы 29 и 30, а при холостом ходе эта полость соединена непосредственно с атмосферой кана- 60 5 10 ру- 15 лами 30 и 28 и выфрезеровкой 27, т. е. происходит ускоренная подача инструмента на забой. При установке рукояти 10 в положение «подъем золотник 9 поворачивается относительно своей оси на 90° (по отношению к положению «бурение в том же направлении, что и при полол ении «спуск ; на фиг. 2 это соответствует смещению развертки золотника 9 вверх на 1/4 ее высоты). В этом случае выфрезеровка 39 соединяет собой каналы 4, 30 и 38, выфрезеровка 42 - каналы 40 и 43, выфрезеровка 48 - каналы 47 и 50, выфрезеровка 51 - каналы 49 и 52. Рабочий ход податчика (к забою) совершается при разжатом патроне 6 и зажатом патроне 5, а холостой (от забоя) -при зажатом патроне 6 и разжатом патроне 5, т. е. став штанг извлекается из скважины. Описываемый пульт управления пригоден для установки на все полуавтоматические станки, имеющие два зажимных патрона и податчик и использующие в качестве рабочего тела сжимаемый агент (например, сжатый воздух), Управление приводом врашателя, а также пиевмоударником производится отдельным краном 64; количество промывочной жидкости, подаваемой на забой, регулируется дросселем б5. Предмет изобретения L Пульт управления для полуавтоматических буровых станков с податчиком и двумя зажимными патронами, используюш,их в качестве рабочего тела сжимаемый агент, например сжатый воздух, включающий автоматически переключаемый золотник управления податчиком и зажимными патронами и золотннк-датчик, служащий сигнализатором концевых положений поршня податчика, отличающийся тем, что, с целью упрощения его КОНструкции, золотники помешены в одну камеру, внутренняя цилиндрическая поверхность которой является общей рабочей поверхностью для всех золотников, 2. Пульт по п. 1, отличающийся тем, что, с целью устранения жестких ударов в конечных положениях поршня податчика, золотник-датчик установлен с возможностью перемещения на определенную величину хода после переключения золотника управления податчико.м и зажимными патронами, пе изменяя поданных сигналов. 3. Пульт по п. 1, отличающийся тем, что, с целью сокращения длительности перехвата штанг зажимными патронами в процессе работы станка, в нем применены дроссели, регулирующие скорость истечения рабочего тела из полостей зажимных патронов.

/7

Pue I

5/ X 35 32 29 33 3 28 « 21 31 Si .k