Буровой станок Советский патент 1980 года по МПК E21B19/84 E21B44/02 

I Изобретение относится к горной промьпиленности, в частности к буровым станкам с автоматическим регулированием усилия подачи, предназначенным для .бурения скважин. Известен буровой станок, включаю.щий буровой став, врешательно-подающий механизм и регулиругацее устройств во. Последнее состоит из двигателя вращателя бурового става, датчиков крутящего момента и осевого усилия, задат. зфутящегх момента и осевого уси лия, двигателя подачи бурового става, соединенного с насосом, логического элемента И, связанного с блоком сравнения осевого усилия логического момента НЕ Щ . При работе бурового станка при малой жесткости элементов механизма подачи (наличие шлангов высокрго давлени канатно-полиспастной системы и т.д.) происходит запаздывание реакции систем подачи на изменение производительности часоса. При болыпом быстродействии системы управления это приводит к колебаниям осевого усилия и производительности насоса в широких пределах - система теряет устойчивость. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является буровой станок, включающий буровой став, вращательноподакжций механизм, гидродвигатель подачи и регулирующее устройство, связанные с насосом, подключенный к напорной магистрали гидродвигателя подачи, датчик и задатчик осевого-давления, выходами подсоединенные к устройству сравнения, выход которого подключен ко входу двух пороговых элементов, причем выходы пороговых элементов через логический элемент ИЛИ связаны с регулирукадим устройством l . Недостатком станка является низкая точность поддержания заданного осевого давления, а также, то, что при поддержании заданного осевого давления при значительных динамических нагрузках происходит перерегулирование системы . и наступает режим автоколебаний, вызывающий снижешё надёжноетйТЩродвигйтепя подачи / Цель изобретения повышение точности поддержания заданного осевогч} давления и надежности гидропривода мехаН1е зЩ подачи,, Поставленная цель постигается тем, чт буровой станок снабжен пос;юдовательно соединешвыми третьим пороговым эле ментом, логическим элементом Запрет вторым регулирующим устройством и регулируемым дросселем, подключенным- к напорной магистрали гидродвигатепя.подачи, причем вход TpeTbeixj порогового Элемента соединен с выходом устройства сравнения, а выход второго порогового элемента подключен ко- входу логическог элёШнТа Запрет. На чертеже схематически изображен буровой станок. буровой станок включает .буровойста 1, вращательно-пода1сщий механизм 2, насос 3, соединенньй с гидродвигателем 4 подачи и регупирукщимустройством 5 йзмёняющим производительность насоса 3 Пропорционально сопротивлению забоя, датчик 6 осевого давления, фиксирующий усилие подачи в ка:йодый момент времени задатчик 7 осевого давления, устройство 8 сравнения, пороговый элемент 9, поро говый Элемент 10, логический Элемент .11 ИЛИ, третий пороговый элемент 12, логический элемент 13 Запрет, второе регулирующее устройство 14, соединённее с регулируемым дросселем 15. Осевое движение буровому ставу 1 Передается гидродвигателем 4 подачи че рез вращательно-подающий механизм 2 при подаче рабочего агента от насоса 3, пЪдКл{оченного к пульту управления (на чертеже не показан). Датчик 6 осевого давления вырабатывает пропорциональный осевому давлению сигнал, коТорый сравнивается с сигналом задатчика 7 осевого давления с помсядью устройства 8 сравнения. Буровой.станок работает следующим образом. При понижении сопротивления забоя сигнал датчика .6 осевого давления становится меньше сигнала задатчнка 7 осе вого давлениями на выходе устройства В сравнения появляется командный сигнал, воздействующий на пороговый элемент 9 Управляющий сигнал, вырабатываемый пороговым элементом 9, воздействует 22д через логический элемент 11 ИЛИ на резсулирующее устройство 5, увеличиваю Шее производительность насоса 3, Гидродвигатель 4 подачи создает при атом большое осевое давление. При достижении уров.ня настройки порогового элемента 9 регулирукщее устройство 5 выключаете я j.и производительность насоса 3 стабилизируется. При незначительном увеличении сопротивления забоя сигнал датчика 6 осевого давления становится больше сигнала задатчика 7 осевого давления. Устройство, 8 сравнения вырабатывает Kt мандный сигнал, который, воздействуя на пороговый элемент 12 по мере достижения его уровня настройки, управляет че« рез логичес1сий эле)1ент 13 Запрет , и второе регулирукщее устройство 14 таким образом, что через регулируемый дроссель 15 осуществляется перепуск той части рабочего агента, которая расходуется на компенсацию изменения жесткосТк элементов механизма подачи. При дальнейшем увеличении сопротивления забоя управляющий сигнал вырабатывает .пороговый элемент 10 по мере достижения уровня его настройки. Этот управляющий сигнал черей логический элемент 11 ИЛИ воздействует на регулирующее устройство 5, уменьшаюцее производительность насоса 3} и одновременно выключает через логический элемент 1.3 Запрет второе регулируганее устройство 14. Регулируемый дроссель 15 продолдсает осуществлять перепуск рабочего агента, расходуемого, на компенсацию изменения жесткости элементов механизма подачи. При достижении уровня настройки поро1х вого элемента 1О регулирующее устройство 5 выключается, и производительность насоса 3-стабилизируется. Одновременно снимается сигнал Запрет на второе рёгулирунадее устройство 14, вновь включается в работу третий пороговый элемент .12 и второе регулирукщее устройство 14 через логический элемент 13 Запрет. Регулируемый дроссель 15 продолжает перепуск рабочего агента, стабилизируя осевое давление. При небольших изменениях сопротив- . ления забоя и незначительных вибрациях в процессе бурения стабилизации заданного осевого давления осуществляется с помощью второго регулирующего устройства 14, перепуска рабочетх агента через регулируемый дроссель 15. Производительность насоса 3 при этом не изменяется.