Устройство для автоматическогоРЕгулиРОВАНия пОдАчи Советский патент 1981 года по МПК E21B44/02 

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для автоматического регулирования подачи, Б котором выход генератора импульсов соединен с одним из входов логических элементов И, причем скважность импульсов регулируется вручную регулятором скважности; на фиг. 2 представлена функциональная схема устройства для автоматического регулирования подачи, в котором вход регулятора скважности подсоединен к выходам блоков сравнения.

Устройство (фиг. 1) содержит двигатель 1 вращения бурового става 2, датчик 3 крутящего момента, включенный в цепь питания двигателя 1 вращателя, задатчик 4 крутящего момента. Датчик 3 и задатчик 4 подсоединены ко входу блока 5 сравнения. Двигатель 6 подачи бурового става 2 соединен с насосом 7, содержащим регулирующее устройство 8. Датчик 9 осевого усилия, соединенный с выходом насоса 7, и задатчик 10 осевого усилия подсоединены ко входу блока И сравнения.

Вход порогового элемента 12 соединен с выходами блоков 5 и 11 сравнения, а выход соединен с одним из выходов логического элемента 13 И через логические элементы 14 «НЕ и 15 «И со входом порогового элемента 16, выход которого соединен с одним из входов логического элемента 17 И. Второй вход логического элемента 15 И соединен с выходом блока 11 сравнения. Вторые входы логических элементов 17 и 13 И соединены с выходом генератора 18 импульсов, а выходы с регулирующим устройством 8. Регулятор 19 скважности соединен с генератором 18 импульсов.

Другим вариантом схемы (фиг. 2) устройства, повышающим быстродействие системы является схема, в которой вход регулятора 19 скважности подсоединен к выходам блоков И сравнения.

Устройство работает следующим образом.

Осевое движение буровому ставу 2 передается гидромотором 6.

На пульте управления машинист при помощи задатчика 10 устанавливает необходимое (максимальное) осевое усилие. Датчик 9 осевого усилия вырабатывает электрический сигнал, пропорциональный осевому усилию. Электрические сигналы датчика 9 и задатчика 10 подаются на вход блока 11 сравнения, полярность выходного сигнала которого зависит от соотношения величин электрических сигналов датчика 9 и задатчика 10 осевого усилия. Если сигнал датчика 9 превышает сигнал задатчика 10, то на выходе блока 11 сравнения вырабатывается электрический сигнал, воздействующий на пороговый элемент 12, выходной сигнал которого через логические элементы 14 НЕ и 15 И закрывает вход порогового элемента 16 и подается на один из входов логического элемента 13 И.

В соответствии с частотой электрических сигналов генератора 18 импульсов, подаваемых на второй вход логического элемента 13 И его выходной сигнал воздействует на

регулирующее устройство 8, уменьшающее производительность насоса 7. Если сигнал датчика 9 меньше сигнала задатчика 10, то на выходе блока И сравнения вырабатывается электрический сигнал, воздействующий

через логический элемент 15 И (при отсутствии сигнала на выходе логического элемента 14 НЕ) на вход порогового элемента 16, выходной сигнал которого через логический элемент 17 И в соответствии с частотой генератора импульсов 18 воздействует на регулирующее устройство 8 таким образом, что насос 7 будет увеличивать производительность. Скважность импульсов регулируется вручную регулятором скважности.

Вращательное движение буровой штанге передается электродвигателем 1. Датчик крутящего момента 3 вырабатывает электрический сигнал, пропорциональный крутящему моменту. Сигналы датчика 3 и задатчика 4 крутящего момента подаются на блок 5 сравнения. Если сигнал датчика 3 превысит сигнал задатчика 4, то на выходе блока сравнения появится командный сигнал, воздействующий на пороговый элемент 12, и насос 7 уменьшает свою производительность независимо от соотношения величин сигнала датчика 9 и задатчика 10 осевого усилия.

Таким образом, если в процессе бурения потребный крутящий момент не превышает заданного значения, то автоматически поддерживается заданное осевое усилие. Если потребный крутящий момент превысит заданное его максимальное значение, то автоматически установится такая производительность насоса, при которой будет поддерживаться заданный крутящий момент. С целью повышения быстродействия системы управления осуществлена связь регулятора скважности 19 с блоками 5 и 11 сравнения (фиг. 2) таким образом, что с уменьшением сигнала рассогласования на выходе этих блоков увеличивается скважность импульсов. Устройство повысит устойчивость и быстродействие системы.

Формула изобретения

1. Устройство для автоматического регулирования подачи, включающее двигатели вращателя и подачи бурового става, датчик и задатчик осевого усилия, подключенные к блоку сравнения, датчик и задатчик

крутящего момента, подключенные к другому блоку сравнения, насос переменной производительности, связанный с двигателем подачи бурового става и регулирующим механизмом, логический элемент И, ко

входу которого подключен выход элемента