Способ автоматического регулирования режимов бурения шарошечных станков Советский патент 1982 года по МПК E21B44/00 

1

Изобретение относится к горному делу, в частности к автоматическому регулированию режимами бурения шарошечных станков.

Известны способы регулирования Сурения шарошечных станков, основанные на минимизации себестоимости проходки путем выбора и обеспечения оптимального значения скорости вращения бурового става и осевого усилия на забой 1.

Однако в этих способах при минимизации себестоимости проходки не учитывается влияние вибрации бурового станка на ограничение его производительности.

Известен также способ автоматического регулирования режимов бурения шарошечных станков, согласно которому скорость вращения бурового става и осевое усилие на забой изменяют по уровню вертикальной составляющей виброскорости станка 2.

Однако известный способ не позволяет достигнуть достаточно высокой производительности бурового станка, так как увеличение вибрации (например, при возникновении автоколебаний бурового ставаУ приводит к снижению скорости вращения бурового

става, а следовательно, к увеличению тока двигателя, и для сохранения величины последнего снижается осевое усилие на забой.

Кроме Того, этот способ не позволяет снизить амплитуду крутильных колебаний бурового става, приводящих к его износу, так как управление скоростью вращения осуществляется по амплитуде вертикальной составляющей виброскорости станка, имеющей неопределенное фазовое соотношение с крутильными колебаниями бурового става.

Цель изобретения - повышение эффективности регулирования при бурении взрывных скважин за счет снижения крутипьных колебаний и вибраций.

Поставленная цель достигается тем, что определяют производную скорости вращения бурового става искорость вращения двигателя бурового става дополнительно корректируют пропорционально производной скорости вращения бурового става.

Благодаря тому, что скорость вращения двигателя корректируют пропорционально производной скорости вращения бурового става, причем так, что падение скорости вращения бурового става сопровождается уменьшением скорости вращения двигателя, а возрастание скорости вращения бурового става - увеличением скорости враицени двигателя, снижается общийуровень вибрации бурового станка. Последнее позволяет повысить производительност станка при сохранении заданного уровня вибрации. На чертеже изображена схема, реализующая способ. Схема включает буровой станок 1, датчик 2 виброскорости, усилитель 3 регулятор 4 скорости вращения бурового става, двигатель 5 вращения бурового става, датчик 6 тока, преобразователь 7, регулятор 8 осевого усилия, датчик 9 производной скороети вращения бурового става, элемент 10 сравнения, на которой Uj - заданный уровень вибрации бурового стана ) Для реализации способа измеряют вертикальную составляющую виброскорости станка, усиливают и (после сравнения с заданной величиной) подают на регулятор 4 скорости вращения бурового става, тем сакялм обеспечивается необходимая скорость вращения бурового става. Изменение ток в цепи двигателя 5 фиксируется датчиком 6 тока, преобразуется преобразователем 7 и через регулятор 8 осевого усилия изменяет осевое усилие на забой, чем обеспечивается за данный уровень вибрации, при этом скоростьвращения двигателя 5 снижа ют при уменьшении скорости вращения бурового става. Одновременно измене ние скорости вращения бурового став фиксируется датчиком 9. При уменьше нии скорости вращения бурового става снижают скорость вращения двигателя 5, а при возрастании скорости вращения бурового става увеличивают скорость вращения двигателя 5. В результате этого снижается амплитуда крутильных колебаний и достигается срыв автоколебаний бурового става. Благодаря снижению амплитуды круТШ1ЬНЬ1Х колебаний и срыву автоколебаний бурового става снижается общий уровень вибрации станка, что ведет к автоматическому увеличению скорости вращения и осевого усилия на забой, т.е. к росту производительности станка, а также к уменьшению износа бурового става. ,yлa изобретения Способ автоматического регулирования режимов бурения шарошечных станков, основанный на изменении скорости вращения бурового става и осевого усилия на забой по уровню вертикальной составляющей виброскорости станка, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности регулирования при бурении взрывных скважин за счет снижения крутильных колебаний и вибраций, определяют производную скорости вращения бурового става и скорость вращения двигателя бурового става дополнителы;о корректируют пропорционально производной скорости вращения бурового става. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Петров И.П. и др. Регулирование процесса бурения на максимум проходки на долоте. Горный журчал, 1967, 3, с. 125-129. 2.Авторское свидетельство СССР 413263, кл. Е 21 С 1/00, 1972 (прототип).