Устройство управления процессом бурения

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУприсоединение аявки Гасударственный комитет Совета Министров СССР. М. Пахомов, В. П. Суверов сесоюзный заочный политехн) Заявител ский институт 4) УСТРОЙСТ РАВЛЕ ПРОЦЕССО РЕН Устройство предназначено для автоматического поддержания оптимальных параметров режима бурения взрывных скважин, преимущественно шарошечными долотами на горнодобывающих предприятиях.Известны устройства управления процессом бурения, содержащие датчики скорости подачи долота, скорости вращения долота и осевой нагрузки, вибродатчик, подключенный через элемент сравнения к регулятору скорости вращения долота, и датчик тока двигателя, подключенный через второй элемент сравнения к регулятору осевой нагрузки. При этом скорость устанавливается прямо пропорционально, а осевая нагрузка - обратно пропорционально крепости проходимых пород, что не всегда соответствует минимуму расходов на буровые работы при сложной перемежаемости буримых пород. Кроме того, вследствие колебаний величины крутящего момента на долоте, эта программа не всегда выдерживается,Предлагаемое устройство отличается тем, что один выход датчика скорости подачи через многофункциональный преобразователь оптимальной скорости вращения от скорости подачи подключен к элементу сравнения встречно с датчиком скорости вращения, а второй выход датчика скорости подачи через многофункциональный преобразователь оптимальной осевой нагрузки от скорости подачи подключен ко второму элементу сравнения встречно с датчиком фактической осевой нагрузки. При этом осевая нагрузка и скорость вращения долота регулируются по их отклонению от области оптимального сочетания осевой нагрузки, скорости вращения и скорости подачи, которая устанавливается для каждого предприятия заранее. Это обеспечивает поддержание оптимального режима бурения при 10 изменении физико-механических свойств горных пород.На чертеже показана схема описываемогоустройства и приняты условные обозначения: 1 - датчик скорости подачи долота; 2 - мпо гофункциональный преобразователь скоростивращения от скорости подачи; 3 - многофункциональный преобразователь осевой нагрузки от скорости подачи; 4 - датчик действительной скорости вращения; 5 - вбродатчпк; 6 - 20 элемент сравнения; 7 - регулятор скоростивращения долота; 8 - датчик действительной осевой нагрузки; 9 - датчик тока якоря; 10 - элемент сравнения; 11 - регулятор осевой нагрузки; 12 - станок.25 Выходной сигнал датчика 1 поступает навход многофу нкцпонального прсооразоватсля 2, в котором преооразуется по априорной зависимости оптимальной скорости вращения от оптимальной скорости пода ш. Впд зависимо сти при необходимости может меняться, наИзд. Ме 1464 Тир сударственного комитета Совет по делам изобретений и откр Москва, Ж, Раушская наб Заказ 109712ЦНИИПИ Типография, пр. Сапунова, 2 3пример, с помощью сменных лекал. Выходной сигнал функционального преобразователя 2, пропорциональный величине оптимальной скорости вращения, соответствующей текущему значению скорости подачи на элементе сравнения 6, алгебраически суммируется с выходным сигналом датчика 4 действительной скорости вращения долота. Выходной сигнал (рассогласование) элемента сравнения 6 поступает на вход регулятора 7 скорости вращения долота. Если вибрация станка превышает некоторый критический уровень, на элемент сравнения 6 встречно с выходным сигналом преобразователя 2 дополнительно поступает сигнал с вибродатчика 5, т. е. осуществляется корректировка режима по вибрации,Контур оптимизации осевой нагрузки работает аналогично описанному выше контуру, Выходной сигнал многофункционального преобразователя оптимальной осевой нагрузки от скорости подачи поступает на элемент сравнения 10, где алгебраически суммируется с выходным сигналом датчика 8 действительной осевой нагрузки и датчика 9 тока якоря двигателя вращения (который срабатывает лишь при превышении током критической величины). Выходной сигнал (рассогласование) элемента сравнения 10 поступает на вход регулятора 11 осевой нагрузки, который обеспечивает стабилизацию заданной оптимальной осе вой нагрузки.Таким образом, устройство позволяет автоматически поддерживать оптимальный по кри терию экономичности режим бурения припроизвольном сочетании буримых пород.Предмет изобретенияУстройство управления процессом бурения, 10 содержащее датчик скорости подачи долота,скорости вращения долота и осевой нагрузки, вибродатчик, подключенный через элемент сравнения к регулятору скорости вращения долота, и датчик тока двигателя, подключен ный через второй элемент сравнения к регуля.тору осевой нагрузки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения оптимального режима бурения при изменении физико-механических свойств горных пород, один выход 20 датчика скорости подачи через многофункциональный преобразователь оптимальной скорости вращения от скорости подачи подключен к элементу сравнения встречно с датчиком скорости вращения, а второй выход датчика 25 скорости подачи через многофункциональныйпреобразователь оптимальной осевой нагрузки от скорости подачи подключен ко второму элементу сравнения встречно с датчиком факти.ческой осевой нагрузки.