Устройство для автоматической подачи бурового инструмента при вращательном бурении

.г Кда.,(,.5 а, Я ОПИСАНИЕ устройства для автоматической подачи бурового инструмента при вращательном бурении. К авторскому свидетельству Л. Ф. Куликовского и М. М. Скворцова, заявленному 24 января 1934 года(спр. о перв.141014),О выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 января 1935 года, Предлагаемсе устройство предназначается для автоматической подачи инструмента при вращательном бур;нии, по преимушестьу для бугеия нз нефть, Предлага:мое изобреение, по мнению авторов, имеет следующие преимушества перед уже сушестьуюшими устройстьзмк вместо двух больших электродгнгателей применяется лишь один большой электродвигатель с двумя маленькими, гследстие чего по,сравнению с аьтоматом Хилда и М. М, Скорцота упрощается,подсобная электричесая и механическая арматура, отсутствует диференциал (как у Хилда) и ленточный тормоз одноврем. нно переводится га электрическое управление, что в сильной степенно блегчает труд бурильп,ика при подъ( ме и спуске бурсого инструмента.На чертеже изображена схема предлагаемого устройстга,Устройсто состоит вследующем. На алу бурглъного барабана 1 сидит зубчатсе колесо 2, которое сцеплено с зубчаткой 3,а а; у которой сидит шетка 4.Шетна 4 соприкасаетса с диском 5, нз котором находятся (в плоскости диска) два контакта 6 и 7. Лиск 5 с помощью взлзсоединен с червячным колесом 8, которое сцеплено с черяком 9, сидящим на галу глектродигателя 10. Электодгигатель 10, коллекторыый, с шунтоьым ьозбуждением. В цепи еозбуждения сопротивление Р, которое изменяется .пергдгнжейием гайки 11, представ- ляющей собой контакт. Гайка 11 перемешается по винту, соединен:ому с алом мотора 12,Шетки мотора 12 ссединены с контактами 13 - 14, между которымн находится якорь 15, несущий на себе под ижвойконтдкт(14) Якорь 15 находится между влектромагннтзми16 - 17, которые соединены между собою последовательно, причем их средняя точка присоединена к сети, а да конца идут к контактам 18 - .19,которые могут пересгавляться по дуге аб. Междуконтактами 18 - 19 находится контакт 20, укрепленный на стрелке дриллометра 21, укрепленногона мертвом койце каната О, намотанном на буг ильно м баг жбане 1.Тормоз бу;илы ого ба, абана 28 всегда находится под действием груза 27, укреплейного на "рычаге тормоза 26, п 1 ичгм рычаг тормоза 26через расцепляюшую коробку А соединен свинтом 25, получзюшим поступательные перемешепия от конической зубчатки 29, которая длявинта 25 я гляется гайкой. Коническая зубчатка 29 сцеплена с зубчаткой 30, которая приво- .дится в действие влектродгигателем,24,Электродгигатель 24 приключается к источникутока через контактор К, который заставляетвращаться двигатель в ту или другую сторону,в зав исимости от того, какая из катушек 22 нли23 будет под напряжением, Напряжение в катушкам 22 и 23 подается через среднюю точку ичерез контакты 6 - 7,Во время подъема нли спуска инстоумента ипри всех других опе 1 ациях, размыкая выключатель 32, можно управлять тормозным сервомотором 24 с помощью . выключателя 31. Поокончании бурения ьсе, приспособление дляаьтоматической подачи .инструмента, начиная отзубчатки 2, за исключением электрического тормоза, отключается от бурильдого барабана 1, (с.,оыощью муфты).дейстне предлагаемого устройства состойт вследующем. Во время бурения путем оттормажи-.,вания бурильного барабана 1 происходит подачабурильного инструмента на забой с известнойскоростью. Ори этом зубчатка 2 скрепляется сбурильным барабаном 1 и, так как барабан проворачивается, то вместе с ним начнет проворачи ваться и зубчатка 2. Зуочатка 2 сцеплена с зубчаткой 3. Эта передача необходима для того,чтобы скорость вращения щетки 4, сцепленной сзубчаткой З,.была больше, чем барабана 1.Таким образом, щетка 4 начинает вращаться соскоростью, прямо пропорциональной скорости. бурильного барабана. Щетка 4, соприкасается сдиском 5, представляющим собой изолятор,. накотором расположены контакты 6 - 7.. Диск 5 вращается в ту же сторону, что ищетка 4, от электродвигателя 10 через червячнуюпередачу 8 - 9.Если лиск 5 1 ращается с той же скоростью,что и щетка 4, то их относительная скоросгьравна нулю, и если к тому же щет,а находиласьмежду контактными пластинками диска 6 - 7, тонет никакого воздействия на тормоз бурильногобарабана, и 4 арабан вращается с некоторой по.сгоянной скоростью, зависящей от тормопо,оусилия, подача бурильного инструмента на за-,бой происходит с постоянной скоростью. Еслипроизошло заедание тормозной ленты 28, искорость вращения барабана уменьшится, товследствие того, что диск 5 вращается с постоянной скоростью, а скорость щетки 4 уже неравна скоросги диска 5, скорзсгь щетки 4относительно диска 5. уже не буде," равна нулю.Щетка 4 будет перемещаться и войдет на контакт. б, вследствие чего через электромагнит 23контактор К втянет сердечник, что произведетвключени тормозного двигагеля 24, которыйчерез конические зубчатки 30 - 29 начнет перемещать шток 25 вверх, чго приведет к опор-, маживанию ленточного тормоза 28 бурильногобарабана 1. Оттормаживание приведет к увеличению скорости подачи бурильного инструмента,что увеличит также скорость вращения щетки 4, отчего относительная ско, ость изменитсвой знак и щетка 4 войдет на контакт 7, вследствие чего включится катушка 22. контактора К,что включит двигатель 24, причем вращение егобудет происходить в направлении, противоположном тому случаю, когда дви, атель включен от-катушки 23. В этом случае тормоз 28 будет затормаживаться,Торможение будет происходить до тех пор,пока относительная скорость не изменит своегознака, что переместиг щетку па контакт 6. Оконтакта 6 щетка .перейлет на контакт 7,Итак, с так сой переменной скоростью щетка 4будет и ремещаться по лиску 5, вследстви: чегобудет происходить подача бурильного инстру-мента с некоторой ср дней скоростью, пропор.циональной скорости вращения диска 5.Если изменить скорость вращения лиска 5, то: соответственно изменится скорость вращения,бурильного барабана. П оисходит-это следующимобразом. Если, например, у; еличить скоростьвращения диска 5 (путем изменения сопротивления . Р в цепи возбуждения двигателя 10) тодиск 5 относительно щетки 4 забежит вперед(относительная скорость уже не равна О). Это заставит щетку 4 войти на контакт 6, что, как описывалосм выше, привелет к уменьшению тормозного усилия на ленточный тормоз, отчего ск росгь вращения барабана увеличится и в результате подача бурильного инструмента на забой будет происходить с новой средней ско.росгьто, уже больше той, которая была до увеличения скорости вращений диска 5.рассмотрим случай, когда скорость вращения диска 5 нами уменьшена. Тогда диск 5 будет отставать от щетки 4, всл.дсгвие чего щетка 4 забежит на контакт 7; при этом тормозный двигатель увеличит нагяжение ленточного тормоза и скорость подачи инструмента уменьшится, в результате чего подача инструмента будетпроисходить с некоторой среди й скоростью,. меньшей той, которая была.Таким образом, установив скорость вращения двигателя 10 путем изменения сопротивления возууждения, мы устанавливаем некоторую постоянную корость диска.5 и следствием этого бурильный: барабан буиет проворачиваться с некоторой средней скоростью, пропорциональной, скооосги вращения диска 5.Изменяя скорость вращения диска 5, мы устанавливаем нкоторую необходимую иам скорость подачи бурильного инструмента.Можно устанавливать скорость подачи совер. щенко автоматически по даьл нию бурильного инструмента на забой, Делается это следующим об )азом, Дрилл метр 21,. измеряющий натяжеии мертвого конца каната, извитого на бурильный барабан, на своей стрелке несет контакт 20 Этот контакт 20 перемеща.чся вместе со сгред кой ме кду подвикными контактами 18 - 19. которые могут быть переставляемы по дуге аб.Контакты 18 - 19 соедин.ны с концами электромагнитов 16 - 17, ксторые соединены последовательно, причем их средняя точка присоединена к сети.Автоматическое регулирование происходит следующим образом.ри большом давлении ва забой уменьшится натяжени: м:ртвого конца каната О, а также уменьшится давление на мембрану лриллометра; тогда подвижная стрелка 20 замкнет контакт 18, и цепь кагушки 16 окажется замкнутой. Якорь 15 тогда замкнет цепь электромотора 12 через контакт 14. Двигатель. 12 начнет вращаться, вместе с ним будет вращаться и сидящий на его валу вивт отчего гайка 11 начнет п,ремещаться; в данном случае она будет дерем щаться слева направо, т, е. вводить в цепь возбуждения двигателя 10 сопротивлени Р, благодаря чему число, оборотов двигателя 10 уменьшится, что приведет к уменьшению скорости диска 5, результатом чего б, дет уменьшение скорости подачи инструмента. Ум ньшение скорости .будет происходить до тех пор, пока контакт 20дриялометра не отойдет от контакта 18, тогда разорвегся цепь двигателя 12, отчего уменьшение скорости вращения диска 5 прекратится, потому .чго электродвигатель 10 не будет уяеньшагь свое о числа оборотов, подача инструмента на забой будет происходить с какой-то новой скоростью, меньшей предыдущей, и это соответствует той породе, которая в данный момент разбуривается,я Если давление на забой уменьшится (что соот це.ствует уменьшению сопротивления породыпри медленной подаче), то натяжение мертвого конца каната О увеличится; тогда подвижной контакт 20 дриллометра 2 замкнет контакт 19, что включит катушку 17, она притянет якорь 15, отчего замкнет контакт 13. Якорь двигателя 12 начнет вращаться встооону противоположную, ч и в том случае, когда была замкнута катуш.ка 16. При этом вращении двигателя гайка 11 оудет из цели возбуждения электодвигателя 10 :еыводить сопротивление, что приведет к увели.ч .нию скорости его, что, в свою очередь, вызо.вет увеличение скорости диска 5, результатом чего явится подача бурильного инструменга на .забой с большей скоростью, давление на забой от этого буд т увеличиваться. Это увеличение д;шления будет происходить до тех пор, пока натяжение каната не уменьшится настолько, что контакт 20 отойдет от контакта 19, Тогда :двигатель 12 перестанет вращаться, очего перестанет изменяться регулируемое гайкой 11 .сопротивление Р в цепи возбуждения двигателя Ю, вследствие чего диск 5 будет вращаться с некоторой ужз установившейся скоростью, и связанная с этим скорость подачи также установится,Таким образом, устанавливая контакты 18 - 19, .мы тем самым регулируем подачу инструмента на забой с некоторым постоянным давлением инструмента на забой. По окончании бурения отключаются зуочатки 2 - 3 от бурильного барабана, что отключает весь ре; улятор. Предмет изобретения.. Устройство для автоматической подачи бурового инструмента при вращательном бурении,действующее от включенного в мертвый конецподъемного каната дриллометра, отличающеесятем, что, с целью автоматического торможенияподъемного барабана, применена зубчатка 2,сидящая на валу упомянутого барабана 1, входящая в зацепление с зубчаткой 3, приводящей вкруговое движение щетку 4, соприкасающуюсяс диском 5, снабженным двумя контактами 6 и 7, .соединенными с катушками 22 и 23 контактора Кдля приведения во вращение в ту или инуюсторону электромотора 24, служащего для поднятия и опускания тормозного рычага 26 припомощи шестереночно - червячной передачи30 - 29 - 25 - А,2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что,с целью приведения во вращательно движениес требуемой скоростью диска 5, применена червячная передача 8 - 9 от электродвигателя 10, спеременным сопротивлением Р которого связанагайка 11, насаженная ва винтовой вал электродвигателя 12, щетки которого соединены с контактами 13 - 14 и с электромагнитами 16 - 17,соединенными между собой последовательно исредняя точка которых соединена с сетью, а двапротивоположных конца обмотки - с контактами18 - 19, между которыми помещен подвижнойконтакт 20, управляемый дрвллометром, уста-новленным на мертвом конце подъемного каната.