Буровой станок

с присоедмммеммем заявки,% Вооударстеаиимй комитет СССР яо лолам изооретеиий и отирьтий(23) Приоритет Опубликовано 05,04.80. Бюллетень13 Дата опубликования описания 08.04.80(72) Авторы изобретения Горнорудная часть Государственного проектно конструкторскогои экспериментального института по обогатительному оборудованиюи Московский ордена Трудового Красного Знамени горный институтМинистерства высшего и среднего специального образования СССР(54) БУРОВОЙ СТАНОК. 1.Изобретение относится к горной промышленности, в частности к буровым станкам с автоматическим регулированием усилия подачи, предназначенным для .бурения скважин.Известен буровой станок, включаю-.5 щий буровой став, врадательно-подающий механизм и регулирующее устройство. Последнее состоит из двигателя вращателя буровоГо става, датчиков крутяо щего момента и осевого усилия, задаьчиков крутящего момента и осевого усилия, двигателя подачи бурового става,соединенного с насосом, логическогоэлемента И, связанного с блоком сравнения осевого усилия логического момента НЕ 11При работе бурового станка при малой жесткости элементов механизма подачи.(наличие шлангов высокого давления,о канатно-полиспастной системы и т.д.) происходит запаздывание реащии системы подачи на изменение производительности насоса, При болыпом быстродействии системы управления это приводит к колебаниям осевого усилия и производительности насоса в широких пределах - система теряет устойчивость.Наиболее близким по технической сущнссти и достигаемому результату к предлагаемому является буровой станок, включающий буровой став, врашательноподающий механизм, гидродвигатель подачи и регулирующее устройство, связанные с насосом, подключенный к напорной магистрали гидродвигателя подачи, датчик и задатчпк 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 регулирующим устройством 21Недостатком станка является низкая точность поддержания заданного осевого давления, а также, то, что при поддержании заданного осевого давления при значительных динамических нагрузках3происходит перерегулирование системы,и наступает режим автоколебаний, вызывающий снижение нйдежйостй=йЩфо-двигателя подачи,11 ель изобретения - повышение точности поддержания заданного осевогодавления и надежности гидропривода мьхаййзйе"подачи.Поставленная цель достигается тем, чтобуровой станок снабжен последовательно соединенными третьим пороговым элементом, логическим элементом фЗапретф,вторым регулирующим устройством и регулируемым дросселем, подключенным кнапорной магистрали гидродвигателя,подачи, причем вход третьего пороговогоэлемента соединен с выходом устройствасравнения, а выход второго пороговогоэлемента подключен ко входу логическогэлемента "Запрет.На чертеже схематически изображенбуровой станок.Буровой станок включает буровой став1, вращательно-подающий механизм 2,насос 3, соединенный с гидродвигателем4 подачи и регулирующимустройством 5изменяющим производительность насоса3 пропорционально сопротивлению забоя,датчик 6 осевого давления, фиксирующийусилие подачи в каждый момент временизадатчик 7 осевого давления, устройство8 сравнения, пороговый элемент 9, пороговый элемент 10, логический элемент11 ИЛИ, третий пороговый элемент 12,логический элемент 13 Запрет, второерегулирующее устройство 14, собдиненнбе с регулируемым дросселем 15,Осевое движение буровому ставу 1передается гидродвигателем 4 подачи че. Рез вращательно-подакзций механизм 2при подаче рабочего агента от насоса3, подключенного к пульту управления(на чертеже не показан). Датчик 6 осе. вого давления вырабатывает пропорциональный осевому давлению сигнал, который сравнивается с сигналом задатчика 7 осевого давления с помощью устройства 8 сравнения.Буровой станок работает следующимобразом.При понижении сопротивления забоясигнал датчика 6 осевого давления становится меньше сигнала задатчика 7 осевого давления и на выходе устройства 8) 55сравнения появляется командный сигнал,воздействующий на пороговый элемент 9,Управляющий сигнал, вырабатываемыйпороговым элементом 9, воздействует рез логический элемент 11 ИЛИ на егулирующее устройство 5, увеличиваю ее производительность насоса 3, Гидро вигатель 4 подачи создает при этом большое осевое давление, При достижении уровня настройки порогового элемена 9 регулирующее устройство 5 выклюается и производительность насоса 3 табилизируется. При йезначительном уве личении сопротивления забоя сигнал датика 6 осевого давления становится болье сигнала задатчика 7 осевого давления.стройство, 8 сравнения вырабатывает командный сигнал, который, воздействуя на ороговый элемент 12 по мере достижения его уровня настройки, управляет че ез логический эле ент 13 фЗапрет", и торое регулирующее устройство 14 таим образом, что через регулируемый россель 15 осуществляется перепуск ой части рабочего агента, которая рас одуется на компенсацию изменения жест- ости элементов механизма подачи, При альнейшем увеличении сопротивления заоя управляющий сигнал вырабатывает пооговый элемент 10 по мере достижения ровня его настройки. Этот управляющий игнал через логический элемент 11 ИЛИ оздействует на регулирующее устройсъо 5, уменьшающее производительность асоса 3 и одновременно выключает чеез логический элемент 1.3 фЗапрет" втоое регулирующее устройство 14. Регугп- уемый дроссель 15 продолжает осущест влять перепуск рабочего агента, расходу- мого на компенсацию изменения жесткости элементов механизма подачи. При остижении уровня настройки порогового лемента 10 регулирующее устройство 5 ыключается, и производительность касс- а 3 стабилизируется. Одновременно сни мается сигнал Запрет" на второе регулирующее устройство 14, вновь включаетсяработу третий пороговый элемент .12 и торое Регулирующее устройство 14 чеез логический элемент 13 Запрет, Ре гулируемый дроссель 15 продолжает пеепуск рабочего агента, стабилизируя осевое давление.При небольших изменениях сопротив-ления забоя и незначительных вибрациях в процессе бурения стабилизации заданного осевого давления осуществляетсяс помощью второго регулирующего устройства 14, перепуска рабочего агента через регулируемый дроссель 15, Производительность насоса 3 при этом не изменяется.7263 626 каз 860/2 ЦНИИПИ дпнсно ент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ал П 5Буровой станок исключает влияние изменения жесткости механизма подачи и вибраций на процесс поддержания заданного осевого давления и исключает режим автоколебаний. Надежность гидро- провода механизма подачи при этом по вьип ается. Формула изобретения о Буровой станок, включающий буровой став, вращательно-подающий механизм, гидродвигатель подачи и регулирующее устройство, связанные с насосом, подклю чениый 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 регулирующим устройством, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности поддержания заданного осевого давления и надежности гидропривода механизма подачи, он снабжен последовательно соединенными третьим пороговым элементом; логическим элементомЗапрет", вторым регулирующим устройством н регулируемым дросселем, подключенным к напорной магистрали гидродвигателя подачи, причем вход третьего порогового элемента соединен с выходомустройства сравнения, а выход второгопорогового элемента 1 подключен, ко входупогического элементаЗапрет.Источники информаци и,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США3593807,кл. 173-6, опублик. 1971,2Авторское свидетельство СССР542399, кл. Е 21 С 5/00, 1973