Регулятор подачи буровой машины

щ 926269 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 180679 (21 2784359/22-03с присоединением заявки Ио(511 М. Кл.з Е 21 С 5/04 Государственный комитет. СССР по делам изобретений и открытий53) УДК 622.246. .056:622.243. .923 (088.8) Дата опубликования описания 070582(72) Авторизобретения В. С. Поздн яков 1) Заявител Ворошиловградский и остроитеп 54) РЕГУЛЯТОР ПОДАЧИ БУРОВОЙ МАШИ ыходка,тельны Изобре промьюален зовано пр скважин.ечивая, так о за- сни- машитоклю ежуреэ Цель иизводитПостачто Функцна входечем выходнепосредс- повышение проовой машины.ь достигается тем, преобразователь оком деления, приагрузкн подключен умматору и к втоального преобразоз обретениельности бувленная целканальныйснабжен бдатчикатвенно ку Функцио ние относится к горнойсти и мажет быть испольбурении взрывных шпуров Известен регулятор подачи буровой машины, содержащий трансформатор ка, первичная обмотка которого в чена в цепь статора двигателя р щего инструмента, а вторичная че регулируемый потенциометр, выпрямитель, дифференцирующий контур и усилитель соединена с исполнительным двигателем, регулирующим давление в гидроцилиндре подачи буровой машины, датчик производительности которой связан механически с движком регулируемого потенциометра 1)При,изменении условий бурения (крепость, износ инструмента) работа известного устройства в оптимальном режиме будет иметь случайный характер. Кроме того, регулятору присущи низкая точность и неудовлетворительное качество регулирования.Известен также регулятор подачи буровой машины, содержащий трансформатор тока, первичная обмотка которого включена в цепь статора двигателя режущего инструмента, датчик нагрузки, функциональный преобразователь,ко входу которого подключен ввыпрямителя трансформатора тосумматор, усилитель и исполнипривод 2 .Известный регулятор не обеет эФФективного процесса буренкак позволяет реализовать тольданный закон регулирования. Эжает производительность буров вателя.На чертеже представлена блох-схема регулятора подачи буровой машины.Резервуар 1 с маслом связан через шестеренчатый насос 2 с силовыми гидроцилиндрами 3, осуществляющим пере мещение буровой штанги 4. Вращение буровой штанги осуществляется через редуктор 5 с помощью двигателя 6. В цепь статора двигателя режущего инструмента включена первичная обмотка трансформатора тока 7, вторичная об 92 б 269мотка которого через выпрямитель 8 соединена с одним иэ входов блока 9 деления, а ко второму входу подключен выход датчика 10 нагрузки, встроенного в гидроцилиндры 3 подачи буровой машины. Выход блока 9 деления связан с входом фуцкциональното преобразователя 11, выход которого подключен к входу последовательно соединенных сумматора 12, фазочувствительного усилителя 13, исполнительного привода 14 и переливного клапана 15.Устройство работает следующим образом.При бурении перемещение буровой штанги 4 осуществляется от гидроцилиндров 3, давление в которых регулируется с помощью переливного клапана 15. Датчик забойных параметров (трансформатор 7 тока, выпрямитель 8, датчик .10 нагрузки и блок 9 деления) формирует информацию о состоянии забоя. Таким образом, выходное напряжение с датчика забойных параметров, представляющее собой обобщенный показатель забоя, поступает на функциональный преобразователь 11, который выбиоает оптимальное усилие в виде напряжения уставки на выход сумматора 12. Б сумматоре 13 это напряжение сравнивается с напряжением обратной связи, поступающим с выхода датчика 10 нагрузки. Рассогласование после сумматора 12 усиливается фазочувствительным усилителем 13 и подается на обмотку управления исполнительного привода 14. Последний изменяет усилие затяжки пружины переливного клапана 15, регулируя тем самым давление в гидроцилиндрах 3 подачи и, как следствие, усилие подачи буровой машины.Перед забуриванием давление в напорной магистрали равно минимальной величине, момент на валу двигателя б равен моменту холостого тока, в результате величина, равная частному от деления сигнала, пропорционального моменту двигателя, на сигнал, пропорциональный давлению в гидроцилиндрах подачи 3, принимает большое значение. Этому значению соответствует минимальное значение выходного напряжения функционального преобразователя 10, который реализует функцию Р:9, близкую к гиперболе, ограниченную нижним и верхним уровням по оси усилий, соответствующих предельным значениям давления, которые развивает буровая машина. Поэтому вхождение в зону бурения происходит с минимальным усилием подачи, чтопредотвращает поломку инструмента.В дальнейшем при бурении происходит самонастройка системы в зависимости,от изменяющихся условий бурения. Предположим,что происходит бурение мягкой породы с минимальным значением усилия подачи. При изменениикрепости буримой породы происходитуменьшение внедрения резца в породу,что влечет за собой уменьшение момента сопротивления, и, как следствие,уменьшение величины , что приводитк увеличению выходного сигнала, поступающего с Функционального преобразователя 11. В результате сигнал послесумматора 12 увеличивается, что приводит во вращение исполнительный привод 14, который изменяет усилие затяжки пружины переливного клапана 15в сторону увеличения давления.Устройство функционирует аналогично и при затуплении инструмента.При увеличении крепости буримой породы все процессы протекают в обратномпорядке.25 Таким образом, предлагаемый регулятор буровой машины позволяет автоматически изменить усилие подачи вфункции состояния забоя и инструмента,выбирая величину его, близкую к оп О тимальной. Формула из обретен и я Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 11412, кл. Е 21 С 5/00, 1954.2. Авторское свидетельство СССРР 358409, кл, Е 21 В 19/08, 1970(прототип) . 35 Регулятор подачи буровой машины,содержащий трансформатор тока, первичная обмотка которого включена в цепьстатора двигателя режущего инструмен-та, датчик нагрузки, Функциональный4 О преобразователь, к входу которого подключен выход выпрямителя трансформатора тока, сумматор, усилитель и исполнительный привод, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения производительности буровой машины, функциональный преобразователь навходе снабжен блоком деления, причемвыход датчика нагрузки подключен непосредственно к сумматору и к второму входу функционального преобраэова 50 теля,926269 ставитель М,Смиттенехред М. Гергель оррек тор Н.Швыдк зориз Редакт о Заказ 2922/22 о п д.4/5 лиал ППП Патентф, г.ужгород, Ул;Проектная ВНИИП по д 113035, Тираж Государстве ам изобрете осква, Ж