Регулятор подачи долота

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсннкСоцнаннстнческнхРеснубпнк щ 945396(ф 1)М Кп 3 с присоединением заявки М Е 21 В 44/00 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(54) РЕГУЛЯТОР ПОцАЧИ ДОЛОТА 2 Изобретение относится к нефтяной н газовой промышленности, в частности к нефтебуровому оборудованию.Известны регуляторы подачи доло та, предназначенные для поддержания заданной осевой нагрузки на долото, сэдержащие блок измерения веса бурового инструмента, усилитель, асинхронный электродвигатель, электромагнитную порошковую муфту, электромеханический тормоз и блок подачи бурового инструмента 11.Однако указанные регуляторы иэ-за наличия в них электромагнитной пороыковой муфты, заполненной ферритным. порошком, что приводит к быстрому изнашиванию и нежелательному нагреву муфты, ненадежны в эксплуатации.Известен также регулятор подачн долота, содержащий блок измерений веса бурового инструмента, усилитель, асинхронный электродвигатель,.электромагнитную муфту скольжения, электромеханический тормоз, тахогенератор, блок подачи бурового инструмента 2 Д.Недостатком известного регулятора Подачи долота является то, что поддержание заданной осевой-нагрузки связано со значительными потерями электрической энергии на асинхронный электродвигатель, вращающий с постоянной скоростью ведущуючасть электромагнитной муфты скольжения в сторону подъема бурильногоинструйента. Ведомая же часть муфты псщ действием веса бурильногоинструмента вращается н сторону пода=чи. Последнее приводит к быстрому 10 износу электромагнитной муфтыСкольжения.Целью изобретенияявляется уменьщение энергетических потерь при поддержании заданной осевой нагрузки надолото.Укаэанная цель достигается тем,что регулятор снабжен сравнивающимузлом и дополнительным электромеханическим тс 1 рмозом, при этом сравнивающий узел установлен на выходе 20 усилителя, а один нз выходов сравнивающего узла связан с асинхронным электродвигателем, а другой еговыход - с дополнительным электромеханическим тормозом.На чертеже представлена блоксхема регулятора подачи долота.Регулятор подачи долота содержит блок 1 измерения веса буровогоинструмента., усилитель 2, сравнива ющий узел 3, асинхронный электро 945396двигатель 4, электромеханические тормоза 5 и 7, электромагнитную муфту 6 скольжения, тахогенератор 8, блок 9 подачи бурового инструмента.Блок 1 измерения веса бурового инструмента включает датчик веса 5 и две пары сельсинов: сельсин датчика (СД) и сельсин установки (СП),Усилитель 2 состоит из фазочувствительного выпрямителя, усилителя постоянного тока и тиристорного 10 ,преобразователя, питающего обмотку :возбуждения электромагнитной муфты скольжения.Сравнивающий узел включает в себя реле времени и узел сравнения. 5Регулятор подачи долота работает . следующим образом.Перед началом бурения взвешивают инструмент поворотом рукоятки установки блока 1 измерения веса инструмента таким образом, чтобы на 20 пряжение на его выходе было равно нулю. Затем поворотом этой же рукоятки задается требуемое значение нагрузки на долото. Разность напряже "ний с вцхода блока 1 подается на вход усилителя, включается аварийный тормоз 7, растормаживая ведомый вал электромагнитной муфты 6 скольжения и, под действием собственного З 0 веса, бурильная колонна подается в скважину.При достижении забоя и увеличении нагрузки на долото напряжение на вы:- ходе блока измерения веса инструмен" та уменьшается, увеличивается ток в обмотке возбуждения электромагнитной муфты скольжения, что приводит к увеличению тормозного момента и умень.- шению скорости подачи долота. В установившемся режиме скорость вращения ведомой части электройагнитной муфты скольжения пропорциональна ско,рости бурения. Выходное напряжеиие блока измерения веса инструмента близко к нулю, При попадании долота 5 в очень твердую породу тормозной момент электромагнитной муфты сколь-. жения не обеспечивает необхоДимую малую скорость подачи долота (так как электромагнитная муфта сколь жения в этом случае работает как динамический тормоз) и выходное напряжение тока 1, пройдя через нуль, изменяет свою фазу. Срабатывает сравнивающий узел 3, который включает 55 электромеханический тормоз 5, растор маживающий вал асинхронного электродвигателя 4.и ведущую часть электромагнитной муфты скольжения, а также включает асинхронный электродвигатель в сторону подъема инструмента, Происходит приподъем бурового инструмента.По истечении времени, определяемого уставкой реле времени в сравнивающем узле 3, отключается асинхронный электродвигатель и электромеханический тормоз 5 вновь стопорит его вал и ведущую часть электромагнитной муфты скольжения.Для повышения быстродействия и точности системы регулирования в регуляторе применена жесткая отрицательная обратная связь по скорости. Сигнал этой связи поступает с тахогенератора 8 на вход полупроводникового усилителя 2.Использование предлагаемого регулятора подачи долота в сравнении с известными обеспечивает, уменьшение энергетических затрат при поддержании заданной осевой нагрузки на долото.Формула изобретенияРегулятор подачи долота, содержащий блок измерений веса бурового инструмента, усилитель, асинхронныйэлектродвигатель, электромагнитнуюмуфту скольжения, электромеханическийтормоз, тахогенератор, блок .подачибурового инструмента, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения энергетических йотерь при поддержании заданной нагрузки .на доло-то, он снабжен сравнивающим узломи дополнительным электромеханическимтормозом, при этом сравнивающийузел установлен на выходе усилителя,а один из выходов сравнивающего узла связан с асинхронным электродвигателем, а другой .его выход " с дополнительным электромеханическим тормозом,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Петров И.П. и др, Исследование привода подачи с электромагнитной порошковой муфтой. - Горныйжурнал, 1965, Р 3,2. Патент США 9 2609181,кл. 254-172, опублик. 1952.945396 Составитель И.Карбачинскаятехред Т. Фанта Корректори,Муск Редак н л. Проектная, 4 илиал ППП фПатентф, г, Ужг акаэ 5284/45ВНИИПИпо113035 Тираж сударстве ам изобре осква, Ж 3 Подписноеого комитета СССРний и открытийРаущская наб., д, 4/5