Устройство для управления спускоподъемными операциями на буровых установках

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВ ЕТЗИЬСТВУ Сфюз СфветскихсоциалистическихРклублик 111.791953(22) Заявлено 28.03 78 (21) 2596425/22-03с присфедмнением эаявкм Мо(23 ПриоритетОпубликовано 361280, Бюллетень Йй 48 Е 21 В 44/00 Государственник коинтст СССР яо давая нзобретеннВ н открытнй;053(088.8) Дата опубликования описания 30. 12.80(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СПУСКО-ПОДЬЕМНЫМИ ОПЕРАЦИЯМИ НА БУРОВЫХ УСТАНОВКАХ Устройство предназначено для управления спуско-подъемными операциями на буровых установках, где установлен в качестве вспомогательного электромагнитный порошковый тормоз.Известны различные схемы ручного . и полуавтоматического управления этими тормозами. В первых управление осуществляется по схеме импульсного регулирования тока возбуждения от кнопки с регулируемой уставкой максимального тока, В другой схеме регулирование тока возбуждения электромагнитного порошкового тормоза осуществляется вручную с помощью регулировочного реостата. Магнитный усилйтель, включенный в выпрямительный блок и управляемый от тахогенерато" ра, обеспечивает автоматический режим Поддержания заданной скорости спуска инструмента 11),Иэ известных устройств для управле- ния спуско-подъемными операциями на буровых установках наиболее близким 2 к предлагаемому является устройство управления электромагнитным порошковым тормозом с тиристорным регуля тором тока возбуждения 21. В этом устройстве также применена обратная 3 связь.по скорости спуска инструмента.Недостатком этого и других устройств.является большое количество 5 органов оперативного управления тормозом. На пульте бурильщика устанавливается командо-аппарат, которымосуществляются. переключейия в схеме,,.пеРеключатель выбора скорости и рео, 10 стат плавной регулировки тока вбэбуждения тормоза. Наличие этих,органов оперативного управления электро.магнитным тормозом затрудняет работу бурильщнка и создает предпосылки 15 для ошибочных операций, в результате которых возможнО эаклнниваниеэлектромагнитного тормоза. При раздельном управлении Ьсйовным:ленточ"иым и электромагнитным порошковым 2 п тормозами недоиспользуется большаятеплорассеивающая способность электромагнитного порошкового тормоза,а перегрузка летночного тормоза при-.,водит к преждевременному износу тор мозных колодок.Целью изобретения является повышение производительности спуско-подьемных операций.Поставленная цель достигается тем, О что в устройство для управления спуско-подъемными операциями, содержащее блок управления, включающий блок задания скорости спуска инструмента и регулятор тока возбуждения электромагнитного тормоза, обмотку возбуж"дения электромагнитного тормоза и та- хогенератор обратной связи по скорости, вводится, дополнительно коммутирующий блок, блок контроля положения клинового захвата, блок контроля шиннопневматических муфт, блок контроля положения привода ленточного тормоза и сигнализатор состояния буровых насосов, причем один из выходов сигнализатора состояния буровых на" сосов подключен к входу регулятора тока возбуждения электромагнитного 15 тормоза, а другой выход - к одному из входов блока задания скорости спуска инструмента, два других входа которого подключены соответственно к выходу тахогенератора обратной 26 связи по скорости и к выходу блока контроля положения привода ленточного тормоза, при этом один иэ входов коммутирующего блока подключен к блоку контроля шигнопневматических з 5 муфт, другой вход - к блоку контроля положения клинового захвата, а выход коммутирующего блока подключен к входу блока управления, выход которого подключен к обмотке возбуждения электромагнитного тормоза.На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства для управления спуско-подъемными операциямина буровых установках.Устройство содержит тиристорный35 блок управления 1 электромагнитным порошковым .тормозом с блоком 2 задания скорости спуска инструмента с тахогенератором 3 обратной связи по скорости спуска инструмента и регуля тором 4 тока возбуждения электромагнитного порошкового тормоза 5. Допол-, нительно устанавливается коммутирующий блок б, блок 7 контроля положения клинового захвата 8 и блок 9 контроля шиннопневматических муфт 10привода лебедки 11. При этом один извходов коммутирующего блока б подклю.чен к выходу блока 9 контроля шиннопневматических муфт, а другой вход " 50к блоку 7 контреля положения клинового захвата, Выход коммутирующегоблока б подключен к блоку управления1, На один из входов блока 2 заданийскорости спуска инструмента подаетсясигал с тахогенератора 3 обратнойсвязи по скорости, на другой " с блока 12 контроля положения привода 13ленточного тормоза 14. 6 приводе буровых насосов или в системе циркуляции бурового раствора установлен сигнализатор 15 состояния буровых .насосов, выход которого подключен к третьему входу блока 2 задания скорости спуска .инструмента. Другой выходсигналиэатора 15 состояния буровых .65 насосов подключен к входу регулятора тока возбуждения в обмотке 16 электромагнитного порошкового тормоза 5.Работа устройства происходит следующим образом.В процессе спуска инструмента электромагнитный тормоз.5 работает в одном из режимов - Торможение или Размагничивание. Последний режим используется при спуске и подъеме порожнего элеватора. Переключения в схеме, необходимые для перевода тормоза в один из указанных режимов, производятся коммутирующим блоком б, который управляется сигналами с блоков 7 контроля положения клинового захвата и блока 9 контроля шиннопневматических муфт привода лебедки 11. Торможение включается только в том случае,если клиновой захват 8 поднят, а шиннопневматическая муфта 10 привода лебедки 11 отключена. Во время спуска инструмента действует обратная связь по скорости от тахо- генератора 3, которая поддерживает автоматически заданную скорость спуска. Сигналы с блока 12 контроля положения привода 13 ленточного тормоза 14, гоступающие в блок 2 задания скорЬсти, обеспечиваютизменения уставкн заданной скорости спуска в зависимости от положения привода 13. Датчики положения (например, конечные выключатели) установлены в блоке .12 так, чтобы при полностью откинутой. рукоятке привода 13 срабатывал датчик, включающий максимальную скорость спуска, При перемещении рукоятки привода 13 вниз поочередно срабатывают другие датчики блока 12 и уменьшается уставка заданной скорости спуска.В начале касания тормозных лент с тормозными шкивами включается ми" нимально возможная уставка скорости. При включении привода лебедки на подьем одновременно с. включением,шиннопневматических муфт 10 сигнал с блока 9, поступающий на коммутирующийблок 6, переводит тормоз на работу в режим Размагничивание. При этом остаточный момент тормоза минимален. При переходе от спуско-подъемных опе раций к бурению в момент включения буровых насосов сигн 6 лизатор 15 замыкает цепь регулятора 4 тока возбуждения тормоза, и ток достигает установленной заранее величины в соответствии с весом инструмента, Ио мере увеличения веса производится плавная регулировка тока возбуждения в обмотке 16 регулятором 4. После отключв" иия буровых насосов сигналйэатор 15 разрывает цепь регулятора 4, благодаря чему отпадает необходимость выводить реостат регулятора 4 тока в нулевое положение и обратно .при переходе от бурения к спуску. Другой сигнал(контакт) .сигнализатора 15 вводится в цепь блока 2 задания скорости спус 791953ка так,что при включенных буровых насосах включается минимально возможная скорость спуска. Эта обратная связь по скорости. спуска, действующая при бурении и работе электромагнитного порошкового тормоза в качестве регулятора подачи долота, повышает точность поддержания нагрузки на долото.Применение предлагаемого устройства управления спуско-подъемными операциями повышает производительность труда, Уменьшение числа органов управления приводит к уменьшению числа выполняемых оператором переключений и к сокращению времени цикла спуска од . иой свечи. Автоматизация процесса управления исключает возможность ошибочных операций, что повышает надежность и долговечность тормоза при соответствующем сокращении ремонтных расходов. Перераспределение нагрузки между основным ленточным и вспомогательным электромагнитным тормозами при более полном использовании воэможностей электромагнитного тормоза приводит к уменьшению величины усилий, которые должен прилагать буриль. щик к рукоятке ленточного тормоза, и значительно облегчает условия его труда.ФОрмула изобретенияУстройство для управления спускоподъемными операциями на буровых устаиовках, содержащее блок управления, включающий блок задания скорости спуска инструмента и регулятор токавозбуждения электромагнитного тормоза, обмотку возбуждения электромагнитного тормоза и тахогенератор обрат.ной связи по скорости, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышенияпроизводительности спуско-подъемныхопераций, оно снабжено коммутирующимблоком, блоком контроля шиннопневматических муфт, блоком контроля положения клинового захвата блоком контроля положения привода ленточного тормоза и сигнализатором состояния буровых насосов, причем один из выходовсигнализатора состояния буровых насосов подключен к входу регулятора токавозбуждения электромагнитного тормоза, а другой выход - к одному извходов блока задания скорости спускаинструмента, два других входа которого подключены соответственно к выходу тахогенератора обратной связипо скорости и к выходу блока контроляположения привода ленточного тормоза, при этом один из входов коммутирующего блока подключен к выходу блока контроля шиннопневматических муфт,другой вход - к блоку контроля положения клинового захвата, а выход коммутирующего блока подключен к входублока управления, выход которого подключен к обмотке возбуждения электромагнитного тормоза.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Кощеев А. А. и др, Справочникэлектромонтера буровых установокМ., фНедраф, 1974.2. Машины и нефтяное оборудованиеф, В 9, М., 1976.791953 ДанилркаСоставитель Техред Н,В Редактор Павл Подписное ета СССРтийнаб., д. 4/юееееееевеел, Проектная жгород,Закаэ 9435/34ТиражВНИИПИ Государстве по делам иэобрете113035, Москва, Жиал ППП Патент,ого комит й и откры Рауюска Корректор С. Щомак