Устройство подачи долота

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 848607 Ф 4(23) Приоритет Опубликовано 23,07.81, Бюллетень РЙ 27 по делам иаооретеиий и отярытий(54) УСТРОЙСТВО ПОДАЧИ ДОЛОТА Изобретение относится к автомати- зации процесса бурения и может быть использовано для автоматической подачи бурового инструмента в процессе долбления при бурении глубоких нефтяных и газовых скважин.Известно устройство, поддерживающее все на крюке, у которого тормозным механизмом является дисковый тормоз с гидравлическим приводом и1 о применена отрицательная обратная связь по скорости вращения барабана лебедки 11.Недостаток этого устройства. - перерегулирование за счет объема15 гидроцилиндра, который необходимо закачивать при растормаживании бараба . на лебедки и откачивать измерительным насосом при затормаживании барабана лебедки.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для подачи долота содержащее лебедк 2с тормозной системой, рычаг которойштангой шарнирно связан .с подпружиненным рычагом, противоположное пле-. чо которого шатуном кинематически .соединено с основным исполнительным механизмом, к выходу которого подключен преобразователь веса бурового инструмента, гидравлический насос, вал которого посредством прижимного фрикционного ролика кинематически связан с барабаном лебедки, клапанную коробку с подпружиненным клапаном, регулируемый дроссель и гидроцилиндр слива с подпружиненным поршнем, шток которого вэаимодействуетсо сливным клапаном, соединенным с напорной линией гидравлического насоса: исполнительный механизм обратной связи, выход дросселя, клапанная коробка и сливной клапан подсоединены гидролинией к исполнительному механизму отрицательной обратной связи, рабочая полость которого дополнительно соединена через параллельно соекоторой регулируется ручкой 16. Рычагвзаимодействует с барабаном 7 припомощи ленточного тормоза 17,Устройство работаЕт следующим образом,С преобразователя веса сигнал поступает на регулятор 2,где сравниваетсяс заданным значением веса буровогоинструмента. Затем сигнал рассогласования между заданным и текущим значениями веса бурового инструментапоступает на усилитель 3. Усиленныйпо мощности сигнал с усилителя 3поступает на исполнительный механизм5 через распределительный клапан 4.Под действием давления воздуха поршень исполнительного механизма 5перемещается вверх, сжимая пружинуи через шток воздействуя на рычаг 6тормоза буровой лебедки. Сила натяжения ленточного тормоза уменьшается и наступает момент, когда она ста-.новится меньше силы, натяжения каната,намотанного на барабан 7 лебедки.В этот момент барабан 7 лебедки начи-.нает проворачиваться, осуществляя по-.дачу долота. Вес бурового инструмента уменьшается и величина сигналас преобразователя веса также уменьшаепся, в свою очередь, уменьшаетсярассогласование в регуляторе 2 и выходной сигнал с пневмоусилителя. Тогда поршень исполнительного механизма5 под действием пружины перемещаетсявниз, увеличивается сила натяженияленточного тормоза, и барабан лебедки затормаживается. По мере выбуривания породы вес бурового инструментаувеличивается, и наступает следующийцикл подачи долота. При проворачивании барабана 7 лебедки проворачивается ролик 8, прижатый к реборде барабана 7 и приводит в действие насос1 О, который создает давление жидкостив полости Д распределительного клапана 4, величина которого в зависимости от скорости подачи устанавливается регулируемым дросселем 11. Еслисила давления жидкости в полости Дпревышает силу сжатия пружины 15распределительного клапана 4, токлапан 13 перекрывает полости В и С и соединяет полость В с полостью А,имеющей выход в атмосферу.В этотмомент выходной сигнал с пневмоусилителя отсекается в полости С распределительного клапана 4, а воздухс исполнительного механизма 5 стравгщвается в атмосферу через полости. 3 848607 фдиненные дроссель и обратный клапанс рабочей лолостью гидроцилиндрас подпружиненным поршнем отрицательной обратной связи и через второй.регулируемый дроссель обратной связис предохранительным клапаном, а штокгидроцилиндра обратной связи и предохранительногоклапана соединеныкинематически со штоком исполнительного механизма, который через блок 1 Оуправления соединен с выходом преобразователя веса 2,Недостатками известного устройстваявляется сложность конструкции, инерционность отрицательноч обратной дсвязи по скорости, что приводит кперерегулированию и осложнениям прибурении.Цель изобретения - упрощение конструкции и повьппение быстродействияотрицательной обратной связи по скорости.Поставленная цель достигается тем,что устройство подачи долота, содержащее преобразователь веса, регуляторс задатчиком, усилитель, исполнительный механизм в виде цилиндра с поршнем, шток которого соединен с рычагом тормоза барабана лебедки, насос,вал которого посредством фрикционного ролика кинематически связан с барабаном лебедки, регулируемый дроссель,снабжено распределительным клапаном,вход которого соединен с усилителем,выход - с исполнительным механизмом,а управляющий вход его соединен снапорной линией насоса.На чертеже схематически изображенопредлагаемое устройство подачи долота,Устройство состоит из преобразо Ователя 1 веса бурового инструмента,регулятора 2 с задатчиком, усилителя 3, распределительного клапана 4,исполнительного механизма 5, соединенного с рычагом 6 тормоза барабана . 47 буровой лебедки. Барабан 7 лебедкикинематически посредством фрикцион-,ного ролика 8, вала 9 связан с валомгидравлического насоса 10. Выход гидравлического насоса соединен с управфляемым входом распределительного клапана 4 регулируемым дросселем 1 ипредохранительным клапаном 12. Распределительный клапан 4 имеет полостиА, В, С, Д. Полости А,; В, С перекрываются клапанами 13, находящимисяна одном штоке и упирающимися в жесткий центр мембраны 14. Клацаны 13поджаты пружиной 15, сила поджатияФФормула изобретения 848607 5В и А распределительного клапана 4. Тогда под действием пружины исполнительного механизма 5 поршень перемещается вниз и барабан 7 лебедки затормаживается. Насос прекращает подачу жидкости, давление ее уменьшается до нуля, клапаны 13 под действием пружины 15 возвращаются в исходное состояние, и если на выходе усилителя 3 есть сигнал, то начинается новый цикл подачи долота. Ручкой 16 настраивается определенная скорость подачи долота. Если скорость подачи долота превышает заданную, срабатывает распределительный клапан 4, предотвращая разгрузку бурового инструмента на долото.Применение распределительного клапана значительно упрощает конструкцию устройства. Подключение отрицательной обратной связи по скорости к замкнутой полости Д распределительного клапана повышает ее быстродействие и надежность работы всего устройства в целом. Данное устройство легко в управлении и настройке, удобно в обслуживании.Ориентировочный экономический эффект от внедрения одного комплекта представляет 25 000 рублей в год. Устройство подачи долота, содержащее преобразователь веса, регулятор с задатчиком, усилитель, испол нительный механизм в виде цилиндрас поршнем, шток которого соединенс рычагом тормоза барабана лебедки,насос, вал которого посредствомфрикционного ролика кинематическисвязан с барабаном лебедки, регулируемай дроссель, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью упрощенияконструкции и повышения быстродействия отрицательной обратной связипо скорости, оно снабжено распределительным клапаном, вход которогосоединен с усилителем, выход - с исполнительным механизмом, а управляющий вход его соединен с напорнойлини-ей насоса. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Вольгемут Э.А. и др. Устройстд во подачи долота при бурении нефтяыых и газовых скважин. М., "Нефть",1969, с.138.2, Авторское свидетельство СССР848607 Составитель Г ДанилРедактор О. Малец Техред Л. Пекарь Корректо омах дписно Ужгород, ул. Проектная,а Заказ 6030 ВНИИПИ по 113035Госуделам Москв Тираж 627 рственного зобретенийЖ, Ра омитета С открытий ская наб.