Система автоматического и дистанционного управления буровым станком

2) Авторыизобретен и С. Г. Варжавинов, С. Я. Зинкевич и В. Г. ЖурайлевДонецкое отделение Института Гипроуглеавтоматизация(71) Заявител 4) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО И ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ БУРОВЫМ СТАНКОМпро- равИзобретение относится к горнои мышленности, а именно к системам уп ления буровыми станками.Известна система управления буровым станком, включающая клапаны включения исполнительных механизмов и очистки скважины, кнопки управления, блок переключения режимов работы, ячейки памяти, датчики контроля положений механизмов и линии связи 1,Однако большое количество элементов снижает надежность системь 1, а ограниченный объем автоматизированных операций управления сужает ее функциональные воз. можности.Наиболее близкой к предлагаемой является система, включающая распределители включения маслостанции, открытия и закрытия подхвата, очистки скважины, вращения бурового става вправо и влево, подачи вращателя на забой и ее реверса, ячейки Памяти пуска и реверса, элементы ИЛИ, кнопки Пуск, Реверс, Стоп, причем выход кнопкиПуск соединен с включающим входом ячейки Памяти пуска, выход которой соединен с входом распределителя включения маслостанции, выход кнопки Реверс через первый элемент ИЛИ соединен с включающим входом ячейки Памяти реверса, выход кнопки Стоп соединен с отключающим входом ячейки Памяти пуска и через второй элемент ИЛИ - с отключаю щим входом ячейки Памяти реверса датчиков переднего и заднего положения вращателя, причем выход датчика переднего положения вращателя через первый элемент ИЛИ соединен с включающим входом ячейки Памяти реверса, а выход датчика заднего положения вращателя через второй элемент ИЛИ соединен с отключающим входом ячейки Памяти реверса и блок управления, выход которого соединен с распределителями включения очистки скважины, вращения 15 бурового става вправо, подачи вращателяна забой и ее реверса, а передний вход соединен с выходом ячейки Памяти пуска.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей станка.Эта цель достигается тем, что системауправления буровым станком снабжена элементом И, дополнительным элементом ИЛИ и датчиком контроля положения подхвата бурового става, выход которого соединен с вхЬдами дополнительного элементаИЛИ и элементом И, выход последнего соединен с входом распределителя вращения бурового става влево и с вторым входом блока управления, причем вход распределителя открытия подхвата соединен с выходом кнопки Пуск, а выход ячейки Памяти реверса соединен с входом распределителя включения закрытия подхвата с вторым входом элемента И и через второй вход дополнительного элемента ИЛИ - с третьим входом блока управления.На чертеже представлена принципиальная схема системы управления.Система управления выполнена на пневмоэлементах и содержит распределители с мембранными приводами 1 - 8 для включения соответственно маслостанции (не показана), открытия подхвата, закрытия подхвата, очистки скважины, вращения бурового става вправо и влево, подачи вращателя на забой и ее реверс, кнопки включения 51015 датчики 14 - 16 соответственно контроля положения подхвата переднего и заднего положения вращателя, первый элемент 17 ИЛИ, второй - 18 и дополнительный 19, элемент 20 И и блок 21 управления с первым 22, вторым 23, и третьим входами 24, и выходами 25 - 27. Блок управления может содержать, например, две кнопки 28 и 29 соответственно Вперед и Назад, два элемента 30 и 31 ИЛИ и распределитель 32. Выходы кнопок 28 и 29 Вперед и Назад через элементы 30 и 31 ИЛИ соединены с выходами 26 и 27 блока 21 управления. 25 зо При этом выход кнопки 1 О Пуск соединен с магистралью 33 с включающим входом ячейки 12 Памяти пуска и с входом распределителя 2 открытия подхвата, а выход ячейки 12 Памяти пуска соединен с входом распределителя 1,включения маслостанции и с входом 22 блока 21 управления, Выход кнопки 9 Реверс через элемент 17 ИЛИ соединен с включающим входом ячейки 13 Памяти реверса, выход которой связью 34 сое 40 динен с входом распределителя 3 закрытия подхвата и через элемент 19 ИЛИ связью 35 - с входом 24 блока 21 управления. Выход кнопки 11 Стоп соединен с отключающим входом ячейки 12 Памяти пуска и через элемент 18 ИЛИ с отключающим входом ячейки 13 Памяти реверса. Выход датчика 15 переднего положения вращателя через элемент 17 ИЛИ соединен с включающим входом 45 50 ячейки 13 Памяти реверса, а выход датчика 16 заднего положения вращателя через элемент 18 ИЛИ соединен с отключающим входом ячейки 13 Памяти реверса. Выход датчика 14 контроля положения подхвата бурового става соединен связью 36 с вторыми входами элементов 19 ИЛИ и 20 И, а выход элемента 20 И связью 37 соединен с 55 входом распределителя 6 вращения бурового Памяти реверса 9, Пуск 10, и Стоп 11, .20ячейки 12 и 13 Памяти пуска и реверса,става влево и через вход 23 блока 21 управления - с включающим входом распределителя 8 реверса вращателя. Выход 25 блока 21 управления соединен с входом распределителя 4 включения очистки скважины, а выход 26 блока 21 управления соединен с входом распределителя 5 вращения бурового става вправо и с входом распределителя 7 включения подачи вращателя на забой.Система работает следующим образом.Перед запуском системы в автоматический режим бурения скважины новую штангу подают на ось бурения нажатием кнопки 28 Вперед, расположенной в блоке 21 управления, производят соединение новой штанги с буровым ставом и с вращателем, после чего кнопку отпускают. Система подготовлена для автоматического бурения. Затем нажимают кнопку 10 Пуск, сигнал с ее выхода включает ячейку 12 Памяти пуска и поступает на распределитель 2 открытия подхвата. Сигнал с ячейки 12 поступает на распределитель 1 включения привода маслостанции и через блок 21 управления - на включение распределителей 4, 5 и 7 соответственно приводов очистки скважины, вращения бурового става вправо и подачи вращателя на сбой, в результате происходит процесс бурения (распределитель 2 открытия подхвата разрузится через кнопку 10). Пробурив на глубину штанги, срабатывает датчик 15 переднего положения вращателя. Сигнал с его выхода поступит на включение ячейки 13 Памяти реверса, с выхода которой сигнал поступает в распределитель 3 закрытия подхвата и на один из входов элемента 20 И, и через элемент 19 ИЛИ - на блок 21 управления. Выключая распределители 4, 5 и 7. При закрытии подхвата срабатывает датчик 14, сигнал с которого поступает через второй вход элемента 19 ИЛИ на блок 21 управления, заменяя сигнал с ячейки 13 при ее выключении, и на второй вход элемента 20 И, выход которого поступает на распределитель 6 включения вращения бурового става влево, и через блок 21 - на распределитель 8 реверса вращателя.При рассоединении вращателя с буровым ставом и возвращении его в крайнее заднее положение срабатывает датчик 16, сигнал с которого выключает ячейку 13 Память реверса, а следовательно, исчезает выход на элементе 20 Ии отключаются распределители 6 и 8 (камера привода 3 разгружается в атмосферу через ячейку 13,элемент 17 ИЛИи кнопку 9).После этого, как снова будет соединена очередная . штанга с вращателем и буровым ставом, т. е. наращен буровой став, включают кнопку 10 Пуск, и процесс повторяется.937713 Формула . изобретения 5Кнопка 11 Стоп предназначена для отключения системы на любом цикле ее работы.Выход с кнопки 9 Реверс имитирует сигнал, поступающий от датчика 15, т. е. когда датчик 15 еще не сработал, а необходимо произвести закрытие подхвата и реверса подачи вращателя.Копка 29 Назад, расположенная в блоке 21, предназначена для включения подачи вращателя назад, что необходимо при разборе бурового става.1 ОТаким образом, система управления обеспечивает управление проводом подхвата бурового инструмента с контролем его положения в автоматическом режиме, что расширяет функциональные возможности бурового станка.5 Система автоматического и дистанционного управления буровым станком, включающая распределители включения масло- станции, открытия и закрытия подхвата, очистки скважины, вращения бурового става вправо и влево, подачи вращателя на забои и ее реверса, ячейки Памяти пуска ию25 реверса, элементы ЙЛИ, кнопки Пуск, Реверс и Стоп, причем выход кнопки Пуск соединен с включающим входом ячейки Памяти пуска, выход которой соединен с входом распределителя включения маслостан- зп ции, выход кнопки Реверс через первый элемент ИЛИ соединен с включающим входом ячейки Памяти реверса, выход кнопки СТОП соединен с включающим входом ячейки Памяти пуска и через второй элемент ИЛИ -6с отключающим входом ячейки Памяти реверса, датчики переднего и заднего положения вращателя, причем выход датчика переднего положения вращателя через первый элемент ИЛИ соединен с включающим входом ячейки Памяти реверса, а выход датчика заднего положения вращателя через второй элемент ИЛИ соединен с отключающим входом ячейки Памяти реверса и блоком управления, выходы которого соединены с распределителями включения соответственно очистки скважины, вращения бурового става вправо подачи вращателя на забой и ее реверса, а первый вход соединен с выходом ячейки Памяти пуска, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей станка система снабжена элементом И, дополнительным элементом ИЛИ и датчиком контроля положения подхвата бурового става, выход которого соединен с входами дополнительного элемента ИЛИ и элемента И, выход последнего соединен с входом распредлителя вращения бурового става влево и с вторым входом блока управления, причем вход распределителя открытия подхвата соединен с выходом кнопки Пуск, а выход ячейки Памяти реверса соединен с входом распределителя включения закрытия подхвата, с вторым входом элемента И и через второй вход дополнительного элемента ИЛИ - с третьим входом блока управления. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США3561542, кл, 173 - 1,1969.2. Авторское свидетельство СССР600296, кл. Е 21 С 5/00, 1975 (прототип).орректор А. ДзяодписноеСССР д. 4/5 Проектная, Составитель О. КонстантиРедактор,Л. Гратилло Техред А, БойкасЗаказ 4404/44 Тираж 623ВНИИПИ Государственного комитетпо делам изобретений и откры113035, Москва, Ж - 35, Раушская нафилиал ППП Патент, г. Ужгород, ул.