Устройство для контроля работы бурильной трубы

12867 соотв. формирователи 11 и 12 импульсов ПП 10 и 7 подключены к входам фазометра 13. Выход формирователя 12 подключен к блоку управления (БУ) 14. фазометры 13 и БУ 14 через ключ 16 подключены к компараторам (К) 17 и 18. Второй выход БУ 14 через импульсный источник 15 штока соединен с установленным в корпусе 8 диаметрально противоположно ПП 10 элементом 9 намагничивания. Он наносит на поверхность БТ 3 метки при ее движении. Уровень срабатывания К 17, соответствующий сдвигу фаз между импульсамиПП 7 и 10, меньше уровня срабатывания К 18. При осевом проскальзыванииБТ 3 относительно ротора 5 буровойимпульсы на выходе ПП 10 исчезают.На выходе фазометра 13 напряжениемаксимально и К 17 и 18 выдают команду на увеличение усилия за -жима или на отключение привода ротора буровой 5 . 1 з.п.ф-лы, 4 ил.Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано для автоматизации процесса бурения.Целью изобретения является повышение надежности контроля режима5 движения бурильной трубы путем .обеспечения контроля осевого и окружного перемещения трубы относительно захвата.На фиг 1 представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1; на фиг. 3 - структура фазометра; на фиг. 4 - амплитуд-, но-фаэовая характеристика фазометра.Устройство содержит статор 1, ротор 2, охватывающий бурильную трубу 3, связанный со статором 1 опорами вращения 4. Ротор 2 жестко закреплен с ротором 5 буровой, на наружной поверхности ротора 2 выполнен выступ б для взаимодействии с индуктивным преобразователем 7 перемещения захвата относительно корпуса, жестко связанным с неподвижным корпусом 8 25 буровой, Устройство дополнительно снабжено элементом намагничивания 9 и вторым индуктивным преобразователем перемещения бурильной трубы 10 расположенными диаметрально противо- ЗО положно в плоскости перпендикулярной бурильной трубе 3 и закрепленными на статоре 1 для взаимодействия соответственно с поверхностью бурильной трубы и магнитной меткой на поверхности бурильной трубы 3.Выходы индуктивных преобразователей 7 и 10 соединены соответственно через формирователи импульсов 11 и 12 с входами фазометра 13, приэтом выход формирователя 12 индуктивного преобразователя 7 соединен такжес входом блока 14 управления, одинвыход которого через импульсный источник 15 тока соединен с элементом9 намагничивания, а другой - с управляющим входом ключа 16, на вход которого подается сигнал от фазометра 13,а к выходу подключены компараторы 17и 18. Компаратор 1 1-го уровня сменьшим уровнем настройки сигналасоединен с приводом механизма зажима бурильной трубы и сигнализацией(не показаны), а компаратор 18 2-гоуровня с большим уровнем настройкивыходного сигнала соединен с приводом вращения ротора буровой и сигнализацией (не показаны).Фазометр 13 выполнен на четырехдискретных элементах; 19 исключающее ИЛИ, 20 триггер, 21 и 22 элементы И-НЕ, а также операционных усилителей 23 и 24,Устройство работает следующим образом.После установки свечи буровых труб 3, зажима последних в роторе 5 и включения привода вращения буровой с индуктивного преобразователя 7 через формирователь 12 начинают поступать импульсы на фазометр 13 и блок 14 управления. При приходе первого импульса от формирователя 12 блок 14 управления синхронно с импульсом формирователя 12 вырабатывает команду на включение импульсного источника 15 тока, подключенного к элементу 95 Ю 15 20 25 30 35 Фазометр 13 работает следующим образом.11 а первый и второй входы фазомет-. ра 13 подаются импульсы одинаковой частоты, сдвиг фаз между которыми определяет величину среднего значения напряжения на выходе вычитаю- щего усилителя 23. Амплитудно-фазовая характеристика на его выходе - разнополярная. Для получения однополярной характеристики, необходимой для обеспечения работы устройствас начальным сдвигом между инамагничивания, что приводит к нанесению магнитной метки на поверхность бурильной трубы 3. После этого блок 14 управления подает команду на управляющий вход ключа 16 и открывает его.Индуктивный преобразователь 10 начинает считывать нанесенную магнитную метку, а формирователь 11 выдавать импульсы при прохождении магнитной метки через рабочую зону индуктивного преобразователя 10. Фазометр 13, принимая на входы импульсные сигналы индуктивных преобразователей 7 и 10 через формирователи 11 .и 12, выдает через ключ 16 аналоговый сигнал, пропорциональный сдвигу фаз между импульсами от формирователей 11 и 12. Компараторы 17 и 18 настраиваются на разные уровни срабатывания, которые соответствуют определенным сдвигам фаз между импульсами от индуктивных преобразователей 7 и 10, причем уровень срабатывания компаратора 17 меньше уровня сраба- тывания компаратора 18. Это обеспечивает то, что при установленных разных уровнях срабатывания компараторов 17 и 18 и благодаря линейной амплитудно-фазовой характеристике фазометра 13 (фиг,4), в диапазоне от - 7 до Г проворота бурильной трубы 3 относительно ротора 5 можно задавать последовательные команды: вначале на увеличение зажима труб от компаратора 17, затем на останов привода ротора 5 от компаратора 18.Например, команда на увеличение прижима задается при относительном проскальзывании ротора 5 и бурильной 4"0трубы 3 на угол 20 , а команда на , останов привода ротора и включение сигнализации при дальнейшем относительном проскальзывании, например, до угла в 300 45 пульсами, равными 7 , и фильтрацииимпульсного напряжения с выхода усилителя 23 предусмотрен интеграторс элементами В и С и смещением выходного напряжения,Результирующая амплитудно-фаэовая характеристика фазометра (фиг.4)обеспечивает простую настройку установок компараторов 17 и 18 в положительной зоне напряжений с диапазоном фаз от -доРеализация схемы фазометра (фиг.3)обеспечивает при исчезновении импульсов по первому входу максимальное выходное напряжение. Это значит,что при осевом проскальзывании бурильной трубы 3 относительно ротора5, которое приводит к исчезновениюимпульсов от индуктивного преобразователя 10, считывающего магнитную метку, напряжение на выходе фазометра принимает максимальное значение, что обеспечивает срабатывание. компараторов 17 и 18 и выдаче команд на увеличение усилия зажима или остановку привода ротора 5 буровой и сигнализациюеТаким образом, обеспечивается надежный контроль режима движения бурильных труб относительно зажимных устройств и, следовательно, повыше ние надежности работы буровой, а также своевременное поступление сигналов о повышении нагрузки на бурильный инструмент, что позволяет своевременно принять меры для снижения нагрузок и исключения прихвата бурильных труб и инструмента. Формула изобретения1. Устройство для контроля работы бурильной трубы, содержащее преобразователь перемещения захвата относительно корпуса буровой, приводы механизмов зажима и перемещения захвата, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности контроля режима движения бурильной трубы путем обеспечения контроля осевого и окружного перемещения трубы относительно захвата, оно снабжено установленным в корпусе буровой преобразователем перемещения бурильной трубы, элементом намагничивания, первым и вторым формирователями импульсов, изометром, электронным ключем, блоком управления, импульсным источником тока, первым и вторым ком 12867параторами, причем выходы преобразователей перемещения захвата и бурильной трубы соединены соответственно через первый и второй формирователи импульсов с первым и вторым входом фазометра, выход которого подключен к входу электронного ключа, выход которого соединен соответственно через первый и второй компараторы с приводами механизмов зажима и перемещения Ю захвата, управляющий вход электронного ключа подключен к первому выходу блока управления, вход которого соеА-А 496динен с выходом второго формирователя импульсов, а выход подключен через импульсный источник тока к элементу намагничивания,2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что преобразователи перемещения захвата и бурильной трубы выполнены бесконтактными индуктивными, а преобразователь перемещения бурильной трубы и элемент намагничивания установлены диаметрально противоположно в плоскости, перпендикулярной бурильной трубе.11286749 оставитель А. Рыбакоехред М.Ходанич Гулько Редакт орректорА, -Тяскб Заказ 7692/32 Подписное 532венного комитета СССетений и открытийЖ, Раушская наб.,Тираж НИИПИ Государс по делам иэоб 13035, Москва,4 5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная