Регулятор подачи долота на забой

 

Класс 5а, 342р

М 100229

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Э. А. Абов, Г. С. Газян, C.. С. Белозерский, Е. С. Коршунов, С. В. Несмелов, И. Я. Ривкин, М. Г. Эскин и В Х. шульгин

РЕГУЛЯТОР ПОДАЧИ ДОЛОТА HA ЗАБОИ

Заявлено 2 июня 1950 г, аа Ма МНП-415, 419124 в Гостехннку СССР

Существующие регуляторы подачи долота на забой не обеспечивают регулирования в оптимальном режиме, соответствующем максимальной скорости проходки при любой твердости проходимой породы.

Настоящим изобретением решается задача регулирования подачи долота в оптимальном режиме независимо от твердости проходимой породы.

Для решения этой задачи предлагаемый регулятор осуществляет регулирование в зависимости от трех параметров: скорости проходки, давления на забой (что определяется индикатором веса колонны бурильных труб) и тока в цепи бурового двигателя. При этом согласно изобретению индикатор веса колонны труб снабжен потенпиометрическим датчиком, преобразующим измеряемое давление на забой в электрическое напряжение постоянного тока.

Что касается двух других параметров, то они отображаются напряжением тахогенератора и напряжением трансформатора тока, включенного в цепь питания бурового двигателя.

Алгебраическая сумма напряжений, отображающих указанные три параметра, подается на вход электро1гко-пневматического устройства, управляющего пневматическим тормозом буровой лебедки.

Скорость проходки и ток статора электродвигателя преобразуются в и".пряжения линейно, а давление на забой — по определенной экспериментально установленной зависимости, обеспечивающей регулирование в оптимальном оежиме.

1ia чертеже по«азана схема регулятора.

Трехфазный тахогенератор 1 через ускоряющий редуктор 2 и цепную передачу приводится во вращение от вала барабана 3 буровой лебедки.

Перс. ленное напряжение тахогенератора выпрямляется сухим ьыпрямителем 4, включекпы:; по схеме 1арионова, Выпрямлеш;ос напряжение через регулировочные рсостаты подается ка обмотку пот.нциометра 5.

Движок реостатсвя:з ан механически с валом барабана 3 лебедки и перемещается при вращении барабака. Введение в схему потенциометра 5 исключает влиячие изменения действующего диаметра барабана при навивании на пего каната на правильность работы регулятора.

Напряжение, снятое с движка потен, "з 100229 циометра 5, подается на потенциометр 6.

Для получения постоянного электрического напряжения, находящегося в заданной зависимости от величины давления на забой, применен стандартный гидравлический индикатор 7 веса колонны труб со встроnHhI:t в n o нелинейным преобра".;ователем — потенциометрическим датчиком 8. Наг ряжение, снимаемое с преооразователя, подается HB потен циом етр 9.

Напряжение, пропорциональное току бурового электродвигателя, снимается с двухполупериодного сухого вьн:рямлтеля 10, питаемого от маломощного повысительного трансформатора 11. Первичная обмотка трансформатора подключена к регулируемому сопротивлению 12, которым нагружена вторичная обмотка трансформатора тока 18, включенного в цепь одной фазы обмотки статора бурового электродвигателя 14.

Управление пневматическим тормозом 15, воздействующим на барабан лебедки, осуществляется электронно-пневматическим устройством

16, к входу которого подключены сопротивления 17, 18 и 19. На сопротивление 17 подано напряжение, пропорциональное скорости проходки, .ннмаемос с потенциометра б, плюс напряжение, находящееся в заданной зависимости от веса колонны труб, cíèìàåìoå с потенциометра 9, минус напряжение уставки, снимаемое с потенциометра 20, питаемого от источника стабилизированного напряжения 21 через двухполупериодный сухой выпрямитель 22. Результирующее напряжение на сопротивлении !7 является сигналом регулирования электронно-пневматического устройства 16.

На сопротивление 18 подается напряжение, снимаемое с потенциометра 28. На последний подано два напряжения: напряжение, пропорциональное току статора бурового электродвигателя, снимаемое с сопротивления 24, и напряжение уставки, снимаемое с потенциометра 25.

Напряжение. снимаемое с сопротивления 24, включено навстречу напряжению, снимаемому с потенциометра 25 через выпрямитель 26.

Таким образом, на потенциометре 28 появится напряженле только в том случае, если напряжение, пропорциональное току бурового двигателя будет превышать напряжение, снимаемое с потенциометра уставки.

Последний получает питание от стабилизатора 27.

При нормальной работе на сопротивление 19 напряженле не подается.

При увеличении тока статора бурового электродзигателя выше допустимого (что соответствует возрастанию крутящего момента на валу электродвигателя до опасной велиHI4ll6I) срабатывает JIB ioni ié bное токовое реле, которое замыкает нормально открытый контакт, подключающий к сопротивлению 19 сопротивление 28, на которое нагружен выпрямитель 29, питаемый от источника стабилизованного напряжения

80. Напряжение, выделяемое на сопротивление 19, должно иметь такую величину, при которой отрицательный электрический потенциал, поданныл на сетку входной ла.лпы электронно-пневматического устройства, обеспечил ее полное запирание. В этом случае пневматический тормоз прекратит подачу долота на забой, что приведет к разгрузке бурового двигателя и исключит возможность поломки труб.

Реле 81 срабатывает при повыш .нии напряжения (снимаемого с выхода индикатора веса) до величины, выше допустимой, т. е. тогда, когда это напряжение выше напряжения уставки на потенциометре 82, включенном на двухполупериодныи сухой выпрямитель 88, питаемый от источника стабилизованного напряжения 84. Реле служит для прекращения подачи долота при черезмерной осевой нагрузке.

Приборы 85 и 86 служат для измерения скорости подачи и величины давления на забой.

Пр едм ет изобретения

1. Регулятор подачи долота на забой, снабженный тахогенератором для измерения скорости проходки, индикатором веса колонны буриль— 3— № 100229 ных труб для измерения давления на забой и пневматическим тормозным устройством, действующим на б ар абаи лебедки, отличающийся тем, что, с целью обеспечения регулирования в оптимальном режиме при различной твердости разбуриваемых пород, индикатор веса колонны снабжен потенциометрическим датчиком, преооразующим измеряемое давление на забой в постоянное электрическое напряжение, находящееся в заданной зависимости от величины давления на забой.

2. Регулятор по п. 1, о тл и ч а юшийся тем, что, с целью повышения чувствительности, он снабжен электронно-пневматическим устройством, на вход которого подается сумма контролируемых напряжений и напряжений уставок, а выход управляет пневматическим тормозом буровой лебедки.

3. Регулятор по и. 1, о тл и ч а ющи и ся тем, что, с целью предупреждения перегрузки бурового двигателя и предотвращения тем самым могущих возникнуть аварий, в цепь питания бурового двигателя включен трансформатор тока, напряжение вторичной обмотки которого выпрямляется и подается через выпрямитель навстречу напряжению уставки, олагодаря чему при недопустимом увеличении тока, питающего буровой двигатель, на сопротивление, включенное на вход электронно-пневматического устройства, подается напряжение, вызывающее включение тормоза буровой лебедки. № )00229

Отв. редактор И. B. Макаров .11106055 от 29/VIII 1955 г. Стандартгиз, Объем 0,25 и. л, Тираж 400. Цена 50 кои.

Типография изд-ва «Моекавская лравда», Г1отаповский пер., 3. Заказ 4055