Патент ссср 158248

 

Класс Е 21b; 5а, 34» № 158248

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1Ц

Подписная руппа № 2

М. Г. Эскин, Л. Е. Жадобина, О. М. Котляр, Е. С. Коршунов, В. М. Гадалов и А. П. Сосенков

АВТОМАТИЧЕСКИИ РЕГУЛЯТОР ПОДАЧИ ДОЛОТА

Заявлено 7 мая 1958 г. за о 599021/22 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений и товарных знаков» № 21 за 1963 г.

Известны автоматические регуляторы подачи долота по типу следящей системы с машинами постоянного тока и измерительной частью, питаемой переменным током промышленной частоты, поддерживающие постоянную нагрузку на долото, механическую скорость и сумму напряжений, пропорциональных осевой нагрузке и механической скорости.

Описываемый автоматический регулятор подачи долота отличается от известных тем, что г измерительной системе регулятора применены две пары сельсинов, ось одного из которых (в первой паре) связана с узлом смещения диапазона измерения, а ось другого (второй пары) — с узлом установки регулируемой величины, а также упругий элемент — рессора — с закрепленным на одном ее конце консольным кронштейном. Свободный конец кронштейна соединен с хвостовиком зубчатого сектора, связанного с ротором сельсина-дат,чика, закрепленного на втором конце упругого элемента. Такое выполнение регулятора позволяет увеличить его чувствительность независимо от веса бурильной колонны и повысить помехоустойчивость.

На фиг. 1 изображена электрическая схема предлагаемого регулятора; на фиг. 2 — устройство подачи; на фиг. 3 — датчик веса.

Предлагаемый автоматический регулятор подачи долота работает в режимах постоянства нагрузки на долото и механической скорости, а также величины, пропорциональной их сумме. Регулятор выполнен по типу следящей системы с машинами постоянного тока и измерительной частью на переменном токе промышленной частоты. Регулятор состоит из устройства подачи, фазочувствительного электронного уси№ 158248 лителя, служащего для суммирования сигналов, пропорциональных осевой нагрузке и механической скорости, и управляющего электромашинного усилителя, который воздействует на устройство подачи через генератор постоянного тока.

Устройство подачи содержит двигатель 1 постоянного тока с редуктором 2, смонтированные на раме >. Присоединение устройства подачи к лебедке осуществляется цепными передачами через звездочку 4. Для охлаждения двигателя предусмотрена принудительная вентиляция при помощи вентилятора 5. Управление двигателем производится по схеме генератор 6 — двигатель 1. Для питания обмотки возбуждения генератора используется электромашинный усилитель 7.

Фазочувствительный электронный усилитель — двухкаскадный — собран на лампах 8 и 9.

Сигнал переменного тока подается на первичную обмотку входного трансформатора 10, а сигнал постоянного тока — на сопротивления

f1 и 12, включенные в рассечку вторичных обмоток этого трансформатора. Аноды ламп усилителя питаются напряжением переменного тока.

Усилитель суммирует и усиливает сигналы переменного и постоянного тока, причем знак разности выходных токов зависит от фазы и знака входных сигналов. Коэффициент усиления по постоянному току меньше коэффициента по переменному току в 2,6 раза, Потенциометр 18, стоящий на входе усилителя, регулирует коэффициент усиления сигнала переменного тока. Потенциометр 14, стоящий между каскадами, — коэффициент сигналов переменного и постоянного тока. Усилитель питает обмотки 15 и 1б управления машинного усилителя 7.

В измерительной схеме измерения веса применены две пары сельсинов, работающих в трансформатором режиме: первая пара состоит из сельсина 17, установленного на датчике веса 18 с ротором, поворачивающимся от величины веса инструмента, и сельсина 19, связанного с лимбом смещение диапазона измерения. Вторую пару сельсинов 20 составляют задатчик регулируемой нагрузки на забой. Диапазон регулируемой величины нагрузки на забой составляет 20 — 40 т. Уставка производится поворотом ротора сельсина из второй нары. В предлагаемом регуляторе при полном весе инструмента на крюке поворотом ротора сельсина первой пары показания веса компенсируются до нуля и регулирование производится только в диапазоне измеряемой нагрузки на долото (20 — 40 т), Такое совмещение диапазонов производится после каждого наращивания инструмента. Изменение угла преломления каната в зависимости от веса на крюке передается через упругие элементы на ротор сельсина. Б качестве упругого элемента применена рессора 21 с закрепленным на одном ее конце консольным кронштейном 22, свободный конец которого соединен с хиостовиком 2> зубчатого сектора 24, связанного с ротором сельсина 17. Таким образом, в датчике веса используют не прогиб рессоры, а угол поворота крайних сечений этой рессоры, что повышает чувствительность датчика веса.

В основном режиме работы — режиме поддержания постоянства

-нагрузки на долото — сельсин-датчик и сельсин-задатчик связаны следящей системой. Напряжепия на выходе сельсипной пары, работающей в трансформатор IQM режиме, и сельсинной пары датчика, также работающей в трансформаторном режиме, вычитаются и разность подается на вход фазочувствительного усилителя. Сигнал ошибки отрабатывается электрической системой автоматического регулятора таким образом, что устройство подачи осуществляет заданный режим работы регулятора. № 158248

Предмет изобретения

Автоматический регулятор подачи долота по типу следящей системы с машинами постоянного тока и измерительной частью, выполненной на переменном токе промышленной частоты, поддерживающий постоянную нагрузку на долото, механическую скорость и сумму напряжений, пропорциональных осевой нагрузке и механической скорости, отличающийся тем, что, с целью увеличения чувствительности независимо от веса бурильной колонны и повышения помехоустойчивости, в измерительной системе регулятора применены две пары сельсинов, ось одного из которых (в первой паре) связана с узлом смещения диапазона измерения, а ось другого (во второй паре) — с узлом установки регулируемой величины, а также упругий элемент— рессора — с закрепленным на одном ее конце консольным кронштейном, свободный конец которого соединен с хвостовиком зубчатого сектора, связанного с ротором сельсина-датчика. закрепленного на втором конце упругого элемента. ф ф Й

111

111 ф-@ ф ф

0 3 /Х /б

1! № 158248

Г- A

Р: г .7

Составитель И. А. Потапов

Редактор Н. С. Кутафина Техред А. Кудрявицкая Корректор М. И. Козлова

Подп. к печ. 23/11! — 64 г. Формат бум. 70Х108 />s Объем 0,35 изд. л.

Заказ 582/14 Тираж 550 Цена 4 коп.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4.

Типография, пр, Сапунова, 2.