Спускоподъемный агрегат буровой установки

 

Изобретение относится к буровой технике , конкретно к регулируемым электроприводам подачи долота и лебедки буровых установок. Цель изобретения - повышение безопасности эксплуатации агрегата за счет повышения надежности в работе и расширения функциональных возможностей противоаварийного устройства. Для этого противоаварийное устройство содержит датчики (Д) 2, 8 и 16 скоростей двигателя лебедки (Л) 1, барабана Л 5 и привода 15 регулятора подачи долота (РПД), Д 21 и 22 упругих моментов Л 1 и РПД, блоки 23 и 24 контроля приводов РПД и Л 1, которые состоят из логических элементов И-НЕ 25 и 26, И 29 и 30, НЕ 27 и 28 и ВЫДЕРЖКИ ВРЕМЕНИ 31 и 32, усилителей 33 и 34 и реле 35 и 36 с замыкающими 37 и 38 и размыкающими 39 и 40 контактами. Спускоподъемный агрегат имеет муфты сочлене

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 В 19/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4636308/03 (22) 12.01.89 (46) 07.04.91. Бюл. М 13 (72) И.В.Каплин, Е.Н.Кирбабин, А.И,Коган и

А.А. Ба рындин (53) 622;233.056 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N1357551,,кл,,Е 21 В 44/00, 1986.

Авторское свидетельство СССР

N1404633,,кл. Е 21 В 44/00, 1986. (54) СПУСКОПОДЪЕМНЫЙ АГРЕГАТ БУРОВОЙ УСТАНОВКИ (57) Изобретение относится к буровой технике, конкретно к регулируемым электроприводам подачи долота и лебедки буровых установок, Цель изобретения — повышение

„„ЯЦ„„1640349 А1 безопасности эксплуатации агрегата за счет повышения надежности в работе и расширения функциональных возможностей противоаварийного устройства. Для этого противоаварийное устройство содержит датчики (Д) 2, 8 и 16 скоростей двигателя лебедки (Л) 1, барабана Л 5 и привода 15 регулятора подачи долота (РПД), Д 21 и 22 упругих моментов Л 1 и РПД, блоки 23 и 24 контроля приводов РПД и Л 1, которые состоят из логических элементов И вЂ” НЕ 25 и

26, И 29 и 30, НЕ 27 и 28 и "ВЫДЕРЖКИ

ВРЕМЕНИ" 31 и 32, усилителей 33 и 34 и реле 35 и 36 с замыкающими 37 и 38 и размыкающими 39 и 40 контактами. Спускоподъемный агрегат имеет муфты сочлене1640349 ф-лы, 2 ил.

15 дующим образом

40 ния 3 и 14, цепную коробку 4 передач, шинно-пневматические муфты 6 и 12, цепную передачу 7, канат 9, талевую систему 10, колонну бурильных труб 11, редуктор 13 и ленточный тормоз 17 с приводом от пневмоцилиндра 18, управляемого пневмоэлектроклапаном (ПЭ) 19 электропневматической системы 20, В случае неисправности в цепи передачи Л 1 — привод Л 1, муфта сочленения, коробка 4 передач, муфта 6, цепная

Изобретение относится к буровой технике, а именно к регулируемым электроприводам подачи долота и лебедки буровых установок. . Цель изобретения — расширение функциональных возможностей противоаварийного устройства и повышение надежности его работы за счет использования косвенных методов контроля натяжения цепной передачи.

На фиг.1 представлена блок-схема спускоподъемного агрегата буровой установки; на фиг,2 — диаграмма цикла подъема бурильной колонны на одну свечу.

Спускоподъемный. агрегат содержит двигатель 1 лебедки, связанный с датчиком

2 скорости двигателя лебедки и через муфту

3 сочленения с цепной коробкой 4 передач, которая одним выходным валом соединена с барабаном 5 лебедки, а другим выходным валом соединена через шинно-пневматическую муфту 6 с входом цепной передачи 7, выходной вал которой соединен с датчиком

8 скорости барабана и барабаном 5 лебедки, который через канал 9 талевой системы

10 осуществляет подъем и подачу колонны

11 бурильных труб, С входом цепной передачи 7 соединен через шинно-пневматическую муфту 12, редуктор 13, муфту 14 сочленения двигатель

15 регулятора подачи долота электрического (РПДЭ), который связан с датчиком 16 скорости РПДЭ, Барабан 5 имеет ленточный тормоз 17, который соединен с пневмоцилиндром 18, связанным с электропневматическим вентилем 19 пневматической системы 20.

С валом двигателя 1 лебедки связан датчик 21 упругого момента лебедки, а с валом двигателя 15 РПДЭ вЂ” датчик 22 упругого момента РПДЭ.

Спускоподьемный агрегат содержит блок 23 контроля передач РПДЭ и блок 24 контроля передач лебедки, каждый из которых состоит из логического элемента И--НЕ передача 7 — сигналы с Д 2, 8 и 21 поступают в блок 24 в комбинации, приводящей к срабатыванию реле 36, размыканию контакта, включению ПЭ 19 цилиндра 18 и срабатыванию ленточного тормоза 17. При неисправности в цепи передачи РПД аналогичным образом срабатывает блок 23 от Д 8, 22 и 16 и размыкает контакты привода ПЭ 19. 1 з.п.

25(26), логического элемента НЕ 27(28), выходы которых подключены к входам элемента И 29(30), выход которого через логический элемент "ВЫДЕРЖКА ВРЕМЕНИ" 31(32), усилители 33 и 34, обмотку реле

35(36) и замыкающий контакт 37(38) цепи управления (РПДЭ или лебедки) соединен с общей точкой электрической схемы.

Первый нормально замкнутый контакт

37(38) реле 35(36) включен в соответствующую цепь управления, а вторые размыкающие контакты 39 и 40 реле 35 и 36 включены в цепь питания катушки электропневматического вентиля 19. Выход датчика 8 скорости барабана лебедки соединен с первыми входами элементов 25 и 26, к вторым входам которых подключены соответственно выходы датчиков 16 и 2 скорости РПДЭ и двигателя лебедки, К входу элемента 27

20 подключен выход датчика 22 упругого момента РПДЭ, а к входу элемента НЕ 28— выход датчика 21 упругого момента лебедки, Спускоподъемный агрегат работает слеПри включении электродвигателя 1 и подачи сигнала на подъем замыкается.контакт 38 и цепь блока 24 контроля передач лебедки подготавливается к работе, При этом электродвигатель 1 лебедки начинает разгоняться и, в случае исправности муфты

3 сочленения, цепной коробки 4 передач, шинно-пневматической муфты 6, цепной передачи 7, на блок 24 контроля передач лебедки поступают сигналы с датчиков 2, 21 и

8 скорости лебедки (02), упругого момента лебедки (U ) и скорости барабана (Ue). При этом на выходе логических элементов 26, 28, 30 и 32 устанавливаются сигналы "0", выход с усилителя 34 равен нулю и катушка реле

36 не получает питания. В связи с этим блокировочный контакт 40 замкнут, цепь катушки эпектропневматического вентиля 19 получает питание и ленточный тормоз 17 не включается, 1640349

В случае неисправности передачи лебедки, например порыв цепной передачи 7, при пуске двигателя 1 лебедки на блок контроля передачи лебедки поступает сигнал с датчика 2 скорости лебедки (Uz), а сигналы с датчиков 21 и 8 упругого момента лебедки и скорости барабана соответственно равны нулю (0в=О, 021=0). При этом на выходе логических элементов 26, 28 и 30 устанавливаются сигналы "1" и с выдержкой времени Л t на вход усилителя 34 с логического элемента

"ВЫДЕРЖКА ВРЕМЕНИ" 32 поступает сигнал "1". Напряжение с выхода усилителя 34 (0з4) поступает на обмотку реле 36, реле срабатывает и размыкает свои контакты 39 и 40, что вызывает срабатывание электропневматического вентиля 19, исчезновение давления в пневмоцилиндре 18, включение ленточного тормоза 17 и отключение двигателя лебедки. Выдержка времени Л t логического элемента 32 определяется равной

1 — 2 с в зависимости от настройки задатчика интенсивности разгона двигателя лебедки и условий выбора зазоров и слабины канатов передач.

Типичный режим работы устройства при работе лебедки представлен на диаграмме (фиг.2), на которой приведены диаграммы цикла подъема при исправной передаче механизма (фиг.2а) и при обрыве цепной передачи (фиг,2б). Приведены временные диаграммы угловой скорости двига.теля и барабана лебедки вдв, сне, момента двигателя и упругого момента лебедки Мд,, Му, сигналов логических элементов 0зо, Ugg, напряжений на катушке реле и катушке электропневматического клапана U36, 01з с указанием времени ср. тт, tT, to, Л t, t>, tp— времени разгона, установившегося движения, торможения, момента обрыва передачи, выдержки времени логического элемента 32, остановки барабана при включении тормоза, остановки двигателя при отключении его системы. управления. Как видно из фиг,2б, при обрыве цепной передачи в момент времени to на валу двигателя исчезают момент двигателя Мдв и упругий момент Му из-эа исчезновения статической нагрузки, При этом на выходе логического элемента И 30 появляется сигнал "1", а с выдержкой времени Л t с логического элемента 32 поступает сигнал "1" на усилитель

34. На катушку реле 36 поступает напряжение Озе, реле срабатывает и размыкает цепь катушки электропневматического вентиля

ДЕРЖКА ВРЕМЕНИ", усилители, реле и замыкающий контакт соединены с общей

55 точкой.

25

19 и цепь системы автоматического управления двигателя лебедки. При этом напряжение катушки U

Спускоподьемный агрегат буровой установки, содержащий двигатель лебедки который через муфту сочленения соединен с цепной коробкой передач и двууд выходными валами, один из которых соединен с барабаном лебедки, а другой через шиннопневматическую муфту с входным валом цепной передачи, выходной вал которой соединен с барабаном лебедки с канатом, который через талевую систему соединен с колонной бурильных труб, второй конец входного вала цепной передачи через последовательно соединенные шинно-пневматическую передачу, редуктор и муфту сочленения соединен с двигателем регулятора подачи долота электрического, барабан лебедки имеет ленточный тормоз с приводом от пневматической системы, содержащей пневмоцилиндр, соединенный с злектропневматическим вентилем с электроконтактами управления, а также противоаварийное устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности эксплуатации агрегата за счет повышения надежности работы и расширения функциональных воэможностей противоаварийного устройства, последнее включает датчики скоростей двигателя лебедки, барабана лебедки и привода регулятора подачи долота, датчики упругих моментов лебедки и регулятора подачи долота, блоки контроля передач приводов лебедки и регулятора подачи долота, каждый из которых включает логические элементы И вЂ” НЕ, НЕ, И, "ВЫДЕРЖКА

ВРЕМЕНИ", а также усилитель и реле с двумя размыкающими контактами, при этом выход датчика скорости барабана лебедки соединен. с первыми входами элементов

И вЂ” НЕ, вторые входы которых соединены с соответствующими датчиками скоростей, входы элементов НЕ соединены с соответствующими датчиками упругих моментов, выходы элементов И-НЕ и НЕ в каждом блоке контроля, через элементы И, "B6I1640349

Vjg

Составитель В,Логинов

Редактор Н,Тупица Техред М.Моргентал Корректор Л.Патай

Заказ 1005 Тираж 367. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101