Устройство ограничения подъема талевого блока

 

Изобретение относится к бурению скважин и позволяет повысить надежность и безопасность работы оборудования при подъеме талевого блока. В устройстве осуществляется подача сигнала на отключение электропривода лебедки в зависимости от скорости движения талевого блока. Для этого сигнал от первого датчика 1 положения талевого блока фиксируется вспомогательным счетчиком 10 и через элемент ИЛИ 12, счетчик 7 управления и первый элемент И 8 воздействует на реверсивный счетчик 5. На счетчике 5 начинают накапливаться импульсы частотой fi с двухфазного генератора 4 до срабатывания датчика 2. При срабатывании датчика 2 с реверсивного счетчика 5 начинают считываться накопленные импульсы с частотой f2. Она также задается генератором 4. Обнуление счетчика 5 вызывает срабатывание триггера 6 задержки. Триггер 6 через усилитель 13 мощности отключает лебедку. Обоснованный выбор соотношения частот fi и f2 позволяет использовать полностью высоту мачты при разных скоростях движения талевого блока. Зил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s>>s Е 21 В 19/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с с ф

О

Cd (Я

О (21) 4663912/03 (22) 19,12.89 (46) 07.04.91, Бюл. М 13 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт методики и техники разведки (72) Б,С,Юдовин и Л.В.Соловьев (53) 622.242.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1177442, кл. Е 21 В 19/00, 1984, Авторское свидетельство СССР

I+ 1263802, кл, Е 21 В 19/00, 1985, (54) УСТРОЙСТВО ОГРАНИЧЕНИЯ ПОДЪЕМА ТАЛЕВОГО БЛОКА (57) Изобретение относится к бурению скважин и позволяет повысить надежность и безопасность работы оборудования при подъеме талевого блока. В устройстве осуществляется подача сигнала нэ отключение электропривода лебедки в зависимости от

„„Я „„1640350 А1 скорости движения талевого блока. Для этого сигнал от первого датчика 1 положения талевого блока фиксируется вспомогательным счетчиком 10 и через элемент ИЛИ 12, счетчик 7 управления и первый элемент И 8 воздействует нэ реверсивный счетчик 5. На счетчике 5 начинают накапливаться импульсы частотой f> с двухфазного генератора 4 до срабатывания датчика 2. При срабатывании датчика 2 с реверсивного счетчика 5 начинают считываться накопленные импульсы с частотой Ф2. Она также задается генератором 4. Обнуление счетчика 5 вызывает срабатывание триггера 6 задержки.

Триггер 6 через усилитель 13 мощности отключает лебедку. Обоснованный выбор соотношения частот f> и fz позволяет использовать полностью высоту мачты при разных скоростях движения талевого блока.

3 ил.

1640350

40 зом.

50

Изобретение относится к бурению, а именно к предохранительным устройствам дпя ограничения подъема талевого блока.

Цель изобретения — повышение надежности и безопасности работ оборудования при подъеме талевого блока.

На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг,2 — структурная схема устройства; на фиг.3 — временная диаграмма рабаты элементов устрсйства.

Устройство содержит датчик 1 и 2 попожения талевого блока (ПТБ) фотоэлектрического типа на базе пары светодиод-фотодиод, оптический канал между которыми перекрывается талевым блоком, блок 3 формирования переменной задержки, состоящий из двухфазного генератора 4, реверсивного счетчика 5, триггера

6 задержки, счетчика 7 управления, элементов И 8 и 9, вспомогательного счетчика 10, элемента 11 начальной установки, элемента

ИЛИ 12, а также усилитель 13 мощности, лебедку с электроприводом 14, соединенную с талевым блоком 15 тросом 16, перекинутым через ролик 17 кранблока буровой установки 18. При этом двухфазный генератор 4 через элементы И 8 и 9 соединен соответственно с первым и вторым входами реверсивного счетчика 5, последовательна соединенными с триггером 6 задержки и усилителем 13 мощности. Вторые входы элементов И 8 и 9 соединены с выходами счетчика 7 управления, подключенного через элемент ИЛИ 12 к датчикам 1 и 2 положения талевого блока, первый из которых соединен также через вспомогательный счетчик 10 с входом элемента 11 начальной установки, выход которого подключен к установочным входам счетчика 7 управления, реверсивного счетчика 5, вспомогательного счетчика 10 и триггера 6 задержки.

Устройство работает следующим обраОт включения питания или от нажатия кнопки "Сброс" элемент 11 начальной установки подает сигнал на установочные входы реверсивного счетчика 5, счетчика 7 управления, вспомогательного счетчика 10 и триггера 6 задержки, В результате реверсивный счетчик 5, счетчик 7 управления и вспомогательный счетчик 10 обнуляются, а триггер 6 задержки устанавливается в состояние логической "1", при котором через усилитель

13 мощности разрешается включение электропривода 14 лебедки. В момент прохождения талевым блоком 15 датчика 1 ПТБ последний выдает сигнал (фиг.Ça), устанавливающий через элемент ИЛИ 12 счетчик 7 управления в состояние. разрешающее прахождение импульсов двухфазного генератора 4 с частотой f> через элемент И 8 (фиг.Зв).

Реверсивный счетчик 5 начинает считать импульсы в плюс, а вспомогательный счетчик 10 переводится в единичное состояние, После вхождения талевого блока 15 в зону действия датчика 2 ПТБ, рэсположенного на высоте Н от кронблока с учетом максимально допустимой .скорости движения талевого блока и на расстоянии от первого датчика ПТБ, датчик 2 ПТБ срабатывает, Сигнал от него (фиг.Зб) через элемент

ИЛИ 12 переводит счетчик 7 управления во второе состояние.

При этом первый элемент И 8 закрывает прохождение импульсов с частотой f1. Таким образом количество импульсов, сосчитанное реверсивным счетчиком 5 (фиг.Зв), пропорционально скорости движения талевага блока, На второй вход второго элемента 9 поступает разрешение ат счетчика 7 управления, и сигналы от двухфазного генератора 4 с частотой fg поступают на второй реверсивный вход реверсивного счетчика 5. Достигнув состояние нуля (фиг,Зг), реверсивный счетчик 5 формирует сигнал (дешифратор не показан) на триггер 6 задержки и последний перебрасывается (фиг.Зд), Сигнал с триггера 6 задержки управляет работой усилителя

13 мощности, нагрузкой которого является ключ (реле) (не показано), управляющий Bblключением электрапривада 14 лебедки, что достигается с помощью вспомогательного счетчика 10, подающего сигнал обнуления на элемент 11 начальной установки при коде "2". В случае, когда сработал датчик 1

ПТБ, а датчик 2 ПТБ вообще не сработал, устройство также переводится в начальное состояние в момент вторичного прохождения талеваго блока мимо датчика 1 ПТБ.

Пад начальным состоянием устройства понимается обнуление счетчиков 5, 7 и 10 и установка триггера 6 в единичное состояние. Начальное состояние производится элементом 11 начальной установки, реализующим функцию ИЛИ для сигналов

"Сброс", сигнала па выходу код "2" вспомогательнагасчетчикэ 10, сигнала "Включение питания". Таким образом сигнал обнуления по выходу код "2" вспомогательного счетчика 10 полностью идентичен начальному состоянию включения питания.

Сигналы от датчиков 1 и 2 ПТБ поступают в момент прохождения талеваго блока мимо датчика (дэтчик имеет дифференциanьный выход). При больших скоростях подъема тэлевога блока последний пересекает оба датчика. Однако при ползучей ско1640350 рости и при применении ручного тормоза может быть положение, когда талевый блок пересечет зонд действия датчика 1 и остановится (хотя вероятность такого случая очень мала). Если после этого начинается 5 спуск талевой системы, то при выходе ее снова появится сигнал от действия датчика

1 ПТБ. При этом на вспомогательном счетчике 10 устанавливается код "2", в результате чего устройство приводится в 10 первоначальное состояние, и накапливания импульсов на реверсивном счетчике 5 не происходит (он обнуляется).

Таким образом, в устройстве осуществляется подача сигнала на срабатывание or- 15 раничения подъема в зависимости от скорости движения талевого блока, Соотношение частот двухфазного генератора 4 определяется из выраf1 H 20 жения — = —. 2

При этом тзад Н с1 1 где саад время задержки включения электропривода лебедки;

t1 — время прохождения талевым блоком расстояния между датчиками 1 и 2

ПТБ, Высота Н, равная расстоянию расположения датчиков 1 и 2 (размером I можно пренебречь по отношению к Н) от кронблока, определяется допустимой максимальной скоростью подъема талевой системы.

Диапазон изменения скоростей подьема (от максимально допустимой до ползучей) определяет диапазон изменения (т.е., объем и количество разрядов) реверсивного счетчика 5, Для полного использования всех разрядов реверсивного счетчика 5 с целью 40 задержки срабатывания триггера б задержf1 Н ки выбирается соотношение — рэвным —. г2 1

Так как Н и I фиксированы, то в действитель11

45 ности = const.

fz

Н

То, что — = const дает возможность определять (изменять) t з д, зная ti.

f1

Соотношение частот — остается постот2 янным, изменение Ь д дает возможность использовать полностью высоту мачты при разных скоростях движения талевого блока.

Эффект от использования предлагаемого устройства обусловлен безопасностью спуска-подъемных операций, уменьшением производственных травм и аварий, ликвидация которых, кроме всего, сопряжена с большими затратами времени.

Формула изобретения

Устройство ограничения подъема талевого блока, содержащее датчик положения талевого блока. о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и безопасности работ, устройство снабжено вторым датчиком положения талевого блока, блоком формирования переменной задержки и усилителем мощности, при этом блок формирования переменной задержки выполнен из двухфазного генератора, реверсивного счетчика, триггера задержки, счетчика управления, двух элементов И, вспомогательного счетчика, элемента начальной установки и элемента ИЛИ, причем первый и второй выходы двухфазного генератора соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов И, выходы которых подключены к соответствующим входам реверсивного счетчика, выход реверсивного счетчика соединен с первым входом триггера задержки, выход элемента

ИЛИ подключен к первому входу счетчика управления, первый и второй выходы которого соединены с вторыми входами соответствующих элементов И, выход вспомогательного счетчика соединен с входом элемента начальной установки, выход которого подключен к установочным входам счетчика управления, вспомогательного счетчика, реверсивного счетчика и триггера задержки, при этом первые входы вспомогательного счетчика и элемента ИЛИ являются первым входом, второй вход элемента

ИЛИ вЂ” вторым входом, а выход триггера задержки — выходом блока формирования переменной задержки, причем выходы первого и второго датчиков положения талевого блока подключены к соответствующим входам блока формирования временной задержки, выход которого соединен с усилителем мощности электропривода лебедки, 1640350

t4

Фи8. (E,с

Фиг. Л

Составитель В.Шилов

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

Заказ 1005 Тираж 365 Подписное

8НИИПИ Гасударственного 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