Пульт управления для полуавтоматических буровыхстанков

 

Союз Советских

Социалистических

Республик бее ос ю внпя е ттно-т: : :.з.я бг--". "-.,-: . и оп и о т" -и.:. c i: . .- ", Зависимое от авт. свидетельства №

5b, 21/Oi

Заявлено 29.И1.И63 (№ 827773/22-3) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 13.XI.1967. Бюллетень ¹ 23

Дата опубликования описания 10.1.1968

Е 21с

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

622.233.4/.7-35/-36 (088.8) Авторы изобретения

Г. Л. Коваль и П. И. Сидоренко

Заявитель

ПУЛЪТ УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКИХ БУРОВЫХ

СТАНКОВ

Известны пульты управления для полуавтоматических буровых станков с податчиком и двумя зажимными патронами, использующих в качестве рабочего тела сжимаемый агент, например сжатый воздух. Такие пульты обычно содержат автоматически переключаемый золотник управления податчиком и зажимными патронами и золотник-датчик, служащий сигнализатором концевых положений поршня податчика, Особенность описываемого пульта заключается в том, что золотники помещены в одну камеру, внутренняя цилиндрическая поверхность которой является общей рабочей поверхностью для всех золотников. Это позволяет упростить конструкцию пульта и выполнить его более компактным. Другой особенностью пульта является установка золотникадатчика с возможностью перемещения на определенную величину хода после переключения золотника управления податчиком и зажимными патронами, не изменяя поданных сигналов, что устраняет жесткие удары в ко нечных положениях поршня податчика: Кроме того, для сокращения длительности перехвата штанг зажимными патронами в процессе работы станка в пульте управления применены дроссели, регулирующие скорость истечения рабочего тела из полостей зажимпых патронов.

На. фиг. 1 изображен описываемый пульт управления; на фиг. 2 — его принципиальная схема.

Для удобства изображения на фиг. 2 схематически показана развертка цилиндрической поверхности гильзы и золотников, контактирующих между собой.

Корпус 1 пульта управления,,внутрь которого запрессована гильза 2, имеет цилиндри1о ческую форму. Сжатый воздух подводится в полость 8, в которой находятся золотники.

Главный золотник управления 4 пневматическими зажимными патронами б и б и податчиком 7 перемещается из одного положения в другое поршнем цилиндра 8. Режим работы станка (спуск и подъем става штанг, бурение, бурение вниз) orðåäåëÿåòñÿ положением командного золотника 9, изменяющего порядок подачи рабочего тела в цилиндры податчика

20 7. Золотник 9 управляется рукоятью 10. Он имеет цилиндрическую форму, но для обеспечения постоянного контакта с рабочей поверхностью гильзы 2 разделен на две полуцилиндрические детали. Поршень цилиндра 8 вместе

25 с золотником 4 перемещается рабочим телом, поступающим от длинноходового золотникадатчика 11. Перемещение золотника 11 из одного положения в другое производится проушиной 12 патрона б и поршнем 18 по30 датчика 7 с помощью пальца 14 и флажка 15.

Для пуска и остановки станка, а также для осуществления неполного хода податчика служит золотник 16, перемещаемый рукоятью 17.

Золотник 4 может перемещаться также и вручную рукоятью 18. При этом шестерня 19 вводится в зацепление с рейкой 20, соединенной с поршнем цилиндра 8.

На фиг. 2 изооражено noложение 30JIOTHHков, соответствующее режиму бурения. Рабочее тело через фильтр-масленку по каналу 21 поступает в полость 8. Далее по каналам 22 и 23 направляется в полость рабочего хода патрона 6, передвигая его поршень и зажимая буровую штангу 24. Отработанное рабочее тело из полости холостого хода патрона 6 по каналам 25 и 26, выфрезеровке 27 золотника 4 и "àíàëó 28 беспрепятственно удаляется в атмосферу. Происходит быстрый захват штан и патроном 6. Рабочее тело одновременно по каналам 29 и 80 поступает в полость холостого хода патрона 5. Отработанное рабочее тело из полости рабочего хода патрона

5 по каналу 81, выфрезеровке 82 золотника 4, каналу 33 и через регулируемый дроссель 84 поступает в атмосферу. Происходит замедленное опускание штанги патроном 5. Рабочее тело из канала 21 через регулируемый дроссель 35, канал 86, выфрезеровку 87 золотника 4, канал 88, выфрезеровку 89 золотника 9 и канал 40 поступает также в полость рабочего хода податчика 7. Рабочее тело из полости холостого хода податчика 7 в это время по каналу 41, выфрезеровке 42 золотника 9 и каналу 48 удаляется в канал 26 и далее в атмосферу.

Регулируя дроссель 85, производят регулировку давления рабочего тела, поступающего в полость рабочего хода податчика, и тем самым усилие подачи инструмента на забой, Из полости 8 рабочее тело поступает также в щель 44, далее по каналу 45, выфрезеровке

46 золотника 16, каналу 47, выфрезеровке 48 золотника 9 и каналу 49 направляется в полость цилиндра 8. Из противоположной полости цилиндра 8 отработанное рабочее тело направляется в атмосферу по каналу 50, выфрезеровке 51 золотника 9, каналу 52, выфрезеровке 53 золотника 16, каналу 54, выфрезеровке 55 золотника 11 и каналу 56.

В процессе бурения патрон 6 перемещается в сторону забоя и на некотором расстоянии от конечного положения поршня 13 податчика 7 проушина 12 нажимает на флажок 15, перемещая его вместе с золотником-датчиком 11, который почти половину своего хода перемещаегся, не подавая никаких сигналов. Достигнув среднего положения, он реверсирует направление движения рабочего тела в каналах

45 и 54, а следовательно, и в к" íàëàõ 49 и 50.

Поршень цилиндра 8 перемещается из крайнего правого положения в крайнее левое положение, реверсируя подачу рабочего тела в зажимные патроны 5 и 6 и податчик 7. Однако за счет инерции штанг и патрона 6 некоторое время поршень 18 и патрон 6 переме204959 щаются влево, встречая сопротивление рабочего тела, поступающего по каналу 41.

Величина перемещения зависит от массы става штанг и направления бурения. Однако

5 во всех случаях дальнейшее перемещение поршня 18 и золотника 11 не влечет изменения направления движения рабочего тела.

Таким образом, золотник 11, являясь длинноходовым, сохраняет положительное качество

10 короткоходового золотника (кратковременность переключения, исключающая возможность «зависания» податчика в конце хода), При положении золотника 4 в крайнем левом положении рабочее тело по каналам 57

15 и 31.поступает,в полость рабочего хода патрона 5, а из полости холостого хода удаляется в атмосферу по каналам 80 и 28 и выфрезеровке 27, Происходит быстрый захват штанги патроном 5. Одновременно по каналам 58, 20 26 и 25 рабочее тело поступает в .полость холостого хода патрона 6, а из полости рабочего хода по каналам 28 и 22, выфрезеровке 59 золотника 4 и каналу 60 через регулируемый дроссель 61 удаляется в атмосферу. Происхо25 дит замедленное отпускание штанги патроном 6.

Наличие регулируемых дросселей 84 и 61 позволяет изменять длительность перехвата штанг в процессе работы станка в зависи30 мости от давления рабочего тела и от состояния уплотнений, т. е. лозволяет затрачивать минимум времени на перехват,штанг и улучшить условия работы кулачков.

Из канала 26 рабочее тело поступает также

35 в канал 48 и далее по каналу 41 и выфрезеровке 42 в полость холостого хода податчика

7. Из полости рабочего хода податчика 7 по каналам 40, 88 и 88 выфрезеровкам 89 и 87 и дроссель 84 рабочее тело удаляется в атмо40 сферу. Происходит холостой ход податчика.

На некотором расстоянии от конечного положения поршень 13 перемещает палец 14 и флажок 15 с золотником 11 вправо. При этом, как в крайнем левом положении поршня 13, 45 золотник 11 совершает сначала холостой ход, в среднем положении реверсирует направление движения рабочего тела в каналах 45 и

54 и затем продолжит холостой ход до остановки поршня податчика. После этого цикл

50 бурения повторяется.

Золотник 16, так же как и золотник 11, изменяет направление движения рабочего тела в каналах 49 и 50, т. е., если в промежуточном положении поршня 18 передвинуть ру55 коять 17 в положение 1 («реверс»), то произойдет перехват штанг, и подгтчик изменит направление движения, а следовательно, осуществится перехват отрезка штанг, величина которого меньше длины хода податчика. При

60 этом податчик совершает ход в обе стороны и становится в конечном положении.

Для продолжейия перехвата штанг необходимо рукоять 17 снова йоставить в лоложение II («пуск»).,При установке рукояти 17 в

65 положение III («стоп») рабочее тело из по204959

60 лости 8 через отверстия 62 в золотнике 16 поступил в каналы 47 и 52, а следовательно, и в каналы 19 и 50, т. е, давление в обеих полостях цилиндра 8 уравновесится, и перехват штанг прекратится.

В процессе эксплуатации станка не искл;очена возможность засорения каналоз в цепи управления золотником 4, выхода из строя уплотнений или золотников 11 и 16 и других неполадок.

В описываемом пульте управления наряду с автоматическим предусмотрена возможность ручного управления золотником 4.

В этом случае при каждом перехвате штанг производят качательное движение рукоятью 18.

Золотники 4, 11 и 16 работают одинаково при всех режимах работы станка. Изменяется лишь лорядок подачи рабочего тела в цилиндры податчика 7, обуславливаемый положением золотника 9.

При установке рукояти 10 в положение

«бурение вниз» золотник 9 поворачивается относительно своей оси на 45 (по отношению к положению «бурение»; на фиг, 2 это соответствует смещению развертки золотника 9 вниз на / ее высоты). Выфрезеровка 42 соединяет между собой каналы 86 и 41, а выфрезеровка 89 — каналы 40 и 68. (Остальное остается без изменения). Рабочее тело от дросселя 85 по каналам 86 и 41 и выфрезеровку 42 постоянно поступает в нижнюю (на фиг. 2 левую) полость податчика 7, а верхняя полость податчика постоянно связана с атмосферой через каналы 40 и 68 и выфрезеровку 39.

При рабочем ходе податчика разность веса става штанг и .величины противодавления в нижней полости цилиндра определяет величину усилия подачи на забой. Холостой ход поршня 18 податчика 7 производится тем же противодавлением.

При установке рукояти 10 в положение

«спуск» золотник 9 поворачивается относительно своей оси на 45 (по отношению к положению «буренис», но в противоположную сторону, чем при положении «бурение вниз»: на фиг. 2 это соответствует смещению развертки золотника 9 вверх на

Тогда выфрезеровка 89 соединяет между собой каналы 30, 88 и 40, а выфрезеровка 42, как и при положении «бурение» соединяет каналы 41 и 48. Последовательность работы зажимных патронов 5 и 6 и податчика 7 остается, как и в режиме «бурение». Различие только в том, что при рабочем ходе податчика в его полость поступает рабочее тело через дроссель 35 и непосредственно через каналы

29 и 30, а при холостом ходе эта полость соединена непосредственно с атмосферой кана6 лами 80 и 28 и выфрезеровкой 27, т. е. происходит ускоренная подача инструмента на забой.

При установке рукояти 10 в положение

«подъем» золотник 9 поворачивается относительно своей оси на 90 (по отношению к положению «бурение» в том же направлении, что и при положении «спуск»; на фиг. 2 это соответствует смещению развертки золотника

9 вверх на >/< ее высоты). В этом случае выфрезеровка 89 соединяет между собой каналы

41, 80 и 88, выфрезеровка 42 — каналы 40 и

48, выфрезеровка 48 — каналы 47 и 50, выфрезеровка 51 — каналы 49 и 52. Рабочий ход податчика (к забою) совершается при разжатом патроне б и зажатом патроне 5, а холостой (от забоя) — при зажатом патроне б и разжатом патроне 5, т. е. став штанг извлекается из скважины.

Описываемый пульт управления пригоден для установки на все полуавтоматические станки, имеющие два зажимных патрона и податчик и использующие в качестве рабочего тела сжимаемый aI eIIT (например, сжатый воздух) .

Управление приводом вращателя, а также пневмоударником производится отдельным краном 64; количество промывочной жидкости, подаваемой на забой, регулируется дросселем 65

Предмет изобретения

1. Пульт управления для полуавтоматических буровых станков с податчиком и двумя зажимными патронами, использующих в качестве рабочего тела сжимаемый агент, например сжатый воздух, включающий автоматически переключаемый золотник управления податчиком и зажимными .патронами и золотник-датчик, служащий сигнализатором концевых положений поршня податчика, отличающийся тем, что, с целью упрощения его конструкции, золотники помещены в одну камеру, внутренняя цилиндрическая поверхность которой является общей рабочей поверхностью для всех золотников.

2. Пульт по п. 1, отличающийся тем, что, с целью устранения жестких ударов в конечных положениях поршня податчика, золотник-датчик установлен с возможностью перемещения на определенную величину хода после переключения золотника управления податчиком 11 зажимными патронами, не изменяя поданных сигналов.

3. Пульт по и. 1, отличающийся тем, что, с целью сокращения длительности перехвата штанг зажимными патронами в процессе работь станка, в нем применены дроссели, регулирующие скорость истечения рабочего тела из полостей зажимных патронов.

204959

76 35 3Z Ю Л 34Я 4 УУ 326Р,Щ Ц юг 3

Составитель О. Мясников

Редактор Л, Струве Техред А. А, Камышникова Корректоры: М. П, Ромашова и Н. В. Черняк

Заказ 4224(1 Тира>к 535 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2