Буровая установкавсесс:о?;-'аяпатш; ч;г-т.-л»*:ч-:ская библиотека 1аьа

Авторы патента:

E21D9/10 - проходка с использованием буровых или врубовых машин (E21D 9/08 имеет преимущество; подобные устройства для полного освобождения полезного ископаемого от массива E21C 27/20; зубки врубовых машин E21C 35/18)

E21B44 - Системы автоматического управления или регулирования процессом бурения, т.е. самоуправляемые системы, осуществляющие или изменяющие процесс бурения без участия оператора, например буровые системы, управляемые ЭВМ (неавтоматическое регулирование процесса бурения см. по виду процесса; автоматическая подача труб со стеллажа и соединение бурильных труб E21B 19/20; регулирование давления или потока бурового раствора E21B 21/08); системы, специально предназначенные для регулирования различных параметров или условий бурового процесса (средства передачи сигналов измерения из буровой скважины на поверхность E21B 47/12)

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

301433

Союз Советских

Социалистических

Распхблик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 26Л.1970 (№ 1395745/22-3) с присоединением заявки М

Приоритет

Опубликовано 21 IV.1971. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 22.VII.1971

МПК Е 21с 1/02

Е 21с 11/02

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 622.233.62.055 (088,8) Авторы изобретения

В. И. Чирков, А. Г. Бойко и А. С. Лазовский

Заявитель

Донецкий научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по автоматизации горных машин

БУРОВАЯ УСТАНОВКА

Изобретение относится к области горной промышленности, а именно к буровым установкам.

Известна буровая установка со стреловидным манипулятором и шарнирно соединенным с ним автоподатчиком, включающая сервоцилиндр поворота автоподатчика относитально манипулятора и гидроцилиндр-датчик, соединенные между собой гидромагистр алями, образующими гидравлический параллелограмм.

Особенность предложенной буровой установки заключается в том, что к магистралям гидравлического параллелограмма параллельно подключен сервоцилиндр-порционер, шток которого соединен с сервоприводом и взаимодействуат с концевыми выключателями, а выходы последних соединены с блоком управления сервоприводом. Блок управления сервоприводом снабжен реверсивным золотником, управляющие входы которого соединены с концевыми выключателями посредством логических элементов. Такоа выполнение буровой установки позволяет повысить производительность бурения.

На фиг. 1 показана буровая установка с гидроп ар аллелограммным устройством автоматической коррекции углов наклона автоподатчика относительно оси выработки; на фиг. 2 вЂ” принципиальная схема гидропараллелограмма с устройством коррекции и блоком управления.

Буровая установка состоит из ходовой части 1, стреловидного манипулятора 2 с приS водам 3. На конце стреловидного манипулятора шарнирно закреплен автоподатчик 4 с

cарвоцилиндром 5 поворота, штоковая и поршневая полость которого связаны гидромагистралями с соответствующими полостя1О ми гидроцилиндра-датчика б, установленного в шарнире подъема стреловидного манипулятора 2, и образуют гидравлический параллелограмм. К магистрали параллелограмма параллельно подключен сер воцилиндр-пор15 ционер 7, шток которого соединен с сгрвоприводом 8 и снабжен кулачком 9. В зоне перамещения кулачка установлены концевые выключатели 10, 11 и 12. Концевой выключатель

10 определяет среднее нейтральное положе20 ние поршня сервоцилиндра-порционера 7; выключатели 11 и 12 определяют, соответстванно, крайнее правое и левое положения поршня сервоцилиндра-порционера, при котором в сервоцилиндр 5 поворота перакачивает25 ся количество масла, необходимое для отключения на угол +Ла или вЂ” Ла соответственно. Сервопривод 8 включен в сеть питания через реверсивный золотник 18, соадинанный с блоком 14 управления, к которому подсое30 динены тумблеры 15 и 1б, определяющие ко301433 элемента находится

65 манды коррекции +Ла и вЂ” Ла, соответственно, и концевые выключатели 10, ll и 12.

Один из вариантов принципиальной схемы блока управления показан на фиг. 2. Тумблеры 15 и lб соединены с запрещающими входами элементов «Запрет» 17 и 18 и с прямыми входами элементов «Запрет» 19 и 20 соответственно, выходы которых через первые входы элементов «ИЛИ» 21 и 22 соединены с соответствующими входами управления реверсивного золотника 18. Концевые выключатели 11 и 12 соединены, соответственно, с запрещающими входами элементов «Запрет»

19 и 20 и включающими входами элементов

«Память» 23 и 24, выключающие входы которых соединены с концевым выключателем

10. Выходы элементов «Память» 28 и 24 через элементы «Запрет» 17 и 18 соединены со вторыми входами элементов «ИЛИ» 21 и

22 соответственно.

Работает установка следующим образом.

При перемещении рабочего органа установки по координатам бурения шпуров, параллельных оси выработки, вместе с манипулятором перемещается поршень гидроцилиндрадатчика б, который перекачивает масло по гидромагистралям в соответствующие полости сервоцилиндра 5; последний отклоняет автоподатчик в сторону, противоположную движению манипулятора, сохраняя, таким образом, его первоначальное направление, параллельное оси выработки.

При бурении врубовых или оконтуривающих шпуров, имеющих положительный угол наклона к оси выработки +Ла, на блок 14 управления подается команда от тумблера 15.

Управляющий сигнал через элемент «Запрет»

19 и элемент «ИЛИ» 21 включает реверсивный золотник 13, который подает питание на сервопривод 8.

Сервопривод перемещает вправо поршень сервоцилиндра-порционера 7 и перекачивает масло из-под поршневой его полости в подпоршневую полость сервоцилиндра 5 поворота, который отклоняет автоподатчик 4 вверх. Отклонение автоподатчика вверх будет продолжаться до тех пор, пока кулачок 9 на штоке сервоцилиндра-порционера не воздействует на концевой выключатель 11, что соответствует заданному углу отклонения автоподатчика вверх на угол +Ла. При этом сигнал от концевого выключателя 11 поступает на запрещающий вход элемента «Запрет» 19 и включает реверсивный золотник

13. Сервопривод 8 останавливается, в результате чего прекращается перекачивание масла из-под поршневой полости сервоцилиндрапорционера 7 в подпоршневую полость сервоцилиндра 5 поворота, а следовательно, прекращается и отклонение автоподатчика 4 вверх. Кроме того, сигнал от концевого выключателя 11 включает элемент «Память» 24.

Сигнал с элемента «Память» 24 поступает на включающий вход элемента «Запрет» 18, но не проходит через него, так как на запре5

50 щающем входе этого сигнал от тумблера 15, После пробуривания предыдущего шпура под углом наклона к оси выработки «+аЛ» и при необходимости бурить очередной шнур, параллельный оси выработки, выключается тумблер 15. При этом снимается сигнал с запрещающего входа элемента «Запрет» 18, и сигнал с элемента «Память» 24 через элемент

«Запрет» 18 и элемент «ИЛИ» 22 поступает на противоположный вход реверсивного золотника 18, включая, таким образом, сервопривод 8, который начинает перемещать поршень сервоцилиндра-порционера 7 влево.

При этом масло из-под поршневой полости сервоцилиндра 5 поворота перекачивается в подпоршневую полость сервоцилиндра-порционера, в результате чего автоподатчик 4 отклоняется вниз. Отклонение автоподатчика вниз будет продолжаться до момента, пока кулачок 9 на штоке сервоцилиндра-порционера 7 не воздействует на концевой выклк чатель 10, что соответствует нейтральному (исходному) положению поршня сервоцилиндрапорционера, при котором автоподатчик 4 находится в положении, параллельном оси выработки. При этом сигнал от концевого выключателя 10 поступает на выключающий вход элемента «Память» 24 и выключает реверсивный золотник 18. В результате этого выключается сервопривод 8, останавливается поршень сервоцилиндра-порционера 7, а следовательно, и прекращается отклонение автоподатчика вниз.

Автоматическое отклонение автоподатчика 4 вниз на заданный угол « вЂ” аЛ» и автоматический его возврат в положение, параллельное оси выработки, при включении и выключении тумблера lб, происходит аналогично. Для у величения или уменьшения (для регулирования) величины углов «+аЛ» и « вЂ” Ла» концевые выключатели 11 и 12 устанавливают соответственно дальше или ближе к концевому выключателю 10. Место их установки может быть снабжено специальной шкалой.

Таким образом, предложенная бурильная установка обеспечивает повышение производительности за счет упрощения ее управления и точного выполнения заданного паспорта буровзрывных работ. Это улучшает контурное взрывание, увеличивает коэффициент использования шпура, уменьшает переборы (недоборы) породы.

Предмет изобретения

1. Буровая установка со стреловидным манипулятором и шарнирно соединенным с ним автоподатчиком, включающая сер воцилиндр поворота автоподатчика относительно манипулятора и гидроцилиндр-датчик, соединенные между собой гидромагистралями, образующими гидравлический параллелограмм, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности бурения, к магистралям гидрав301433 лического параллелограмма параллельно подключен сервоцилиндр-порционер, шток которого соединен с сервоприводом и взаимодействует с концевыми выключателями, а выходы последних соединены с блоком управления сервоприводом.

2. Буровая установка по и. 1, отличающаяся тем, что блок управления сервоприводом снабжен реверсивным золотником, управляющие входы которого соединены с концевыми выключателями посредством логических элементов.

301433

Фиг. 2

Составитель М. Рогач

Тскред Л. Я. Левина

Редактор М. Макарова

Корректор Н. Рождественская

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1958/5 Изд. № 838 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений п открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5