Автоматизированная бурильная установка

Авторы патента:

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)

 

30I434

О П И СА Н И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 17Х!!.1969 (№ 1349868/22-3) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 21.1V.1971. Бюллетень ¹ 14

Дата опубликования описания 16.VII.1971

МП.К Е 21с 1,1/02

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 622.232.73(088.8) т1т л

Автор изобретения

В. И. Чирков

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

Заявитель

АВТОМАТИЗИРОВАН НАЯ БУРИЛЬНАЯ УСТАНОВКА

Известны автоматизированные бурильные установки, содержащие тележку с приводом, включенным в сеть питания через реверсивный золотник, стреловидный манипулятор с рабочим органом и датчики перемещений.

С целью обеспечения прямолинейности забоя выработки предлагаемая установка снабжена пневматическим дифференциальным мостом, составленным из пневмопотенциометрических функциональных датчиков угловых перемещений манипулятора и линейного пневмопотенцио метрического датчика перемещений тележки, реверсивный золотник привода которой с помощью элементов сравнения включен в диагональ моста.

На фиг. 1 показана схема бурильной установки (жирными линиями показано положение установки при подъеме манипулятора на угол ат =45, тонкими литаниями — исходное положение и при угле подъеме u> — — 20, на фиг. 2 — принципиальная схема следящего устройства.

Предложенная бурильная установка состоит из платформы 1, верхней тележки 2 со стреловидным манипулятором 8, на конце которого закреплена стрела автоподатчика 4 с бурильной головкой 5 и буровой штангой б.

Перемещение манипулятора в вертикальной и горизонтальной плоскостях осуществляется гидродомкратами 7 и 8 и контролируется пневмопотенциометрическими датчиками 9 и 10, представляющими собой пневматические функциональные потенциометры с дросселирующими канавками 11 и 12, движками 18 и 14 и вы5 ходными кольцевыми канавками 15 и lб.

Движки 18 и 14 датчиков 9 и 10 кинематически связаны с вертикальным и горизонталь ным шарнирами манипулятора 8. Датчики 9 и

10 настроены таким образом, что их выходные

10 пневмосигналы в соответствующем масштабе линейно связаны с величиной компенсации ухода от контрольной плоскости МоУс конца манипулятора при угловых его перемещениях.

Линейные перемещения верхней тележки ко н15 тролируются пневмопотециометрическим датчиком 17, представляющим собой линейный пневматический потенциометр с дросселирующей канавкой 18, выходным кольцевым каналом 19 и движком 20 регулируемой средней

20 точки, кинематически связанным с ротором 21 пневмодвигателя 22.

Выходные сигналы датчиков 9 и 10 подведе ны к камерам управления элементов 28 и 24

25 сравнения, где суммируются и сравниваются с выходным сигналом потенциометрического датчика 17.

Выходы элементов 28 и 24 сравнения соединены с камерами управления реверсивного зо30 лотника 25 привода верхней тележки 2. Для

301434 согласования характеристик датчиков установлен дроссель 26.

Автоматическое надвигание верхней тележки на величину, необходимую для компенсации ухода конца манипулятора при подъеме его в вертикальной плоскости, происходит следующим образом.

При подъеме манипулятора 8 на некоторый угол, например а>, перемещается кинематически связанный с его шарниром движок 18 пневмопотенциометрического датчика 9. При этом на выходе датчика появляется давление сжатого воздуха, пропорциональное величине необходимой компенсации ухода конца манипулятора от контрольной плоскости (прямая

MoNo). Жесткий центр элемента 28 сравнения перебрасывается в нижнее положение и на его выходе появляется давление Р Под воздействием этого давления реверсивный золотник

25 перебрасывается в правое положение, включая; таким образом, пневмодвигатель 22 привода верхней тележки 2. Надвигание тележки, а следовательно, и перемещение движка 20 пневмопотенциометрического датчика 17, кинематически связанного с ротроом 21, будет продолжаться до тех пор, пока давление сжатого воздуха на выходе датчика пневмопотенциометрического 17 станет равным давлению на выходе датчика 9, что соответствует надвиганию тележки 2 на величину, необходимую для компенсации ухода конца манипулятора от контрольной плоскости. При этом жесткий центр элемента 28 сравнения перемещается в верхнее положение, золотник 25 возвращается в нейтральное (среднее) положение, и отключается привод тележки 2.

В горизонтальной плоскости следящее устройство работает аналогично.

Автоматическая компенсация ухода конца манипулятора от контрольной плоскости (прямая MoNo) при заданной длине хода автопо10 грузчика позволяет бурить шнуры заданной глубины, т. е. донышки всех шпуров будут располагаться в одной плоскости (прямая M>N>).

Это обеспечивает прямолинейность поверхности забоя выработки.

Предмет изобретения

Автоматизированная бурильная установка, 20 содержащая тележку с приводом, включенным в сеть питания через реверсивный золотник, стреловидный манипулятор с рабочим органом и датчики перемещений, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения прямолинейности за25 боя выработки, она снабжена пневматическим дифференциальным мостом, составленным из пневмопотенциометрических функциональных датчиков угловых перемещений манипулятора и линейного пневмопотенциометрического дат30 чика перемещений тележки, реверсивный золотник привода которой с помощью элементов сравнения включен в диагональ моста.

ЗО1434

Фиг. Г

Составитель 3. Черняк

Техред Л. Я. Левина Корректор Е. В. Исакова

Редактор М. В, Макарова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1962!9 Изд. № 842 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, K-35, Раушская паб., д. 4)5

Автоматизированная бурильная установка Автоматизированная бурильная установка Автоматизированная бурильная установка 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано при бурении нефтяных и газовых скважин
Наверх