Регулятор подачи буровой машины

 

(n>926269

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИЯЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6)) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 180679 (21) 2784359/22-03 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 070582. Бюллетень НО17

Р1} М. Кл.з

Е 21 С 5/04

Государственный комитет.

СССР по делам изобретений и открытий

Р }УЯК 622.246. .056:622.243. .923 (088.8) Дата опубликования описания 070582 (72) Автор изобретения

В. С. Поздн яков

Ворошиловградский машиностроитепьный ин (71) Заявитель (54) РЕГУЛЯТОР ПОДАЧИ БУРОВОЙ МАШИНЫ

Изобретение относится к горной промыаленности и мажет быть использовано при бурении взрывных шпуров и скважин . 5

Известен регулятор подачи буровой машины, содержащий трансформатор тока, первичная обмотка которого включена в цепь статора двигателя режущего инструмента, а вторичная через 10 регулируемый потенциометр, выпрямитель, дифференцирующий контур и усилитель соединена с исполнительным двигателем, регулирующим давление в гидроцилиндре подачи буровой машины, датчик производительности которой связан механически с движкам регулируемого потенциаметра fl).

При,изменении условий бурения (крепость, износ инструмента) работа известного устройства в оптимальном режиме будет иметь случайный характер. кроме того, регулятору присущи низкая точность и неудовлетворительное качество регулирования.

Известен также регулятор подачи буровой машины, содержащий трансформатор тока, первичная обмотка которого включена в цепь статора двигателя режущего инструмента, датчик нагрузки, функциональный преобразователь, ко входу которого подключен выход выпрямителя трансформатора тока, сумматор, усилитель и исполнительный привод (2) .

Известный регулятор не обеспечивает эффективного процесса бурения, так как позволяет реализовать только заданный закон регулирования. Это снижает производительность буровой машины.

Цель изобретения — повьыение производительности буровой машины.

Поставленная цель достигается тем, что Функциональный преобразователь на входе снабжен блоком деления, причем выход датчика нагрузки подключен непосредственно к сумматору и к второму входу Функционального преобразователя.

На чертеже представлена блок-схема регулятора подачи буровой машины.

Резервуар 1 с маслом связан через шестеренчатый насос 2 с силовыми гидроцилиндрами 3, осуществляющим пере» мещение буровой штанги 4. Вращение буровой штанги осуществляется через редуктор 5 с помощью двигателя 6. В цепь статора двигателя режущего инструмента включена первичная обмотка трансформатора тока 7, вторичная об92б269

Формула из обретен и я

35 Регулятор подачи буровой машины, содержащий трансформатор тока, первичная обмотка которого включена в цепь статора двигателя режущего инструмен- та, датчик нагрузки, функциональный щ преобразователь, к входу которого подключен выход выпрямителя трансформатора тока, сумматор, усилитель и исполнительный привод, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения производительности буровой машины, функциональный преобразователь на входе снабжен блоком деления, причем выход датчика нагрузки подключен непосредственно к сумматору и к второму входу функционального преобразовано теля. мотка которого через выпрямитель 8 соединена с одним иэ входов блока 9 деления, а ко второму входу подключен выход датчика 10 нагрузки, встроенного в гидроцилиндры 3 подачи буровой машины. Выход блока 9 деления связан с входом функционального преобразователя 11, выход которого подключен к входу последовательно соединенных сумматора 12, фазочувствительного усилителя 13, исполнительного привода 14 и переливного клапана 15.

Устройство работает следующим образом.

При бурении перемещение буровой штанги 4 осуществляется от гидроцилиндров 3, давление в которых ðåгулируется с помощью переливного клапана 15. Датчик забойных параметров (трансформатор 7 тока, выпрямитель

8, датчик .10 нагрузки и блок 9 деления) формирует информацию о состоянии забоя. Таким образом, выходное напряжение с датчика забойных параметров, представляющее собой обобщенный показатель забоя, поступает на функциональный преобразователь 11, который выбирает оптимальное усилие в виде напряжения уставки на выход сумматора

12. В сумматоре 13 это напряжение сравнивается с напряжением обратной связи, поступающим с выхода датчика

10 нагрузки. Рассогласование после сумматора 12 усиливается фазочувствительным усилителем 13 и подается на обмотку управления исполнительного привода 14. Последний изменяет усилие затяжки пружины переливного клапана

15, регулируя тем самым давление в гидроцилиндрах 3 подачи и, как следствие, усилие подачи буровой машины.

Перед забуриванием давление в напорной магистрали равно минимальной величине, момент на валу двигателя б равен моменту холостого тока, в результате величина, равная частному от деления сигнала, пропорционального моменту двигателя, на сигнал, пропорциональный давлению в гидроцилиндрах подачи 3, принимает большое значение. Этому значению соответствует минимальное значение выходного напряжения функционального преобразователя 10, который реализует функцию Р=((), близкую к гиперболе, ограниченную нижним и верхним уровням по оси усилий, соответствующих предельным значениям давления, которые развивает буровая машина. Поэтому вхождение в зону бурения происходит с минимальным усилием подачи, что предотвращает поломку инструмента.

В дальнейшем при бурении происходит самонастройка системы в зависимости от изменяющихся условий бурения. Предположим,что происходит бурение мягкой породы с минимальным значением усилия подачи. При изменении крепости буримой породы происходит уменьшение внедрения резца в породу, что влечет за собой уменьшение момента сопротивления, и, как следствие, уменьшение величины, что приводит к увеличению выходного сигнала, поступающего с функционального.преобразователя 11. В результате сигнал после сумматора 12 увеличивается, что приводит во вращение исполнительный привод 14, который изменяет усилие затяжки пружины переливного клапана 15 в сторону увеличения давления.

Устройство функционирует аналогично и при затуплении инструмента.

При увеличении крепости буримой породы все процессы протекают в обратном порядке.

Таким образом, предлагаемый регулятор буровой машины позволяет автоматически изменить усилие подачи в функции состояния забоя и инструмента, выбирая величину его, близкую к опЗО тимальной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 11?412, кл. E 21 С 5/00, 1954.

2. Авторское свидетельство СССР

9 358409, кл . Е 21 В 19/08, 1970 (прототип) °

926269

Составитель М.Смиттен

Техред М. Гергель Корр ек тор И . Швыд к а я

Редактор A.Êoçoðèç

Филиал ППП Патент, r.Óæãoðoä, Ул;Проектная,4

Заказ 2922/22 Тираж 624 Подпи сн ое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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