RU2265719C1 - Способ управления частотой вращения штанги бурильных установок вращательного действия - Google Patents

Способ управления частотой вращения штанги бурильных установок вращательного действия Download PDF

Info

Publication number
RU2265719C1
RU2265719C1 RU2004122342/03A RU2004122342A RU2265719C1 RU 2265719 C1 RU2265719 C1 RU 2265719C1 RU 2004122342/03 A RU2004122342/03 A RU 2004122342/03A RU 2004122342 A RU2004122342 A RU 2004122342A RU 2265719 C1 RU2265719 C1 RU 2265719C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
speed
drilling
microprocessor
drilling machine
optimal
Prior art date
Application number
RU2004122342/03A
Other languages
English (en)
Inventor
Н.И. Сысоев (RU)
Н.И. Сысоев
С.Г. Мирный (RU)
С.Г. Мирный
С.Ю. Громов (RU)
С.Ю. Громов
С.В. Сладков (RU)
С.В. Сладков
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский Государственный Технический Университет (Новочеркасский Политехнический Институт)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский Государственный Технический Университет (Новочеркасский Политехнический Институт) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский Государственный Технический Университет (Новочеркасский Политехнический Институт)
Priority to RU2004122342/03A priority Critical patent/RU2265719C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2265719C1 publication Critical patent/RU2265719C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

Изобретение относится к бурению шпуров, а именно к управлению частотой вращения штанги бурильных установок вращательного действия при бурении шпуров. Техническим результатом является повышение надежности и точности управления частотой вращения штанги бурильных установок. Способ заключается в том, что в процессе бурения управление частотой вращения осуществляется с помощью сервопривода, управляемого микропроцессором, на основании сигналов, поступающих с датчиков частоты вращения и скорости подачи. Причем управление осуществляют в два этапа: на первом этапе плавно изменяют частоту вращения резца от 50 до 700 мин-1 и определяют оптимальное значения частоты вращения, соответствующее максимальной скорости бурения с помощью микропроцессора, управляющего сервоприводом, на втором этапе устанавливают оптимальную частоту вращения резца для вращателя бурильной установки с помощью сервопривода, управляемого микропроцессором. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относится к бурению шпуров, а именно к управлению частотой вращения штанги бурильных установок вращательного действия при бурении шпуров в горных породах средней крепости и крепких.
Известен способ управления частотой вращения штанги (см. Малевич Н.А. Горнопроходческие машины и комплексы. М.: Недра, 1980. - 384 с.) который заключается в том, что в процессе бурения осуществляется бесступенчатое регулирование частотой вращения штанги за счет применения гидромотора постоянной производительности и регулируемого гидронасоса, управляемого оператором по показаниям манометра, установленного в системе "регулируемый насос - гидромотор". Недостатком данного способа управления является то, что управление осуществляется на основе квалификации оператора основанной на субъективной оценке эффективности работы бурильной установки.
Известен также способ управления частотой вращения штанги (см. Загороднюк В.Т. Автоматизация самоходных бурильных установок. - Ростов-на-Дону: изд-во РГУ, 1975. - 208 с.) принятый нами в качестве прототипа, который заключается в том, что в процессе бурения управления частотой вращения штанги осуществляется на основе сигналов, поступающих с датчиков частоты вращения и крутящего момента на делительное устройство, в котором установлены потенциометры обратной связи, воспроизводящие оптимальные кривые компаундирования. Сигнал рассогласования со считывающих устройств поступает на сервопривод, регулирующий частоту вращения штанги для уничтожения данного рассогласования.
Однако этот способ имеет существенный недостаток, который не позволяет осуществить работу бурильной установки в режиме бурения, близком к оптимальному. Кривые компаундирования были получены на основе статистической обработки значительного количества результатов экспериментальных данных при исследовании режимов бурильных установок с резцами одной конструкции (РП-7), и применение кривых для согласования настройки на оптимальные режимные параметры бурильной установки с другими типами резцов, на наш взгляд, становится весьма проблематично.
Изобретение направлено на повышение надежности и точности управления частотой вращения штанги бурильных установок вращательного действия за счет того, что управление осуществляется в два этапа: на первом этапе плавно изменяют частоту вращения резца от 50 до 700 мин-1 и определяют оптимальное значения частоты вращения, соответствующее максимальной скорости бурения с помощью микропроцессора, управляющего сервоприводом, на втором этапе устанавливают оптимальную частоту вращения штанги для вращателя бурильной установки с помощью сервопривода, управляемого микропроцессором. Причем в процессе бурения оба этапа периодически повторяются по мере затупления бурового резца.
На фиг.1 изображен алгоритм управления частотой вращения буровой штанги.
На фиг.2 изображен алгоритм работы микропроцессора по определению максимальной скорости бурения.
На фиг.3 изображена схема бурильной установки, позволяющая реализовать данный способ управления частотой вращения.
Способ управления частотой вращения штанги 1 бурильной установки вращательного действия, заключающийся в том, что в процессе бурения управление частотой вращения осуществляется с помощью гидромотора 2 и регулируемого гидронасоса 3 сервопривода 4, управляемого микропроцессором 5 на основании сигналов, поступающих с датчиков частоты вращения 6, и скорости подачи 7, причем управление осуществляют в два этапа: на первом этапе микропроцессор 5 дает команду сервоприводу 4 плавно изменить частоту вращения резца от 50 до 700 мин-1 с помощью гидронасоса 3 и гидромотора 2 в течение интервала времени Δt. Во время этой процедуры микропроцессор 5 на основе сигналов с датчиков 6 и 7 определяет оптимальное значения частоты вращения. На втором этапе микропроцессор 5 с помощью сервопривода 4, управляя гидронасосом 3 и гидромотором 2, устанавливают оптимальную частоту вращения штанги 1 для вращателя бурильной установки 8 и бурильная установка работает в установленном режиме более продолжительный интервал времени ti, чем Δt. В процессе бурения оба этапа периодически повторяются по мере затупления бурового резца. Соотношение периодов определения оптимальной частоты вращения Δt к периоду установленного режима ti бурения 1:5.

Claims (2)

1. Способ управления частотой вращения штанги бурильной установки вращательного действия, заключающийся в том, что в процессе бурения управление частотой вращения осуществляется с помощью сервопривода, управляемого микропроцессором на основании сигналов, поступающих с датчиков частоты вращения, и скорости подачи, отличающийся тем, что управление осуществляют в два этапа: на первом этапе плавно изменяют частоту вращения резца от 50 до 700 мин-1 и определяют оптимальное значения частоты вращения, соответствующее максимальной скорости бурения, с помощью микропроцессора, управляющего сервоприводом, на втором этапе устанавливают оптимальную частоту вращения резца для вращателя бурильной установки с помощью сервопривода, управляемого микропроцессором.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в процессе бурения оба этапа периодически повторяются по мере затупления резца.
RU2004122342/03A 2004-07-20 2004-07-20 Способ управления частотой вращения штанги бурильных установок вращательного действия RU2265719C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004122342/03A RU2265719C1 (ru) 2004-07-20 2004-07-20 Способ управления частотой вращения штанги бурильных установок вращательного действия

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004122342/03A RU2265719C1 (ru) 2004-07-20 2004-07-20 Способ управления частотой вращения штанги бурильных установок вращательного действия

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2265719C1 true RU2265719C1 (ru) 2005-12-10

Family

ID=35868706

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004122342/03A RU2265719C1 (ru) 2004-07-20 2004-07-20 Способ управления частотой вращения штанги бурильных установок вращательного действия

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2265719C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11033946B2 (en) * 2013-09-11 2021-06-15 Stolle Machinery Company, Llc Actuator with variable speed servo motor for redraw assembly

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЗАГОРОДНЮК В.Т., Автоматизация самоходных бурильных установок, Ростов-на-Дону, РГУ, 1975, с.208. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11033946B2 (en) * 2013-09-11 2021-06-15 Stolle Machinery Company, Llc Actuator with variable speed servo motor for redraw assembly

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8939234B2 (en) Systems and methods for improving drilling efficiency
CA3035986C (en) Method and construction apparatus for working the soil
RU2442873C2 (ru) Управление наклонно-направленным бурением с использованием регулируемого вращения долота
CA3025185C (en) System and method for controlling a drilling machine
CA2891740C (en) Drill string oscillation methods
CA2964876C (en) Hybrid mechanical-laser drilling equipment
CA2700258A1 (en) Directional drilling control
US20070256863A1 (en) Directional drilling control
CN105041210A (zh) 基于滑动导向钻井闭环控制的钻机系统及钻井方法
WO2009062725A2 (en) Methods of drilling with a downhole drilling machine
CN111878055B (zh) 钻头钻速的控制系统以及控制方法
CA2975051A1 (en) Method, system and computer-readable medium for automatically controlling a drilling operation
RU2265719C1 (ru) Способ управления частотой вращения штанги бурильных установок вращательного действия
RU2014126339A (ru) Способ управления скважинной операцией
AU2006216123B2 (en) A method and system for controlling an excavating apparatus
WO2005121506A9 (en) Method and system for collaring
US11802473B2 (en) Methods, systems, and media for controlling a toolface of a downhole tool
CA3236736A1 (en) Methods, systems, and media for controlling a toolface of a downhole tool
CN116241230A (zh) 一种钻锚过程的控制系统、方法、电子设备及存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060721