SU1286749A1 - Устройство дл контрол работы бурильной трубы - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к буровой технике и позвол ет с высокой надежностью контролировать режим движени  бурильной трубы (БТ) путем обеспечени  контрол  осевого и окружного перемещени  БТ относительно захвата . В корпусе 8 буровой установлены преобразователи перемещени  (ГШ) 7 и 10 захвата и БТ 3. Через К npuBodtj мемнизма U) to 00 вд li QD

Description

соотв. формирователи 11 и 12 импульсов ПП 10 и 7 подключены к входам фазометра 13. Выход формировател  12 подключен к блоку управлени  (БУ) 14 Фазометры 13 и БУ 14 через ключ 16 подключены к компараторам (к) 17 и 18. Второй выход БУ 14 через импульс ный источник 15 штока соединен с установленным в корпусе 8 диаметрально противоположно ПП 10 элементом 9 намагничивани . Он наносит на поверх ность БТ 3 метки при ее движении.

86749

Уровень срабатывани  К 17, соответствующий сдвигу фаз между импульсами ПП 7 и 0, меньше уровн  срабатьша- ни  К 18. При осевом проскальзывании БТ 3 относительно ротора 5 буровой импульсы на выходе ПП 10 исчезают. На выходе фазометра 13 напр жение максимально и К 17 и 18 вьщают команду на увеличение усили  зажима или на отключение привода ротора буровой 5 . 1 з.п. 1Ф-ЛЫ, 4 ил.

1

Изобретение относитс  к буровой технике и может быть использовано дл  автоматизации процесса бурени .

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности контрол  режима движени  бурильной трубы путем .обеспечени  контрол  осевого и окружного перемещени  трубы относительно захвата.

На фиг.. 1 представлено устройство , общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, J; на фиг. 3 - структура фазометра; на фиг. 4 - амплитудно-фазова  характеристика фазометра

Устройство содержит статор 1, ротор 2, охватывающий бурильную трубу 3, св занный со статором 1 опорами вращени  4. Ротор 2 жестко закреплен с ротором 5 буровой, на наружной поверхности ротора 2 выполнен выступ 6 дл  взаимодействи  с индуктивным преобразователем 7 перемещени  захвата относительно корпуса, жестко св занным с неподвижным корпусом 8 буровой. Устройство дополнительно снабжено элементом намагничивани  9 и вторым индуктивным преобразователем перемещени  бурильной трубы 10, расположенными диаметрально противо- положно в плоскости перпендикул рной бурильной трубе 3 и закрепленными на статоре 1 дл  взаимодействи  соответственно с поверхностью бурильной трубы и магнитной меткой на по- верхности бурильной трубы 3.

Выходы индуктивных преобразователей 7 и 10 соединены соответственно через формирователи импульсов 11

0 5 0 35

и 12 с входами фазометра 13, при этом выход формировател  12 ивдуктив- ного преобразовател  7 соединен также с входом блока 14 управлени , один выход которого через импульсный источник 15 тока соединен с элементом 9 намагничивани , а другой - с управ- л ющим входом ключа 16, на вход которого подаетс  сигнал от фазометра 13, а к выходу подключены компараторы 17 и 18. Компаратор 17 1-го уровн  с меньшим уровнем настройки сигнала соединен с приводом механизма зажима бурильной трубы и сигнализацией (не показаны), а компаратор 18 2-го уровн  с большим уровнем настройки выходного сигнала соединен с приводом вращени  ротора буровой и сиг- нализ ацией (не показаны).

Фазометр 13 вьтолнен на четырех дискретных элементах: 19 исключающее ИЛИ, 20 триггер, 21 и 22 элементы И-НЕ, а также операционных усилителей 23 и 24.

Устройство работает следующим образом .

После установки свечи буровых труб 3, зажима последних в роторе 5 и включени  привода вращени  буровой с индуктивного преобразовател  7 через формирователь 12 начинают поступать импульсы на фазометр 13 и блок

14управлени . При приходе первого импульса от формировател  12 блок 14 управлени  синхронно с импульсом формировател  12 вырабатьшает команду

на включение импульсного источника

15тока, подключенного к элементу 9

намагничивани , что приводит к нанесению магнитной метки на новерхность бурильной трубы 3, После этого блок 14 управлени  подает команду на управл ющий вход ключа 16 и открывает его.

Индуктивный преобразователь 10 начинает считывать нанесенную магниТ ную метку, а формирователь 11 выдавать импульсы при прохождении магнитной метки через рабочую зону индуктивного преобразовател  10. Фазометр I3, принима  на входы импульс ные сигналы индуктивных преобразователей 7 и 10 через формирователи 11

и 12, вьщает через ключ 16 аналоговый сигнал, пропорциональный сдвигу фаз между импульсами от формирователей 11 и 12. Компараторы 17 и 18 настраиваютс  на разные уровни сра- батьшани , которые соответствуют определенным сдвигам фаз между импульсами от индуктивных преобразователей 7 и 10, причем уровень срабатывани  компаратора 17 меньше уровн  сраба- тьшани  компаратора 18. Это обеспечивает то, что при установленных разных урдвн х срабатывани  компараторов 17 и- 1В и благодар  линейной амплитудно-фазовой характеристике фазометра 13 фиг.4), в диапазоне от 11 до IT проворота бурильной трубы 3 относительно ротора 5 можно задавать последовательные команды: вначале на увеличение зажима труб от компаратора 17, затем на останов привода ротора 5 от компаратора-18. Например, команда на увеличение приима задаетс  при относительном проскальзывании ротора 5 и бурильной трубы 3 на угол 20 , а команда на

останов привода ротора и включение сигнализации при дальнейшем относительном проскальзывании, например, о угла в 300 .

Фазометр 13 работает следующим образом.

На первый и второй входы фазометра 13 подаютс  импульсы одинаковой частоты, СДВИГ фаз между которыми определ ет величину среднего значени  напр жени  на выходе вычитающего усилител  23. Амплитудно-фазова  характеристика на его выходе - разнопол рна . Дл  получени  одно- пол рной характеристики, необходимой дл  обеспечени  работы устройства с начальным сдвигом между им5

867494

пульсами, равными 1Г , и фильтрации импульсного напр жени  с выхода усилител  23 предусмотрен интегратор с элементами R и С и смещением вы- ходного напр жени .

Результирующа  амплитудно-фазова  характеристика фазометра (фиг,4} обеспечивает простую настройку установок компараторов 17 и 18 в полоШ жительной зоне напр жений с диапазоном фаз от - IT до li .

Реализаци  схемы фазометра (фиг.З) обеспечивает при исчезновении импульсов по первому входу максималь15 ное выходное напр жение. Это значит, что при осевом проскальзьшании бурильной трубы 3 относительно ротора 5, которое приводит к исчезновению импульсов от индуктивного преобразо0 вател  10, считьшающего магнитную метку, напр жение на выходе фазометра принимает максимальное значение, что обеспечивает срабатьшание. компараторов 17 и 18 и выдаче команд на увеличение усили  зажима или остановку привода ротора 5 буровой и сигнализацию .

Таким образом, обеспечиваетс  надежный контроль режима движени  бу0 рильных труб относительно зажимных устройств и, следовательно, повышение надежности работы буровой, а также своевременное поступление сигналов о повышении нагрузки на буриль5 ный инструмент, что позвол ет своевременно прин ть меры дл  снижени  нагрузок и исключени  прихвата бурильных труб и инструмента.

Claims (1)

1. Устройство дл  контрол  работы бурильной трубы, содержащее преобразователь перемещени  захвата относис тельно корпуса буровой, приводы механизмов зажима и перемещени  захвата , отличающеес  тем, что, с целью повьшени  надежности контрол  режима движени  бурильной

Q трубы путем обеспечени  контрол  осевого и окружного перемещени  трубы относительно захвата, оно снабжено установленным в корпусе буровой преобразователем перемещени  бурильной

трубы, элементом намагничивани , первым и вторым формировател ми импульсов , ф-чзометром, электронным клю- чем, блоком управлени , импульсным источником тока, первым и вторым комBxffff/

Вход2

Физ.З

-UA

(оад

Фиг. if