SU1381427A1

SU1381427A1 - Устройство дл управлени буровым станком

Info

Publication number: SU1381427A1
Application number: SU864066772A
Authority: SU
Inventors: Валентин Федорович Калиниченко; Григорий Михайлович Моня; Леонид Иванович Ольховик
Original assignee: Научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт автоматизации черной металлургии; Научно-Производственное Объединение "Днепрчерметавтоматика"
Priority date: 1986-04-07
Filing date: 1986-04-07
Publication date: 1988-03-15

Abstract

Изобретение относитс к системам автоматического управлени бурением и может быть применено, в частности, на буровых станках дл бурени взрывных скважин шарошечными долотами при открытых разработках месторождений на карьерах. Целью изобретени вл етс повышение произво- дитетьности бурени за счет ускорени вспомогательных операций управлени буровым станком. Устройство содержит блок привода бурового станка, датчик усили на долото , датчик зашламовывани долота, датчики верхнего и нижнего положений штанги, датчик вибраций, три элемента задержки, одиннадцать элементов И, три элемента НЕ, блок пам ти, два элемента ИЛИ, блок задани режимов, дешифратор и блок привода врашени бурового станка. Сущность изобретени заключаетс в реализации такой логики включени приводов, котора обеспечивает уменьшение времени вспомогательных операций. 1 ил. с (Л

Description

со 00

ю

Изобретение относитс к системам автоматического управлени процессом бурени и может быть применено, в частности, на буровых станках дл бурени взрывных скважин шарошечными долотами при открытых разработках месторождений на карьерах.

Цель изобретени - повышение производительности бурени путем ускорени вспомогательных операций управлени буровым станком.

На чертеже представлена структурна схема устройства управлени буровым станком .

Устройство содержит блок 1 привода бурового станка, датчик 2 усили на долото, датчик 3 зашламовывани долота, датчик верхнего 4 и нижнего 5 положений штанги, датчик 6 вибраций, первый 7, второй 8 и третий 9 элементы задержки, первый 10, второй 11, третий 12 и четвертый 13 элементы И, первый 14, второй 15 и третий 16 элементы НЕ, блок 17 пам ти, первый 18 и второй 19 элементы ИЛИ, блок 20 задани режимов , дешифратор 21, который содержит п тый - одиннадцатый 22-28 элементы И и первый - седьмой 29-35 ключевые элементы и блок 36 привода вращени бурового станка.

Блок 36 привода вращени бурового станка представл ет собой агрегат типа ТЕЗ- 160/460Р и предназначен дл управлени электродвигателем вращател бурового станка.

Блок 1 привода бурового станка представл ет собой набор пускателей и электромагнитов золотников гидрораспределителей бурового станка благодар включению которых в определенной последовательности осуществл ютс рабочий режим (бурение) и вспомогательные операции (подъем и спуск бурового снар да).

Блок 17 пам ти представл ет собой последовательное соединение непрерывного запаздывающего элемента (типа апериодического звена) и релейного выхода с инвертором по второму выходу.

Блок 20 задани режимов предназначен дл управлени блоком 36 привода вращени бурового станка в зависимости от сигнала , поступающего от датчика 6 вибрации и состоит из усилител -интегратора, усилител переменного напр жени и усилител посто нного тока. Сигнал с датчика 6 вибрации поступает на второй вход блока 20 задани режимов, интегрируетс , усиливаетс и поступает на блок 36 привода вращени бурового станка дл уменьшени скорости вращени долота пропорционально сигналу с датчика 6 вибрации. При наличии сигнала с выхода второго 19 элемента ИЛИ на выходе блока 20 сигнал фиксируетс , в резу; ь- тате чего блок 36 привода вращени бурового станка вырабатывает сигнал на сброс

0

5

0

5

0

5

0

5

оборотов вращател бурового станка до 60 об/мин.

Основные функциональные возможности предлагаемого устройства:

-автоматически устанавливаютс максимально возможное дл данной породы осевое усилие на долото и скорость вращени буровой штанги;

-при прохождении крепкой породы уменьшаетс осевое усилие на долото;

-в случае зашламовывани долота происходит медленный подъем долота при сниженных оборотах и, если причина не устран етс , происходит быстрый подъем долота. В случае исключени причин, вызвавших подъем долота, долото опускаетс и процесс бурени продолжаетс ;

-при возникновении вибрации, превышающей установленный допустимый уровень, подаетс сигнал на уменьшение скорости вращени двигател вращател и после уменьшени вибрации до допустимого уровн устанавливаетс рабочий режим;

-при достижении опорным узлом буровой мачты крайнего верхнего или нижнего положени выключаютс все двигатели бурового станка и включаетс звукова сигнализаци .

Устройство работает следующим образом .

При отсутствии сигнала с датчика 2 дешифратор 21 устанавливает максимально возможное осевое усилие на долото. При по влении сигнала с датчика 2 в системе подачи долота на забой дешифратор 21 уменьшает осевое усилие на долото. Первый элемент 7 задержки необходим дл исключени срабатывани дешифратора 21 на уменьшение осевого усили при кратковременном сигнале с датчика 2. Применение второго 11 элемента И позвол ет уменьшить длительность сигнала на уменьшение осевого усили , т. е. увеличиваетс врем работы станка с максимальным осевым усилием.

Сигнал с пневматического датчика 3 за- п ламовывани долота спуст врем , определ емое вторым В элементом задержки, через третий 12 элемент И подаетс на дешифратор 21, на выходах которого вырабатываетс сигнал, который обеспечивает управление двигател ми подъема (происходит медленный подъем долота), а через второй элемент ИЛИ 19 - на вход блока 20 задани режимов, который выдает cигнaJl на блок 36 привода вращени бурового станка дл уменьшени скорости вращени долота. Исключаетс срабатывание устройства при кратковременном по влении этого сигнала. При исчезновении сигнала с датчика 3 зап1- ламовывани долота медленный подъем долота прекращаетс . Режим медленного подъема расчитан на небольщой подъем даюта и врем подъема определ етс третьим элементом 9 задержки и, если не исчез сигнал с датчика 3 зашламовывани долота, через четвертый 13 элемент И подаетс сигнал на вход дешифратора 21, который обеспечивает режим быстрого подъема долота.

Врем , в течение которого происходит быстрый подъем, запоминаетс блоком 17 пам ти. Сигнал с выхода первого 14 элемента НЕ (при исчезновении сигнала зашламовывани ) через первый 10 элемент И сразу подаетс на вход дешифратора 21, который обеспечивает режим быстрого опускани долота. Происходит быстрый спуск в течение времени, равного быстрому подъему и возобновл етс бурение.

Датчики верхнего 4 и нижнего 5 положений штанги располагаютс вверху и внизу буровой мачты и служат дл контрол нижнего и верхнего крайних положений опорного узла бурового станка. Любой из сигналов с их выходов выключает все двигатели бурового станка, и срабатывает звукова сигнализаци , вызыва машиниста дл управлени станком, и одновременно уменьшаетс скорость вращени долота.

Сигнал с датчика 6 вибрации поступает на блок 20 задани режимов работы, который выдает сигнал на уменьшение скорости йраш,ени долота пропорционально сигналу с датчика 6 вибрации начина с некоторого допустимого значени . При выходе бурового станка из режима сильных вибраций поддерживаетс максимально возможна скорость вращени долота.

В отличие от прототипа буровой станок возвращаетс в режим активного бурени сразу после устранени причин, вызвавших по вление сигналов с датчиков. В результате повышаетс производительность бурового станка, уменьшаетс потребление электроэнергии и износ оборудовани .

Предлагае.мое устройство может быть установлено на буровых станках типа СБШ-250 МН, СБШ-320 и др. Экономический эффект при использовании предлагаемого устройства достигаетс за счет уменьшени времени бурени скважины.

Claims

Формула изобретени

Устройство дл управлени буровым станком , содержащее блок привода станка и блок привода вращени бурового станка, выходы которых вл ютс соответственно первым и вторым выходами устройства, датчики верхнего и нижнего положений штанги , датчик вибраций, три элемента задерж0

5

0

5

0

5

0

5

0

ки, первый элемент И, первый элемент ПЕ, блок пам ти, первый элемент ИЛИ, блок задани режимов и дещифратор, выходы которого соединены с соответствующими входами блока привода бурового станка, датчики верхнего и нижнего положений штанги соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента , выход которого соединен с входом включени дешифратора, датчик вибраций соединен с входом блока задани режимов, выход которого соединен с входом блока привода врашени бурового станка, выход первого элемента ПЕ и выход блока пам ти соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента И, отличающеес тем, что, с целью повышени производительности бурени за счет ускорени вспомогательных операций управлени буровым станком , дополнительно введены датчик усили на долото, датчик зашламовывани долота, второй, третий и четвертый элементы И, второй и третий элементы НЕ и второй элемент ИЛИ, датчик усили на долото соединен с входом второго элемента И и входом первого элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с входом дешифратора «Управление усилием на долото , датчик зашламовывани долота соединен с первыми входами первого элемента НЕ, четвертого элемента И, третьего элемента И, входом элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен с входом второго эле.мента ИЛИ, входом третьего элемента задержки, вторым входом дешифратора «Управление подъемом и входом второго элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом дешифратора «Управление подъемом, выход третьего элемента задержки соединен с вторым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с входом дешифратора «Управление подъемом долота , вторы.м входом второго элемента ИЛИ и входом блока пам ти, второй выход которого соединен с первым входом управлени быстрым опусканием датота, выход первого элемента И соединен с вторым входом дешифратора «Быстрое опускание долота и третьим входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом блока задани режимов, выход первого эле.мента ИЛИ соединен с четвертым входом второго элемента ИЛИ и через третий элемент НЕ - с входом дешифратора «Опорный сигнал .