SU1523651A1 - Гидропривод буровой установки - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к горной промышленности, в частности к гидроприводу буровых установок. Бурова  установка обладает повышенной производительностью при снижении утомл емости оператора за счет обеспечени  автоматического управлени  подачей. Гидропривод буровой установки содержит гидроцилиндры подачи /ГЦП/ 4, первый 5, второй 6 и электроуправл емый 7 распределительные механизмы, управл емый обратный клапан 8 и регул тор 11 усили  подачи. Подводы 18 и 24 механизма 5 сообщены соответственно с первой напорной 16 и сливной 23 магистрал ми. Отводы 28 и 32 механизма 5 сообщены соответственно с подводами 29 и 33 механизма 6. Отвод 32 сообщен с полостью 31 ГЦП 4. Подводы 22 и 25 механизма 7 сообщены соответственно с второй напорной 19 и сливной 23 магистрал ми, а отводы 34 и 38 - с полост ми 31 и 37 ГЦП 4. Подвод, отвод и полость управлени  35 клапана 8 сообщены соответственно с отводом 39 механизма 6 и полост ми 37 и 31 ГЦП 4. Регул тор 11 св зан с второй напорной магистралью 19 и выполнен в виде электроуправл емого переливного клапана. При управлении клапаном регул тора 11 и механизма 7 от микропроцессорной системы можно автоматически измен ть как величину усили  развиваемого ГЦП 4, так и его направление. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

28 и 32 механизма 5 - соответственно с подводами 29 и 33 механизма 6. Отвод 32 сообщен с полостью 31 ГЦП 4. Подводы 22 и 25 механизма 7 сообщены соответственно с второй напорной 19 и сливной 23 магистрал ми, а отводы 34 и 38 - с полост ми 31 и 37 ГЦП 4. Подвод, отвод и полость управлени  35 клапана ё сообщены соответственно с отводом 39 механизма

6 и полост ми 37 и 31 ГЦП 4. Регул тор 11 св зан с второй напорной магистралью 19 и выполнен в виде

электроуправл емого переливного клапана . При управлении клапаном регул тора 11 и механизма 7 от микропроцес сорной системы можно автоматически измен ть как величину усили  развиваемого . ГЦП 4, так и его направление . 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относитс  к горной промьшшенности, а именно к гидроприводу буровых установок.

Цель изобретени  - повышение производительности установки за счет обеспечени  автоматического управлени  подачей.

На чертеже представлена функциональна  схема гидропривода.

Гидравлический привод буровой установки содержит насос 1 дл  выполнени  спуско-подъемных операций,насос 2 дл  обеспечени  подачи, бак 3, гидроцилиндр 4 двухстороннего действи  дл  привода механизма подачи, первый и второй распределительные механизмы 5 и 6 с ручным управлением , электроуправл емый распределительный механизм 7 с электромагнитным управлением управл емый обратный клапан 8, предохранительно-переливной клапан 9 непр мого действи  с каналом 10 дистанционного управлени , регул тор усили  подачи, выполненный в виде переливного клапана 1 1 с.пропорциональным электроуп- равленйем, предохранительный клапан 12, регулируемый дроссель 13, обратные клапаны 14 и 15.

Гидравлический привод содержит также первую напорную магистраль 16, соедин ющую насос 1 с подводом 17 предохранительного переливного клапана 9 и через обратный клапан 14 с подводом 18 распределительного механизма 5, вторую напорную.магистраль 19, соедин ющую насос 2 с подводом 20 предохранительного клапана 12, с подводом 21 переливного клапана 11 и ерез обратный клапан 15 с подводом 22 распределительного механизма 7, сливную магистраль 23, соедин ющую подвод 24 распределительного механизма 5 и подвод 25 распределительного механизма 7 с баком 3, и гидролинию 26, соедин ющую канал 10 через дроссель 13 с баком 3. Кроме того,гидропривод содержит

0 гидролинию 27, соедин ющую рабочий отвод 28 распределительного механизма 5 с подводом 29 распределительно- го механизма 6, гидролинию 30, соедин ющую поршневую полость 31 гид5 роципиндра 4 с рабочим отводом 32 распределительного механизма 5, с подводом 33 распределительного механизма 6, с рабочим отводом 34 распределительного механизма 7 и каме0 рой 35 управлени  управл емого обратного клапана 8, гидролинию 36, соедин ющую штоковую полость 37 гидроцилиндра 4 с рабочим отводом 38 распределительного механизма 7

5 и через управл емый обратный клапан 8 с рабочим отводом 39 распределительного механизма 6. Подвод и отвод обратного клапана 8 сообщены соответственно с отводом 39 и по0 лостью 37. Распределительный ме- ханиз 5 вьтолнён таким образом, что :в среднем положении соедин ет подводы 18, 24 и рабочие отводы 28, 32 между собой.

5

Пздропривод работает, следующим образом .

В исходном положении, когда насосы не работаютj все элементы гидро-« и привода занимают положение, изображенное на чертеже, причем электромагнит переливного клапана 11 обесточен . .

При включении насосов рабоча  жидкость нагнетаетс  насосом 1 через обратный клапан 14 и распределительный механизм 5, а рабоча  жидкость, нагнетаема  насосом 2, через .переливной клапан 11 поступает в бак.При

этом в напорных магистрал х 16 и 19 устанавливаетс  минимальное давление.

При бурении, а также при медленном подъеме и опускании распределительные механизмы 5 и 6 устанавливаютс  в левую позицию, а дроссель 13 открываетс  полностью. В напорной гидролинии 17 при этом устанавливаетс  давление, определ емое настройкой основной пружины предохранительного клапана 9. Это давление несколько превьшает минимальное давление полной разгрузки насоса 1 (средн   позици  распределительного механизма 5) .

При бурении с нагрузкой, необходимом в том случае, когда вес .колонны бурильных труб меньше требуемого осевого усили  на инструмент,а также при медленном опускании рабочего инструмента распределительный механизм 7 устанавливаетс  в левую позицию . При этом штокова  полость 37 гидроцилиндра 4 через гидролинию 36 и распределительный механизм 7 соедин етс  с напорной магистралью 19 насоса 2, а поршнева  полость 31 через гидролинию 30, распределительный механизм 7 и сливную магистраль 23 - с баком 3. При бурении на элек- тромагнит переливного клапана 11 подаетс  электрический сигнал, в соответствии с которым устанавливаетс  давление в напорной магистрали 19, а следовательно, ив штоковой полости 37 гидроцилиндра 4. Усилие на штоке гидррщшиндра 4, создаваемое этим давлением, сзтмиру сь с весом колонны бурильных труб, создает требуемое осевое усилие на инструмент.

При бурении, когда вес колонны равен требуемому осевому усилию на инструмент, а также при медленном опускании электромагнит переливного клапана 11 обесточиваетс , в напорной магистрали 19 и штоковой полости 37 гвдроцилиндра 4 устанавливаетс  минимальное давление. Колонна бурильных труб с рабочим инструментом движетс  вниз под собственным весом. Насос 2 лишь подпитывает што- ковую полость 37.

При бурении с разгрузкой, необходимом в том случае, когда вес коонны бурильных труб больше требуемого осевого усили  на инструмента , а также при медленном подъеме аспределительный механизм 7 пере0

0

5

ключаетс  в правую позицию. При этом поршнева  полость 31 гкдрохщлиндра 4 через гндролинию 30 и распределительный механизм 7 соедин етс  с напорной магистралью 19 насоса 2, а штокова  полость 37 через гидролинию 36, распределительный механизм 7 и сливную магистраль 23 - с баком 3. При бурении на электромагнит переливного клапана 11 подаетс  электрический сигнал, в соответствии с которым устанавливаетс  давление в напорной магистрали 19 с насоса 2 и поршневой полости 31 гидроцилиндра 4. Усилие на штоке гидродилиндра 4, создаваемое этим давлением, вычита сь из веса колон- нь бурильных труб, создает требуемое осевое усилие на инструменте. При медленном подъеме колонны бурильных труб с рабочим инструментом на электромагнит переливного клапана 11 подаетс  электрический сигнал, в соответствии с которым в поршневой полости 31 гидроцилиндра 4 устанавливаетс  давление, позвол ющее создать на штоке усилие, преёышаю- щее вес колонны. Измен   ток в обмотке пропорционального электромаг- .нита переливного клапана 11, можно регулировать скорость подъема.

При управлении переливным клапаном 11 и распределительным механизмом 7 от бортовой микропроцессорной системы в процессе бурени  можно автоматически мен ть как осевое усилие на инструменте, так и режим бурени  (с нагрузкой либо разгруз- -кой). При нормальном и быстр ом подъеме , а также при нормальном и быстром опускании рабочего инструмента распределительный механизм 7 устанавливаетс  в среднюю позицию, электромагнит переливного клапана 11 обесточиваетс , и в напорной гидролинии 19 насоса 2 устанавливаетс  минимальное давление. I

0 При нормальном и быстром подъеме рабочего инструмента дроссель 13 прикрьюаетс ,

При нормальном подъеме распределительные механизмь 5 и 6 устанавливаютс  в левую позицию. Поршнева  полость 31 гидроцилиндра 4 и камера 35 управлени  управл емого обратного клапана 8 через гидролинию 30 и распределительный механизм 5„ соеди

0

5

0

5

5

1НЯЮТСЯ с напорной магистралью .16 насоса t, а штокова  полость 37 через гидролинию 36, управл емый обратный клапан 8, гидролинию 39, распределительный механизм 6, гидролинию 27,- распределительный механизм 5, сливную магистраль 23 - с баком 3. Скорость подъема рабочего оборудовани  регулируетс  дросселем 13.

При быстром подъеме распределительный механизм 5 устанавливаетс  в левую позицию, а распределительный механизм 6 - в правую. Поршнева  полость 31 гидроцилиндра 4 через гидролинию 30 и распределительньй механизм 5 соедин етс  с дапорной магистралью 16, а через распределительный механизм 6 гидролинию 39, управл емый обратный клапан 8 и гидро- /1ШШЮ 36 1- со штоковой полостью 37, Таким образом осуществл етс  дифференциальное подключение гидроцилиндра 4. В поршневую полость 31 поступает как рабоча  жидкость нагнетаема  насосом, так и рабоча  жид- кость, вытесн ема  из штоковой полости 37.Скорость подъема рабочего оборудовани  также регулируетс  дросселем 13.

При нормальном опускании бурильной -колонны распределительный механизм 5 устанавливаетс  в правую позицию , распределительньй механизм 6 - в левую, дроссель 13 открываетс  полностью . Напорна  магистраль 16, в которой устанавливаетс  низкое давление , через распределительный механизм 5, гидролинию 27, распределительный механизм 6, гидролинию 39, управл емый обратный клапан 8, гидролинию 36 соедин етс  со штоковой полостью 37 гидродилиндра 4, а поршнева  полость через гидролинию 30, распределительный механизм 5, магистраль 23 соедин етс  с баком 3. Колонна бурильных труб опускаетс  под собственным весом. Насос 1 подпитывает поршневую полость 37.

При быстром опускании рабочего инструмента распределительньй меха-

10

15

20

25

30

35

40

45

зицию и в напорной магистрали 16 устанавливаетс  минимальное давление. Распределительный механизм 6 устанавливаетс  в правую позицию. Поршнева  полость 31 гидрощшиндра 4 через гидролинию 30, распределитель- ный механизм 5 и гидролинию 6 соедин етс  со сливом, а через гидролинию 30, распределительньй механизм 6, гидролинию 39, управл емьй обрат- ньй клапад 8 и гидролинию 36 - со штоковой полостью 37. Таким образом осуществл етс  дифференциальное подключение гидроцилиндра 4, Рабоча  жидкость, вытесн ема  из поршневой полости ЗТ, поступает как s бак 3, так и в штоковую полость 37. Формул аиз об р е т е ни 

Claims (1)

1.Гидропривод буровой установки , включающий гидроцилиндр подачи со штоковой полостью и порщневой полостью, сообщенной с одним из отводов первого распределительного механизма , подводы.которого сообщены соответственно с первой напорной и сливной магистрал ми,а отводы - с под водами имеющего отвод второго распределительного механизма, и вторую напорную магистраль с регул тором усили  подачи, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности установки за счет обеспечени  автоматического

.управлени  подачей, гидропривод снабжен управл емым обратным клапаном и электроуправл емым распределительным механизмом, подводы которого сообщены соответственно с второй напорной и сливной магистрал ми, а отводы - с полост ми гидроцилиндра, причем подвод, отвод и полость управлени  управл емого обратного клапана сообщены соответственно с отводом второго распределительного механизма , штоковой и поршневой полост ми гидроцилиндра.

2,Гидропривод поп,1, отли- .чающийс  тем, что регул тор

усили  подачи выполнен в виде злекнизм 5 устанавливаетс  в среднюю по- 50 трозшравл емого переливного клапана. Редактор Н.Гунько

Составитель Е,Столбцов Техред М.Дидык

Корректор М.Шароши

0

5

0

5

0

5

зицию и в напорной магистрали 16 устанавливаетс  минимальное давление. Распределительный механизм 6 устанавливаетс  в правую позицию. Поршнева  полость 31 гидрощшиндра 4 через гидролинию 30, распределитель- ный механизм 5 и гидролинию 6 соедин етс  со сливом, а через гидролинию 30, распределительньй механизм 6, гидролинию 39, управл емьй обрат- ньй клапад 8 и гидролинию 36 - со штоковой полостью 37. Таким образом осуществл етс  дифференциальное подключение гидроцилиндра 4, Рабоча  жидкость, вытесн ема  из поршневой полости ЗТ, поступает как s бак 3, так и в штоковую полость 37. Формул аиз об р е т е ни 

1.Гидропривод буровой установки , включающий гидроцилиндр подачи со штоковой полостью и порщневой полостью, сообщенной с одним из отводов первого распределительного механизма , подводы.которого сообщены соответственно с первой напорной и сливной магистрал ми,а отводы - с под водами имеющего отвод второго распределительного механизма, и вторую напорную магистраль с регул тором усили  подачи, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности установки за счет обеспечени  автоматического

.управлени  подачей, гидропривод снабжен управл емым обратным клапаном и электроуправл емым распределительным механизмом, подводы которого сообщены соответственно с второй напорной и сливной магистрал ми, а отводы - с полост ми гидроцилиндра, причем подвод, отвод и полость управлени  управл емого обратного клапана сообщены соответственно с отводом второго распределительного механизма , штоковой и поршневой полост ми гидроцилиндра.

2,Гидропривод поп,1, отли- .чающийс  тем, что регул тор

усили  подачи выполнен в виде злекшравл емого переливн

Корректор М.Шароши