RU2026973C1 - Система управления режимом алмазного бурения - Google Patents
Система управления режимом алмазного бурения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2026973C1 RU2026973C1 RU93034083A RU93034083A RU2026973C1 RU 2026973 C1 RU2026973 C1 RU 2026973C1 RU 93034083 A RU93034083 A RU 93034083A RU 93034083 A RU93034083 A RU 93034083A RU 2026973 C1 RU2026973 C1 RU 2026973C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- amplifier
- input
- signal
- output
- power
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Использование: в алмазном бурении геологоразведочных скважин. Сущность изобретения: система управления режимом алмазного бурения содержит гидроцилиндры подачи с регулируемым гидродросселем с обратной связью, установленным в линии слива гидроцилиндров, датчик затрачиваемой мощности, нуль-усилитель, задатчик уровня сравнения с сигналом датчика мощности, блок управления серводвигатель. Сигнал об изменении мощности поступает на вход нуль-усилителя, на второй вход которого подается сигнал с задатчика мощности. На выходе нуль-усилителя появляется сигнал положительной или отрицательной полярности, поступающий на вход блока управления. Последний включает серводвигатель, который уменьшает или увеличивает проходное сечение гидродросселя до тех пор, пока сигнал на выходе нуль-усилителя не станет равным нулю. 1 ил.
Description
Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для автоматического управления режимом алмазного бурения геологоразведочных скважин.
Известна система управления процессом бурения, включающая буровой станок, с которого снимаются сигналы с помощью датчиков механической скорости, осевой нагрузки и затрат мощности, выходы которых соединены с вычислительным устройством, устройством ввода и вывода информации, которое соединено с вычислительным устройством, выход которого соединен с исполнительными блоками. Выходы исполнительных блоков подключены к буровому станку [1].
К недостаткам данной системы относится ее относительная сложность, а также выбор в качестве критерия оптимальности - максимума механической скорости бурения V, определяемого в виде V˙P/N, где P - осевая нагрузка, N - мощность, затрачиваемая на вращение долота, что не позволяет учитывать некоторые явления, сопровождающие процесс алмазного колонкового бурения геологоразведочных скважин. Данная система не применима при бурении с фиксированной углубкой коронки за оборот.
Наиболее близким техническим решением является система автоматического управления режимом бурения [2], содержащая гидроцилиндры подачи бурового станка, регулируемый гидродроссель, тахогенератор, датчик скорости бурения, усилитель, тиристорный преобразователь и исполнительный механизм вращателя, дифференциальный датчик давления, множительный блок, двухпороговый компаратор и блок управления серводвигателем гидродросселя.
Недостатки известной системы - относительная сложность, обязательное наличие плавнорегулируемого привода вращения. Кроме того, данная система не позволяет осуществлять регулирование процесса алмазного бурения с фиксированной углубкой за оборот.
Цель изобретения - создать систему управления режимом алмазного бурения с фиксированной углубкой за оборот, позволяющую поддерживать рациональный режим бурения и автоматически вносить коррективы при изменении физико-механических свойств разбуриваемых пород и состояния алмазного породоразрушающего инструмента.
Поставленная цель достигается за счет того, что система управления режимом алмазного бурения содержит гидроцилиндры подачи с регулируемым гидродросселем с обратной связью, установленным в линии слива гидроцилиндров, датчик затрачиваемой мощности, нуль-усилитель, задатчик уровня сравнения сигнала датчику мощности, блок управления и серводвигатель гидродросселя. Выход датчика мощности соединен с первым входом нуль-усилителя, выход задатчика уровня сравнения - со вторым входом нуль-усилителя. Выход нуль-усилителя через блок управления подключен к серводвигателю управления проходным сечением гидродросселя.
На чертеже представлена структурная схема системы управления режимом алмазного бурения.
Система содержит буровой станок 1 с электродвигателем 2 и гидроцилиндрами подачи 3, регулируемый гидродроссель 4 с обратной связью, установленный на сливной магистрали гидроцилиндров 3, датчик 5 мощности, потребляемой электродвигателем 2 бурового станка 1, нуль-усилитель 6, задатчик 7 уровня сравнения с сигналом датчика мощности 5, блок управления 8 и серводвигатель 9 управления проходным сечением гидродросселя 4. Выход датчика мощности 5 соединен с первым входом нуль-усилителя 6, а выход задатчика 7 соединен со вторым входом нуль-усилителя 6. Выход нуль-усилителя 6 через блок управления 8 подключен к серводвигателю 9 управления проходным сечением гидродросселя 4.
Система управления режимом алмазного бурения работает следующим образом. После спуска и установки алмазного породоразрушающего инструмента на забой скважины и его приработки создают заданную осевую нагрузку, устанавливают необходимую частоту вращения и расход промывочной жидкости. Затем при помощи регулируемого гидродросселя 4 устанавливают величину углубки за оборот, исходя из физико-механических свойств разбуриваемой горной породы. Сигнал с датчика мощности 5 поступает на вход нуль-усилителя 6. Задатчиком 7 устанавливают уровень компенсации сигнала датчика мощности 5 и добиваясь, чтобы на выходе нуль-усилителя 6 сигнал был равен нулю. При изменении шламового режима на забое скважины, связанного с изменением физико-механических свойств горной породы или с состоянием породоразрушающего инструмента происходит изменение крутящего момента и, как следствие, затрачиваемой мощности. Например, при зашламовании забоя скважины уровень затрачиваемой на бурение мощности увеличивается. С датчика мощности 5 на первый вход нуль-усилителя 6 поступает измененный сигнал, превышающий величину сигнала задатчика 7, подаваемого на второй вход нуль-усилителя 6. На выходе нуль-усилителя 6 появляется сигнал положительной полярности, поступающий на вход блока управления 8. Последний включает серводвигатель 9, его вал, вращаясь, уменьшает проходное сечение гидродросселя 4, уменьшая углубку за оборот до тех пор, пока сигнал на выходе нуль-усилителя 6 не станет равным нулю. После этого серводвигатель 9 отключается.
В случае снижения уровня затрачиваемой мощности, связанного, например, с заполированием алмазного породоразрушающего инструмента, на первый вход нуль-усилителя 6 поступает измененный сигнал, меньше величины сигнала задатчика 7, подаваемого на второй вход нуль-усилителя 6. При этом на выходе нуль-усилителя 6 появляется сигнал отрицательной полярности, поступающий на вход блока управления 8. Последний включает серводвигатель 9, вал которого, вращаясь, увеличивает проходное сечение гидродросселя 4, увеличивая углубку за оборот до тех пор, пока сигнал на выходе нуль-усилителя 6 не станет равным нулю. После этого серводвигатель 9 отключается. Таким образом, бурение скважины продолжается в выбранном вначале рациональном режиме с одновременной стабилизацией уровня потребляемой мощности.
Применение данной системы управления режимом алмазного бурения позволяет повысить проходку на алмазный породоразрушающий инструмент, выход керна при одновременном снижении динамических нагрузок на оборудование и инструмент при заданном рациональном режиме бурения скважины.
Claims (1)
- СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМОМ АЛМАЗНОГО БУРЕНИЯ, содержащая регулируемый гидродроссель, установленный в сливной линии гидроцилиндров бурового станка, и блок управления, выход которого подключен к серводвигателю управления проходным сечением гидродросселя, отличающаяся тем, что она снабжена датчиком затрачиваемой мощности, задатчиком уровня сравнения сигнала датчика мощности и нуль-усилителем, при этом выход датчика мощности соединен с первым входом нуль-усилителя, выход задатчика уровня мощности соединен с вторым входом нуль-усилителя, а выход нуль-усилителя соединен с входом блока управления, причем гидродроссель выполнен с обратной связью.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93034083A RU2026973C1 (ru) | 1993-07-06 | 1993-07-06 | Система управления режимом алмазного бурения |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93034083A RU2026973C1 (ru) | 1993-07-06 | 1993-07-06 | Система управления режимом алмазного бурения |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2026973C1 true RU2026973C1 (ru) | 1995-01-20 |
RU93034083A RU93034083A (ru) | 1996-04-10 |
Family
ID=20144293
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93034083A RU2026973C1 (ru) | 1993-07-06 | 1993-07-06 | Система управления режимом алмазного бурения |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2026973C1 (ru) |
-
1993
- 1993-07-06 RU RU93034083A patent/RU2026973C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 1645751, кл.E 21B 45/00, 1991. * |
2. Авторское свидетельство СССР N 1677283, кл.E 21B 44/00, 1991. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4165789A (en) | Drilling optimization searching and control apparatus | |
EP1792051B1 (en) | Arrangement for controlling percussive rock drilling | |
CN106468137A (zh) | 一种提高旋挖钻机动力头工作速度的控制***及方法 | |
US6209662B1 (en) | Method of and apparatus for controlling diamond drill feed | |
SE9804462D0 (sv) | Förfarande och anordning för styrning av bergborrning | |
RU2026973C1 (ru) | Система управления режимом алмазного бурения | |
CA2561894C (en) | Method and system for collaring | |
SU1677283A1 (ru) | Система автоматического управлени режимом бурени | |
RU2013531C1 (ru) | Регулятор подачи бурового инструмента | |
SE9904511D0 (sv) | Förfarande för styrning av bergborrning | |
SU1740645A1 (ru) | Автоматический регул тор вращени и подачи бурового инструмента | |
SU1162952A1 (ru) | Регул тор подачи буровой машины | |
SU1719122A1 (ru) | Система автоматического регулировани осевой нагрузки частоты вращени | |
SU1372034A1 (ru) | Автоматический регул тор осевого усили бурового инструмента на забой | |
SU1578323A2 (ru) | Система автоматического управлени процессом колонкового бурени | |
SU1745908A1 (ru) | Автоматический регул тор осевого усили бурового инструмента | |
CN2544101Y (zh) | 数控变频自动送钻装置 | |
CN1417420A (zh) | 具有钻进导程同步跟踪自控***的螺纹桩机 | |
SU1479632A1 (ru) | Система автоматического управлени процессом бурени | |
SU1381427A1 (ru) | Устройство дл управлени буровым станком | |
SU115344A1 (ru) | Буровой станок дл бурени скважин колонковым способом на глубину до 2000 м | |
RU1809022C (ru) | Система автоматического управлени режимом бурени | |
RU2001240C1 (ru) | Способ регулировани плотности бурового раствора | |
SU1559129A2 (ru) | Стабилизатор веса бурильного инструмента | |
SU960425A1 (ru) | Способ управлени процессом бурени взрывных скважин |