Буровое устройство

 

БУРОВОЕ УСТРОЙСТВО, включающее насос, гидррцилиндр подачи с полостью подъема и гидромотор вращения бура, управляющие золотники с электромагнитами направления вращения и хода соответственно гидромотора и гидроцилиндра, установленный в напорной магистрали последнего редукционный клапан, линия управления которого соединена с напорной магистралью гидромотора, отличающееся тем, что, с целью повышения эксплуатащ«енной производительности устройстч за счет периодического реверса бура, оно снабжено следящим блоком в виде реле времени, прсмежуточного реле и реле давления I с электромагните), который сблокирован с электромагнитом,подъема бура, ja реле давления с полостью ;подъема гидроцилиндра подачи. ,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ONINVW

РЕСПУБЛИК

3 50 Е 21 С 5/08 госудАРствекный комитет сссР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВЪ (21) 3335399/22-03 (22) 10.09.81 (46) 07.04.83. Бюл. 9 13 (72) И.А. Плотно (53) 622.233.622.82(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 595504, кл. Е 21 С 5/08, 1972.

2 ° Авторское свидетельство СССР по заявке В 3298892,кл.Е 21 С 5/08

1981 (прототип). (54)(57) БУРОВОЕ УСТРОЙСТВО, включающее насос, гидроцилиндр подачи с полостью подъема и гидромотор вращения бура, управляющие золотники с электромагнитами направления вращения

„„gg„„1010263. А и хода соответственно гидромотора и гидроцилиндра, установленный в напорной магистрали последнего редукционный клапан, линия управления которого соединена с напорной магистралью гидромотора, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повиаения эксплуатационной производительности устройст за счет периодического реверса бура, оно снабжено следящим блоком в виде реле времени, промежуточного реле и реле давления

Jc электромагнитом, который сблокирован с электромагнитом подъема бура, ;а реле давления сообщено с полостью подъема гидроцилиндра подачи.

1010263

Изобретение относится к горйой промышленности, в частности, к устройствам для шнекового бурения скважин.

Известно буровое устройство, включающее насос,"гидроцилиндры подачи и 5 гидромотор вращения бура, гидроаппаратуру управления, редукционный кла.пан, установленный последовательно в магистрали гидроцилиндра подачи и маслопровод (1 3. 10

Недостатком устройства является то, что вследствие отстутствия достаточной информации о времени окончания цикла бурения происходит уменьшение эксплуатационной производитель- 5 ности из-за непроизводительных затрат времени.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является буровое устройство, включающее насос, гидроцилиндр подачи с полостью подъема и гидромотор вращения бура, управляющие золотники с электромагнитами направления вращения и хода соответственно гидромотора и гидроцилиндра, установленный в напорной магистрали последнего редукционный клапан, линия управления которого соединена с напорной магистралью гидромотора (23.

Недостатком устройства является то 0 что несмотря на относительно небольшую вероятность заклинивания бурового инструмента вследствие автоматической настройки напорного.золотника в магистрали гидромотора эксплу- 35 атационн;.я производительность устройства снижается из-за относительно малой информации о процессе бурения и времени окончания цикла, т.е. качество работы определялось оператором пос- 40 ле реверсирования подачи и полного подъема бура.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной производитель, ности устройства за счет периодичес- 45 кого реверса бура.

Цель достигается тем, что буровое устройство, включающее насос, гидроцилиндр подачи с полостью подъема и гидромотор вращения бУра, Управляю- 50 щие золотники с электромагнитами направления вращения и хода соответст-. венно гидромотора и гидроцилиндра, установленный в напорной магистрали последнего редукционный клапан, линия управления которого соединена с напорной магистралью гидромотора, снабжено следящим блоком в виде ре-. ле времени, промежуточного реле и реле давления с электромагнитом, который сблокирован с электромагнитом 60 подъема бура, а реле давления сообщено с полостью подъема гидроцилиндра подачи.

На чертеже изображена принципиальная гидравлическая схема устройства. 65

Буровое устройство для привода подачи и вращения бура состоит из масляного бака 1, насоса 2 постоянной производительности, клапана 3 предохранительно-разгрузочного с электромагнитом 4, редукционного клапана 5 с регулятором 6 мощности, управляющего золотника 7 с электромагнитами

8 и 9 направления хода гидроцилиндра

10 подачи, управляющего золотника 11 с электромагнитами 12 и 13 направления вращения гидромотора 15 напорноro золотника 14, золотника 16 с элект» ромагнитом 17 и заглушкой 18, установленной в отводном отверстии, фильтра 19, клапана 20 обратного, магистрали 21 полости подъема 22 гидроцилиндра 10 подачи и следящего блока в виде реле 23 времени, промежуточного реле 24 с электромагнитом 25 и реле

26 давление с электромагнитом 27.

Редукционный клапан 5 установлен в . напорной магистрали 28 гидроцилиндра подачи, а линия 29 управления редукционного клапана 5 соединена с напорной магистралью 30 гидромотора 15.

Клапан 20 обратный предназначен для пропуска потока масла параллельно редукционному клапану 5 при подьеме бура. Редукционный клапан 5 пропускает масло лишь в одном направлении, которое используется при опускании бура. Регулятор 6 мощности представляет собой подпружиненный гидроцилиндр, в штоковой полости которого установлена пружина, а поршневая полость соединена с напорной магистралью 28.

Электромагнитом 9 осуществляется управление подъемом бура и этот электромагнит сблокирован с электромагнитами 25 и 27. Реле .26 давления (РД ) настроено на наибольшее допустимое давление при подъеме. Реле 23 времени (pB) настроено на кратковременное периодическое включение и отключение в период подачи и имеет программное управление. Промежуточное реле (ПР) 24 осуществляет взаимосвязь между реле 23 времени и реле 26 дав- . ления.

Шток гидроцилиндра 10 подачи за креплен неподвижно, а его гильза со- ,вершает возвратно-поступательное и,вращательное движения. Syp установлен на торце гильзы, которая имеет квадратное сечение по наружному периметру и пропущена через шестерню редуктора для передачи ей крутящего момента от вала гидромотора 15 вращения, установленного на том же редук-. торе.

Буровое устройство работает следующим образом.

При обесточенных всех электромагнитах насос 2 разгружен, т.е, нагнетает поток масла через клапан 3 без давления на слив. Пои включенных

1010263.,электромагнитах 4,8 и 13 насос 2 подает масло через золотник 7, редукци-, онный клапан 5 в поршневую полость гкдроццлиндра 10 подачи, в результате чего.бур подводится к забою.

После контакта еура с породой давл ние масла под поршнем возрастает и открывает напорный золотник 14, в результате чего масло поступает к гидромотору 15 вращения. Происходит

-процесс бурения скважины. При буре- О нии скважины лопастными или шнековыми бурами происходит транспортирова» ние грунта по винтовой линии.

В процессе бурения с заранее настроенным интервалом включается ре- 35 ле времени и по его команде включаются электромагниты 25 и 9. Проис ходит кратковременный приподъем бу-. . ра и если давление не достигает дав- . ления настройки реле 26 давления, процесс бурения продолжается.

При средней длительности единичного цикла бурейия от 2 до 5 мин интервал между включениями реле времени может составлять, например; от 5

10 до 30 с при продолжительности от

0,1 до 0,5 с.

В том случае, если даЪлейие при кратковременном реверсе будет срав" нимо с давлением настройки реле 26 давления, включаются электромагниты

27 и. 9 и происходит автоматический йодъем бура с грунтом на поверх;ность. Остановка бура происходит по команде оператора выключением элект-, ромагнитов 4,9, 27 и 24. При включенных электромагнитах 4,13 и 17 проис ходит только вращенйе бура, причем за счет ускоренного вращения в том же, что и при бурении направлении осуществляется центробежное разбрасывание вынутого Hs скважины грунта.

В устройстве предусмотрено перераспределение потока масла между гщ3роцилиндром подачи и гидромоторам вращения с автоматическим выбором оптимальных скоростей работы и с использованием всего насосного потока масла на полезную работу-. Так, например, при возрастании крутящего момента на вращателе и, соответст- . венно, давления в системе, происходит изменение настройки редукционного клапана,5 в сторону уменьшения усилия подачи.

При использовании изобретения возможно осуществление полуавтоматичес-. кого цикла бурения при одновременном повьыении эксплуатационной производительности бурового устройства за счет периодического сопоставления ко-. манды "подъем" бура с величиной нагрузки на него.

1010263

Тираж 601 Подписное

ВНИИПИ РосударственногО комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 2432/20

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.. Проектная, 4

Составитель В. Захаров

Редактор Az . Шандор Техред Ж.Кастелевич Корректор A. Повх