SU1640349A1 - Спускоподъемный агрегат буровой установки - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к буровой технике , конкретно к регулируемым электроприводам подачи долота и лебедки буровых установок. Цель изобретени  - повышение безопасности эксплуатации агрегата за счет повышени  надежности в работе и расширени  функциональных возможностей про- тивоаварийного устройства. Дл  этого противоаварийное устройство содержит датчики (Д) 2, 8 и 16 скоростей двигател  лебедки (Л) 1, барабана Л 5 и привода 15 регул тора подачи долота (РПД), Д 21 и 22 упругих моментов Л 1 и РПД, блоки 23 и 24 контрол  приводов РПД и Л 1, которые состо т из логических элементов И-НЕ 25 и 26, И 29 и 30, НЕ 27 и 28 и ВЫДЕРЖКИ ВРЕМЕНИ 31 и 32, усилителей 33 и 34 и реле 35 и 36 с замыкающими 37 и 38 и размыкающими 39 и 40 контактами. Спуско- подъемный агрегат имеет муфты сочлене

Description

Изобретение относитс  к буровой технике , а именно к регулируемым электроприводам подачи долота и лебедки буровых установок.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей противоаварий- ного устройства и повышение надежности его работы за счет использовани  косвенных методов контрол  нат жени  цепной передачи.

На фиг.1 представлена блок-схема спу- скоподъемного агрегата буровой установки; на фиг.2 - диаграмма цикла подъема бурильной колонны на одну свечу.

Спускоподъемный агрегат содержит двигатель 1 лебедки, св занный сдатчиком

2скорости двигател  лебедки и через муфту

3сочленени  с цепной коробкой 4 передач, котора  одним выходным валом соединена с барабаном 5 лебедки, а другим выходным валом соединена через шинно-пневматиче- скую муфту 6 с входом цепной передачи 7, выходной вал которой соединен с датчиком 8 скорости барабана и барабаном 5 лебедки , который через канал 9 талевой системы

10осуществл ет подъем и подачу колонны

11бурильных труб.

С входом цепной передачи 7 соединен через шинно-пневматическую муфту 12, редуктор 13, муфту 14 сочленени  двигатель 15 регул тора подачи долота электрического (РПДЭ), который св зан с датчиком 16 скорости РПДЭ,

Барабан 5 имеет ленточный тормоз 17, который соединен с пневмоцилиндром 18, св занным с электропневматическим вентилем 19 пневматической системы 20.

С валом двигател  1 лебедки св зан датчик 21 упругого момента лебедки, а с валом двигател  15 РПДЭ - датчик 22 упругого момента РПДЭ.

Спускоподъемный агрегат содержит блок 23 контрол  передач РПДЭ и блок 24 контрол  передач лебедки, каждый из которых состоит из логического элемента И НЕ

25(26), логического элемента НЕ 27(28), выходы которых подключены к входам элемента И 29(30), выход которого через логический элемент ВЫДЕРЖКА ВРЕМЕНИ 31(32), усилители 33 и 34, обмотку реле 35(36) и замыкающий контакт 37(38) цепи управлени  (РПДЭ или лебедки) соединен с общей точкой электрической схемы.

Первый нормально замкнутый контакт

37(38) реле 35(36) включен в соответствующую цепь управлени , а вторые размыкающие контакты 39 и 40 реле 35 и 36 включены в цепь питани  катушки электропневматического вентил  19. Выход датчика 8 скорости барабана лебедки соединен с первыми входами элементов 25 и 26, к вторым входам которых подключены соответственно выходы датчиков 16 и 2 скорости РПДЭ и двигател  лебедки. К входу элемента 27

подключен выход датчика 22 упругого момента РПДЭ, а к входу элемента НЕ 28 - выход датчика 21 упругого момента лебедки .

Спускоподъемный агрегат работает следующим образом.

При включении электродвигател  1 и подачи сигнала на подъем замыкаетс  контакт 38 и цепь блока 24 контрол  передач лебедки подготавливаетс  к работе. При

этом электродвигатель 1 лебедки начинает разгон тьс  и, в случае исправности муфты 3 сочленени , цепной коробки 4 передач, шинно-пневматической муфты 6, цепной передачи 7, на блок 24 контрол  передач лебедки поступают сигналы с датчиков 2, 21 и 8 скорости лебедки (Ite), упругого момента лебедки (Uai) и скорости барабана (Us). При этом на выходе логических элементов 26,28, 30 и 32 устанавливаютс  сигналы О, выход

с усилител  34 равен нулю и катушка реле 36 не получает питани . В св зи с этим блокировочный контакт 40 замкнут, цепь катушки электропневматического вентил  19 получает питание и ленточный тормоз 17 не

включаетс 

В случае неисправности передачи ле- бедки, например порыв цепной передачи 7, при пуске двигател  1 лебедки на блок контрол  передачи лебедки поступает сигнал с датчика 2 скорости лебедки (U2), а сигналы с датчиков 21 и 8 упругого момента лебедки и скорости барабана соответственно равны нулю (, ). При этом на выходе логических элементов 26, 28 и 30 устанавливаютс  сигналы 1 и с выдержкой времени Л t на вход усилител  34 с логического элемента ВЫДЕРЖКА ВРЕМЕНИ 32 поступает сигнал 1. Напр жение с выхода усилител  34 (U34) поступает на обмотку реле 36, реле срабатывает и размыкает свои контакты 39 и 40, что вызывает срабатывание электропневматического вентил  19, исчезновение давлени  в пневмоцилиндре 18, включение ленточного тормоза 17 и отключение двигател  лебедки. Выдержка времени At логического элемента 32 определ етс  равной 1-2 с в зависимости от настройки задатчикэ интенсивности разгона двигател  лебедки и условий выбора зазоров и слабины канатов передач.

Типичный режим работы устройства при работе лебедки представлен на диаграмме (фиг.2), на которой приведены диаграммы цикла подъема при исправной передаче механизма (фиг.2а) и при обрыве цепной передачи (фиг.26). Приведены временные диаграммы угловой скорости двигател  и барабана лебедки шдв , ОД , момента двигател  и упругого момента лебедки Мдв, My, сигналов логических элементов изо, U32, напр жений на катушке реле и катушке электропневматического клапана Узе, Uig с указанием времени tp. ty, tT, to, At, ti, 12 - времени разгона, установившегос  движени , торможени , момента обрыва передачи , выдержки времени логического элемента 32, остановки барабана при включении тормоза, остановки двигател  при отключении его системы управлени . Как видно из фиг.26, при обрыве цепной передачи в момент времени to на валу двигател  исчезают момент двигател  Мдв и упругий момент My из-за исчезновени  статической нагрузки. При этом на выходе логического элемента И 30 по вл етс  сигнал 1, а с выдержкой времени Ate логического элемента 32 поступает сигнал 1 на усилитель 34. На катушку реле 36 поступает напр жение Узе, реле срабатывает и размыкает цепь катушки электропневматического вентил 

Claims (1)

19 и цепь системы автоматического управлени  двигател  лебедки. При этом напр жение катушки Dig становитс  равным нулю, давление в пневмоцилиндре 18 пада- ет, включаетс  тормоз 17 и за врем  ti барабан останавливаетс , а за врем  t2 останавливаетс  двигатель лебедки, Формула изобретени  Спускоподъемный агрегат буровой установки , содержащий двигатель лебедки, который через муфту сочленени  соединен с цепной коробкой передач и выходными валами, один из которых соединен с барабаном лебедки, а другой через шиннопневматическую муфту с входным валом цепной передачи, выходной вал которой соединен с барабаном лебедки с канатом, который через талевую систему соединен с колонной бурильных труб, второй конец

входного вала цепной передачи через последовательно соединенные шинно-пнев- матическую передачу, редуктор и муфту сочленени  соединен с двигателем регул тора подачи долота электрического, барабан лебедки имеет ленточный тормоз с приводом от пневматической системы, содержащей пневмоцилиндр, соединенный с электропневматическим вентилем с электроконтактами управлени , а также противоаварийное устройство, отличающийс  тем, что, с целью повышени  безопасности эксплуатации агрегата за счет повышени  надежности работы и расширени  функциональных возможностей противоаварийного

устройства, последнее включает датчики скоростей двигател  лебедки, барабана лебедки и привода ре ул тора подачи долота, датчики упругих моментов лебедки и регул тора подачи долота .блоки контрол  передач

приводов лебедки и регул тора подачи долота , каждый из которых включает логические элементы И-НЕ, НЕ, И, ВЫДЕРЖКА ВРЕМЕНИ, а также усилитель и реле с двум  размыкающими контактами, при этом

выход датчика скорости барабана лебедки соединен с первыми входами элементов И-НЕ, вторые входы которых соединены с соответствующими датчиками скоростей, входы элементов НЕ соединены с соответствующими датчиками упругих моментов, выходы элементов И-НЕ и НЕ в каждом блоке контрол , через элементы И, ВЫДЕРЖКА ВРЕМЕНИ, усилители, реле и замыкающий контакт соединены с общей

точкой.