Гидравлическая система бурового станка

 

ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА БУРОВОГО СТАНКА, содержащая гидроцилиндры подачи, нижний и верхний гидрйпатроны, маслостанцию, гидрораспределители управления гидроцилиндрами подачи и гидропатронами, напорную магистраль, соединенную с помощью гидрораспределителя с регулятором подачи и с помощью дросселя - со сливом, предохранительную и контрольную аппаратуру, о-тличающая с я тем, что, с целью повышения надежности и производительности бурового станка за счет экстренного подъема бурового снаряда с осуществлением операции перехвата при возникновении осложнений в скважине без нарушения гидравлической настройки на дальнейшее бурение, в линии, соединяющей напорную магистраль с дросселем слива и гидрораспределитель регулятора подачи с регулято ом подачи , установлен гидрораспределйтель экстренного подъема, причем регулятор подачи снабжен дополнительным клапаном, управляющая полость которого соединена с гидравлической линией верхнего гидропатрона, воздействующим на один из основных клапанов регулятора подачи для свободного пропуска масла из поршневых полостей гидроцилиндров подачи через регулятор подачи на слив. Од Сдд ОЭ ч1 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) !

4 (51) Е 21 В 19/08

OIlHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3634259/22-03 (22) 01.07.83 (46) 07.01.85. Бюл. В 1 (72) Л.А.Стенников и Б.M.Õoëóïêî (71) Барнаульский завод геолого.разведочного оборудования(53) 622 ° 242.3(088.8) (56) 1.. Марамзин А.В. Бурение геологоразведочных .скважин на твердые полезные ископаемые Л., "Недра", .

1966, с. 36.

2. Схема гидравлическая принципиальная бурового станка СКБ-7. ВИТР, 1981. (54) (57) ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕИА

БУРОВОГО СТАНКА, содержащая гидроцилиндры подачи, нижний и верхний гидрбпатроны, маслостанцию, гидрораспределители управления гидроцилиндрами подачи н гидропатронами, напорную магистраль, соединенную с помощью гидрораспределителя с регулятором подачи и с помощью дросселя — со сливом, предохранительную и контрольную аппаратуру, о .т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышения надежности и производительности бурового станка за счет экстренного подъема бурового снаряда с осуществлением операции перехвата при возникновении осложнений в скважине без нарушения гидравлической настройки на дальнейшее бурение, в линии, соединяющей напорную магистраль с дросселем слива и гидрораспределитель регулятора подачи с регулятором подачи, установлен гидрораспредели-. тель экстренного подъема, причем регулятор подачи снабжен дополнительным клапаном, управляющая полость которого соединена с гидравлической линией верхнего гидропатрона, воздействующим на один из основных клапанов регулятора подачи для свободного пропуска масла из поршневых полостей гидроцилиндров подачи через регулятор подачи на слив.

1133374

Изобретение относится к горной промьш ленности, а именно к буровым станкам с гидравлической подачей шпинделя.

Известна гидравлическая система бурового станка СБА-800 с гидравлической подачей шпинделя и автоперехватом:бурильных труб во вращателе при бурении. Система включает гидроцилиндры подачи, два гидропатрона, 1О маслостанцию, содержащую двухпоточный маслонасос, плиту распределительную патронов, распределитель патронов, распределитель подачи с дросселем, регулятор подачи, золотник быстрого подъема, предохранительную и контрольную аппаратуру j1) .

Однако такая система не предусматривает экстренный подъем снаряда без разрушения настройки гидросистемы на бурение, а также автоматического выполнения этой операции при осложнениях в скважине (поглощение промывочной жидкости, рост крутящего момента, осевого усилия, выше допус- 25 тимого и т.д.), а при исчезновении осложнений — автоматический переход на продолжение бурения по начальной настройке гидросистемы.

Известна гидравлическая система бурового станка СБК-7 с гидравлической подачей шпинделя и автоперехватом бурильных труб, которая содержит гидроцилиндры подачи, нижний и верхний гидропатроны, маслостанцию, гидрораспределители управления гидроцилиндрами подачи и гидропатронами, напорную магистраль,. соединенную с помощью гидрораспределителя с регулятором подачи и с помощью дросселясо сливом, предохранительную и контролапур аппаратуру (2) .

Однако в известном устройстве при появлении предельных нагрузок на шпиндель в момент нахождения его в крайнем верхнем положении подъем снаряда возможен только при выполнении перехвата при ручном включении гидроуправления с нарушением настройки дросселя на бурение.

Цель изобретения — повышение надежности и производительности бурового станка за счет экстренного подъема бурового снаряда с осуществлением операции перехвата при возник-55 новении осложнений в скважине без нарушения гидравлической настройки иа дальнейшее бурение.

Поставленная цель достигается тем, что в гидравлической системе, содержащей гидроцилиндры подачи, нижний и верхний гидропатронь., маслостанцию, гидрораспределнтели управления гидроцилиндрами подачи и гидропатронами, напорную магистраль, соединенную с помощью гидрораспределителя с регулятором подачи и с помощью дросселя — со сливом, предохранительную и контрольную аппаратуру, в линии, соединяющей напорную магистраль с дросселем слива, и гнцрораспределитель регулятора подачи с регуляторои подачи установлен гидрораспределитель экстренного подъема, причем регулятор подачи снабжен дополнительным клапаном, управляющая полость которого соединена с гидравлической линией верхнего гидропатрона, воздействующим на один из основных клапанов регулятора подачи для свободного пропуска масла нз поршневых полостей гндроцилиндров подачи через регулятор подачи на слив.

На чертеже изображена гидравлическая система станка. !

Система состоит нз маслостанции осуществляющей подачу рабочей жидкости через гидрораспределитель 2 по напорной магистрали 3, через гидрораспределители 4 и 5 соответственно к гидроцилиндрам подачи 6 и перемеще-— ния 7 и по магистрали 8 через гидрораспределитель 9 к гидроцилиндрам патронов верхнего 10 и нижнего 11.

Предохранение гидросистемы от избыточного давления производится предохранительным клапаном 12. Для поддержания давления в гидроцилиндрах 10 и 11 патронов параллельно гидрораспределителю 2 установлен клапан 13 давления. В линию между гндрораспределителем 4 управления подачей и поршневыми полостями цилиндров Ь подачи установлены регулятор 14 подачи и гидрораспределитель 15 экстренного подъема снаряда, соединяющий одновременно дроссель 16 с напорной магистралью 3. Регулятор 14 подачи включает клапан 1 7 веса, слив через который возможен только .при давлении, определяемом его настройкой клапана 18 обратного, обеспечивающего свободный проход жидкости от гидрораспределителя 15 в поршневые полости цилиндров

6 подачи и клапана 19, управляющая полость которого соединена с линией

11333

3 гидроцилиндра верхнего патрона 10.

При создании давления в гидроцилиндре верхнего патрона 10 плунжер клапана

19 взаимодействует на шарик обратного клапана 18, обеспечивая свободный слив жидкости .из поршневых полостей цилиндров 6 подачи. В напорной магистрали установлен манометр 20. В линию питания гидроцилиндра 7 перемещения установлен гидрозамок 21.Гидрораспре-: 10 делители снабжены электромагнитами

22-28.

Гидравлическая система бурового станка работает следующим образом.

В процессе бурения гидрораспределитель 5 включением электромагнита 22 соединяет штоковые полости цилиндров 6 подачи с напорной магистралью 3, а поршневые полости — через регулятор 14 подачи и гидрораспределитель 15 экст- gp ренного подъема со спивной магистралью (не показано).

На заданный режим гидросистема настраивается регулятором 14 подачи, создающим подпор в поршневых полостях . 5 .цилиндров подачи необходимый для. удерживания снаряда во взвешенном состоянии, и дросселем 16. При возникновении осложнений в скважине нажатием на кнопку аварийного подъема или автоматически от подачи сигнала

30 контрольно измерительной аппаратуры включаются электромагниты 23 и 24, переключив соответственно гидрораспределители 5 и 15, при этом гидрораспределитель 5 соединяет штоковые полости цилиндров 6 подачи со сливной магистралью, а гидрораспределитель 15 — напорную магистраль 3 с поршневой полостью цилиндров 6 подачи с отключением от ее дросселя 16.

Происходит экстренный подъем снаряда.

После исчезновения осложнения по прекращению подачи сигнала гидросистема автоматически восстанавливается в первоначальное состояние (отключа45 ются электромагниты 23 и 24 и включается электромагнит 22), бурение продолжается.

Если шпиндель находится в крайнем 50 верхнем положении, нижний конечный выключатель (не показан), установленный на вращателе (не показан), подготавливает электрическую схему

:таким образом, что при подаче сигнала55 осложнения включается электромагнит

28, переключив гидрораспределитель 2, который направляет поток жидкости по

74 4 магистрали 8 через гидрораспределитель 9 к гидроцилиндрам патронов верхнего 10 и нижнего 11. Происходит закрепление ведущей трубы нижним патроном 11 и распределение ее верхним патроном 10.

По достижении давления, на которое настроен клапан 13 давления, жидкость поступает в магистраль 3. По трубопроводу 29 жидкость из линии гидроцилиндра верхнего патрона 10 поступает в управляющую полость клапана 19, который, взаимодействуя с шариком обратного клапана 18, обеспечивает свободный слив жидкости из поршневых полостей цилиндров 6 подачи. Под действием давления в штоковых полостях цилиндров 6 подачи, на которое настроен дроссель 16, происходит опускание шпинделя до срабатывания верхнего конечного выключателя, установленного на вращателе, который осуществляет выключение электромагнита 22 и 28 и включение электромагнитов 23 и 24 гидрораспределителей

5 и 15 на экстренный подъем.

По прекращению подачи сигнала осложнения гидросистема автоматически восстанавливается, и бурение продолжается. При осуществлении перехвата или автоперехвата включением электромагнита 24 гидрораспределитель 15 обеспечивает подъем шпинделя, когда обе полости цилиндров 6 подачи соединены с напорной магистралью 3.

Такое выполнение гидросистемы станка упрощает ее устройство и обеспечивает осуществление подъема снаряда и перехват бурильных труб с по;, дачей их вверх без нарушения настройки гидросистемы при подаче сигнала от кнопки (ручное управление) и автоматическое осуществление этак операций при возникновении осложнений в скважине по сигналу от контрольно-измерительной аппаратуры и при исчезновении осложнений (прекращение подачи сигнала) — автоматическое продолжение бурения по начальной настройке гидросистемы.

Благодаря выполнению экстренного подъема и перехвата бурильных труб с обратной подачей без нарушения настройки гидросистемы при управлении от кнопки и автоматически при возникновении осложнений в скважине во время бурения сокращается время на выполнение вспомогательных операций на

1133374 ность.

Составитель Е. Столбцов

Редактор Н. Бобкова ТехредМ,Гергель Корректор М.Розман

Тираж540

Заказ 9934/29

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений .и открытий f13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП. "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 переключение и ликвидируется аварийность, Что позволяет повысить произ-I водительность на 4-6%, а также за счет упрощения конструкции гидросистемы станка повышается его надеж—