Устройство автоматического управления бурильиой установкой

 

ОП ИСАHJ4E

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

368395

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 17.Х1.1969 (,% 1378000/22-3) .Ч. Кл. E 2lc 27/24

Е 21с 29/00 с присоединением заявки №

Приоритет

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 26Л.1973. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 26.111.1973

УЛК 622 233 4/7(088.8) Авторы изобретения

Ю. В. Ларин, А. С. Лазовский и С. Г. Варжавинов

Донецкий научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по автоматизации горных машин

Заявитель

УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

БУРИЛЬНОЙ УСТАНОВКОЙ

Изобретение относится к области горной промышленности и может быть использовано для управления бурильными установками.

Известны устройства автоматического управления бурильными установками, содержащие каретку с приводом надвигания и стреловидный манипулятор с приводами горизонтального и вертикального перемещения, автоподатчик, программный задатчик координат, .блоки управления приводами, блок надвигания каретки, блок контроля глубины бурения и элементы сравнения.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что оно снабжено датчиком перемещения каретки, непосредственно соединенным с одним из входов элемента сравнения и через повторитель-усилитель мощности — со входом счетного устройства контроля глубины бурения, второй вход элемента сравнения соединен с блоком набора давлений через коммутатор, связанный с программным задатчиком, выходы элемента сравнения подключены к входам узла прекращения подачи команд, выход которого соединен с сопловыми камерами элемента сравнения через элемент запрета и непосредственно со входами повторителя — усилителя и блока надвигания каретки.

Эти отличия позволяют повысить точность и скорость проведения горных выработок.

На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — схема бурильной установки.

Устройство работает вместе с системой программного управления подъемом и поворотом манипулятора 1 и содержит обегающее устройство 2 этой системы, соединенное с программным задатчиком координат 8, выход которого соединен со входом коммутатора 4.

lo Блок набора давлений 5 подсоединен к коммутатору 4 и к датчику 6 перемещения каретки 7. Выход коммутатора 4 соединен с одним нз входов элемента сравнения 8. Выход датчика 6 соединен со вторым входом элемента

I5 сравнения 8 и через повторитель — усилитель мощности 9 — со входом счетного блока 10 глубины бурения. Выходы элемента сравнения 8 соединены со входами блока 11 надвиганпя каретки; при этом выход, подающий

20 команду «Вперед», подключен через элемент

«ИЛИ» 12. Выходы элемента сравнения 8 подсоединены также ко входам узла 18 прекращения подачи команд, выход которого соединен со входом «Питание» повторителя-уси25 лителя мощности 9, со входом элемента запрета 14 и входом блока распора 15. Выход счетного блока 10 глубины бурения соединен со входом распределителя реверса автоподатчика 16 и с бурильной головкой 17; выход

30 датчика 18 перемещения бурильной головки

368395

17 соединен со вторым входом счетного блока 10.

Устройство работает следующим образом.

Блок набора давлений 5 вырабатывает и базовых давлений, величина которых программирует величину надвигания каретки 7.

Коммутатор 4 и датчик 6 перемещения каретки подсоединены к блоку 5 каналами, количество которых также равно и, т. е. равно количеству базовых давлений, вырабатываемых этим блоком. Импульс на переключение коммутатора подается обегающим устройством 2 через программный задатчик координат 8 при подготовке к бурению каждого шпура. При этом коммутатор 4 подает на один из входов элемента сравнения 8 то базовое давление, которое задано в программоносителе блока 8.

Тем самым программируется заданная величина надвигания каретки для данного шпура, Датчик б представляет собой поворотный золотник, механически. связанный с кареткой 7.

При перемещении последней на величину ее максимального хода золотник делает один оборот. При этом на выходе датчика б последовательно коммутируются давления, подведенные от блока 5. Эти давления подаются на второй вход элемента сравнения 8. При наличии рассогласования давлений, подаваемых на входы элемента сравнения 8 от коммутатора 4 и от датчика б, на одном из его выходов появляется сигнал, включающий блок 11 надвигания каретки 7.

При этом привод каретки включается, и последняя движется в сторону компенсации рассогласования, отрабатывая запрограммированную величину надвигания А (фиг. 2).

При наличии рассогласования в элементе 8 блок 18 прекращения команд закрыт, а при отсутствии рассогласования выдает сигнал.

После отработки рассогласования и выхода тележки на запрограммированную позицию сигнал блока 18 через элемент запрета 14 запирает элемент сравнения 8 и включает питание повторителя-усилителя 9.

Тем самым отключается система программного управления надвиганием тележки и одновременно включается блок распора 15, уп.равляющий сигнал которого через элемент

«ИЛИ» 12 подается на вход «Вперед» блока

11, последний включает привод тележки вперед, и она движется до распора автоподатчика 16 в забои. При этом импульсы базовых давлений датчика б, преобразованные повторителем-усилителем мощности 9 в импульсы полного давления, поступают на блок 10 и учитываются в нем, кодируя перемещение В каретки 7. Импульсы датчика б при надвигании каретки по командам блока 8 не учитываются блоком 10, так как из-за наличия рассогласования в элементе сравнения 8 в повторитель-усилитель мощности 9 с блока 18 не поступает питание. Поэтому перемещение

А в блоке 10 не фиксируется.

При распоре пик автоподатчика 16 в забой блок 15 останавливает тележку и включает привод автоподатчика 16. Бурильная головка

17 движется вперед, происходит бурение шпура. При этом глубина бурения (перемещение

С) учитывается в блоке, так как на него по5 ступают кодирующие импульсы с датчика 18, связанного кинематически с приводом автоподатчика 16.

Для равномерности учета перемещений В и

С «цена» одного импульса, выраженная в веl0 личине перемещения, у датчиков б и 18 должна быть одинаковой.

При заполнении емкости счетчика блока 10 последний выдает сигнал на реверсирование привода автоподатчика и возвращение схемы

15 в исходное состояние.

Штанга выводится из шпура, а каретка возвращается в исходную позицию. Следующий импульс обегающего устройства приводит к выполнению перечисленных выше опе2р раций для очередного шнура.

Коммутатор 4 подает на элемент сравнения

8 новые базовые давления, что вызывает рассогласование в элементе 8 и приводит к отработке приводом каретки другого перемеще25 ния,А, Таким образом, при подъеме и повороте манипулятора 1 для вывода автоподатчика 16 на очередной шпур одновременно перемещается каретка 7 вперед на величину А, запро3р граммированную в блоке 8, а буровая коронка выводится на исходную позицию для бурения данного шнура. Затем тележка надвигается вперед до упора автоподатчика в забой (расстояние В) и это перемещение, зако35 дированное количеством импульсов датчика б, запоминается блоком 10. После распора производится бурение на заданную глубину (расстояние C). Это перемещение, закодированное датчиком 18 в число импульсов, вводится

4р в счетный блок 10. Так как емкость счетчика блока 10 постоянна, то сумма перемещений

В и С также постоянна. Следовательно, фактическая глубина бурения С каждого шпура будет зависеть от первоначального положения

45 каретки, определяемого перемещением А, заданным в программном блоке 8 для данного шпура.

В предложенном устройстве величина давления пневматических сигналов, выдаваемых датчиком б, используется дчя программирования перемещения А, а количество импульсов этого датчика используется для контроля перемещения В.

Предмет изобретения

Устройство автоматического управления бурильной установкой, содержащее манипулятор с приводами каретки, блоки управления приводами, программный задатчик координат, gp блок надвигания каретки, блок контроля глубины бурения, автоподатчик и элементы сравнения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и скорости проведения горных выработок, выход датчика перемещения сое65 динен непосредственно с одним из входов эле368395

Г

l 2

Фиг 1

Составитель А. Лазовский

Текред Т. Курилко

Корректоры: Л. Царькова и А. Степанова

Редактор Е. Братчикова

Заказ 610i9 Изд. Ае 169 Тираж 576 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Типография, пр. Сапунова, 2 мента сравнения и через повторитель-усилитель мощности — со входом счетного устройства контроля глубины бурения, а второй вход элемента сравнения соединен с блоком набора давлений через коммутатор, связанный с программным задатчиком, выходы элемента сравнения подключены ко входам узла прекращения подачи команд, выход которого соединен с сопловыми камерами элемента сравнения через элемент запрета и непосред.

5 ственно — со входами повторителя — усилителя и блока надвигания каретки.