Фрикционные буровые автоматические регуляторы подачи инструмента

В качестве силового узла фрикционных БАР используется тормоз непосредственно лебедки (1-го типа БАР) или приставного устройства (2-го типа БАР). Дополнительная нагрузка на тормозные колодки лебедки в БАР 1-го типа быстро приводит их к износу; кроме того, работа тормозной пары нестабильна (не стабилен коэффициент трения колодок о шкив тормоза). Но они имеют небольшой вес и габариты, просты в исполнении и монтаже. БАР 2-го типа закрытые, подключаются только на время бурения, работа их более стабильна.

Фрикционные БАР пассивного типа. Подача инструмента может быть непрерывной (скорость подачи верха буровой колонны изменяется от 0 до +VВ МAX) или ступенчатой. В фрикционных БАР для регулирования подачи используются сигналы обратной связи по осевой нагрузке (через усилие на крюк GКР) и по скорости подачи VВ.

На рис. 1 приведена схема бурового автоматического регулятора АТЛ-1 (автоматический тормоз лебедки). АТЛ-1 относится к БАР 1-го типа и предназначен поддерживать заданную осевую нагрузку.

Ленточный тормоз Т лебедки 1 с помощью рычажной системы связан с пневмоцилиндром 2 (ПЦ). Натяжение тормозной ленты определяется давлением воздуха p в цилиндре, которое регулируется двумя быстродействующими электропневматическими вентилями: В1 — впускным и В2- выпускным. В впускной вентиль поступает сжатый воздух под давлением p1=(0,6−0,8)МПа. Выпускной вентиль в открытом положении соединяет полость пневмоцилиндра с атмосферой p0.

Обмотки вентилей питаются от усилителя У, на вход которого поступает сигнал, равный разности сигналов уставки и датчика ДGос, установленного на неподвижном конце каната талевой системы (отрицательная обратная связь: UЗАД — UОС2).

При осевой нагрузке, меньше заданной, срабатывает вентиль В2, барабан лебедки растормаживается, производится приспуск верха буровой колонны, и это приводит к восстановлению заданной осевой нагрузки.

При увеличении осевой нагрузки свыше заданной срабатывает вентиль В1, и повышение давления в пневмоцилиндре приводит к натяжению тормозной ленты и торможению барабана лебедки.

Для улучшения качества переходного процесса (сглаживания пульсаций осевой нагрузки) в схему АТЛ-1 введены отрицательные обратные связи.

По скорости UОС1 (датчик ДVмикроэлектродвигатель типа СЛ) и ускорению подачи UОС3 (датчик Да — сельсин). Датчики скорости и ускорения связаны с валом лебедки. Срабатывание того или иного вентиля зависит от знака? U.