Инженер из Башкирии разработал гидропривод буровой установки с автоматической регулировкой давления
- В гидропривод добавили регулятор давления, который меняет рабочий объём регулируемого насоса через гидроцилиндры.
- При росте нагрузки подача насоса уменьшается: момент вращения бура сохраняется, а вращение и подача замедляются.
- При снижении нагрузки регулятор увеличивает подачу и скорости гидромотора и гидроцилиндра.
Почему это важно: Авторы ожидают устойчивой работы на переходных режимах, снижения потребляемой мощности на малых режимах и уменьшения статической ошибки при разной нагрузке.
В обычных гидрофицированных буровых машинах вращение и подача рабочих органов выполняются независимо, а скорость проходки регулируется дроссельным способом. Грунт неоднороден, а с ростом глубины растёт трение о шнек. Это создаёт случайные нагрузки, ведёт к недозагрузке двигателя и снижению КПД. Автоматическая оптимизация обычно не предусматривается — режим выбирает оператор по опыту.
Изображение: Qwen
Задача изобретения — расширить функциональные возможности гидропривода и обеспечить нечувствительность к нагрузкам на гидродвигателях вращения и подачи. Техническим результатом авторы видят устойчивую работу на переходных режимах, снижение потребляемой мощности на малых режимах и уменьшение статической ошибки при разной нагрузке.
В состав гидропривода входят насосная станция с регулируемым насосом и приводным двигателем, предохранительные клапаны, фильтр, бак, два электрогидрораспределителя, реверсивный гидромотор вращения бура и гидроцилиндр подачи. Главное отличие — распределители сделаны многопозиционными, и добавлен гидромеханический регулятор давления. Он связан с полостями гидромотора и гидроцилиндра через клапаны и включает многопозиционный распределитель с двумя гидроцилиндрами, которые управляют рабочим объёмом насоса.
Изображение: Патент RU 2871370 C1
На практике это должно работать следующим образом. Пока команд нет, насос работает на минимуме, а давление в системе держится на номинальном уровне. Когда включаются гидромотор вращения и гидроцилиндр подачи, расход жидкости растёт, и давление начинает падать. Тогда в дело вступает регулятор: через гидроцилиндр он меняет рабочий объём насоса, подача увеличивается, и давление возвращается к норме.
Если нагрузка на буре возрастает — например, грунт оказался твёрже, — давление в системе поднимается. Регулятор через клапаны «или» уменьшает рабочий объём насоса и его подачу, но давление при этом остаётся постоянным. Момент вращения бура сохраняется, а частота вращения падает; гидроцилиндр подачи тоже замедляется. Когда нагрузка снижается, всё происходит в обратном порядке: подача и скорости растут.
