Грунтозаборное устройство земснаряда

 

ГРУНТОЗАБОРНОЕ УСТРОЙСТВО ЗЕМСНАРЯДА, включающее корпус с расположенным вверху всасывающим патрубком , поворотное дно с противорасположенными симметрично полой оси режущими кромками, механизм поворота дна, систему подачи напорной воды, соединенную с полой осью, отличающееся тем, что, с целью уменьшения знергоекЬсости процесса разработки грунтов, рабочие поверхности поворотного дна расположены под углом менее 180 друг к другу и в направлении всаса и скреплены боковыми стенками, выполненными в виде вьшуклых поверхностей, установленных вершинами друг к другу, и охватывающими боковые стенки корпуса, которые вьшолнены выпуклыми и между сл : которыми размещены злементы системы подачи напорной воды и механизма поворота дна.

СОЮЗ ССВЕТСНИХ

CO4I 5

РЕСПУБЛИК (! 9) (11) (5!)4 Е 02 F 3/83

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОНИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3357202/29-03 (22) 14.07.81 .(46) 30.07.85. Бюп. Ф 28 (72) Н.В.Дубровский, А.А.Асачев, В.А.Буслов, В.А.Скавпнев и М.З.Лопотко (71) Центральное конструкторское бюро с опытным производством АН БССР и Институт торфа АН БССР (53) 621.879.45(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 724647, кл. Е 02 F 3/92, 1978 °

2. Заявка Великобритании

В 1319395, кл. E1F, опублик. 1973 (прототип). (54) (57) ГРУНТОЗАБОРНОЕ УСТРОЙСТВО

ЗЕМСНАРЯДА, включающее корпус с расположенным вверху всасывающим патрубком, поворотное дно с противорасположенными симметрично полой оси режущими кромками, механизм поворота .дна, систему подачи напорной воды, соединенную с полой осью, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения энергоемкости процесса разработки грунтов, рабочие поверхности поворбтного дна располбжены о под углом менее 180 друг к другу и в направлении всаса и скреплены боковыми стенками, выполненными в виде выпуклых поверхностей, установленных вершинами друг к другу, и охватывающими боковые стенки корпуса, которые выполнены выпуклыми и между

: которыми размещены элементы сисгемы подачи напорной воды и механизма поворота дна.

1170065

Изобретение относится к землеройно-транспортерной технике, разрабатывакщей органические, органо-минеральные и др ° грунты землесосным спосо-.. бом, т.е. земснарядами, а именно к конструкциям сменных грунтозаборных устройств, навешиваемых на земснаряд.

Известно грунтозаборное устройство, содержащее заборную камеру прямоугольной формы, открытую с двух 10 сторон по направлению перемещения земснаряда, патрубок, прикрепленный к днищу камеры с одной из открытых сторон, которым. камера крепится к всасывающему патрубку, ° две заслонки, установленные в камере на вертикаль" ных осях, проходящих через середины заслонок и рычаги, закрепленные на осях и приводимые в движение гидроцилиндром (1) .

Недостатки такого грунтозаборного устройства, приводящие к увеличению энергоемкости процесса разработки грунта, — крепление всасывающего патрубка у одной из режущих кромок, создающее фигуру волочения грунта во время работы земснаряда при пере-, мещении вперед всасывающим патрубком, и отсутствие углов в плане между боковыми стенками грунтозаборного устройства и боковыми стенками траншеи, образованной при рабочем перемещении земснаряда. Отсутствие механизма по интенсификации грунтозабора, например, подачи напорной воды с целью взвешивания и Дробления грунта в по- З токе и обеспечения требуемой пропорции смешивания части грунта с водой, ухудшает эффективность работы земснаряда в целом. Кроме того, вследствие развитой нижней поверхности днища

40 камеры заглубление последней в грунт затруднено и в плотных грунтах невоз можно

Наиболее близким к изобретению по 4> технической сущности и достигаемому эффекту является грунтозаборное устройство земснаряда, включающее корпус с расположенным вверху всасывающим патрубком, поворотное дно с противо- э0 расположенными симметрично полой оси режущими кромками, механизм поворота дна, систему подачи напорной воды, соединенную с полой осью (2) .

Всасывающее грунтозаборное устрой 5 ство подвешено к земснаряду на всасывакщей трубе и тросах, являющихся злементом механизма поворота дна.

Компоновка элементов системы подачи напорной воды и механизма поворота дна на боковинах корпуса грунтозабор,ного устройства такова, что значительно увеличивает габарит устройства в сравнении с шириной поворотного дна (ножа), образующего со стенками корпуса зев (приемное отверстие для скреперуемого ножом грунта) грунтозаборного устройства. При рабочем перемещении грунтозаборного устройства траншея в грунте образуется не только поворотным дном (ножом), скреперующим грунт вовнутрь корпуса, но и элементами системы подачи напорной воды и механизма поворота дна, выступающими за габарит корпуса и, следовательно, за габарит по ширине поворотного дна (ножа).

Грунт, разрабатываемый этими элементами, остается по сторонам корпуса за пределами зева грунтозаборного устройства в просоре и образует перед элементами фигуры волочения, грунт которых заваливает. тросы и рычаги механизма поворота дна. На разработку грунта, отходящего в просор, и на перемещение фигур волочения требуется дополнительная затрата энергии, примерно пропорциональная добавочной, площади проекции элементов на плоскость, перпендикулярную продольной разрабатываемой траншеи. Кроме того, боковины корпуса, образующие вместе с поворотным дном зевы грунтозаборного устройства, во время рабочего перемещения контактируют с боковыми поверхностями траншеи и при поперечном смещении земснаряда от оси разрабатываемой траншеи сминают.стенки траншеи, на что также расходуется дополнительная энергия.

Выполнение отверстий на поверхности полой оси поворотного дна для подачи напорной воды способствует пульпообразованию только в центральной части грунтозаборного устройства, но не предотвращает завала зева грунтом, скреперуемым поворотным дном (ножом) и перемещаемым под подпором вовнутрь корпуса по верхней поверхности дна вследствие сопротивления перемещению грунта по этой поверхности, т.е. образования фигуры

Волоченияе

Все перечисленные недостатки увеличивают энергоемкость процесса разработки грунтов.

1170065

Целью изобретения является умень-. шение энергоемкости процесса разра-. ботки грунтов.

Для достижения поставленной цели в грунтоэаборном устройстве земснаряда, включающем корпус с расположенным вверху всасывающим патрубком, поворотнОе дно с противорасположенньми симметрично полой оси режущими кромками, механизм поворота дна, 10 систему подачи напорной воды, соединенную с полой осью, установлены рабочие поверхности поворотного дна, расположенные под углом менее 180 о друг к другу и в направлении всаса 15 и скреплены боковыми стенками, выполненными в виде выпуклых поверх- . ностей, установленных вершинами друг . к другу, и охватывающими боковые стенки корпуса, которые выполнены вы-20 пуклыми и между которыми размещены элементы системы подачи напорной воды и механизма поворота дна.

На фиг.1 изображено грунтозаборное устройство, общий вид с частич- 25 ным разрезом; на фиг.2 — разрез А-А на фиг. 1, на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг.4 — грунтозаборное устройство в аксонометрии с частичным разрезом. 30

Грунтозаборное устройство .содержит корпус, поворотное дно, механизм поворота дна и систему подачи напорной воды.

Корпус является несущей конструк35 цией и состоит из крышки 1, представляющей часть цилиндрической поверхности, усиленной балками-кронштейнами 2 и 3, при помощи которых грунтозаборное устройство шарнирно кре40 пится к раме 4 земснаряда и к тяге

5, боковых стенок 6 и 7 корпуса, подшипников 8 и 9, в которых шарнирно закреплено поворотное дно.

В верхней части крышки 1 корпуса 45 расположен всасывающий патрубок 10, а к. торцам крышки 1 крепятся боковые стенки 6 и 7 корпуса, выполненные в виде выпуклых поверхностей, установленных вершинами друг к другу.

ПовороТное дно включает перфорированные водораспределительные каналы

11 и 12, ребра 13 и 14 которых являются режущими кромками, рабочие поверхности 15 и 16, расположенные под углом менее 180 друг к другу, боковые стенки 17 и 18, выполненные в вице выпуклых поверхностей, установленных вершинами друг к другу и соединяющих между собой рабочие поверхности 15 и 16, охватывакицие боковые стенки 6 и 7 корпуса, полую ось

19 с концентрично расположенным в нем цилиндрическим каналом 20.

Перфорированные водораспределительные каналы 11 и 12 соединены с полой осью 19 пустотелыми:балками

21-24. Полая ось имеет отверстия 25 и 26 для подачи напорной воды через балки 2 1 и 23 в перфорированные водораспределительные каналы 11 и 12.

Отверстия 27 и 28 в водораспределительных каналах 11 и 12 выполнены в стенках, обращенных в сторону всаса.

Механизм поворота дна представляет собой гидросистему, состоящую из насоса, бака, распределителя, трубопроводов (расположены на понтоне земснаряда, не показаны), гидроцилиндра 29 с гибкими шлангами 30, который шарнирно установлен внутри боковой стенки 6 корпуса и соединен с рычагом 31 полой оси 19.

Система подачи напорной воды сос-. тоит из насоса подачи забортной воды, распределителя, трубопроводов с арматурой (установлены на понтоне земснаряда, не показаны), гибких шлангов

32 и трубопроводов 33 и 34, расположенных внутри боковой стенки 7 корпуса и соединенных с ее двухполостной камерой 35. Стабилизация положения .грунтозаборного устройства и, следовательно,углов резания, обеспечивается шарнирным параллелограммом, образованным рамой 4,крышкой 1с кронштейнами 2 и 3, тягой 5, соединенной шарнирно с жорпусом земснаряда.

Контур зева грунтозаборного уст-,. ройства образуется кромками цилиндрической поверхности крышки 1, боковых стенок 17 и 18 и ребрами 13 или

14 поворотного дна в одном иэ крайних его положений.

Грунтозаборное устройство работает следующим образом.

Гидроцилиндром 29 поворотное дно устанавливается в рабочее положение, при котором открывается эев грунтозаборного устройства по ходу движения земснаряда и закрывается с противоположной стороны, перекрывая доступ осветленной воды в зону всасывания. При рабочем перемещении земснаряда грунт срезается режущей кромкой

13 и кромками боковых стенок 17 и 18

1170065 поворотного дна и подается внутрь грунтозаборного устройства.

Одновременно с поворотом дна происходит переключение и подача напор5 ной воды по трубопроводу 34 через цилиндрический канал 20 полой оси и отверстия 25 в балку 2 1, далее в перфорированный водораспределительный канал 11 и через отверстия 27 внутрь 1р грунтозаборного устройства.

Напорная вода, подаваемая под давлением из перфорированного водораспределительного канала 11, дробит и взвешивает срезанный грунт, т.е.,1S способствует интенсификации процесса пульпообразования внутри грунтозаборного устройства, откуда пульпа через всасывающий патрубок 10 засасывается грунтонасосом земснаряда и . 20 транспортируется по напорному пульпопроводу в отстойники.

После разработки верхнего слоя грунта в конце траншеи гидроцилиндром

29 поворотное дно поворачивается в 25 другое крайнее положение, т.е. открывается противоположный зев с режущей кромкой 14 перфорированного канала 12, а напорная вода подается из трубопровода 33 через полую ось 19 и 3п отверстие 26 в ней в балку 23, далее в перфорированный водораспределительный канал 12 и через отверстия 28 внутрь грунтозаборного устройства.

Разработка всей толщи залегающего грунта производится послойно.

Таким образом, боковые стенки корпуса предназначены только для крепления в них полой оси поворотного дна, а поворотное дно с боковыми стенками 40 выполняет роль скрепера, в отличие от прототипа, у которого дно и боковые стенки корпуса участвуют в скре- > перовании грунта. Кроме того, в конструкции заявляемого устройства рас- 45 положение рабочих поверхностей поворотного дна под углом менее 180 друг к другу и в направлении всаса позволяет эаглублять в грунт. только режущий зев грунтозаборного устройства, т.е. со стенками разрабатываемой траншеи находятся в контакте только боковые кромки зева, а йе плоскости боковых поверхностей корпуса, как у прототипа. Такая конструкция уменьшает сопротивление перемещению устройства в траншее, а следовательно, и энергоемкость процесса разработки грунтов за счет исключения трения боковых стенок о грунт забоя.

Кроме того, выполнение боковых стенок поворотного дна и боковых стенок корпуса в виде выпуклых поверхностей, установленных вершинами друг к другу, с возможностью поворота боковых стенок дна относительно боковых стенок корпуса, позволяет разместить внутри последних элементы системы подачи напорной воды и механизма поворота дна.

Эти элементы вписываются в контур зева грунтозаборного устройства, что исключает разработку грунта этими элементами и обеспечивает только перемещение его внутрь грунтозаборного устройства в отличие от прототипа, у которого элементы этих систем участвуют в разработке грунта, который, как правило, остается в просоре. Следовательно, уменьшение режущего контура при неизменной (для данного грунта и постоянной толщины срезаемого слоя) величине сопротивления резанию, отнесенного к единице длины, т.е. удельного сопротивления резанию, уменьшает энергоемкость процесса разработки грунта.

Кроме того, оснащение поворотного дна противорасположенными симметрично оси водораспределительными каналами, передние ребра которых являются режущими кромками,а противоположные им стенки имеют отверстия, служащие для выброса напорной воды, позволяет разрушать фигуру волочения из грунта, образующуюся на рабочих поверхностях поворотного дна, а также осуществлять дробление и взвешивание частиц грунта, т.е. интенсифицировать процесс пуль,пообразования во всем объеме грунтозаборного устройства, что также снижает энергоемкость процесса разработки грунтов.

AU 8. 1

1170065

Составитель P.Àäèàòóëèíà

Редактор М.Циткина Техред Л.Микеш Корр екторг В . Синицкая

Заказ 4678/26 Тираж 649 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Ф

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4