Устройство для исследования донных грунтов

 

Изобретение относится к горной пром-сти и предназначено для исследования донных грунтов. Цель - повышение надежности в работе и уменьшение габаритов устр-ва. Для этого источник гидравлической энергии устр-ва выполнен в виде емкости-преобразователя гидростатического давления в разъемным корпусом 1. В первой его камере (К) 4 размещена герметичная емкость с корпусом 15 соосно с корпусом 1, а в разъемах корпуса 1 закреплена диафрагма 3. К 4 имеет сквозное отверстие с установленным в нем клапаном 7 для сообщения с окружающей средой, а вторая К 2 заполнена рабочей жидкостью (РЖ) и связана посредством магистралей и системы управления с исполнительным органом и герметичной емкостью. Полость корпуса 15 разделена упругой диафрагмой 17 на две К 16 и 18. Причем К 18 заполнена воздухом. Принцип действия устройства основан на использовании гидростатического давления природной энергии в качестве источника гидравлической энергии РЖ гидросистемы. Через систему управления давление РЖ передается в К гидродвигателей для совершения рабочего хода, а для слива РЖ из К, противоположных рабочим, используется герметичная емкость. Она работает по мере заполнения как медленно заряжающийся гидропневматический аккумулятор. Горловина емкости преобразователя, через которую К 4 сообщается с окружающей водой сообщена соосно с горловиной герметичной емкости. Через нее производятся зарядка К 18 низким давлением перед началом работы и разрядка после завершения раб

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51) 5 E 21 В 7/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHQMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4337975/23-03 (22) 26.10.87 (46) 23.02.90, Бюл. )1 7 (71) Сектор гидрогеологии и инженер ной геологии АН ГССР (72) И.M.Буачидзе, Д.А.-M.Ëàíöìàí и Я.Ф.Хачапуридзе (53) 622.233.057.2,002,52 (088,8) (56) Патент Великобритании

М 2094852, кл. E 21 В 7/124, 1982.

Авторское свидетельство СССР и 1448022, кл. Е 21 В 7/12, 31.08,87.

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

ДОННЫХ ГРУНТОВ (57) Изобретение относится к горной пром-сти и предназначено для исследования донных грунтов, Цель - повышение надежности в работе и уменьшение габаритов устр-ва. Для этого источник гидравлической энергии устрва выполнен в виде емкости-npeo6paao" вателя гидростатического давления с разъемным корпусам 1. В nepsoA его

1)44944 камере (К) 4 размещена герметичная фмкость с корпусом 15 соосно с корпуСом 1, à в разъемах корпуса 1 закреп.пена диафрагма 3. К 4 имеет сквозное отверстие с установленным в нем клапаном 7 для сообщения с окружающей средой, а вторая К 2 заполнена рабочей жидкостью (РЖ) и связана посредством магистралей и системы управления с спопнительным органом и герметичной мкостью. Полость корпуса 15 разделена упругой диафрагмой 17 на две К 16 и 18. Причем К 18 заполнена воздухом., Принцип действия устр-ва основан на использовании гидростатического давления природной энергии в качестве источника гидравлической энергии РЖ гидросистемы, Через систему управлеИзобретение относится к горной 25 промышленности. в частности к устройствам для исследования донных грунтов.

Цель изобретения — повышение надежности работы и уменьшение габаритов З0 устройства.

На фиг. 1 изоЬражено устройство для исследования донных грунтов; на фиг. 2 — источник гидравлической энергии, 35

Устройство для исследования донных грунтов состоит иэ источника гидравлической энергии. ПГД-Н (нагнетания), выполненного в виде корпуса 1, камеры 2, заполненной рабочей жидкостью гидросистемы (например, маслом трансформаторным), которая через систему управления подводится к рабочим камерам, упругой сплошной диафрагмы 3, камеру 4, сообщающуюся с окружающей средой, крышку 5 с уплотняющей гайкой 6; клапана 7 с фильтрующим поступающую в камеру 4 воду устройством (фильтром) 8, гидродвигателя (ГД) любого принципа действия, например, гидроцилиндра с двухсторонним полым штоком, на своЬодных концах которого закреплены зажимающие штангу механизмы MBI и M3II, соответствующие каналы 9-t4 служащие для подвода и слива рабочей жидкости через систему управления, содержащую распределители (Р), дроссели (ДР), золотник (3H) и клапаны различного назначения (КР, ния давление РЖ передается в К гидродвигателей для совершения рабочего хода, а для слива РЖ из К, противоположных рабочим, используется герметичная емкость. Она работает по мере заполнения как медленно заряжающийся гидропневматический аккумулятор. Горловина емкости преобразователя. через которую К 4 сообщается с окружающей водой, сообщена соосно с горловиной герметичной емкости. Через нее производится зарядка К 18 низким давлением перед началом работы и разрядка после завершения рабочего цикла, т.е. перекачивание РЖ иэ герметичной емкости в емкость-преобразователь. 1 э.п. ф-лы, 2 ил, КО), герметичной емкости (ГПА-С), включающей корпус 15, камеру 16 для слива в нее через систему управления из камер ГД, ИЗ, противоположных рабочим, упругую сплошную диафрагму

17, камеру 18, заполненную воздухом (инертным газом) при начальном низком, например атмосферном, давлении, крышку 19 с уплотняющей гайкой 20, клапан КР3 для зарядки и разрядки воздушной полости камеры 18. Упругая сплошная диафрагма 3, разделяющая полость ПГД-Н на две полости,и диафрагма 17, образующая две полости в

ГПА-С, имеют форму, например, повторяющую внутренние шаровые формы емкостей ПГД-Н и ГПА-С в незаполненном состоянии, а утолщенные по периметру края диафрагм используются для герметизации полостей камер 4 и 18 соответственно крышками 5 и 19 при затяжке уплотнительных гаек 6 и 20. Внутри емкостей ПГД-Н и ГПА-С закреплены кольца каплевидной формы для ограничения изгиЬа диафрагм в крайнем поло" жении при максимально заполненных ра" бочей жидкостью: полости ПГД-Н, т.е. перед опусканием агрегата устройства на поверхность дна, и полости 16

ГПА-С в конце рабочего цикла и сжатия воздуха до максимального расчет" ного давления Р„

При выполнении источника гидравлической энергии (фиг.2) обеспечивается уменьшение оощих его габаритов за

5

154494 счет размещения одного из корпусов в полости другого. На фиг. 2 показан пример исполнения при размещении корпуса герметичной емкости (ГПА-С)

5 в полости ПГД-Н, сообщающейся с окружающей водой. При необходимости возможно и обратное размещение, т.е. корпуса ПГД-Н в воздушной камере

ГПА-С, При этом горловина ПГД-Н 10 (фиг.2) через которую сообщается полость камеры 4 с окружающей водой при помощи КР2 и фильтра 8, совмещена соосно с горловиной ГПА-С, через котОрую при помОщи КРЗ прОизводится 15 зарядка и разрядка воздушной полости камеры 18, низким давлением — вакуумированием - перед нацалом работы, и разрядка после завершения рабочего цикла, т.е. перекачивание рабочей жидкости гидросистемы из ГПА-С в ПГД-Н.

Доступ к КР3 удобен при вывернутой пробке в горловине корпуса ПГД-Н.

При соосном совмещении горловин

ГПА-С и ПГД-Н корпус 1 (фиг.2) для удобства сборки выполнен с технологическим разъемом, например, в диаметральной плоскости, уплотняемым болта" ми 21 по периметру утолщенным краем упругой сплошной диафрагмы 3, имею" 30 щей в данном исполнении форму полушара и разделяющей полость корпуса 1 на две камеры - камеру 2, заполненную рабоцей жидкостью гидросистемы, и камеру 4, сообщающуюся с окружающей водой. В последней и размещен корпус 15 герметичной емкости (ГПА-С), конструкция которой практически полностью идентична конструкции, изображенной на фиг. 1. В месте стыка кор- !0 пуса 15 и горловины корпуса 1 установлено резиновое кольцо 22, которое уплотняет разъем при затяжке гайки

2).

Принцип действия основан на исполь-1 зовании гидростатического давления природной энергии - в качестве источ" ника гидравлической энергии рабочей жидкости гидросистемы, т.е. потенциальная энергия превращается в кинетическую, Для этой цели используется истоцник гидравлической энергии, представляющий соЬой емкость, разделенную упругой сплошной диафрагмой на две камеры, одна из которых через клапан сообщается с окружающей водой и давление ее столба сооЬщается с окружающей водой гидросистемы, заполняющей вторую герметичную камеру..

6 через систему управления давление раЬОчей ж:-.дкости пеоедается в камеры гидравлических двигателей для совершения раЬочего хода, а для слива рааоцей жидкости из камер, противоположных рабочим, используется герметичная емкость, работающая по мере за- ". полнения как медленно заряжающийся гидропневматический аккумулятор (ГПА-С), Устройство работает следующим образом (фиг.1„).

При включении с пульта управления режима "Подача" рабочая жидкость под давлением поступает от ПГД-1 через обратный клапан I(01 к напорному золотнику ЗН1 и к регулятору КР! предепь" ного давления (напр>>мер, 10 ИПа)., От ЗН> масло поступает через распределители Р1 и Р2 к зажимающим мехаl-:измам И31 и М311. например, церез каналы 9 и 14, а через канагь. 10 и

13 проходит слив в ГПА-С, иохан змы за>к. мают штангу с определенными усилиями, величина которого зависит от давгения, на которое отре;-улированЗН1 (например, 2,0...2,5 ИПа), с це" лью исключения в начагь ый момент прос.(альзывания ИЗ по штанге. 3.-".тем

F> ЗН1 открывается канал годачи „:абочей жидкости -под давлением через распределитель РЗ, канал,> в верх нюю полость ГД для совершен->ÿ рабочего хода подачи, на протяжении ко-:>РОГО через канал 12, распределитель

РЗ и дроссель ДР1, рггулируюший скорость подачи, рабочая жидкость сливается в ГПА-С. В дальнейшем в полостях ИЗ1 и,3II и верхней полости

ГД давлечие уравнивается, при этом величина его зависит от сопротивления грунтов подаче инструмента (проходке), но не может быть меньше предельного давления, на которое отрегулирован ЗН1 и не больше предельного рабочего давления, на которое отрегулирован КР1.

Переключение ГД на холостой ход после завершения рабочего хода !1 на последующий раЬочий ход в крайних положениях поршня (или другого вытеснителя) производится автоматицеской системой реверсирования (не показан".), Устройство может быть грименено

Hp только для исследования свойств грунтов, но и в любых погружных агрегатах, предназначенных для BblfloflHG

1544944 ния работ при помощи гидравлических двигателей любого принципа действия.

Формула изобретения

Фиа1

Составитель М,Неснова

Редактор Н.Рогулич Техред Л,Олийнык Корректор М.Самборская

Заказ 478

Тираж 482

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

1. Устройство для исследования донных грунтов, включающее источник гидравлической энергии, выполненный в виде емкости - преобразователя гидростатического давления, полость ,которой разделена упругой диафраг мой на две камеры, первая иэ которых имеет сквозное отверстие с установ ленным в нем клапаном для сообщения

1 ,с окружающей средой, а вторая запол нена рабочей жидкостью и связана посредством магистралей и системы управления с исполнительным органом и герметичной емкостью, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы и уменьшения

5 габаритов устройства, корпус емкостипреобразователя гидростатического давления - выполнен разъемным для размещения в его первой камере герметичной емкости, установленной соосно с корпусом емкости-преобразователя, а концы диафрагмы закреплены в разъемах корпуса.

2. Устройство по п,1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что полость герметичной емкости разделена упругой диаФрагмой на две камеры, одна из которых заполнена воздухом.