Грунтозаборное устройство земснаряда

 

О П И С А Н И Е 749994

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6!) Дополнительное к авт. свил-ву-(22) Заявлено 15.06.78 (21) 2631702/29-03 с присоединением заявки №-(23) Г!риорнтет-(5l ),×. Кл. х

Е 02 Г 3/92

Гооударстввнный комнтет (5)) УДК 621 879. 45 (088. 8) Опублнковано 23.07.80. Бк>ллетень № 27 во делам нзобретений н открытнй

Дата опубликования опнсання 28.07.80! .; "

В. Д. Л П)т

;„, а 4.

:.!!.4 . ; ./!! . ", 3, Туркменский научно-исследовательский институт гндротехйнктг-"=., н мелиорация Министерства мелиорация и BoflHoto хозяйства СССР (72) Автор изобретения (71) Заявитель (54) ГРУНТОЗАБОРНОЕ УСТРОЙСТВО ЗЕМСНАРЯДА

Изобретение относится к гидромеханнзацни земляных работ, в частности к конструкциям грнутозаборных устройств землесосных снарядов с вибрацноннымн рыхлнтелями. Оно может найти применение в гидротехническом строительстве п рн разработке профильных выемок в связных грунтах, особенно в тяжелых глинах.

Известны ковшовые грунтозаборные устройства землесосных снарядов, содержащие ковш двустороннего действия, всасывающий наконечник н поворотное устройство, попеременно, в зависимости от направления, соединяющее одно нз входных отверстий ковша с отверстием всасывающего наконечника и перекрывающее противоположное (1). Послойное резание грунта такими устройства15 ми осуществляется при паннльоннрованнн земснаряда н характеризуется тем, что в ковш через открытое отверстие одновременно поступает грунт н засасывается вода.

Соотношение расходов воды и грунта определяет консистенцию гидросмеси, всасываемой нз ковша н транспортируемой по пульповолу земснаряда.

Как вилно нз опнсання известных ков шовых t рунтозаборных устройств, в ннх

2 отсутствуют конструктивные признаки, обеспечнвающне выполнение изложенных требований, поэтому область их применения не распространяется на связные грунты. Задачу повышения эффективности работы ковшовых рыхлителей в связных грунтах целесообразно решать путем совместного воздействия на грунт резания н вибрации ковша.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является грунтозаборное устройство землесосного снаряда, (2), содержащее режущий рыхлнтель грунта, выполненный в виде фрезы, прнсоеднненной к внбратору, н всасывакнцнй наконечник, размещенный в полости фрезы. 11рннцнп работы рыхлителя основан на послойном резания грунта выбрнрующнми ножами н зубьями фрезы. Известно, что внбрнрованне грунтокопающнх рабочих органов сннжает сопротнвленне грунта резанию. Этот эффект позволяет использовать фрезу с вибропрнводом для интенсификации послойной разработкн тяжелых и прочных грунтов н том числе и связанных. Однако следует отметить, что фрезерные грунтозаборные устройства имеют существенные недостатки. В процессе послойной разработки связаных грунтов зна749994

""" чйтельная" Часть стружки не попадает в от "верстие всасывающего наконечника и остается в забое в виде завалов.

При работе вибрирующей фрезы потери

"грЬйа на пути иэ зоны рыхления в зону активного всасывания дополнительно возS растают вследствие стряхивания стружки в забой с направляющих лопастей виброфрезы.

Кроме того, всасывание из полости фрезы происходит в неблагоприятных условиях.

Открытое снизу и с боков пространство полости фреэы уменьшает зону активного действия всасываемого потока вблизи наконеч- ника сосуна, слабое скоростное поле не препятствует провалу кусков стружки и не дает возможность создать во всасывающей трубе земснаряда объемную 20 — 25% консистенцию, оптимальную по условиям гидротранспорта.

Вопрос повышения эффективности работы грунтозаборных устройств при разработке тяжелых связных грунтов целесообразно решать на базе грунтозаборного устройства, .:в котором реализуются преимущества сочетания ковшового рыхлителя с вибратором.

К этим- преимуществам относятся воэможность всасывания без потерь смеси грунта и волы предельной по гидротранспорту консистенции из экранированной стенками по- 21 лости ковша, вибропривод ковшового рыхлителя, уменьшающий сопротивление тяжелых грунтов резанию, исключающий воэможность прилипания стружки к стенкам вибрирующего ковша, интенсифицирующий процесс перемешивания воды и грунта перед всасывающим отверстием. Вместе с тем грун-. тозаборное устройство должно содержать признаки, обеспечивающие пропуск грунта через входное отверстие ковша в количест ве, лостаточном для полной загрузки транспортирующей линии земснаряда, а срезанная часть грунта должна быть раздроблена до размеров, гарантирующих прохождение

pro по пульпопроводу и через грунтовый насос.

Цель изобретения — повышение произ о волительности землесосного снаряда при разработке тяжелых связных грунтов путем обеспечения подачи в отверстие всасывающего наконечникМ разрыхленного грунта в количестве, достаточном для создания в пульпопроводе оптимальной по гидротранспорту консистенции гидросмеси.

Указанная целЬ достигается тем; что рыхлитель грунта выполнен в виде виброков на- . пятателя глубокого резания двустороннего лействия, входные отверстия его постоянно сообщающиеся с отверстием всасывающего наконечника, снабжены эластичными заслон. кими, частично прикрывающими входные отверстия виброковша,-в каждое из которых

"" "стгаружя заслонки вмонтирова на режущая решетка, а противолежащая отверстию всасывающего наконечника стенка внброковша == выйол1тейа в вйле дайметрнчного" грунтона 11>авляюЪ1его экрана ; составленного из двух отвальных поверхностей, ориентированных в сторону отверстия всасывающего наконечника.

1-1аличие эластичных заслонок, частично перекрываюгцих вхолные отверстия виброковша, обеспечивает внутри него разделение потоков грунта и волы, и направление их встречно к отверстию всасывающего наконечника. Это лостигается тем, что поступающий в ковш грунт отгибает эластичную заслонку и перекрывает входное отверстие, а всасываемый поток воды поступает навстречу грунту из противоположного открытого входного отверстия виброковша, препятствуя выпадению грунта в эту сторону.

Грунтонаправляющий экран, ориентированный в сторону отверстия всасывающего наконечника, способствует перекрытию полости виброковша зоной активного всасывания и принудительной подаче грунта к всасывающему отверстию с периферийной части виброковша. Под действием вибрации внутри ковша происхолит интенсивное ворошение кусков стружки с образованием водогрунтовой смеси. Таким образом, совокупность указанных признаков позволяет увеличить толщину срезаемого слоя грунта до высоты входного отверстия виброковша, измельчить стружку и осуществить всасывание без просоров из полости ковша подгрунтовой смеси необходимой консистенции.

На фиг. 1 изображено грунтозаборное устройство, общий вид; на фиг. 2 — разрез

А — А на фиг. 1; на.фиг. 3 — разрез Ь- — Б на фиг. 1; на фнг. 4 — схема работы грунтозаборного устройства.

Грунтозаборное устройство солержит виброковш-питатель 1 глубокого резания двустороннего действия, прикрепленный посредством короткого штока 2 к вибратору 3 направленного действия. С помощью патрубка

4 и уплотняющего устройства 5 виброковш присоединен к всасывающему наконечнику 6 с возможностью перемещения вдоль него.

Входные отверстия виброковша постоянно сообщаются с отверстием всасывающего наконечника. В каждом из двух входных отверстий виброковша вмонтирована режущая решетка 7, позади которой установлена эластичная заслонка 8, частично перекрывающая верхнюю часть входного отверстия, Противоположная отверстию всасывающего наконечника стенка виброковша образует симметричный грунтонаправляющий экран

9, составленный из двух отвальных поверхностей, ориентированных в сторону отверстия всасывающего наконечника.

Разработка связных грунтов грунтозаборным устройством земснаряда производится последовательно заглубляющимися папильонажными лентами. Срезанная виброковшом 1 стружка, проходя через режугцую решетку 7, отгибает эластичную заслонку 8, в результате всасываемый погок воды вынужден поступать из противоположного вхолно749994 го отверстия ковша, тем самым устраняется возможность выпадения грунта в эту сторону. Под действием вибрации осуществляется перемешивание раздробленной на куски стружки с потоком воды. Водогрунтовая смесь всасывается иэ центральной части полости виброковша. Грунтонаправляюшии экран обеспечивает принудительную передачу в зону активного всасывания грунта с периферийной части виброковша.

При работе в забое, состоящем из тяжелых связных грунтов,. достижение макси- 10 мальной производительности земснаряда по грунту возможно в том случае, если отсутствует ограничение по пульпоприготовлению со стороны грунтозаборного устройства. Производительность земснаряда зависит в основном от расхода грунтового насоса и консистенции гидросмеси, перекачиваемой по пульпопроводу. Оныт многолетней эксплуатации земснарядов показывает, что объемная консистенция гндросмеси, при которой реализуется максимальная производитель- zo ность земснаряда по грунту, составляет в среднем 20 — 25 /О. Однако существующие в настоящее время фрезерные рыхлители отвального, плужного, винтового и других типов, которыми оборудуются современные земснаряды, не дают возможность полностью использовать производительность грунтотранспортируюшей части последних, на работу которой затрачивается 75- — 80О/О их энергоресурсов. Реал иза ция на практике грунтозаборного устройства предлагаемой >в конструкции дает воэможность повысить производительность землесосных снарядов при разработке тяжелых связных грунтов более чем в 2 раза. Это достигается тем, что в виброковше-питателе созданы условия для эффективного отделения грунта от массива, его рыхления и перемешивания с во дой в активной области всасывания в коли честве, достаточном для полнои загрузки грунтотранспортируюгцей линии земснаряда.

Это снимает ограничение производительности по грунтоприготовлению и способствует полной загрузке грунтотранспортирующеи линии земснаряда.

Формула изобретения

Грунтозаборное устройство земснаряда, включающее кинематически связанный с вибратором режущий рыхлитель грунта, в полости которого размещен всасывающий наконечник, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности земснаряда при разработке тяжелых связных грунтов путем обеспечения подачи во всасывающий наконечник разрыхленного грунта в количестве, достаточном для создания при гидротранспорте оптимальной для гидротранспорта консистенции гидросмеси, режущий рыхлитель выполнен в виде виброковша-питателя глубокого резания двустороннего действия, при этом входные отверстия его сообщены с отверстием всасывающего наконечника и имеют эластичные заслонки, частично перекрывающие входные отверстия виброковша, причем в каждое из входных отверстий ковша снаружи заслонки вмонтирована режущая решетка, а противолежащая отверстию всасывающего наконечника стенка виброковша выполнена в виде симметричного грунтонаправлякиаего экрана, составленного из двух отвальных поверхностей, ориентированных в сторону отверстия всасывающего наконечника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Шкундин Б. М. Землесосные снаряды, М., <Энергия», 1973, с. 159.

2. Авторское свидетельство СССР

Ме 4280бб, кл. Е 02 F 3/92, 1971.

749994

Составитель Г. Мареев

Техред К.. Шуфрич Корректор М Коста

Тираж 7!3 Подои< но<

Редактор Л Мотыль

Заказ 4439/9

1111 ИИ11И Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

l f3035. Москва, Ж 35, Рву<нская наб., д. 4/5

<1 илиал ill!f1 «(1атент», г Ужгород, ул. Проектная, 4