Рабочий орган землеройной машины для разработки мерзлых грунтов

 

т

1, О П И С-А.Й-И:;Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ (i i) 7771 5I

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.11.71 (21) 1718475/29-03 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. К.

Е 02F 3/24

Гасударственный комитет по делам изобретений (43) Опубликовано 07.11 80 Бюллетень № 41 (53) УДК 621.879.48 (088.8) и открытий

1 (45) Дата опубликования описания 07.10.80 (72) Авторы изобретения

Б. Г. Хазин и В. М, Карев (71) Заявитель (54) РАБОЧИЙ ОРГАН ЗЕМЛЕРОЙНОЙ МАШИНЫ ДЛЯ

РАЗРАБОТКИ МЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ

Изобретение относится к диско-фрезерным машинам, предназначенным для резания различных по прочности мерзлых грунтов.

Известен рабочий орган экскаватора, включающий ковш с зубьями, переднюю стенку и генератор электромагнитных колебаний, энергетически связанный с зубьями ковша, режущая кромка каждого из которых выполнена в виде диэлектрического вкладыша, размещенного в полости зуба (1).

Данная конструкция сложна, кроме того, коэффициент перехода электромагнитной энергии в механическую мал.

Известен рабочий орган роторного экскаватора, включающий приводной ротор с установленными на нем режущими элементами и электронагревателями, соединенными с источником питания 2).

В данной конструкции слой слабых пород преодолевается механическим путем, а при встрече с крепкими породами в забой подается электроэнергия, преобразуемая в массиве в тепловую. При этом происходит термическое разрушение породы, сопровождаемое тепловым ударом при последующем ее охлаждении водой. Уцелевшая порода разрушается резцами и зубьями рабочего органа.

Однако такой рабочий орган не применим для резания мерзлых грунтов по способу воздействия на них. Это объясняется тем, что в способе, заложенном в конструктивном исполнении известного рабочего органа для того, чтобы обеспечить оттаивание мерзлого грунта и его нагрев до положительной температуры, необходимой для возможности термического разрушения, сопровождаемого тепловым ударом (десяти или сотни градусов С ), необходимо обеспечить постоянный длительный контакт электродов с грунтом, что теряет совершенно практический смысл и резко ухудшает все

15 технико-экономические показатели разработки таких грунтов.

Целью изобретения является повышение эффективности разрушения грунта.

Поставленная цель достигается тем, что

20 в рабочем органе землеройной машины, включающем приводной ротор с установленными на нем режущими элементами и электронагревателями, соединенными с источником питания, последние выполнены из

25 кольцевых электродов, установленных коаксиально ротору и связанных между собой последовательно, при этом рабочий орган имеет теплоизоляционный материал, размещенный между электронагревателями и

30 корпусом ротора.

777151

На фиг. 1 — изображен общий вид рабочего органа; на фиг. 2 — разрезА — А фиг.1; на фиг. 3 — разрез Б — Б фиг. 2.

Рабочий орган состоит из коробчатого ротора 1 и коаксиального нагревателя 2, выполненного в виде кольцевого электрода, расположенного по наружному контуру диска. Коаксиальный нагреватель изолирован от ротора теплоизолирующим материалом 3. Режущие элементы рабочего органа 4 крепятся на наружной поверхности коаксиального нагревателя и могут быть включены в схему его питания или изолированы от нее. Питание коаксиального нагревателя осуществляется от генератора тока базовой машины через понижающий трансформатор напряжения, Ток от трансформатора по кабелям, уложенным в каналы, расположенные вдоль привода рабочего органа, подводится к токосъемным кольцам

5, посаженным на пустотелую ось 6 вращения рабочего органа. Через наконечники 7, которые при вращении рабочего органа находятся в постоянном контакте с токосъемными кольцами, ток по кабелю 8, уложенному в каналах коробчатого ротора, подводится к коаксиальному нагревателю.

Принцип действия рабочего органа диско-фрезерной машины заключается в следующем. 30

Перед началом разработки промерзшего слоя грунта рабочий орган устанавливают в забой, подают напряжение на коаксиальный нагреватель 2 и производят первоначальный прогрев промерзшего слоя на толщину снимаемой стружки (работа по первоначальному прогреву грунта производится по мере необходимости). Затем разрабатывается грунт рабочим органом 1 при непрерывно продолжающемся прогреве 4О грунта по мере его врезания в забой, Установка по всему наружному контуру ротора известного рабочего органа дискофрезерной машины коаксиального нагревателя 2, выполненного в виде кольцевого 45 электрода, обладающего высоким коэффициентом мощности и находящегося в постоянном контакте с мерзлым грунтом, позволяет обеспечить высокий КПД процесса передачи тепловой энергии в глубину разрабатываемого забоя, что выгодно отличает предлагаемый рабочий орган от указанного прототипа. В результате повышается температура мерзлого грунта, снижается его прочность и усилие резания и тем самым расширяется область применения диско-фрезерных машин и увеличивается их производительность. Этому способствует также простота предлагаемой конструкции рабочего органа, возможность изготовления коаксиального нагревателя из широкого ассортимента материалов и возможность обеспечения правил техники безопасности при разработке грунтов в зимнее время.

Формула изобретения

1. Рабочий орган землеройной машины для разработки мерзлых грунтов, включающий приводной ротор с установленными на нем режущими элементами и электронагревателями, соединенными с источником питания, отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения эффективности разрушения грунта, электронагреватели выполнены из кольцевых электродов, установленных коаксиально ротору и связанных между собой последовательно.

2. Рабочий орган по п. 1, о тл и ч а ющ и и ся тем, что он имеет теплоизоляционный материал, размещенный между электронагревателями и корпусом ротора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

378598, кл. Е 02F 3/40, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

324344, кл. Е 02F 3/24, 1970.