АГРЕГАТ ДЛЯ ВСКРЫТИЯ, ПОДКОПА И УДАЛЕНИЯ ГРУНТА ИЗ-ПОД ТРУБОПРОВОДА Российский патент 1995 года по МПК E02F5/06 E02F5/08 

Изобретение относится к землеройным машинам, в частности к машинам, базой для транспортирования которых является трубопровод, и может быть использовано с высокой эффективностью для вскрытия, заглубления трубопровода с выносом грунта в отвал при капитальном ремонте трубопроводов.

В настоящее время вскрытие трубопровода при его капитальном ремонте производят одношовными или роторными экскаваторами. При вскрытии одноковшовыми экскаваторами производительность их работы ниже проектной, потому что машинист должен работать осторожно, чтобы не повредить трубу. Практически, чтобы обеспечить темп работы, равный 1 км в смену потребуется 6-7-мь экскаваторов. При вскрытии трубопровода роторными экскаваторами, производительность работы несколько повышается требуется 3-4-е экскаватора. Кроме того, необходимы дополнительные устройства или навесное оборудование для разработки грунта под трубопроводом.

Более эффективным является вскрытие траншеи машиной непрерывного действия плужного типа. Такие машины могут работать со скоростями, близкими рабочим скоростям тяговых средств. Над трубопро- водом открывают траншею длиной до 3 мм, затем и в траншею опускают плуг, устанавливают его на трубопровод и подцепляют его к мощному тягачу или сцепу из двух тягачей, которые тянут его вдоль трубопровода.

Все вышеперечисленные устройства для вскрытия трубопровода имеют один недостаток они вскрывают трубопровод до его верхней и боковых образующих, т. е. они могут быть применены при ремонте трубопровода с подъемом. При ремонте трубопровода в траншее возникает необходимость разработки грунта под трубопроводом. Такая же необходимость возникает в случае мелкого залегания трубопровода, когда требуется его заглубить.

Изобретение позволяет исключить недостатки известных вышеперечисленных устройств и осуществлять одновременно вскрытие, подкоп и удаление грунта из-под трубопровода.

Известно устройство, содержащее установленный на раме рабочий орган, выполненный в виде 2-х многоковшовых экскаваторов, режущих грунт, размещенных перпендикулярно оси трубопровода со смещением один относительно другого в вертикальной плоскости на величину ковша, транспортеры и привод, причем нижняя часть рамы выполнена из двух шарнирно связанных с возможностью разъединения секций, каждая из которых выполнена из шарнирно соединенных пластин.

Недостаток наличие базовой машины и ограниченная возможность устройства, может быть эффективно использовано лишь для разработки траншеи непосредственно под трубопроводом, лежащим на грунте.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство, включающее раму, рабочий орган в виде цепи с ковшами, огибающей приводное и натяжное колеса, и транспортирующий грунт в отвал, балку, на одном конце которой установлено натяжное колесо и гидроцилиндр поворота, связывающий раму с балкой, а рама выполнена с криволинейным пазом и балка свободным установлена в пазу с возможностью перемещения в нем [2] Недостаток наличие базовой машины и, кроме того, оно предназначено для разработки траншеи под трубопроводом, лежащем на поверхности и укладка его в траншею осуществляется под действием собственного веса.

Цель изобретения повышение производительности путем сокращения технологических операций и землеройной техники, а также расширение возможности использования агрегата.

Достигается это тем, что рабочий орган выполнен в виде рыхлителя, производящего разрыхление грунта за счет многоплоскостных движений режущей кромки: вращение инструмента посредством зацепления звездочки, обегающей неподвижное цевочное колесо одновременной продольной подачей от тягового привода.

Транспортирующий орган, позволяющий производить вынос грунта в отвал, формирование профиля и подготовку ложа траншеи, выполнен из цепи с закрепленными ковшами, обегающей контур рамы и расположенный перпендикулярно оси трубопровода.

Агрегат транспортируется по трубопроводу от автономного привода, установленного на платформе за счет фрикционного механизма со сферической бесступенчатой передачи, что позволяет осуществлять регулировку скорости вскрышных работ от нулевой, в том числе и обратный ход, причем свободная ориентация центрирующих поддерживающих роликов обеспечивает возможность их самоустановки при изменении скорости транспортного устройства.

На фиг. 1 представлен агрегат, вид спереди; на фиг. 2 общий вид агрегата; на фиг. 3 сечение по А-А на фиг. 2.

Агрегат содержит рабочий орган, состоящий из рыхлителей 1 и транспортирующего органа 2. Рыхлитель представляет собой вращающийся инструмент фрезерного типа. Вращение рыхлителя вокруг оси трубопровода 9 осуществляется от привода 2 и редуктора 4 через вращающееся цевочное колесо 5, жестко связанное с барабаном 6, на кронштейнах 7 которого закреплены оси 8 рыхлителя. Кроме того, сама ось 8 получает вращение за счет зацепления звездочки 10, обегающей колесо 11. Двойное вращение инструмента одновременно с продольной подачей от тягового привода 29 позволяет разрушать породу вокруг трубопровода. Жесткая щетка 14 очищает трубопровод от налипшего грунта. Режущая нижняя кромка рыхлителя ниже кромки транспортирующего органа, что создает под трубопроводом слой мягкого разрыхленного грунта.

Кроме рыхлителей 1 на барабане 6 установлены свободно ориентирующиеся относительно продольной оси трубопровода ролики 15, обеспечивающие центрацию и опору барабана на трубе. Свободная ориентация роликов 15 обеспечивает возможность их самоустановки при изменении скорости транспортирования устройства.

Вращающийся барабан с рыхлителем и опорными самоустанавливающимися роликами через подвижное-неподвижное цевочные колеса соединен с жесткой рамой 16, на которой смонтирован многоковшовый транспортер 2, забирающий и выбрасывающий разрыхленный грунт в отвал. Приводной ролик 17, установленный на оси 18, получает вращение от привода 3 через редуктор 4. Транспортер состоит из цепи 19 с закрепленными ковшами 20, обегающей контур рамы, нижняя часть которой формирует профиль траншеи. С целью монтажа на трубопровод рама 16 выполнена разъемной по осям 21, как и барабан 6, по плоскости разъема А. Для комплексации опрокидывающего момента к раме прикреплены колеса 22.

Транспортирование агрегата осуществляется от автономного привода 23 в виде фрикционного механизма со сферической бесступенчатой передачей, редуктора 28, через систему цепных передач 13 и приводные грибковые со сферической поверхностью ролики 24, позволяющие регулировать скорость транспортирования от штурвала 27. Платформа 25, на которой установлены приводы 3 и 23, жестко связана болтовыми соединениями с рамой 16 и имеет замкнутую связь с трубопроводом через ролики 26 на резьбовом валу 12.

Агрегат для одновременного вскрытия, подкопа и удаления грунта из-под трубопровода работает следующим образом.

У места установки разрабатывается котлован и производится монтаж агрегата на трубопроводе, после чего при установленной нулевой скорости транспортного перемещения производят пуск рабочих органов: рыхлителя и транспортирующего органа, а затем вращением штурвала 27 приводят в движение перемещение агрегата по трубопроводу. При этом инструмент-рыхлитель врезается в грунт и производит круговую разработку почвы вокруг трубопровода, производя подкоп-рыхление на величину диаметра инструмента, при этом при перемещении агрегата по трубе производится одновременный забор грунта ковшами транспортера, перенос его в ствол и формирование профиля траншеи. В зависимости от грунта можно увеличить или уменьшить скорость проходки, а при необходимости дать обратный ход.

Использование изобретения позволит одновременно осуществлять вскрытие, подкоп и удаление грунта из-под трубопровода, сократить до минимума количество агрегатов землеройной техники, уменьшить и значительно металлоемкость, численность обслуживающего персонала, и главное, полностью исключить возможность повреждения трубопровода, так как базой передвижения устройства является сам трубопровод.

Изобретение может быть использовано для вскрытия, заглубления трубопровода с выносом грунта в отвал при капитальном ремонте трубопроводов. Цель изобретения состоит в повышении производительности путем сокращения технологических операций и землеройной техники, а также расширение возможности использования агрегата. Достигается это тем, что рабочий орган выполнен в виде рыхлителя, производящего рыхление грунта за счет многоплоскостных движений режущей кромки: вращение инструмента посредством зацепления звездочки, обегающей неподвижное цевочное колесо с одновременной продольной подачей от тягового привода. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. АГРЕГАТ ДЛЯ ВСКРЫТИЯ, ПОДКОПА И УДАЛЕНИЯ ГРУНТА ИЗ-ПОД ТРУБОПРОВОДА, содержащий установленный на раме рабочий орган с приводом и транспортирующий орган для выноса грунта в отвал, отличающийся тем, что рабочий орган выполнен в виде рыхлителей, установленных с возможностью вращения на оси, а привод рабочего органа выполнен в виде связанного с электродвигателем посредством неподвижного и подвижного цевочных колес барабана, на котором установлены оси рыхлителей, при этом агрегат имеет автономный привод для перемещения по трубопроводу. 2. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что транспортирующий орган выполнен в виде цепи с закрепленными на ней ковшами, охватывающей контур рамы, и установлен перпендикулярно к продольной оси трубопровода. 3. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что автономный привод выполнен в виде платформы и установленных на ней фрикционного механизма, имеющего сферическую бесступенчатую передачу, и системы центрирующих поддерживающих роликов.