МАШИНА КОМБИНИРОВАННАЯ ДЛЯ ОЧИСТНЫХ РАБОТ Российский патент 2000 года по МПК B60P3/24 E03F7/10 

Изобретение относится к коммунальной технике, в частности к комбинированным машинам для очистки трубопроводов, колодцев ливневой канализации от ила и загрязнений.

Известны устройства цистерн для жидких отходов [1, 2] включающие емкость для забора и транспортировки отходов. Эта емкость имеет заборный рукав, через который отходы загружаются в цистерну. Емкость установлена на автомобильном шасси и имеет возможность подъема относительно оси колес шасси с помощью одного или более гидравлических цилиндров, находящихся параллельно корпусу и шасси, и установленных между корпусом и шасси. Недостатком данных устройств является расположение гидравлического цилиндра. В случае соединения цистерны с какими-либо навесными конструкциями с боковых сторон будет затруднительно иметь доступ к гидроцилиндру.

Известна конструкция илососной машины [3, 4], включающая, в частности, раму, отстойный резервуар, закрепленный шарнирно на данной раме, смонтированные средства для подъема отстойного резервуара относительно рамы, расположенные между шасси и резервуаром. На боковых сторонах резервуара размещены отсеки для вспомогательного оборудования, необходимого для производства работ. Недостатком данного устройства является то, что предпочтительный доступ к средствам поднятия резервуара возможен только, когда резервуар поднят.

Известно устройство илососной машины [5], которая содержит, в частности, цистерну сварную цилиндрической формы, всасывающий рукав, смонтированный совместно с поворотным кронштейном-стрелой, установленной на опорно-поворотном устройстве цистерны. Всасывающий рукав присоединен подвижно к цистерне в месте основания стрелы. Цистерна шарнирно установлена на автомобильном шасси и имеет возможность опрокидывания назад с помощью гидроцилиндров, размещенных по бокам цистерны и закрепленных на шасси сзади имеющихся баков для промывочной воды и на боковой поверхности цистерны выше наибольшего горизонтального сечения цистерны. Недостатком данной конструкции является расположение верхней точки крепления гидроцилиндров, а именно позади баков для воды, а также в верхней части боковой поверхности цистерны. Это не позволяет маневровать размерами баков для воды. Недостатком является совмещение опоры стрелы и горловины всасывающего рукава, т.к. необходима дополнительная защита от ила опор вращения и дополнительное уплотнение цистерны в опоре стрелы.

Известны устройства всасывающей цистерны [6, 7], которые относятся к комбинированным устройствам, предназначенным для очистки, промывки, опорожнения и контроля канализационных коллекторов. Цистерна, в частности, имеет дополнительную камеру, служащую резервуаром для свежей воды, коаксиально расположенную впереди иловой камеры, которая соединена с всасывающим трубопроводом высоконапорного насоса. Также предусмотрено устройством для трансформации объемов резервуара свежей воды и отсека с илом. Всасывающий рукав совмещен с поворотным кронштейном-стрелой. Недостатком такой конструкции является расположение резервуара свежей воды в одном корпусе с отсеком для ила, а также трансформации объемов этих камер, например увеличение объема отсека ила. При этом требуется дополнительная очистка резервуара свежей воды от иловых отложений.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство комбинированной машины для очистных работ 8, включающей автомобильное шасси, на котором смонтировано илососное и каналопромывочное оборудование. Илососное оборудование включает в себя цистерну, вакуум-насос, вакуумную систему, систему фильтров и отстойников, гибкий всасывающий рукав, соединенный с цистерной через горловину, и поворотный кронштейн-стрелу, имеющий возможность возвратно-вращательного движения совместно с гибким всасывающим рукавом. Каналопромывочное оборудование включает в себя водяной насос высокого давления, гидросистему, в том числе баки для промывочной воды, механизм подачи и укладки рукава высокого давления, расположенный позади цистерны.

Баками для воды служат объемы, создаваемые в корпусе, охватывающем цистерну для ила. Этот комбинированный корпус размещен на шасси либо с возможностью опрокидывания назад с целью удаления ила, либо с возможностью выталкивания ила с помощью приспособлений. Впереди около кабины водителя комбинированный корпус снабжен открытыми отсеками, где расположены пульпы управления агрегатами и дополнительное оборудование. Недостатком данной конструкции комбинированной машины является ее громоздкость, усложнение технологического процесса при изготовлении машины, увеличение усилий при опрокидывании цистерны для освобождения ее от ила, а также то, что горловина цистерны, к которой присоединен рукав, находится в непосредственной близости от основания поворотного кронштейна-стрелы, что создает дополнительные трудности по монтажу и очистке системы.

Целью предлагаемого изобретения является упрощение конструкции и улучшение эксплуатационных возможностей машины путем дифференциализации корпуса и усовершенствования компоновки оборудования.

Указанная цель достигается тем, что, в машине комбинированной для очистных работ, включающей автомобильное шасси, на котором смонтировано илососное и каналопромывочное оборудование, при этом илососное оборудование содержит цилиндрическую цистерну-отстойник, установленную на шасси с возможностью опрокидывания при воздействии гидравлических механизмов, закрепленных на шасси и цистерне-отстойнике, гибкий всасывающий рукав, соединенный с цистерной через горловину поворотный кронштейн-стрелу, взаимодействующий со всасывающим рукавом, основание стрелы, закрепленное на поверхности цистерны с возможностью возвратно-вращательного движения в горизонтальной плоскости, вакуум-насос, вакуумную систему, а каналопромывочное - баки для воды, водяной насос высокого давления, гидросистему, рукав высокого давления с размывочной головкой, механизм подачи и укладки рукава высокого давления, а также отсек для оборудования, расположенный за кабиной водителя, корпуса баков для воды выполнены в виде объемов одинаковой емкости, установленных на автомобильном шасси отдельно от цистерны-отстойника, симметрично относительно ее сторон, а гидравлические опрокидывающие механизмы закреплены в задней части цистерны-отстойника на нижней половине окружности цистерны так, чтобы расстояние между баками с водой и цистерной было минимальным, при этом баки с водой соединены между собой трубопроводом, расположенным наклонно к горизонтальной плоскости, а основание стрелы и горловина цистерны расположены по разные стороны от центральной оси цистерны, при этом всасывающий рукав соединен с горловиной неподвижно и расположен петлеобразно или дугообразно до совмещения его со стрелой, а отсек представляет собой крытый отапливаемый корпус, размещенный впереди цистерны-отстойника, снабженный дверями с боковых сторон и со стороны цистерны-отстойника. Указанная цель достигается еще и тем, что в машине комбинированной для очистных работ баки с водой выполнены в виде прямоугольных объемов, а также тем, что в машине комбинированной для очистных работ баки с водой соединены трубопроводом между собой в передней их части, а также тем, что в машине комбинированной для очистных работ основание стрелы расположено справа от центральной оси цистерны, а горловина цистерны - слева, при этом рукав имеет возможность возвратно-вращательного движения под воздействием стрелы на 160-180^o.

Указанная цель достигается еще и тем, что в машине комбинированной для очистных работ гидравлические опрокидывающие механизмы выполнены в виде телескопических гидроцилиндров, а также тем, что в машине комбинированной для очистных работ в днище по крайней мере одного из баков для воды установлен кран с быстрозаъемной муфтой, а также тем, что в машине комбинированной для очистных работ механизм подачи и укладки рукава высокого давления помещен в отсек, причем ось барабана механизма подачи и укладки рукава параллельна центральной оси цистерны-отстойника.

Еще одной из целей предлагаемого изобретения является то, что машина может использоваться только как каналопромывочная с дополнительным использованием объемов воды, закачиваемых в цистерну-отстойник. Указанная цель достигается тем, что в машине комбинированной для очистных работ цистерна-отстойник может быть соединена с одним из баков с водой через дополнительный съемный гибкий рукав.

Новым и существенным в предлагаемом изобретении по сравнению с прототипом является разделение объемов баков с водой и цистерны-отстойника с использованием для этого такого пространственного положения гидравлических опрокидывающих механизмов цистерны-отстойника, чтобы конструкция машины была компактной и чтобы объемы баков для воды были достаточны для каналопромывочных работ.

Новым и существенным является расположение места присоединения всасывающего рукава отдельно на предельном расстоянии от места крепления поворотного кронштейна-стрелы. Это позволяет неподвижно крепить рукав на цистерне, тем самым избежать дополнительного усложнения конструкции подвижного уплотнения крепления рукава.

Новым и существенным является использование комбинированной машины только как промывочной машины с использованием дополнительного объема воды, закаченного в цистерну-отстойник через дополнительный гибкий рукав, присоединяемый к цистерне через задний лючок и к одному из баков с водой через кран с быстроразъемной муфтой.

Новым и существенным является установление в крытом отсеке двери со стороны цистерны-отстойника для доступа к агрегатам машины.

Устройство машины комбинированной для очистных работ изображено на фигурах 1, 2, 3, 4, 5, 6. На фигуре 1 изображен общий вид машины комбинированной, на фигуре 2 - сечение А-А, на фигуре 3 - вид слева, на фиг. 4 - вид сверху, на фигуре 5 - схема подачи воды в цистерну, на фигуре 6 - вид на трубопровод, соединяющий баки с водой.

Машина представляет собой смонтированное на шасси автомобиля илососное и каналопромывочное оборудование, включающее в себя цистерну-отстойник 2, представляющую собой сварную цилиндрическую конструкцию с задней открывающейся крышкой 3, на которой расположен лючок 4, который можно использовать как для наполнения цистерны 2 с отходами с небольшой плотностью, так и для их слива. Цистерна-отстойник крепится на шасси 1 с помощью двух задних шарнирных опор. Опрокидывание цистерны-отстойника 2 происходит при помощи телескопических гидроцилиндров 5, установленных между шасси 1 и боковой поверхностью цистерны в задней ее части на нижней половине окружности цистерны таким образом, чтобы расстояние между баками для воды и цистерной было минимальным. К илососному оборудованию относятся также вакуум-насос, вакуумная система (не показана), частично расположенные в переднем отсеке 7, представляющим собой каркасную конструкцию, расположенную впереди цистерны 2 и баков для воды 6, обшитую с наружной стороны листовым железом и с внутренней стороны теплоизоляционным материалом. По обоим сторонам и сзади отсека 7 установлены двери для доступа к агрегатам машины. В илососное оборудование входят гибкий всасывающий рукав 8, неподвижно соединенный с горловиной 9 цистерны 2 и совмещенный с поворотным кронштейном-стрелой 10. При этом горловина 9 и основание стрелы 11 разнесены на предельное расстояние по разные стороны от центральной оси по поверхности цистерны. При этом рукав 8 с помощью стрелы 10 может вращаться в горизонтальной плоскости на 160-180^o. В каналопромывочное оборудование входят баки 6 с водой, выполненные в виде прямоугольных объемов и неподвижно установленные на шасси 1 отдельно от цистерны 2, на минимальном расстоянии, симметрично по обе стороны цистерны 2. Для удобства обслуживания машины на верхней стенке обоих баков 6 в задней части установлены горловины 12 с крышками. Баки 6 между собой соединены трубопроводом 13 (фиг. 6), расположенном на уровне Н1 от шасси в одном баке и на уровне Н2 в другом баке, причем Н2 > Н1. Это сделано для бесперебойного снабжения водой насоса высокого давления и вакуум-насоса. Уровень Н2 - для вакуум-насоса. В переднем отсеке 7 слева расположен механизм подачи и укладки рукава высокого давления 14, причем барабан 15 его размещен так, что ось барабана параллельна центральной оси цистерны 2. В каналопромывочное оборудование также входят насос высокого давления, всасывающий и нагнетательный трубопровод (не показаны). Один из баков 6 имеет в днище кран 16 с быстроразъемной муфтой. При необходимости работы машины только в режиме каналопромывочной цистерна-отстойник 2 может использоваться как дополнительный резервуар для чистой воды, для этого цистерну 2 от лючка 4 соединяют с одним из баков 6 через кран 16 гибким рукавом 17 и закачивают воду в цистерну 2. Затем воду из баков 6 подают в размывочный рукав высокого давления 14, используя весь объем воды.

Принцип работы комбинированной машины заключается в следующем. В цистерне-отстойнике 2 вакуум-насосом (не показан) создается разрежение, после чего производится забор ила из колодца в цистерну 2. После наполнения цистерны 2 выгрузка осуществляется с помощью подъема цистерны 2 с помощь гидроцилиндров 5 при открытой задней крышке цистерны 2.

При работе каналопромывочного оборудования чистая вода из баков 6 по всасывающему трубопроводу (не показан) поступает в насос высокого давления, который создает рабочее давление воды и подает ее в рукав 14, на конце которого закреплена размывочная головка. Рукав 14 намотан на барабан 15. Вода, выходя через сопло головки под большим давлением и с большой скоростью, создает реактивную силу, вследствие чего головка движется по трубе, увлекая за собой рукав 14 и одновременно производя размыв осадка в трубе, который затем забирается в цистерну 2, и цикл повторяется.

При такой компоновке машины приходится тратить меньше мощности на подъем и разгрузку цистерны-отстойника, удобнее становится доступ для обслуживания цистерны и агрегатов машины. Таким образом, предлагаемое изобретение упрощает конструкцию и улучшает условия эксплуатации машины.

Источники информации
1. Заявка Англии N 8618505, МКИ B 60 P 1/04, 3/22.

2. А.с. 1810449, E 03 F 7/10, B 60 P 1/34.

3. Патент США 4436622, B 01 D 21/00.

4. Патент США 44389314, C 02 C 1/18.

5. Машина илососная КО-507А. Строительная, дорожная и специальная техника. Краткий справочник /Манаков Н.А., Глазов А.А., Пократов А.В. и др. - М.: АО "Профтехника", 1996 - 304 с.: ил.

6. Заявка Германии 4106088, E 03 F 7/10, 9/00.

7. Проспект фирмы Muller (схема машины "Canalmaster 1" и "Canalmaster 2"), август 1990.

8. Проспект фирмы ГАЧ от 01.07.93. Тип 15 м³, 17 м³.

Изобретение относится к мобильным средствам для очистных работ. Машина комбинированная для очистных работ включает смонтированные на автомобильное шасси илососное, каналопромывочное оборудование и отсек для оборудования, расположенный за кабиной водителя. Илососное оборудование содержит цистерну-отстойник (2), установленную на шасси с возможностью опрокидывания механизмами, закрепленными на шасси и в задней части цистерны-отстойника на нижней половине ее окружности, поворотный кронштейн-стрелу, взаимодействующий с гибким всасывающим рукавом (8), расположенным петлеобразно или дугообразно до совмещения его со стрелой и соединенным неподвижно с цистерной через горловину, по другую сторону от которой относительно центральной оси цистерны расположено основание стрелы, закрепленное на цистерне с возможностью возвратно-вращательного движения в горизонтальной плоскости, вакуум-насос и вакуумную систему. Каналопромывочное оборудование содержит соединенные между собой наклонным трубопроводом баки (6) для воды, водяной насос высокого давления, рукав высокого давления с размывочной головкой. Изобретение улучшает эксплуатационные возможности. 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Машина комбинированная для очистных работ, включающая автомобильное шасси, на котором смонтировано илососное и каналопромывочное оборудование, при этом илососное оборудование содержит цилиндрическую цистерну-отстойник, установленную на шасси с возможностью опрокидывания при воздействии гидравлических опрокидывающих механизмов, закрепленных на шасси и цистерне-отстойнике, гибкий всасывающий рукав, соединенный с цистерной через горловину, поворотный кронштейн-стрелу, взаимодействующий со всасывающим рукавом, основание стрелы, закрепленное на поверхности цистерны с возможностью возвратно-вращательного движения в горизонтальной плоскости, вакуум-насос, вакуумную систему, а каналопромывочное оборудование - баки для воды, водяной насос высокого давления, гидросистему, рукав высокого давления с размывочной головкой, механизм подачи и укладки рукава высокого давления, а также отсек для оборудования, расположенный за кабиной водителя, отличающаяся тем, что корпуса баков для воды выполнены в виде объемов одинаковой емкости, установленных на автомобильном шасси отдельно от цистерны-отстойника, симметрично относительно ее сторон, а гидравлические опрокидывающие механизмы закреплены в задней части цистерны-отстойника на нижней половине окружности цистерны так, чтобы расстояние между баками с водой и цистерной было минимальным, при этом баки с водой соединены между собой трубопроводом, расположенным наклонно к горизонтальной плоскости, а основание стрелы и горловина цистерны расположены по разные стороны от центральной оси цистерны, при этом всасывающий рукав соединен с горловиной неподвижно и расположен петлеобразно или дугообразно до совмещения его со стрелой, а отсек представляет собой закрытый отапливаемый корпус, размещенный впереди цистерны-отстойника, снабженный дверями с боковых сторон и со стороны цистерны-отстойника. 2. Машина комбинированная для очистных работ по п.1, отличающаяся тем, что баки с водой выполнены прямоугольными. 3. Машина комбинированная для очистных работ по п.1 или 2, отличающаяся тем, что баки с водой соединены трубопроводом между собой в передней их части. 4. Машина комбинированная для очистных работ по п.1, отличающаяся тем, что основание стрелы расположено справа от центральной оси цистерны, а горловина цистерны - слева, при этом рукав имеет возможность возвратно-вращательного движения под воздействием стрелы на 160 - 180^o. 5. Машина комбинированная для очистных работ по одному из пп.1, 3, 4, отличающаяся тем, что гидравлические опрокидывающие механизмы выполнены в виде телескопических гидроцилиндров. 6. Машина комбинированная для очистных работ по п.1, отличающаяся тем, что в днище по крайней мере одного из баков для воды установлен кран с быстроразъемной муфтой. 7. Машина комбинированная для очистных работ по п.1 или 6, отличающаяся тем, что цистерна-отстойник имеет возможность соединения с одним из баков с водой через дополнительный съемный гибкий рукав. 8. Машина комбинированная для очистных работ по п.1, отличающаяся тем, что механизм подачи и укладки рукава высокого давления с размывочной головкой помещен в отсек, причем ось барабана механизма подачи и укладки рукава параллельна центральной оси цистерны-отстойника.