Транспортное средство с опорой на трубопровод машины для подкопа трубопроводов Российский патент 2003 года по МПК E02F5/10 

Изобретение относится к области землеройного машиностроения, в частности к использующим трубопровод в качестве монорельса машинам, предназначенным для разработки и удаления грунта из-под трубопровода, лежащего на дне траншеи.

Известно транспортное средство с опорой на трубопровод [1, стр. 272], выполненное в виде тележки с тягоприводными колесами.

Недостатком этого транспортного средства [1, стр. 272] является то, что эффективность его перемещения находится в прямой зависимости от усилий поджатия тягоприводных колес к трубопроводу.

Известно транспортное средство с опорой на трубопровод машины для подкопа трубопроводов [2], выполненное в виде соединенных силовым цилиндром тележек на ходовых колесах, под рамой каждой из которых закреплен сцепляющийся с основанием орган, который выполнен в виде клещевых, охватывающих трубопровод захватов, а сами рамы представляют собой плоские прямоугольные контуры, причем рама первой из тележек выполнена с продольными направляющими, а рама второй - заключена внутри первой рамы с опиранием на ее направлющие посредством ходовых колес тележки, при этом ходовые колеса первой тележки могут быть выполнены подпружиненными. Это устройство выбрано в качестве прототипа.

Устройство [2] передвигается по трубопроводу за счет использования работы силового цилиндра осевого перемещения, опирающегося на тележки, поочередно принимающие фиксированные к трубопроводу положения. Фиксирование тележек осуществляется клещевыми захватами.

Недостатком устройства [2], выбранного в качестве прототипа, является то, что все силовые нагрузки от сопротивления грунта разработке при подкопе трубопровода передаются подкапываемому трубопроводу. При этом изоляция поверхности трубопровода повреждается. Однако принятой технологией капитального ремонта трубопроводов это узаконено, так как последующими ремонтными операциями старая изоляция с трубопровода полностью удаляется и наносится новая изоляция.

Известно, что многие магистральные трубопроводы, нефтепроводы и нефтепродуктопроводы эксплуатируются более 40-50 лет, неоднократно ремонтировались с заменой изоляции. Вследствие этих ремонтов, а также эрозии почв появились участки трубопроводов, где защитный слой над трубопроводом стал меньше нормативного. Появились “аварийные” участки, где сельскохозяйственное землепользование стало невозможным. Плуги при пахоте стали задевать за трубопровод.

Возникла проблема “дозаглубления” таких трубопроводов, но специальных технических средств для выполнения операции подкопа для дозаглубления, притом без повреждения изоляции, так как изоляция после ремонтов могла еще долго не меняться, не существует. Не было проблемы, не создавались и технические средства.

Машина для подкопа с гидравлическим приводом, созданная на основе изобретения [2], для решения проблемы “дозаглубления” не годится.

Предлагаемым транспортным средством с опорой на трубопровод машины для подкопа трубопроводов решается техническая задача машинного подкопа трубопроводов без повреждения изоляции, что значительно снижает экономические затраты на проведение операций дозаглубления трубопровода, а также повышает безопасность и надежность выполняемых подкопочных работ.

Для достижения этого технического результата в заявляемом транспортном средстве с опорой на трубопровод машины для подкопа трубопроводов, содержащем тележку с колесами, в отличие от прототипа, колеса тележки выполнены тягоприводными, при этом одни из них установлены под трубопроводом с возможностью силового заглубления в грунт в полосе подкопа, выполнены в виде грунторазрабатывающих грунтозацепов и имеют силовой механизм управления разведением-сведением последних.

Заявляемое транспортное средство благодаря наличию новых отличительных признаков получило возможность развивать большие тяговые усилия на передвижение, не воздействующие на подкапываемый трубопровод, а также получило возможность частичного, дозированного, опережающего рабочий орган разрушения грунта под трубопроводом, что снижает энергозатраты на разработку грунта рабочим органом. Заявляемое устройство повышает безопасность и надежность подкопочных работ.

Заявляемое транспортное средство с опорой на трубопровод обладает технической возможностью передвигать транспортное средство с навесным рабочим оборудованием в одну из сторон с частичной разработкой грунта под трубой (фиг. 3) или с использованием работы рабочего органа - щелеобразующих дисковых фрез с полным удалением грунта в полосе подкопа. Оставшийся после прохода грунторазрабатывающих колес тележки, потерявший свою монолитность грунт в пространстве между фрезами обрушается и выносится в боковые приямки траншеи. Сопротивление разработки грунта рабочим органом нейтрализуется, без передачи усилий на трубопровод работой колес, выполненных тягоприводными, в виде грунторазрабатывающих грунтозацепов.

Опорные тягоприводные колеса выполняются с эластичным покрытием, с формой и площадью опоры, позволяющей гарантированно, без повреждения изоляции, транспортному средству с рабочим органом перекатываться по трубопроводу взад-вперед собственным ходом, а также с использованием только тягоприводных колес с грунтозацепами или в синхронной работе всех колес в режиме подкопа.

Предлагаемое транспортное средство с опорой на трубопровод машины для подкопа трубопровода иллюстрируется фиг. 1, 2, 3.

На фиг. 1 изображено транспортное средство с опорой на трубопровод, с навесным оборудованием для подкопа трубопровода, вид в плане.

На фиг. 2 изображено транспортное средство с опорой на трубопровод, вид с торца, на рабочий орган.

На фиг. 3 изображено транспортное средство с опорой на трубопровод, вид с торца, на тягоприводные колеса, выполненные в виде грунторазрабатывающих грунтозацепов.

Транспортное средство с опорой на трубопровод 1 (фиг. 1, 2, 3) представляет собой тележку 2 с тягоприводными колесами 3 и тягоприводными колесами 4, выполненными в виде грунторазрабатывающих грунтозацепов, на которой установлены на шарнирных пальцах 5 и 6 двуплечие опоры 7 и 8 валов привода рабочего органа 9 и привода тягоприводных колес 4, выполненных в виде грунторазрабатывающих грунтозацепов. Верхние плечи опор 7 соединены между собой силовым механизмом 10 управления разведением-сведением фрез рабочего органа 9, а верхние плечи опор 8 соединены между собой устройством углового перемещения, выполненным в виде силового механизма 11 управления разведением-сведением тягоприводных колес 4, выполненных в виде грунторазрабатывающих грунтозацепов.

Транспортное средство с опорой на трубопроводе 1 снабжено также электроприводом, распределительной коробкой 12 управления приводом механизма: силового механизма 10 управления разведением-сведением фрез рабочего органа 9, силового механизма 11 управления разведением-сведением тягоприводных колес 4 с грунтозацепами, механизма 13 привода тягоприводных колес 3.

Силовой механизм 10 снабжен винтом 14, силовой механизм 11 снабжен винтом 15. Устройство также содержит привод 16 вращения тягоприводных колес 4 и привод 17 вращения дисковых фрез рабочего органа 9.

Тягоприводные колеса 4 заявляемого транспортного средства с опорой на трубопровод машины для подкопа трубопроводов представляют собой грунторазрабатывающие грунтозацепы.

Заявляемое транспортное средство с опорой на трубопровод машины для подкопа трубопроводов работает следующим образом.

Транспортное средство устанавливается на трубопровод 1. Щелеобразующие фрезы рабочего органа 9 и тягоприводные колеса 4, выполненные в виде грунторазрабатывающих грунтозацепов, разведены так, что образовано пространство, позволяющее без разборки указанных механизмов свободно устанавливать транспортное средство на трубопровод 1. Приводы механизмов 10, 11, 13 отключены.

В транспортном средстве включается электропривод:

1) Включается привод силового механизма 11 управления разведением-сведением тягоприводных колес 4 с грунтозацепами. Винт 15 вращается, расстояние по меньшей диагонали в силовом механизме 11 сокращается, а по большей диагонали увеличивается. Двуплечие опоры 8 валов поворачиваются на шарнирных пальцах 6, и тягоприводные колеса 4, выполненные в виде грунторазрабатывающих грунтозацепов, призаглубляются в грунт. Привод 16 вращения колес не включается. Привод силового механизма 11 отключается. Тягоприводные колеса 4, выполненные в виде грунторазрабатывающих грунтозацепов, в этот момент служат якорем, не позволяя транспортному средству сдвигаться с места.

2) Включается привод 17 вращения фрез рабочего органа 9 и привод силового механизма 10. Винт 14 вращается, расстояние по меньшей диагонали в силовом механизме 10 сокращается, а по большей диагонали увеличивается. Двуплечие опоры 7 валов привода рабочих органов 9 поворачиваются на шарнирных пальцах 5, установленных на тележке 2, и рабочие органы 9 заглубляются под трубопровод 1 с одновременной разработкой грунта под трубой. Рабочие органы 9 заглубились, и силовой механизм 10 управления разведением - сведением рабочих органов 9 отключается.

Транспортное средство готово к рабочему движению по трубопроводу 1.

3) Включается привод 16 вращения тягоприводных колес 4, выполненных в виде грунторазрабатывающих грунтозацепов. Транспортное средство совершает рабочее передвижение по трубопроводу 1. Грунт под трубопроводом частично разрушается тягоприводными колесами 4, выполненными в виде грунторазрабатывающих грунтозацепов, а щелеобразующими дисковыми фрезами рабочего органа 9 подрезается на двух уровнях под трубой. Подрезанный и зависший грунт от собственного веса обрушается на нижнюю фрезу и выбрасывается в боковые приямки. На резание этого грунта мощность не затрачивается.

Для снятия транспортного средства с трубопровода 1 по окончании подкопочных работ требуется реверсивно включать:

1) силовой механизм 10 управления разведением-сведением фрез рабочего органа 9;

2) силовой механизм 11 управления разведением-сведением тягоприводных колес 4, выполненных в виде грунторазрабатывающих грунтозацепов.

При реверсивном , т. е. обратном вращении винтов 14 и 15 расстояние по меньшей диагонали в силовых механизмах 10 и 11 увеличивается, а по большей диагонали уменьшается.

Двуплечие опоры 7 валов привода фрез рабочего органа 9 и двуплечие опоры 8 валов привода тягоприводных колес 4, выполненных в виде грунторазрабатывающих грунтозацепов, поворачиваются на шарнирных пальцах 5, 6. Фрезы рабочего органа 9 и тягоприводные колеса 4 выходят из-под трубопровода 1 с поворотом на заданный угол.

Транспортное средство подготовлено к снятию с трубопровода 1.

Заявляемое транспортное средство с опорой на трубопровод машины для подкопа трубопроводов за счет введения новых отличительных признаков может решить проблему “дозаглубления” трубопроводов без повреждения изоляции, что позволит проводить эту работу без переизоляции трубопровода, этим достигается огромный экономический эффект, полученный за счет отсутствия многих очень дорогостоящих работ.

Источники информации, принятые во внимание:

1. Гальперин А.И. Монтажно-строительные машины и механизмы для сооружения магистральных газонефтепроводов. М.: Недра, 1964 г.

2. Авторское свидетельство SU № 480885, МПК F 16 L 1/00, 16.10.1975 г. - прототип.

Изобретение относится к области землеройного машиностроения, в частности к использующим трубопровод в качестве монорельса машинам, предназначенным для разработки и удаления грунта из-под трубопровода, лежащего на дне траншеи. Транспортное средство с опорой на трубопровод машины для подкопа трубопроводов содержит тележку с колесами. Колеса тележки выполнены тягоприводными, при этом одни из них установлены под трубопроводом с возможностью силового заглубления в грунт в полосе подкопа, выполнены в виде грунторазрабатывающих грунтозацепов и имеют силовой механизм управления разведением-сведением последних. Снижаются экономические затраты и повышается надежность работ. 3 ил.

Транспортное средство с опорой на трубопровод машины для подкопа трубопроводов, содержащее тележку с колесами, отличающееся тем, что колеса тележки выполнены тягоприводными, при этом одни из них установлены под трубопроводом с возможностью силового заглубления в грунт в полосе подкопа, выполнены в виде грунторазрабатывающих грунтозацепов и имеют силовой механизм управления разведением - сведением последних.