ГРУНТОЗАБОРНОЕ УСТРОЙСТВО ВАКУУМНОЙ МАШИНЫ ДЛЯ ОЧИСТКИ ОТ НАНОСОВ ГИДРОСООРУЖЕНИЙ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО КАНАЛОВ Российский патент 2007 года по МПК E02B3/02 E02B15/00 

Предлагаемое изобретение относится к устройствам для очистки гидросооружений, преимущественно каналов и кроме того - лотков, отстойников, аванкамер насосных станций от тонких слоев наносов.

Известно устройство для сбора нефтепродуктов со дна водоема при ликвидации последствий их разлива. Устройство содержит нефтесборник, выполненный в виде раструба, соединенного с гибким трубопроводом для отвода загрязненной пены.

На раструбе закреплен флотатор, представляющий собой распределительный коллектор воздуха с соплами из эластичных стержней в виде гребенки. Через систему сопл воздух под давлением подается в поверхностный слой донных отложений, в результате чего стержни погружаются в грунт. При передвижении устройства эластичные стержни изменяют угол наклона, обеспечивая гибкое слежение за поверхностью дна. В результате использования в устройстве процесса флотации загрязненный песок или ил захватываются пузырьками воздуха, образуя нефтезагрязненную пену, которая самотеком поступает по гибкому трубопроводу в накопительные емкости вспомогательного плавсредства (авт. св. СССР №1631124, Е02В 15/04, БИ №8, 1991 г.).

К недостаткам этого устройства можно отнести неэффективность использования процесса флотации при очистке гидросооружений от плотных и песчаных наносов, преобладающих в руслах каналов, и сложность погружения гибких стержней в поверхностный слой плотных наносных отложений путем разрушения грунта напорными воздушными струями. Кроме этого в связи с конструктивными особенностями устройства не представляется возможным его использование для очистки откосов и малогабаритных русел каналов. Применение известного устройства требует наличия определенного слоя воды для образования пены, что не всегда возможно, например при очистке осушительных каналов гидромелиоративных систем.

Наиболее близким предлагаемому техническим решением является устройство для очистки от загрязнений бассейнов, преимущественно для искусственного выращивания рыб, включающее корпус с граблиной, отсасывающий насос, смонтированные по периметру корпуса клапаны в виде гибких полос с утолщенной кромкой, отсасывающие каналы, расположенные между корпусом и граблиной, отсасывающий патрубок и трубчатую рукоятку, используемую в качестве трубопровода (авт. св. №382788, Е02В 15/00, БИ №23, 1973).

Недостатками этого устройства является низкая эффективность из-за незначительной консистенции пульпы, образуемой при очистке бассейна в результате подсоса большого количества воды при использовании отсасывающего насоса, и конструкции клапанов в виде гибких полос с утолщенной кромкой, которые при возвратно-поступательном движении устройства по очищаемой поверхности не обеспечивают гибкого слежения за рельефом этой поверхности, что приводит к произвольному поступлению воды в корпус и препятствует созданию эффективного, сосредоточенного потока пульпы в грязесборных и отсасывающих каналах. Кроме того, расположение отсасывающих каналов между корпусом и граблиной способствует их засорению, затрудняет их очистку от негабаритных включений и растительности, что также снижает производительность устройства.

Применение известного устройства для очистки каналов от наносов требует значительных трудозатрат при его перемещении по очищаемой поверхности вручную, особенно при очистке откосов в связи с жестким соединением корпуса с рукоятью, а использование отсасывающего грунтового насоса требует наличия в русле определенного слоя воды, которая в некоторых случаях отсутствует. Удаление же продуктов очистки за пределы очищаемого сооружения также связано со значительным объемом дополнительных работ по намыву пульпы в отстойник, ее осветлению, разработке намытых отложений и их транспортировку к месту укладки. Все это приводит к дополнительным затратам, особенно при очистке водоемов от тонких слоев отложений.

Устранить указанные недостатки позволяет предлагаемое грунтозаборное устройство вакуумной машины для очистки от наносов гидросооружений, преимущественно каналов, включающее корпус с граблиной, отсасывающие каналы, патрубок и клапаны в виде гибких полос, смонтированные по периметру корпуса, в котором отсасывающие каналы устроены в граблине и радиально соединены с отверстием отсасывающего патрубка, а гибкие клапаны выполнены в виде разрезных по длине отдельных полос одинаковой толщины, размещены внутри корпуса и имеют отверстия, расположенные выше его кромки напротив отсасывающих каналов, при этом по периметру корпуса в местах стыков гибких полос основных клапанов смонтированы внахлестку дополнительные клапаны также в виде гибких полос. Кроме того, грунтозаборное устройство соединено с манипулятором вакуумной машины посредством цилиндрических шарниров, обеспечивающих его вращение вокруг продольной и поперечной осей плоскости корпуса, на котором могут быть смонтированы опорные катки.

Суть изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена схема предлагаемого устройства (сечение 1-1); на фиг.2 - устройство в плане; на фиг.3 - вид В-В (снизу); на фиг.4 - узел А устройства; на фиг.5 - сечение 2-2 устройства.

Предлагаемое грунтозаборное устройство вакуумной машины для очистки от наносов гидросооружений, преимущественно каналов, включает корпус 1 с отсасывающим патрубком 2, гибкий трубопровод 3 и граблину 4, в которой устроены отсасывающие каналы 5, радиально соединенные с отверстием отсасывающего патрубка 2. По периметру корпуса 1, внутри него, смонтированы гибкие клапаны 6, выполненные в виде разрезных по длине отдельных полос 7 одинаковой толщины, причем гибкие полосы размещены напротив отсасывающих каналов 5 и имеют отверстия 8, расположенные выше кромки 9 корпуса 1. По периметру корпуса 1 в местах стыков гибких полос 7 смонтированы внахлестку дополнительные клапаны 10 также в виде гибких полос, причем кромки клапанов 6 и 10 расположены на одном уровне ниже кромки 9 корпуса 1 и поверхности шипов граблины 4. Корпус 1 соединен с манипулятором 11 вакуумной машины с помощью цилиндрических шарниров 12 и 13 и имеет опорные катки 14.

Устройство работает следующим образом.

С помощью манипулятора 11 устройство опускают на дно или откос канала и прижимают к очищаемой поверхности. При этом в результате деформации клапанов 6 и 10 происходит плотный контакт устройства с очищаемой поверхностью с копированием ее рельефа. Этому способствует выполнение клапанов в виде гибких полос одинаковой толщины и расположение кромки клапанов 6 и 10 ниже кромки 9 корпуса 1, а также наличие цилиндрических шарниров 12 и 13, обеспечивающих вращение устройства вокруг продольной и поперечной осей плоскости корпуса 1, что позволяет производить очистку откосов и вести работу при расположении манипулятора 11 под углом к продольной оси канала.

После этого включают в работу вакуумный насос вакуумной машины, создавая разряжение под корпусом 1, и с помощью манипулятора 11 производят возвратно-поступательные движения устройством с постоянным прижатием его к очищаемой поверхности. Наличие опорных катков 14 улучшает проходимость и устойчивость устройства при очистке поверхностей русла со значительными неровностями и на слабых наносных отложениях, предотвращает его поломку при встрече с препятствием в процессе движения. В результате происходит рыхление наносных отложений шипами граблины 4 и их транспортирование потоком окружающей среды (вода, воздух или их смесь) по отсасывающим каналам 5 к отсасывающему патрубку 2 и далее по гибкому трубопроводу 3 в накопительную емкость вакуумной машины. Таким образом происходит послойное (тонкими слоями) удаление наносных отложений до проектных отметок на очищаемом участке. Затем вакуумную машину перемещают на новую позицию и процесс очистки повторяют на новом участке.

При движении устройства вперед передние клапаны 6 за счет силы трения отгибаются назад от стенки корпуса 1, открывая соответствующие отверстия 8, через которые окружающая среда (вода, воздух или их смесь) сосредоточенным потоком поступает в соответствующие отсасывающие каналы 5. В это время задние клапаны 6 отгибаются также назад, прижимаясь к стенке корпуса 1 и закрывая соответствующие отверстия 8. При движении устройства назад отверстия 8 в передних клапанах 6 закрыты, а задние открыты.

Наличие клапанов 6 в виде гибких разрезных полос одинаковой толщины, стыки которых закрыты внахлестку клапанами 10, увеличивает эффект всасывания наносных отложений за счет ограничения поступления окружающей среды в корпус 1 при очистке гидросооружений предлагаемым устройством.

При очистке устройства от засорения негабаритными включениями и травянистыми растительными остатками может быть использована нагнетательная система вакуумной машины для промывки или продувания трубопровода 3, граблины 4, всасывающих каналов 5 и гибких клапанов 6 и 10.

После заполнения накопительной емкости вакуумная машина транспортирует продукты очистки к месту складирования, где их выгружает.

Таким образом, предлагаемое грунтозаборное устройство позволяет существенно повысить эффективность работ по очистке гидросооружений, преимущественно каналов, от наносов за счет повышения производительности путем увеличения интенсивности всасывания и транспортирования отложений, уменьшения времени непроизводительных простоев, связанных с очисткой устройства от засорений, за счет расширения области применения устройства в связи с возможностью его использования при наличии или отсутствии воды в гидросооружении, за счет возможности транспортирования, выгрузки и складирования продуктов очистки без применения дополнительных средств механизации.

Изобретение относится к устройствам для очистки гидросооружений, преимущественно каналов, а кроме того, лотков, отстойников, аванкамер насосных станций от тонких слоев наносов. Устройство включает корпус с граблиной, отсасывающие каналы, устроенные в граблине и радиально соединенные с отверстием отсасывающего патрубка, и клапаны в виде гибких полос, смонтированных по периметру корпуса. Гибкие полосы клапанов выполнены по длине разрезными на отдельные полосы одинаковой толщины, размещены внутри корпуса и имеют отверстия, расположенные выше кромки корпуса напротив отсасывающих каналов. По периметру корпуса в местах стыков отдельных гибких полос основных клапанов смонтированы внахлестку дополнительные клапаны также в виде гибких полос. Кромки основных и дополнительных клапанов расположены на одном уровне ниже кромки корпуса и поверхности шипов граблины. На корпусе могут быть смонтированы опорные катки. Повышается эффективность производства работ по очистке от наносов гидросооружений за счет увеличения производительности и расширения области применения. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Грунтозаборное устройство вакуумной машины для очистки от наносов гидросооружений, преимущественно каналов, включающее корпус с граблиной, отсасывающие каналы, отсасывающий патрубок и клапаны в виде гибких полос, смонтированных по периметру корпуса, отличающееся тем, что отсасывающие каналы устроены в граблине и радиально соединены с отверстием отсасывающего патрубка, а гибкие полосы клапанов выполнены по длине разрезными на отдельные полосы одинаковой толщины, размещены внутри корпуса и имеют отверстия, расположенные выше кромки корпуса напротив отсасывающих каналов, при этом по периметру корпуса в местах стыков отдельных гибких полос основных клапанов смонтированы внахлестку дополнительные клапаны также в виде гибких полос, причем кромки основных и дополнительных клапанов расположены на одном уровне ниже кромки корпуса и поверхности шипов граблины.2. Грунтозаборное устройство по п.1, отличающееся тем, что на корпусе смонтированы опорные катки.