ЭКСКАВАТОР Российский патент 2012 года по МПК E21B7/00 E02F5/20 

Настоящее изобретение относится к экскаватору, а более конкретно к экскаватору, в котором первая штанга собрана со второй штангой, предварительно вставленной в отверстие, пробитое молотом, простым совмещением первой штанги со второй штангой.

В общем, экскаватор применяется для выкапывания глубоких отверстий в почве в целях бурения, исследования почвы или разработки подземных вод.

Традиционный экскаватор раскрыт в корейском патенте No.624233.

Известный экскаватор содержит основную часть, имеющую приводное устройство, такое как двигатель, ходовую часть, поддерживаемую основной частью, и головку, скользящую вдоль ходовой части и создающую подъемную силу или вращающую силу посредством приводного устройства, имеющегося в основной части.

Кроме того, экскаватор содержит штангу с головкой в сборе, вводимую в глубокое отверстие при подъеме или вращении, и землеройное устройство, установленное на переднем конце штанги и пробивающее глубокое отверстие в грунте при подъеме или вращении.

Землеройное устройство содержит пробойник, ударяющийся в почву и производящий выемку грунта, и молот, приводимый в действие гидравлическим давлением, для сообщения ударной силы пробойнику. Гидравлическое давление может быть передано землеройному устройству посредством отдельной гидравлической линии, установленной на штанге.

Экскаватор предназначен для выемки грунта на предварительно определенную глубину таким образом, что пробойник землеройного устройства производит вращение в грунте или ударяется о грунт. По мере выемки грунта землеройным устройством, землеройное устройство и штанга заглубляются в грунт. Если землеройное устройство заглубляется в грунт на предварительно определенную глубину, со штангой, ранее погруженной в грунт, собирается новая штанга, и новая штанга и ранее погруженная в грунт штанга заглубляются в грунт вместе.

Иными словами, многочисленные штанги собираются друг с другом, и, будучи соединенными, заглубляются в отверстие, предварительно пробитое землеройным устройством.

Чтобы присоединить дополнительную штангу к штанге, которая была ранее заглублена в предварительно пробитое отверстие, на конце ходовой части имеется зажим штанги для поддержки ранее заглубленной штанги.

Вышеупомянутый экскаватор выполняет операцию сборки новой штанги следующим образом.

Вначале от ранее заглубленной в грунт штанги отделяется головка, и к ней присоединяется новая головка. Затем новая штанга собирается с ранее заглубленной штангой.

Однако поскольку длина штанги составляет несколько метров, новая штанга с головкой в сборе может подвергаться сильной вибрации. Вибрация новой штанги может создать трудность в совмещении собранного участка новой штанги с собранным участком ранее заглубленной штанги, приводя, таким образом, к неудобству соединения штанг друг с другом.

Для решения вышеназванных проблем, задачей настоящего изобретения является создание экскаватора, в котором новая штанга, собранная с ранее заглубленной штангой, может поддерживаться в головке без вибрации.

Поставленная задача решена посредством экскаватора, содержащего кузов, направляющую, поддерживаемую корпусом, головку, скользящую вдоль направляющей, первую штангу с головкой в сборе для последующего подъема или вращения головкой, зажима штанги, установленного на переднем конце направляющей и зажимающего вторую штангу, заглубленную в грунт, и фиксатор положения, скользящий вдоль направляющей посредством головки и фиксирующий положение первой штанги при присоединении первой штанги ко второй штанге.

Фиксатор положения содержит основную деталь, установленную на направляющей с возможностью скольжения, опорную пластину, установленную на одной стороне основной детали и имеющую на своей верхней поверхности опорный паз, так что первая штанга поддерживается в его положении, и устройство блокировки, установленное на другой стороне основной детали и позволяющее основной детали подниматься при взаимодействии с подъемом головки.

Настоящее изобретение поясняется чертежами, на которых представлено следующее:

фиг.1 - экскаватор согласно предпочтительному варианту выполнения настоящего изобретения, схематично;

фиг.2 - направляющая, имеющая фиксатор положения и головку в экскаваторе по фиг.1, схематично;

фиг.3 - предпочтительный вариант выполнения фиксатора положения экскаватора по фиг.1, схематично;

фиг.4 - состояние, в котором фиксатор положения установлен в направляющей в экскаваторе по фиг.1, схематично;

фиг.5 - вид сбоку фиксатора положения, установленного в направляющей в экскаваторе, показанном на фиг.1;

фиг.6 - состояние, в котором запорная консоль фиксатора положения заблокирована на раме головки в экскаваторе по фиг.1, схематично;

фиг.7 - операция сборки штанги в экскаваторе по фиг.1, схематично.

Далее будет рассмотрен предпочтительный вариант выполнения настоящего изобретения со ссылкой на сопроводительные чертежи.

На фиг.1 представлена конструкция экскаватора в соответствии с предпочтительным вариантом выполнения настоящего изобретения.

Представленный на фиг.1 экскаватор содержит кузов 10, имеющий двигатель и приводное устройство 32, направляющую 20, поддерживаемую кузовом 10 и имеющую предварительно определенную глубину, головку 30, скользящую вдоль направляющей 20 и создающую вращающую силу приводным устройством 32, штангу 40 с приводным устройством 32 в сборе, землеройное устройство 50, установленное на переднем конце штанги и выкапывающее грунт, фиксатор 60 положения, скользящий вдоль направляющей 20 посредством головки 30 и фиксирующий положение штанги с головкой 30 в сборе без вибрации.

На конце направляющей 20, вблизи грунта, установлен зажим 70 штанги, который зажимает штангу 40.

Головка 30 содержит раму 31 и приводное устройство 32. Рама скользит вдоль направляющей 20, а приводное устройство 32 установлено на раме и создает вращающую силу.

Фиксатор 60 положения является устройством, используемым для фиксации положения новой штанги, когда новая штанга собрана с ранее заглубленной штангой, чтобы увеличить длину штанги, собранной с землеройным устройством 50. Предпочтительный вариант выполнения фиксатора 60 положения показан на фиг.3.

Далее, в целях краткости объяснения, штанга, собранная с землеройным устройством 50 и ранее заглубленная в грунт, называется второй штангой 42, а новая штанга, подлежащая сборке со второй штангой 42, называется первой штангой 41.

На фиг.2 показана первая штанга 41 в сборе со второй штангой 42, зажатая зажимом 70 штанги в состоянии, в котором она собрана с приводным устройством 32 головки 30, причем фиксатор 60 положения предохраняет первую штангу 41 от встряски и точно совмещает первую штангу 41 со второй штангой 42.

Как показано на фиг.3-5, фиксатор 60 положения содержит основание 61, установленное на направляющей 20 с возможностью скольжения, опорную пластину 62, установленную на одной стороне основания 61 и неподвижно зафиксированную первой штангой 41, и устройство 63 блокировки, установленное на другой стороне основания 61 и позволяющее основанию 61 быть поднятым таким образом, что устройство 63 блокировки было заблокировано на раме 31 головки 30, поднятой вдоль направляющей 20.

Направляющая 20 имеет рельс 21 скольжения, позволяющий основанию 61 скользить.

Основание 61 имеет первые ролики 61а опоры, контактирующие с рельсом 21 скольжения для облегчения операции скольжения.

Первые ролики 61а опоры установлены в различных местах основания 61 для близкого контакта с верхней и боковой поверхностями рельса 21 скольжения.

Опорная пластина 62 имеет опорный паз 62а, имеющий предварительно определенную глубину, образованную от края опорной пластины 62 таким образом, что первая штанга 41 устанавливается в опорный паз 62 для последующей фиксации.

Опорный паз 62а имеет ширину, достаточную, чтобы в него вошла первая штанга 41. Так, опорный паз 62а имеет уклон внутрь таким образом, что первая штанга 41 вставляется в него для последующей фиксации без вибрации. Иными словами, опорный паз 62а имеет V-образную форму, в которой ширина постепенно сужается.

Опорная пластина 62 и опорный паз 62 имеют размеры, обеспечивающие первой штанге 41, вставленной в опорный паз 62а, и второй штанге 42 совмещение по оси.

Устройство 63 блокировки содержит удлинитель 63а и запорную консоль 63b. Удлинитель 63а прикреплен к одному концу основания 61 и продолжает основание 61. Запорная консоль 63b прикреплена к одному концу удлинителя 63а так, чтобы выступать в том месте, и заблокирована на раме 31, когда головка 30 поднята.

Удлинитель 63а расположен между рамой 31 головки 30 и направляющей 20 и имеет длину, достаточную для того, чтобы выставлять оба его конца противоположным сторонам рамы 31 головки 30. Удлинитель 63а имеет второй опорный ролик 80, установленный для облегчения операции скольжения.

Запорная консоль 63b установлена на конце удлинителя 63а, т.е. в месте, противоположном концу, к которому прикреплено основание 61. Таким образом, основание 61 и запорная консоль 63b расположены на обеих сторонах удлинителя 63а, выставленного к противоположным сторонам рамы 31 головки 30.

Как показано на фиг.6, запорная консоль 63b имеет высоту, достаточную для того, чтобы быть заблокированной на раме 31, когда рама 31 головки 30 поднята вдоль направляющей 20. Таким образом, поскольку запорная консоль 63b заблокирована на раме 31, когда рама 31 головки 30 поднята, основание 61 и запорная консоль 63b подняты вместе с рамой 31 головки 30.

В соответствии с предпочтительным вариантом выполнения настоящего изобретения теперь будет рассмотрена работа фиксатора положения в ходе сборки первой штанги 41 со второй штангой 42 с целью увеличения длины штанги.

Когда землеройное устройство 50 производит выемку грунта на предварительно определенную глубину, землеройное устройство 50 и вторая штанга, соединенная с землеройным устройством 50, внедряются в грунт, и головка 30 погружается в грунт на глубину выемки вдоль направляющей 20.

Так, длина штанги увеличивается дополнительным присоединением первой штанги ко второй штанге 42.

Как показано на фиг.7, чтобы поднять раму 31 головки 30, сначала приводное устройство 32 головки 30 отделяется от второй штанги 42, зажатой зажимом 70. Так, рама 31 поднимается вдоль направляющей 20 на длину, соответствующую длине первой штанги 41. Поскольку запорная консоль 63b удлинителя 63а блокируется на раме 31, фиксатор 60 положения поднимается вместе с рамой 31.

Если рама 31 поднимается на соответствующую длину, первая штанга 41 подсоединяется к приводному устройству 32.

Первая штанга 41, подсоединенная к приводному устройству 32 головки 30, вставляется сбоку в опорный паз 62а опорной пластины 62 для фиксации положения первой штанги 41. Соответственно, первая штанга 41 фиксируется без вибрации.

Первая штанга 41, вставленная в опорный паз 62а, коаксиально совмещается со второй штангой 42. Как описано выше, в состоянии, в котором положение первой штанги 41 фиксируется в опорном пазу 62а опорной пластины 62, рама 31 головки 30 снижается, и первая штанга 41 точно собирается со второй штангой 42.

После сборки первой штанги 41 и второй штанги 42 производится перфорация грунта землеройным устройством 50, и первая штанга 41 заглубляется в грунт. Так, рама 31 головки 30 снижается.

Когда рама 31 головки 30 снижается, фиксатор 60 положения снижается, пока основание 61 не войдет в контакт с зажимом 70 штанги под его собственным весом.

Рама 31 головки 30 снижается далее даже после того, как фиксатор 60 положения останавливается, чему предшествует контакт основания 61 с зажимом 70 штанги.

Как рассматривалось выше, в соответствии с показанным предпочтительным вариантом выполнения настоящего изобретения, при сборке первой штанги 41 со второй штангой 42 при помощи опорного паза 62а опорной пластины 62 фиксатора 60 положения может быть предотвращена вибрация, которая является одной из проблем известного уровня техники, облегчая, таким образом, сборку первой штанги 41 и второй штанги 42.

Экскаватор обычно производит выемку грунта на глубину до приблизительно 2000 м. В этом отношении, поскольку стандартные штанги имеют длину 6 м, для удлинения штанг многочисленные штанги соединяются друг с другом, и производится работа по выемке грунта. Как описывалось выше, поскольку штанги просто соединяются друг с другом, экскаватор в соответствии с изобретением может облегчить работу по выемке грунта.

Хотя настоящее изобретение было на практике показано и описано со ссылкой на предпочтительный вариант его выполнения, специалистам, имеющим обычный опыт в данной области техники, будет понятно, что в нем могут быть произведены изменения в форме и деталях без отклонения от духа и рамок настоящего изобретения, определенного последующей формулой.

Поэтому желательно, чтобы настоящее изобретение рассматривалось во всех аспектах как иллюстративное и не ограничительное, причем для обозначения рамок изобретения ссылка производится на прилагаемую формулу изобретения, а не на предыдущее описание.

В соответствии с настоящим изобретением, поскольку новая штанга может быть соединена со штангой, которая была ранее заглублена в грунт и зажата без вибрации зажимом штанги, посредством фиксатора положения, сборкой новых штанг может производиться работа по выемке грунта из глубоких отверстий в целях бурения, исследования почвы или разработки подземных вод.

Изобретение относится к области бурения. Экскаватор содержит кузов, направляющую, поддерживаемую кузовом, головку, выполненную с возможностью скольжения вдоль направляющей, первую штангу с головкой в сборе, предназначенную для подъема или вращения головки, зажим штанги, установленный на переднем конце направляющей и предназначенный для зажима второй штанги, заглубленной в грунт, и фиксатор положения, выполненный с возможностью скольжения вдоль направляющей посредством головки и предназначенный для фиксации положения первой штанги при сборке первой штанги и второй штанги. Изобретение обеспечивает повышение надежности работы устройства за счет снижения степени вибрации. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Экскаватор, содержащий:
кузов;
направляющую, поддерживаемую кузовом;
головку, выполненную с возможностью скольжения вдоль направляющей;
первую штангу с головкой в сборе, предназначенную для подъема или вращения головки;
зажим штанги, установленный на переднем конце направляющей и предназначенный для зажима второй штанги, заглубленной в грунт; и
фиксатор положения, выполненный с возможностью скольжения вдоль направляющей посредством головки и предназначенный для фиксации положения первой штанги при сборке первой штанги и второй штанги.

2. Экскаватор по п.1, в котором фиксатор положения содержит основание, установленное на направляющей с возможностью скольжения, опорную пластину, установленную на одной стороне основания и имеющую опорный паз на ее верхней поверхности, так что первая штанга поддерживается в заданном положении, а также устройство блокировки, установленное на одной стороне основания и предназначенное для подъема основания посредством взаимодействия, когда головка поднимается.