Рабочее оборудование вибрационного кабелеукладчика Российский патент 2024 года по МПК E02F5/10 E02F9/20 

Изобретение относится к вибрационным кабелеукладчикам, предназначенным для бестраншейной прокладки магистральных силовых и оптических кабелей, пластиковых труб небольшого диаметра и других разматываемых с барабана линий передач.

Известно рабочее оборудование вибрационного кабелеукладчика, включающее шарнирно соединенную с базовой машиной траверсу поворота, с которой шарнирно соединены передними концами верхняя и нижняя тяги, а также гидроцилиндр подъема, задние концы тяг соединены шарнирно со стойкой, снабженной опорой на грунт, причем на стойке установлен на упругом элементе вибратор с ножом (RU 41747 U1, E02F 5/10).

Недостатки известного технического решения заключаются в низкой надежности и пониженной производительности. Это обусловлено тем, что вибратор 13 установлен на стойке 10 шарнирно и снабжен упругим элементом 17 в виде набора резиновых колец. Такое соединение не обеспечивает эффективного демпфирования динамических нагрузок воздействия работающего вибратора на элементы рабочего оборудования и базовую машину. Отсутствие возможности регулировать частоту и амплитуду колебаний рабочего органа в соответствии с физико-механическими свойствами и состоянием грунта ограничивает возможную скорость движения при выполнении рабочего процесса и снижает производительность.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и принятое заявителем в качестве прототипа является рабочее оборудование вибрационного кабелеукладчика, включающее шарнирно соединенную с базовой машиной траверсу поворота, с которой шарнирно соединен одним концом несущий брус, другой конец которого с опорой на грунт шарнирно соединен с нижней частью опоры и с гидроцилиндрами подъема рабочего оборудования, а верхняя часть опоры соединена шарнирно со штоками гидроцилиндров наклона ножа и в опоре установлен соединенный с вибратором нож с прикрепленными к нему устройством для направления кабеля (RU 2529064, E02F 5/10).

Второе известное техническое решение, в отличие от первого, обеспечивает возможность регулирования угла наклона ножа для оптимизации угла резания, однако сохраняет недостатки первого технического решения, а именно низкую надежность и производительность. Упругий элемент 19 снижает величину динамических нагрузок, передаваемых от вибратора на базовую машину, но не защищает от их воздействия элементы рабочего оборудования, что снижает его надежность. Кроме снижения надежности рабочего оборудования увеличиваются затраты энергии на создание этих вредоносных колебательных воздействий. Далее, из описания и чертежа видно, что вибратор 8 опирается на грунт через опору в виде лыжи 13 и поэтому существенная часть энергии колебаний вибратора бесполезно теряется на ненужное уплотнение грунта.

Указанные потери энергии снижают количество энергии, затрачиваемой вибратором на совершение полезной работы для уменьшения сопротивления резания грунта ножом, что снижает производительность. Производительность также снижается из-за отсутствия возможности регулировать частоту и амплитуду колебаний ножа вибратором в соответствии со свойствами и состоянием разрабатываемого грунта.

Целью предлагаемого изобретения является устранение или уменьшение недостатков известных технических решений. Техническая задача, решаемая предлагаемым рабочим оборудованием вибрационного кабелеукладчика, заключается в создании возможности регулирования частоты и амплитуды колебаний ножа вибратором в соответствии со свойствами и состоянием разрабатываемого грунта и в уменьшении динамических нагрузок этих колебаний на элементы рабочего оборудования и базовую машину. Технический результат - повышение надежности, производительности и снижение затрат энергии.

Решение поставленной технической задачи и достижение технического результата обеспечивается тем, что рабочее оборудование вибрационного кабелеукладчика, включающее шарнирно соединенную с базовой машиной траверсу поворота, с которой шарнирно соединен одним концом несущий брус, другой конец которого с опорой на грунт шарнирно соединен с нижней частью опоры и с гидроцилиндрами подъема рабочего оборудования, а верхняя часть опоры соединена шарнирно со штоками гидроцилиндров наклона ножа и в опоре установлен соединенный с вибратором нож с прикрепленными к нему устройством для направления кабеля, снабжено гибкой упругой оболочкой опоры, пневмораспределителем, регулируемым редукционным пневмоклапаном, манометром и регулируемым гидродвигателем привода вибратора.

Гибкая упругая оболочка установлена внутри опоры, охватывает нож и ее полость сообщена пневмолинией через пневмораспределитель и регулируемый редукционный пневмоклапан с компрессором и манометром.

Привод компрессора может быть выполнен в виде гидродвигателя.

Предлагаемое рабочее оборудование вибрационного кабелеукладчика отличается от прототипа совокупностью отличительных признаков, приведенных в отличительной части формулы изобретения. Так, нож с вибратором разделен с остальными элементами рабочего оборудования гибкой упругой оболочкой, заполненной воздухом под регулируемым давлением. Регулируемый гидродвигатель привода вибратора обеспечивает возможность регулирования частоты колебаний рабочего органа.

На фиг. 1 показано рабочее оборудование вибрационного кабелеукладчика с базовой машиной и схемой управления; на фиг. 2 - рабочий орган, вид по А-А.

Рабочее оборудование вибрационного кабелеукладчика содержит шарнирно соединенную с базовой машиной 1 траверсу поворота 2, с которой шарнирно соединен одним концом несущий брус 3. К несущему брусу 3 прикреплена опора на грунт в виде колеса 4 и его конец шарнирно соединен с опорой 5. Опора 5 также соединена шарнирно с траверсой поворота 2 гидроцилиндрами 6 подъема рабочего оборудования и гидроцилиндрами 7 наклона ножа. В опоре 5 установлена гибкая упругая и герметичная оболочка 8, охватывающая нож 9. В нижней части ножа 9 установлено устройство 10 для направления кабеля, а на верхней его части закреплен вибратор 11 с приводом в виде регулируемого гидродвигателя 12. Герметичная полость гибкой упругой оболочки 8 сообщена пневмолинией через пневмораспределитель 13 с манометром 14 и через регулируемый редукционный пневмоклапан 15 с компрессором 16, соединенным с приводом 17, например, в виде гидродвигателя.

Рабочее оборудование вибрационного кабелеукладчика действует следующим образом.

Перед началом работы на конкретном объекте машинист, исходя из свойств и состояния разрабатываемого грунта, задает в гибкой упругой оболочке 8 соответствующюю величину давления воздуха с помощью регулируемого редукционного пневмоклапана 15 и манометра 14. Затем включает регулируемый гидродвигатель 12 привода вибратора 11 и устанавливает оптимальную для конкретных условий частоту его вращения и соответственно частоту колебаний вибратора. Далее машинист производит опускание рабочего оборудования и заглубление рабочего органа гидроцилиндрами 6 при поступательном движении кабелеукладчика вперед. Гидроцилиндрами 7 устанавливается оптимальный угол резания.

Таким образом, предлагаемое рабочее оборудование вибрационного кабелеукладчика в сравнении с прототипом обеспечивает повышение надежности, поскольку источник вибрационного динамического воздействия - нож с вибратором имеют связь с элементами рабочего оборудования только через гибкую упругую оболочку. Одновременно снижаются затраты энергии на привод вибратора, потому что она затрачивается только на создание колебательных перемещений рабочего органа - ножа и не затрачивается на создание вредоносных колебаний элементов рабочего оборудования или бесполезного воздействия на грунт через опорную лыжу, как это имеет место в прототипе. Увеличение энергии, передаваемой вибратором на рабочий орган, а также возможность регулирования частоты и амплитуды его колебаний, в соответствии со свойствами разрабатываемого грунта, обеспечивают повышение производительности и расширение эксплуатационных возможностей при укладке кабеля в грунтах, имеющих разнообразные физико-механические свойства.

Изобретение относится к вибрационным кабелеукладчикам, предназначенным для бестраншейной прокладки магистральных силовых и оптических кабелей, пластиковых труб небольшого диаметра и других разматываемых с барабана линий передач. Технический результат - повышение надежности, производительности и снижение затрат энергии. Рабочее оборудование вибрационного кабелеукладчика содержит поворотную траверсу (2) и соединенную с ней тяговым брусом (3) и гидроцилиндрами (6 и 7) опору (5). В опоре установлен рабочий орган - нож (9) с вибратором (11) в охватывающей гибкой оболочке (8), сообщенной с компрессором (16). Обеспечивается возможность регулирования частоты колебаний вибратора (11) регулируемым гидродвигателем (12), а также регулирования давления в гибкой оболочке (8) редукционным пневмоклапаном (15) в соответствии с разнообразными физико-механическими свойствами грунтов. 2 ил.

Рабочее оборудование вибрационного кабелеукладчика, включающее шарнирно соединенную с базовой машиной траверсу поворота, с которой шарнирно соединен одним концом несущий брус, другой конец которого с опорой на грунт шарнирно соединен с нижней частью опоры и с гидроцилиндрами подъема рабочего оборудования, а верхняя часть опоры соединена шарнирно со штоками гидроцилиндров наклона ножа, и в опоре установлен соединенный с вибратором нож с прикрепленным к нему устройством для направления кабеля, отличающееся тем, что оно снабжено гибкой упругой оболочкой опоры, пневмораспределителем, регулируемым редукционным пневмоклапаном, манометром, регулируемым гидродвигателем привода вибратора, причем гибкая упругая оболочка установлена внутри опоры, охватывает нож и ее полость сообщена пневмолинией через пневмораспределитель и регулируемый редукционный пневмоклапан с компрессором и манометром.