Грунтовсасывающее устройство землесосного снаряда Советский патент 1983 года по МПК E02F3/88 

Изобретение относится к гидромеханизации и предназначено для разработки грунтов в подводных забоях.

Известно грунтоприемное устройство землесосного снаряда, включающее всасывающую трубу с коническим наконечником 1. Недостатком этого устройства является постоянство размеров грунтоприемного окна наконечника. Между тем для эффективной разработки несвязных грунтов свободным всасыванием в зависимости от крупности грунтовых зерен требуется грунтоприемное окно разных размеров. Другим недостатком является необходимость остановки в работе устройства на очистку всасывающего наконечника от валунов, застрявших в грунтоприемном окне. И третьим недостатком является подсос большого количества воды при папильонажном способе разработки грунта со стороны кромки грунтоприемного окна, не соприкасающейся с откосом грунта в забое.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому ре зультату является грунтовсасывающее устройство землесосного снаряда, включающее раму, размещенную на ней всасывающую трубу с наконечником, экран, установленный во всасывающем наконечнике с возможностью вертикального перемещения посредством привода, закрепленного на раме, и жесткой тяги, связанной с экраном и приводом 2.

Недостатки этого устройства следующие: подсос большого количества воды при папильонажном способе разработки грунта со стороны кромки грунтоприемного окна, не соприкасающейся с откосом грунта в забое; необходимость остановки в работе устройства на очистку всасывающего наконечника от валунов, застрявших в грунтоприемном окне при максимально выдвинутом из окна экране. Все это снижает эффективность разработки несвязных грунтов.

Цель изобретения - повышение эффективности разработки и забора несвязного грунта с валунными включениями путем изменения местоположения зоны всасывания в зависимости от направления папильонирования и очистки грунтовсасывающих окон от негабаритных включений без перерыва процесса грунтозабора.

Поставленная цель достигается тем, что грунтовсасывающее устройство землесосного снаряда, включающее раму с размещенной на ней всасывающей трубой с наконечником и экран, образующие которого конгруэнтны образующим наконечника и перекрывают его, установленный в наконечнике с воз.можностью вертикального перемещения посредством привода, закрепленного на раме, и жесткой тяги, связанной с экраном и приводом, снабжено дополнительным экраном, а наконечник снабжен торцовой, стенкой с грунтовсасывающими окнами, в которых с возможностью попеременного взаимодействия соответственно установлены экран и дополнительный экран, при этом краны выполнены в виде усеченного конуса в продольном сечении и в виде эллипса - в поперечном сечении. На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство при папильонировании справа налево, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид снизу; на фиг. 3 - устройство при папильонировании слева направо, вид сбоку; на фиг. 4 - то же, вид снизу.

Устройство состоит из размещенной на раме 1 всасывающей трубы 2 с наконечником 3. Наконечник 3 выполнен в виде камеры с грунтовсасывающими окнами 4 в торцовой стенке 5. Окон может быть несколько. На фиг. 1-4 изображен наконечник с двумя грунтовсасывающими окнами. Каждое окно 4 по размерам не должно превосходить размера проходного сечения грунтового насоса. В наконечник 3 вставлен экран в виде запорно-очистного прИ способления, установленного против каждого окна в виде жесткого тела 6 с поперечным сечением, конгруентным (повторяющим очертание) очертанию окна 4, и продольным сечением в виде усеченного конуса. Тело б жестко подвешено на тяге 7, соединенной со штоком гидроцилиндра 8, размещенного на раме 1. Размеры тела 6 принимают такими, чтобы верхнее сечение было больще, а нижнее - меньще размеров окна 4. В устройство также входят опора 9 гидроцилиндра 8 и щланги 10 питания гидроцилиндра.

Грунтозаборное устройство опускают в акваторию забоя. Включают в работу гидроцилиндры 8. Штоки втягиваются в гидроцилиндры 8, тела 6 поднимаются в верхнее положение, оба окна 4 открыты. Включают в , работу землесос. Во всасывающий наконечник 3 всасывается вода. Опускают наконечник 3 на дно забоя и папильонированием сверху вниз заглубляют наконечник в грунт на величину толщины слоя, намечаемого к разработке при папильонировании вправо или влево.

Носле этого включают в работу правый гидроцилиндр 8. Шток гидроцилиндра 8 выдвигается, правое тело 6 опускается вниз, входит в правое грунтоприемное окно 4 и запирает (затыкает) его. Всасывание воды происходит только через левое окно 4 (фиг. 1 и 2). Папильонированием справа налево разрабатывают грунт, снимая проходку слоя расчетной толщины. При этом зона размыва и всасывания грунта размещается перед левым окном 4, т.е.В непосредственной близости от откоса грунта. С противоположной стороны наконечника, со стороны правого окна 4 подток воды ограничен удаленностью кромок наконечника от действующего левого окна 4. Потому получается гидросмесь высокого насыщения грунтом. Частицы габаритных размеров вымываются из межвалунного пространства подтекающим потоком воды и засасываются в левое окно 4. Валуны остаются в грунте. При достижении крайнего левого положения включают в работу правый гидроцилиндр 8, шток втягивается, тело 6 поднимается вверх, открытыми становятся оба окна 4. Папильонированием сверху вниз заглубляют наконечник 3 в грунт на величину толщины слоя, намечаемого к разработке при папильонировании слева направо. При достижении нужного заглубления включают в работу левый гидроцилиндр 8. Шток выдвигается, тело 6 опускается вниз, входит в левое окно 4. При этом оно выдавливает наружу всякое включение, застрявщее в левом окне 4: ком грунта, валун, часть ствола и корня дерева, строительный мусор (в загрязненном забое) и т.п. Тело 6 запирает левое окно 4. Папильонированием слева направо разрабатывают грунт в межвалунном пространстве, высасывают грунт из межвалунного пространства. Так, папильонируя справа налево и слева направо, разрабатывают грунт, вымывая и всасывая габаритные комья из межвалунного пространства. Валуны постепенно опускаются вниз на дно выработки. При так|Ьй разработке возможно всасывание и заклинка в рабочем окне 4 валуна в особенности с рваными (неровными) краями или удлиненной формы. Установив снижение расхода по показателям приборов и усилению вибрации землесоса, багермейстер принимает меры к очистке засоренного окна 4. Он включает в работу оба гидроцилиндра. При этом нерабочее окно открывается, а из рабочего окна застрявщее тело выдавливается наружу. Гидроцилиндром 8 может быть обеспечено усилие любой величины, т.е. таких размеров, которые достаточны не только для удаления застрявщего валуна из окна, но и для его механического разрущения (раскола). Этому способствует закругленность рабочего торца тела 6, чем обеспечивается создание высоких напряжений на малой площади опоры. После очистки рабочего окна оно открывается, нерабочее окно закрывается и проходка слоя продолжается. Предлагаемое устройство может быть эффективно использовано для разработки грунтов без валунов. При этом можно в щироком диапазоне варьировать местоположением зоны всасывания (всасывание через правое или левое окно, через оба одновременно, а также размерами рабочего просвета в окне 4, вставив тела 6 в окна, но не запирая окна, а размещая тела 6 с образованием зазоров нужной величины между краями окон 4 и боковой поверхностью тел 6. Можно папильонировать не только вправо-влево, но и вперед-назад (относительно изображений на фиг. 1-4). Изобретение имеет следующие преимущества перед известными устройствами: достигается приближение зоны всасывания к откосу грунта, что повыщает интенсивность размыва и всасывания грунта; ограничивается подток воды со стороны выработанного слоя проходки, так как от заднего края наконечника зона всасывания удалена, чем повыщается консистенция гидросмеси; достигается очистка грунтоприемных окон от засорения путем выдавливания застрявщего тела наружу и даже путем его механического дробления, чем увеличивается КПД грунтозаборного устройства; достигается регулируемое изменение положения зоны всасывания и ее размеров в зависимости от вида грунта в забое и схемы папильонирования при его разработке, чем обеспечивается повышение -интенсивности разработки грунта.

ГРУНТОВСАСЫВАЮЩЕЕ УСТ.РОЙСТВО ЗЕМЛЕСОСНОГО СНАРЯДА, включающее раму с размещенной на ней всасывающей трубой с наконечником и экран, образующие которого конгруэнтны образующим наконечника и перекрывают его, установленный в наконечнике с возможностью вертикального перемещения посредством привода, закрепленного на раме, и жесткой тяги, связанной с экраном и приводом, отличающееся тем, что, с целью повыщения эффективности разработки грунтов путем изменения местоположения зоны всасывания в зависимости от направления папильонирования и очистки грунтовсасывающих окон от негабаритных включений, оно снабжено дополнительным экраном, а наконечник снабжен торцовой стенкой с грунтовсасывающими окнами, в которых с возможностью попеременного взаимодействия соответственно установлены экран и дополнительный экран, при этом экраны выполi нены в виде усеченного конуса в продольном сечении, и в виде эллипса - в попереч(Л ном сечении. 00 00 а 00