Грейфер Советский патент 1984 года по МПК E02F3/44 

Изобретение относится к землеройной технике, а именно к грейферным рабочим органам, которые могут быть использованы для разработки уплотненных и мерзлых грун тов, проходки разведочных шурфов и буровых скважин в обводненных горных породах, для разрушения и извлечения уплотненного грунта и крупных валунов из полостей свай-оболочек.

Известен грейфер для разработки различного рода скважин в плотных грунтах, включающий корпус, шарнирно прикрепленные к нему челюсти и привод челюстей 1.

Недостатком устройства является относительно большая потребность в электроэнергии, которая расходуется на работу вибромолота, масляного насоса, спуск грейфера в забой, дозарядку баллона сжатым воздухом.

Наиболее близким к изобретению по технической суш,ности и достигаемому результату является грейфер, включаюгций корпус, челюсти, гидроцилиндр их привода и подъемный канат 2.

Недостатком известного грейфера является повышенная энергоемкость при работе, обусловленная потреблением внешней энергии для процессов копания и разгрузки.

Цель изобретения - снижение энергозатрат.

Поставленная цель достигается тем, что в грейфере, включающем корпус, челюсти, гидроцилиндр их привода и подъемный канат корпус выполнен из двух установленных одна над другой емкостей и снабжен дополнительным гидроцилиндром, установленным внутри верхней емкости корпуса и соединенным с его нижней емкостью посредством обратного клапана, при этом корпус снабжен газовым аккумулятором в виде эластичной камеры, заполненной воздухом, установленной внутри нижней емкости корпуса с возможностью контактирования с поршнем гидроцилиндра привода челюстей, напорная полость которого сообщена с нижней емкостью корпуса посредством обратного клапана и соединена посредством трубки с за твором для открытия и закрытия ее сечения с верхней емкостью корпуса, причем надпоршневая полость дополнительного гидроцилиндра сообщена с верхней полостью корпуса отверстиями, а надпоршневая часть гидроцилиндра привода челюстей сообщена с атмосферой, при этом обратный клапан дополнительного гидроцилиндра выполнен с диаметром большим, чем диаметр обратного клапан гидроцилиндра привода челюстей.

На чертеже изображен предлагаемый грейфер, продольный разрез.

Грейфер имеет корпус, состоящий из двух емкостей, а именно: нижней сферической 1 и верхней, опирающейся на нее основанием, емкости в виде усеченного конуса 2. К нижней емкости 1 шарнирно смонтированы захватные челюсти 3. В конусе 2 соосно размещен дополнительный гидродомкрат 4 с тяжелым порщнем 5. Гидродомкрат 4 герметично оперт на нижнюю емкость 1 и соединен с ней посредством обратного клапана 6. Внутри емкости 1 концентрически вмонтирован газовый аккумулятор 7 с соосно встроенным в него гидродомкратом 8, шток 9 которого механически связан с захватными челюстями 3. Напорная полость 10 гидродомкрата 8 соединена с нижней .емкостью 1 корпуса обратным клапаном 11, причем диаметр обратного клапана 6, соединяющего емкость 1 корпуса с ударным гидродомкратом 4, больше диаметра обратного клапана 11, соединяющего сферическую емкость 1

С гидродомкратом 8 привода челюстей.

В емкости 2 корпуса размещена сливная емкость 12, которая соединена с напорной полостью 10 гидродомкрата 8 посредством трубки 13, конец которой выведен под минимальный уровень рабочей среды 14 сливной

емкости 12. Надпорщневая воздушная полость 15 домкрата 8 соединена с атмосферой через канал 16, размещенный в штоке 9.

Надпоршневая полость 17 дополнительного гидродомкрата 4 соединена с воздущной частью сливной емкости 12 посредством отверстий 18. Шток 19 гидродомкрата 4 соединен с подъемным канатом 20 и снабжен жестко закрепленным стабилизатором 21, выполненным, например, в виде профилированного кольца 22 со спицами 23. Трубка 13 снабжена автоматическим перекрывателе.м 24, имеющим подпружиненную рукоятку 25, взаимодействующую при поднятии с кольцеобразной траверсой 26. Рукоятка 25 подпружинена, например, пружиной 27.

Грейфер работает следующим образом.

Грейфер находится в исходном положении и поднят на соответствующую высоту за шток 19 посредством подъемного каната 20, при этом порщень 5 находится в верхнем крайнем положении, через обратный

клапан 28 подпоршневая полость 29 гидродомкрата 4 заполнена рабочей средой 14 из сливной емкости 12. Поршень 30 гидродомкрата 8 находится в крайнем нижнем положении, а в воздушную полость 15 гидродомкрата 8 по каналу 16 проникает атмосферный воздух. Гибкая диафрагма 31 газового аккумулятора 7 находится в своем край нем нижнем положении за счет газа, находящегося под определенным давлением над диафрагмой 31 и занимающего по дериметру

шарообразную емкость газового аккумулятора 7. Захватные челюсти 3 раскрыты, а трубка 13 перекрыта.

После поднятия грейфера он сбрасывается вниз и свободно падает до удара о грунт При ударе грейфера о грунт тяжелый порщень 5 гидродомкрата 4 продолжает по инер ции перемешаться вниз, вытесняя из полости 29 рабочую среду 14 через клапан 6

в нижнюю емкость 1. Далее под давлением рабочая среда поступает через клапан 11 в подпоршневую напорную полость 10 гидродомкрата 8. Поскольку диаметр клапана 6 принимается значительно большим, чем диаметр клапана 11, то одновременно рабочая среда поступает через большое количест во отверстий 32 газового аккумулятора 7 под гибкую диафрагму 31 и она перемещается вверх. Рабочая среда, попадая в полость 10 гидродомкрата 8, давит на поршень 30, который перемещается вверх вместе со штоком 9, при этом происходит закрытие захватных челюстей 3. Одновременно при этом воздух из полости 15 гидродомкрата 8 по каналу 16 выходит до тех пор, пока канал 16 при перемешении вверх штока 9 не перекрывается корпусом, а именно, нижней частью сферической емкости 1, после чего оставшийся воздух в полости 15 находится в сжатом состоянии. Рабочая среда, попадая через отверстия 32 в газовый аккумулятор 7, поджимает вверх гибкую диафрагму 31 и она принимает положение 33, при этом порщень 5 находится в своем крайнем нижнем положении, а поршень 30 - в своем крайнем верхнем положении. В таком состоянии грейфер имеет закрытые захватные челюсти 3. За трос 20 грейфер поднимается и перемещается в зону разгрузки грунта. При этом поршень 5 поднимается до своего крайнего верхнего положения и рабочая среда 14 из сливной емкости 12 через обратный клапан 28 перетекает в полость 29 гидродомкрата 4, а воздух из надпоршневой полости 17 перемещается через отверстия 18 в сливную емкость 12.

Разгрузка грейфера осуществляется следующим образом. Сам грейфер подтягивают вверх до тех пор, пока кольцеобразная траверса 26, подвещенная к грузовому устройству с помощью цепей 34, не нажимает на рукоятку 25 автоматического перекрывателя 24 трубки 13. До этого момента рукоятка 25.находится в поднятом состоянии благодаря пружине 27. Во время разгрузки, когда перекрыватель 24 включен, по трубке 13 из полости 10 в сливную емкость 12 перемещается рабочая среда 14, находящаяся под давлением, а поршень 30 со штоком 9, в свою очередь, перемешается вниз и челюсти 3 раскрываются. Затем грейфер опускают немного вниз, освобождая рукоятку 25 от взаимодействия с траверсой 26, и рукоятка 25 подтягивается вверх пружиной 27. Шток 19 гидродомкрата 4 находится в своем верхнем крайнем положении, а шток 9 дополнительного гидродомкрата 8 расположен в своем нижнем крайнем положении. В таком положении грейфер готов к новому циклу.

Использование изобретения позволяет обеспечить работу грейфера без использования внешней энергии, так как необходимая энергия для разрушения разрабатываемой породы захватными челюстями, закрытия и раскрытия самих челюстей получается при ударе грейфера о довольно твердый грунт при его падении. При этом стоимость единицы объема разрабатываемого грунта становится меньше, поскольку энергия извне тратится только на подъем самого грейфера, также сокращается цикл по разработке грунта, что обеспечивает повыщение производительности.

ГРЕЙФЕР, включающий корпус, челюсти, гидроцилиндр их привода и подъемный канат, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, корпус выполнен из двух установленных одна над другой емкостей и снабжен дополнительным гидроцилиндром, установленным внутри верхней емкости корпуса и соединенным с его нижней емкостью посредством обратного клапана, при этом корпус снабжен газовым аккумулятором в виде эластичной камеры, заполненной воздухом, установленной внутри нижней емкости корпуса с возможностью контактирования с поршнем гидроцилиндра привода челюстей, напорная полость которого сообщена с нижней емкостью корпуса посредством обратного клапана и соединена посредством трубки с затвором для открытия и закрытия ее сечения с верхней емкостью корпуса, причем надпорщневая полость дополнительного гидроцилиндра сообщена с верхней полостью корпуса отверстиями, а надпорщневая часть гидроцилиндра привода челюстей сообщена с атмосферой, при этом обратный клапан дополнительного гидроцилиндра выполнен с диаметром, больщим диаметра обратного клапана гидроци(Л линдра привода челюстей.