Устройство для проходки в грунтах узких глубоких траншей Советский патент 1990 года по МПК E02F5/02 

Изобретение относится к строительству и предназначено для проходки узких глубоких траншей в грунтах при сооружении водонепроницаемых завес для ограждения от притока подземных вод разработок месторождений полезных ископаемых и котлованов в строительстве, а также при возведении подземных сооружений методом «сте на в грунте.

Цель изобретения - снижение энергоемкости процесса разрушения грунта при проходке траншей.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство в процессе работы, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - график перемещения относительно забоя режущих штанг и эрлифтных труб во времени; на фиг. 4 - блок-схема управления гидроцилиндров эрлифтных труб и каретки; на фиг. 5, 6 и 7 -- соответственно принципиальные схемы управления гидроцилиндрами перемещения эрлифтных труб, каретки и схема счетчика импульсов.

Устройство (фиг. 1 и 2) включает чо довую тележку 1, рабочий орган 2, включающий эрлифтные трубы 3 и две режущие штанги 4, гидроцилиндры 5 и 6 осевого перемещения соответственно эрлифтных труб 3 и режущих штанг 4, приводов 7 вращения штанг 4, а также штоки 8 и 9 гидроцилиндров 5 и 6.

Ходовая тележка 1 размещена па рельсах 10 и включает привод поступательного хода, например, в виде лебе I.KU с тросом 12 и маслостанцию л Габочич орган 2 связан с ходовой тележке-;, i помощью соосных шарниров 14, пргчег. оси шарниров 14 входят « направляющие 16, жестко связанные с эрлифтными грубам : 3, а на оси 15 опираются гидроцидпндры а, к штокам 8 которых подвешены эрлкфт- ные трубы 3 с расположенными на них воздушными трубками 17.

Режущие штанги 4 размещены с возможностью вращения и осевого перемещения в подшипниках 18, которые связаны с эрлифтными трубами 3 Штанги 4 снабжены по всей длине породоразру тающими резцами 19.

Гидроцилиндры 6 осевого перемещения штанг 4 крепятся к эрлифтным трубам 3, их штоки 9 взаимодействуют с кареткой 20, размещенной с возможностью перемещения на направляющей 21, прикрепленной к верхней части эрлифтных труб 3. Привод 7 вращения штанг 4 размешен на каретке 20 и через опорные узлы 22 взаимодействует со ш гангами 4.

Устройство для проходки содержит гак- же гидропривод 23 эрлифтных 3, содержащий гидроцилиндры 5 и электро- гидрораспределигель 24, гидропривод 25 каретки 20, содержащий гидроцилин.цш В :

0

0

5

0

5

0

5

электрогидрораспределитель 26, задатчик 27 перемещения эрлифтных труб 3, датчик 28 перемещения каретки, счетчик 29 импульсов гидропривода эрлифтных труб 3.

Задатчик 27 связан механически (на фиг. 4 изображена двойная линия) с гидроприводом 23 и электрически (штриховая линия) с электрогидрораспределителем 24, который, в свою очередь, гидравлически (сплошная линия) связан с гидроприводом 23. Счетчик 29 импульсов электрически (штриховая линия) связан с датчиком 27. Датчик 28 механически (двойная линия) связан с гидроприводом 25 и электрически (штрих-п нктирная линия) через задатчик 27 и счетчик 29 импульсов с i.U KTpoi идрораспредели -лем 20 который, в свою очередь, гидравлически (сплошная линия) связан k гидроприводом 25.

Задатчик 27 (фи 5) включает две ipyn- пы (по три) конечных выключателей нормально разомкнутыми контактами Вы- кчючатели первой группы имеют клеммы 30 - 35 и установлены с возможностью взаимодействия со штоком 8 при его верхнем положении, а выключатели второй группы имекл клеммы 36 -41 и установлены с вошожностью взаимодействия со штоком 8 при его нижнем положении. Электрогидрораспределитель 24 иключя л Kopnvc 42 с шлотником 43, электромагнитную катушку 44 с клеммами 45 и 40, кятушк 47 с клеммами 48 и 49 и регулировочный дроссель 50.

Счетчик 29 импульсов (фиг. 4) включает храповое ко песо 51, жестко связанные с ним через вал кулачки 52 и 53, храповик 54 с сердечником 55, электромагнитную кат шку 56 с клеммами 57 и 58, катушку 59 с клеммами 60 и 61 и две пары замыкающих контактов 62 и 63, клеммы 64 -67 соответственно.

Датчик 28 перемещения каретки 20 (фиг. 5) включает два конечных выключателя с замыкающими контактами. Пер вый выключатель имеет клеммы 68 и 69, установлен с возможностью взаимодействия со штоком 9 в его верхнем положении Второй выключатель имеет клеммы 70 и 71 и установлен с возможностью взаимодействия со штоком 9 в его нижнем положении.

Электрогидрораспределитель 26 гидропривода 25 каретки 20 включаем корпус 72 с олотником 73, электромагнитную катушку 74 с клеммами 75, 76,катушку 77 с клеммами 78, 79 и регулировочный дроссель 80.

Устройство работает следующим образом.

В предварительно пробуренной скважине (не показана) монтируют посекционно рабочий орг ан 2. После соответствующей установки рабочего органа 2 на 1ележке 1 и ею подключения, а также

5

подсоединения троса 2 лебедки 11 к якорю (не показано) включают приводы 7 и приводят штанги 4 во вращение. Гидроцилиндрами б каретке 20 сообщают осевое возвратно-поступательное перемещение Гид роцилиндрами 5 сообщают возвратно-посту - пательное осевое перемещение эрлифтными трубам 3, а лебедкой II - поступательное перемещение ходовой тележке I (фиг. 1) вдоль траншеи 81. При этом грунт 82 разрушается резцами 19 вместе с глиние- тым раствором 83, заполняющим траншею 81 попадает во всасывающее окно 84 эрлифт- ных труб 3. для чего в воздушные трубки 17 подается сжатый воздух, и в виде пульпы удаляют из траншеи 81. В про- цессе работы эрлнфтные трубы 3 и режущие штанги 4 совершают относительно забоя 82 Boiepaгчо-поступательнсе перемещение таким образом (фи1. 1), что амплитуда h- перемещения режущих штанг 4 превышает амплитуду hi перемещения эрлифт- ных труб 3, а период (, перемещения эрлифтных труб 3 кратен перчод (2 перемещения режущих штанг 4, например, с коэффициентом крагногги п 3. Такой режим работы обеспечивается счетчиком 29 импульсов (фиг 3), который работает еле дующим образом. Режим работы задается периодом t| перемещения штока 8 (фи,г. 5) гидроцилиндра 5 осевого перемещения эрлифтных труб 3. В крайнем верхнем по .10.копии штока Ч К1еммы 30 и :}. ,4.-ri яоь. подают напряжение на клеммы 8 и 49 катушки 17, в реклглатг чего -ЮЛО1НИК 43 перемешается вправо, масло от i лчков мае i (станции КЗ по щетгя в верхнюю полость гидрощпиндра 5 и начинает перемешнты я и,шч Недостижении штоком 8 крайнего нижнего положения з,1- мыкаются клеммы 36 и 37, напряжение подается на клеммы 45 и 46 44, в результате чего золотник 43 перемета ется влево, масло подается в нижнюю полость гидроцилиндра 5, и шток 8 начинает перемещаться вверх Величина периода пе ремещения штока 8 регулируется дросселем 50.

По достижении штоком Ь крайнего верх него положения замыкаются клеммы 32 и 33, напряжение подается на клеммы Ь7 и 58 (фиг. Я) катушки об, которая перемешает сердечник 35 и связанный с ним хра- повик 54 вверх обеспечивая поворот храпового колега 51 на PJHH шаг. По достижении штоком 8 коайн -го нижнего иоложе- ния (фиг I) замыкаются клеммы 38 и 39. обеспечивая подачу напряжения на клеммы 60 и 61 катушки 59, которая, перемешая сердечник 55 и храповик 54 вниз, поворачивает xpanoFiiiC колесо 5 е че на один шаг. В рассматриваемся гримере (фиг 5) при п--3 ччсто зубпов храпового колеса 51 должно быть равным 12, а кулачки 52 и 53 должны иметь два противоположно разме

щенных выступа и быть повернуты по фазе на 90е один относительно другого При таких параметрах счетчика циклов клеммы 66 и 67, входящие в цепь питания катушки 77 (фиг 5), будут замыкаться каждые три цикла перемещения штока 8 при его крайнем верхнем положении, а клеммы 64 и 65, входящие в цепь питания катушки 74, замы каются каждые три цикла при крайнем ниж

Н Г.. 13 htrHHi; Ш I ч 8

5 5 0 Б 0 5

0

0

5

При достижении штоком 9 (фиг. 5) край него верхнего положения замыкаются клеммы 68 и 69. Через соединенные последовательно клеммы 68 и 69, 34 и 35, 66 и 67 напряжение подается на клеммы 78 и 79 катушки 77, которая перемещает золотник 73 вправо, направляя масло в верхнюю полость гидроцилиндра 6, и шток 9 начинает перемещаться вниз. По достижении штоком 9 крайнего нижнего положения он замыкает клеммы 70 и 71, находящиеся в цепи питания катушки 71. К этому времени шток 8 совершил 1,5 цикла перемещения и нахо- лится в крайнем нижнем положении, замкнув клеммы 40 и 41, а храповое колесо 51 повернулось на 3 шага (90°), в результате чего кулачок 52 повернулся в горизонтальное положение, замкнув контакты 62 клемм 64 и 65. Через соединенные последовательно клеммы 70 и 71, 40 и 41,64 и 65 напряжение полается на клеммы 75 и 76 кату шки 74. которая передвигает золотник 76 B.ieeo, направляя поток масла в нижнюю полость гидроцилиндра 6, в результате чего шток 9 начинает перемещаться вверх. Согласование периодов перемещения штоков 8 и 9 обеспечивается путем регулировки с помощью дросселя 80

Формула изобретения Устройство для проходки в грунтах узких глубоких траншей, включающее ходовую тележку с маслостанцией и приводом хода, шарнирно связанный с ходовой тележкой рабочий орган, состоящий из эрлифт- ны.ч груб и режущих штанг, размещенных в подшипниках, установленных на эрлифт- ных трубач, привод возвратно-поступательного перемещения эрлифтных труб, содержащий гидроцилиндры и электрогидрораспре- лелители, привод вращения режущих штанг, выполненный в виде гидродвигателей, отличающееся тем, что, с целью снижения энергоемкости процесса разрушения грунта, оно снабжено кареткой, перемещаемой в направляющих, связанных с эрлифтными трубами, приводом возвратно-поступательного перемещения каретки, содержащим гидроцилиндры и электрогидрораспределитель. задатчнко.м перемещения эрлифтных труб датчиком перемещения каретки и счетчиком импульсов привода эрлифтных труб при

этом первый выход задатчика перемещения эрлифтных труб подключен к электрогидро- распределителю привода эрлифтных труб, второй выход задатчика подключен к входу

датчика перемещения каретки, а третий выход задатчика через счетчик импульсов привода эрлифтных труб подключен к элект- рогндрораспределителю привода каретки.

Изобретение предназначено для проходки узких глубоких траншей в грунтах при сооружении водонепроницаемых завес для ограждения от притока подземных вод разработок месторождений полезных ископаемых и котлованов в строительстве. Цель - снижение энергоемкости процесса разрушения грунта при проходке траншей. Устройство содержит ходовую тележку с маслостанцией и приводом хода, связанный шарнирно с ходовой тележкой рабочий орган, состоящий из эрлифтных труб (ЭТ) и режущих штанг (РШ), размещенных в подшипниках, установленных на ЭТ. Привод 23 возвратно-поступательного перемещения ЭТ содержит гидроцилиндры и электрогидрораспределители (ЭГР) 24, а привод вращения РШ выполнен в виде гидродвигателей. К верхней части ЭТ прикреплены направляющие, в которых перемещается каретка посредством привода 25 ее возвратно-поступательного перемещения, состоящего из гидроцилиндров и ЭГР 26. ДОПОЛНИТЕЛЬНО УСТРОЙСТВО СОДЕРЖИТ ЗАДАТЧИК 27 ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ЭТ, ДАТЧИК 28 ПЕРЕМЕЩЕНИЯ КАРЕТКИ И СЧЕТЧИК 29 ИМПУЛЬСОВ ПРИВОДА ЭТ. ВЫХОДЫ ЗАДАТЧИКА 27 ПОДКЛЮЧЕНЫ К ЭГР 24 привода ЭТ, датчику 28 и через счетчик 29 к ЭГР 26 привода каретки. В процессе работы ЭТ и РШ совершают относительно забоя возвратно-поступательное перемещение. Амплитуда перемещения РШ превышает амплитуду перемещения ЭТ, а период перемещения ЭТ кратен периоду перемещения РШ. Это обеспечивается конструкцией счет

фиг.1

к я корю

О О

Фиг. 2

;з

4

CT in « irt

5/

5961

фиг. 7