Виброгрейфер Советский патент 1991 года по МПК E21B7/24 

Изобретение касается строительных работ и может быть использовано в машинах для проходки в грунте скважин, траншей и т.п. выработок, при сооружении, например, набивных свай, а также дренажных и противофильтрационных завес.

Цель изобретения - снижение вертикальных динамических нагрузок при выгрузке грунта.

На фиг.1 представлен виброгрейфер, общий вид; на фиг.2 - кинематическая схема вибровозбудителя в режиме продольных колебаний; на фиг.З - то же в режиме поперечных колебаний, при которых генерируются маятниковые движения виброгрейфера.

Виброгрейфер состоит из подвески 1, привода 2, вибровозбудителя 3 и грунтоза- борника 4. Вибровозбудитель выполнен из одного вертикального ряда дебалансных валов 5-7. Количество дебалансных валов нечетное, по меньшей мере три. Валы синхронизированы между собой шестернями и кинематически связаны с приводом 2 посредством шестерен 11, 12 и 13,14.

На каждом из валов 5-7 расположены по обе стороны от шестерен 8-10 дебалан- сы 15-17, которые посажены на нечетные валы 5 и 7 свободно, а на соответствующих им шестерням 8 и 10 выполнены кулачки 18 и 19. Совокупность из кулачков и свободно посаженных на вал дебалансов образует кулачковый механизм перевода, обеспечивающий возможность разворота дебалэнсов одного ряда относительно дебалансов другого ряда на 180°.

Центр приложения вынуждающей силы вибровозбудителя 3 всегда находится на среднем дебалансном валу (когда дебалансных валов три, центр приложения вынуждающей силы находится на валу 6) Указанный центр расположен по вертикали ниже центра тяжести виброгрейфера 20, что обеспечивает возможность получения маятниковых движений относительно крюковой подвески грузоподъемного механизма, на который виброгрейфер навешивается посредством подвески 1.

Виброгрейфер работает следующим образом.

При включении привода 2 в направлении, указанном на фиг.2, вибровозбудитель 3 генерирует продольные колебания, которые способствуют погружению грунтоза- борника 4 в грунт. Извлечение виброгрейфера с грунтом из выработки осуществляется путем приложения статической силы грузоподъемного механизма к подвеске 1.

Для снижения усилия извлечения осуществляют пуск вибровозбудителя 3 в обратном направлении путем реверса привода 2. При этом дебэлансы 16 и шестерни 8 и Юс кулачками 18 и 19 развернутся на 180°, после чего во вращение вовлекаются дебалансы 15 и 17.

Такой разворот дебалансов обеспечивает генерирование поперечных колебаний (перпендикулярных вертикальной оси виброгрейфера), которые способствуют отрыву грунтового керна от забоя и снижению сил

трения по боковой поверхности. При этом движения виброгрейфера ограничены стенками скважины, что не создает условий для принудительного выхода грунта из полости грунтозаборника.

После срыва виброгрейфера вибратор выключается и осуществляют извлечение и перенос виброгрейфера к месту разгрузки. Разгрузку грунта осуществляют также на режиме поперечных колебаний.

Так как центр приложения вынуждающей силы, находящийся на валу 6, расположен ниже центра тяжести виброгрейфера, а ограничение его движений стенками скважины отсутствует, то последний осуществляет маятниковые движения относительно центра подвески 1, шарнирно закрепленной на крюке грузоподъемного механизма. Такие движения способствуют увеличению ли- нейной амплитуды нижнего края

грунтозаборника, что вызывает последовательную сдвижку нижних слоев грунта и их вытряхивание из полости грунтозаборника.

Формула изобретения

Виброгрейфер, включающий привод,

кинематически связанный с ним вибровозбудитель с валами, на которых жестко закреплены дебалансы, и кулачковые механизмы перевода, установленные на

приводных шестернях валов, отличающийся тем, что, с целью снижения вертикальных динамических нагрузок при выгрузке грунта, количество валов выполнено нечетным, а центр тяжести виброгрейфера

расположен выше среднего вала, при этом кулачковые механизмы перевода установлены через один вал, а дебалансы валов с кулачковыми механизмами перевода установлены на валах свободно и с возможностью разворота на 180° относительно дебалансов смежных валов.

Изобретение относится к области строительных работ, а именно к машинам, предназначенным для проходки в грунте скважин, траншей и т.п., выработок при сооружении, например, набивных свай, а также дренажных и противофильтрационных завес. Цель изобретения - снижение вертикальных динамических нагрузок при разгрузке грунта. Виброгрейфер включает привод 2, низкочастотный вибровозбудитель (В) и грунтозаборник. На валах 5, 6 и 7 В установлены дебалансы (Д) 15, 16 и 17. Установка Д на смежных валах различная: на одном - жесткое закрепление, на другом - свободная установка, что позволяет им разворачиваться друг относительно друга. Разворот Д смежных рядов на 180° осуществляется посредством кулачковых механизмов перевода, кулачки которых выполнены на боковых сторонах приводных шестерен 8 и 10. Механизмы перевода размещены на валах со свободной установкой Д и через один вал. Количество валов на В - нечетное, причем центр тяжести виброгрейфера выполнен выше среднего вала В. Внедрение грунтозаборника в грунт ведется в разжиме продольных колебаний, генерируемых В. При отрыве грунтозаборника от забоя и выгрузке из него грунта вращение привода 2 меняют на противоположное. При этом происходит разворот Д смежных валов и В генерирует поперечные колебания, интенсивность которых усиливается за счет размещения центра тяжести виброгрейфера выше среднего вала. 3 ил. (Л С о 4 О СА) CJ О 7

ю

19

П Фиг.З