Рыхлитель Советский патент 1991 года по МПК E02F5/30 E02F5/32 

Изобретение относится к землеройной технике и может быть использовано для разрушения прочных грунтов

Цель изобретения - снижение энергоемкости процесса рыхления путем автоматической регулировки давлет-л и расхода сжатого газа в зависимости от прочности грунта.

На фиг. 1 изображен рабочий орган рыхлителя; на фиг. 2 - пневматическая схема управления импульсным процессом; по фиг 3 - функциональная электросхема управления устройством.

Рыхлитель включает трубчатый корпус 1 с выхлопными отверстиями 2 и винтовым наконечником 3. Внутри корпуса 1 установлен подпружиненный тарельчатый выпускной клапан 4, жестко связанный штоком 5 с поршнем 6 управления, разделяющим полость трубчатого корпуса 1 на управляющую камеру 7 и штоковую камеру 8, коюрые со общены с источником сжатого газа, выполненным в виде многоступенчатого компрессора 9 с выходами 10 и 11 соответственно от средней ступени 12 и последней ступени 13 Поршень 6 взаимодействует с упорным роликом 14, установленным на шарнирной тяге 15 возвратного инерцией ного клапана 16 сброса давления с возвратной пружиной 17. Через клапан 16 камера 7 сообщается с атмосферой. Выходы 1C и 11 компрессора 9 сообщены через ресиверы 18 и 19 и общий двухсторонний дроссель 20 со штоковой камерой 8. При этом единым сердечник 21 дросселя 20, перекрывгющий s крайних положениях поток газа от выхода 10 или 11 компрессора 9, взаимодейств/ет через временной интегратор 22 и сильфон 23 с силовой гидросистемой 24 привода ввинчивания трубиатого корпуса 1 (не показан) Управляющая камера 7 снабжена эпек- трокгнтактным манометром 25 и сообщена с выходом 11 компрессора 9 через электро- пневмоклапан 26. управляемый золотник 27 и понижающий редуктор 28 Управление золотником 27 осуществляется злектропнев- моклапаном 29, сообщенным с камерой 7 и управляющей полостью 30 золотчика 27 Поршень 6 герметизирован упругим эле ментом 31. а клапан 4 имеет возпратную пружину 32. Электросистема управления включает пусковые кнопки ПК1 и I1K2 ратор импульсов Г И пять реи Р1 Р5 конденсатор С сопротивление R диод ) магнитный пускатель МП и электромагниты 31 и 32 соответственно электрппневмп-па- панов 26 и 9

Рь тигель работает ГЛРД,ЮЩИМ ( зсм

При помощи привода трубчатый корпус 1 ввинчивается в массив грунта. По мере возрастания сопротивления грунта увеличивается дгшление в гидросистеме 24 привода, которое перемещает сильфон 23, жестко связанный с временным интегратором. Последний суммирует и осредняет ранее пришедшие входные сигналы с вновь поступившими и по дост имении устойчивых

0 нагрузок перемещает сердечник 21 дросселя 20 При увеличении давления сеодечник 21 перемещается вверх (фиг. 2), увеличивая поток газа от выхода 11 и уменьшая поток газа от выхода 10 При уменьшении давле5 ния в гидросистеме 24 зсе происходит наоборот. Это позволяет регулировать 1вние сжатого газа в штоковой камере 8 в зависимости от грунтовых условий При достижении выхлопными отверстиями 2 за0 данной глубины без остановки ввинчивания корпуса I включается пусковая кнопка ПК2. Срэбагывает магнитный пускатель МП, который самоблокируется своим контактом 1МП и другим контактом 2МП включает

5 электромагнит Э1 электропневмоклапанэ 26 В результате от компрессора 9 через понижающий редуктор 28, золотии 27 и открытый электропневмоклапзн 26 сжатый газ поступает в управляющую камеру 7. С

0 помощью редуктора 23 управляющее давление в камере 7 подбирается таким, чтобы усилие открытия клапана 4 незначительно превышало усилие от пружины 32 и от давления в камере 8. При достижении в камере

5 7 заданного давления срабатывает контакт КМ2 элек гроконтактного манометра 25, ко- торый включает реле РЗ Замыкаются контакты 1РЗ, включая реле Р5, его контакт 1Р5 Блокирует реле, а другой контакт 2Р5 вклю0 1пет электромагнит Э2 электропневмокла- гзна 29 Последний открывается, и сжатые газы поступают ь управляющую полость 30 золотника 27, который перекрывает поток сжато газа от компрессора 9 Одноьре

5 мр -ьо о рывается выпускной клапан 4, и сжатие газы через выхлопные отверстия 2 поступают Р грунт и разрушают его с образованием трещин После выхода трещин на поверхность грунта давление сжатых газов

0 над клапаном 4 резко падает и увеличивается скорость потока газов между седлом и JM 4 что создает закрывающее ус и и к ппан 4 перемещается врерч. nopi i- нем ударяя по ролику 14 и открывая

5 инерционный клапан 15 Р результате закрывающее усилие резко РОЗрас 1ает и на разрушение ipyt-.та расходуется строго определи нее количество сжатого гя. Дяч- ,1Рние в управляющей камере 7 падает, а клэг.ан 1R . од ДРИГЛ пружин ч 17 закрывается с отклонением ролика 14 в сторону. В результате контакты КМ1 электроконтак- тногоманометра 25 замыкаются, а контакты КМ2 размыкаются. Срабатывает реле Р2 своим контактом 1Р2 включая дифференци- рующую цепочку RC. Положительный импульс через диод D кратковременно включает реле Р4, которое своим контактом 1Р4 отключает магнитный пускатель МП, электромагниты 31 и Э2 и реле Р5, и цикл повторяется. Для обеспечения заданного объема выхлопа сжатого газа используют генератор импульсов ГИ с регулируемой длиной импульса. Для этога нажимают пусковую кнопку ПК1 и генера- тор импульсов ГИ своим контактом 1ГИ включает реле Р1, которое контактом 1Р1 включает электромагнит Э1 электропнев- моклапана 26, и далее процесс управления происходит аналогично описанному. По ис- течении времени заданного импульса реле Р1 отключатеся и электропневмоклапан 26 закрывается до следующего нажатия пусковой кнопки ПК1 или ПК2. За время работы ГИ может быть несколько выхлопов сжатого газа.

Формула изобретения Рыхлитель, включающий трубчатый корпус с выхлопными отверстиями и винтовым наконечником, подпружиненный выпу- скной клапан, жестко связанный штоком с поршнем управления, разделяющим по-.

лость трубчатого корпуса на управляющую и штоковую камеры, сообщенные с источником сжатого газэ, и привод ввинчивания трубчатого корпуса, отличающийся тем, что, с целью снижения энергоемкости процесса рыхления за счет автоматической регулировки давления и расхода сжатого газа в зависимости от прочности грунта, корпус снабжен установленным с возможностью взаимодействия с поршнем управления возвратным инерционным клапаном сброса давления, соединенным с управляющей камерой, выпускной клапан выполнен тарельчатым, а источник сжатого газа выполнен в виде многоступенчатого компрессора с выходами от средней и последней ступеней, каждая из которых соединена со штоковой камерой посредством ресивера; и общего двустороннего дросселя с единым сердечником, установленного с возможностью перекрытия в крайних положениях одного или другого потока газа от выходов компрессора, при этом привод ввинчивания трубчатого корпуса выполнен гидравлическим и его силовая гидросистема связана посредством сильфона и временного интегратора с сердечником дросселя, а управляющая камера снабжена электроконтактным манометром и сообщена с одним из выходов компрессора посредством элек- тропневмоклапана, управляемого золотника и понижающего редуктора.

Изобретение относится к землеройной технике и может быть использовано для разрушения прочных грунтов. Цель изобретения - снижение энергоемкости процесса рыхления за счет автоматической регулировки давления и расхода сжатого газа в зависимости от прочности грунта. Рыхлитель включает трубчатый корпус (ТК) 1 с выхлопными отверстиями 2 и винтовым наконечником 3. Внутри ТК 1 установлен подпружиненный выпускной клапан 4 со штоком 5 и поршнем 6, которые делят полость ТК 1 на управляющую камеру (УК) 7 и штоковую камеру (ШК) 8. В УК 7 установлен инерционный клапан 16 сброса давления, взаимодействующий с поршнем 6. Устройство снабжено многоступенчатым компрессором с выходами от средней и последней ступеней. Последняя ступень сообщена с УК 7 через понижающий редуктор, управляемый золотник и электропневмоклапан. С УК 7 соединен и электроконтактный манометр. Оба выхода компрессора сообщены с ШК 8 через ресиверы и общий двусторонний дроссель с единичным сердечником, запирающим в крайних положениях поток газа от одного или другого выхода. Сердечник дросселя связан через временной интегратор и сильфон с силовой гидросистемой привода ввинчивания ТК 1. Чем больше сопротивление ввинчивания ТК 1, тем больше давление сжатых газов, подводимых к ШК 8, и наоборот. При пуске управляющего давления в УК 7 выпускной клапан 4 открывается и сжатые ззы поступают в грунт, разрушая его и образуя трещины При прорыве сжатых газов на поверхность грунта скорость их увеличивается и в клапане 4 происходит разрежение давления что закрывает его. Клапан 16 сообщает УК 7 с атмосферой, и цикл повторяется 3 ил С/) С о ел OJ о ю

Фиг. 2

24

Ч

I