Роторный рабочий орган Советский патент 1992 года по МПК E02F3/18 

Изобретение относится к машинам для разработки мерзлых грунтов, а более конкретно - к устройствам для разупрочнения мерзлых грунтов при прокладке траншей роторным рабочим органом с режущими инструментами, работающим в комплексе с машинами для подготовительных работ, землеройно-транспортными и планировочными машинами, агрегатируемыми с тракторами типа К-701 или Т-130, и предназначенным для обеспечения послойно-горизонтальной направленности энергии СВЧ по груди забоя для многослойного разогрева с целью облегчения процесса последующего скалывания режущими инструментами. Разогрев осуществляется горизонтально для натаптывания тепловыхтроп послойными рядами по способу, если большое количество людей пройдут шеренгами в несколько рядов друг за другом и тем самым будут натаптывать ряды тропинок.

Известен роторный рабочий орган по авт.св. № 1420114, кл. Е 02 F 3/18, 1988, содержащий два кольца-обечайки, между которыми на перекладинах укреплены режущие инструменты. Кольца связаны зубчатыми передачами с невращающейся платформой, к которой крепится излучатель, неподвижный относительно груди забоя и связанный с генераторами СВЧ-энергии коаксиальными кабелями. Включают генераторы, и электромагнитная энергия через кабели подается по вводам. Через щели электромагнитная энергия излучается на забой. Напротив щелей происходит разупрочнение мерзлого грунта. Разогрев осуществляется непрерывно при движении рабочего органа.

Недостатком указанного устройства является то, что в нем не предусмотрено горизонтальной направленности энергии, что снижает эффективность процесса разупрочнения мерзлых грунтов.

Ё

VI

СО

ю о VI

ю

Указанная цель достигается тем, что роторный рабочий орган по авт.св. № 1420114, содержащий два кольца с расположенными между ними перекладями с режущими инструментами и механизмом разупрочнения грунта, выполненным из неподвижно установленного между обечайками дугообразного излучателя, выпуклая поверхность которого обращена к забою и выполнена со щелями, а верхняя часть его снабжена решеткой, по обеим сторонам которой распо- ложены элементы подвода энергии, снабжен направляющими козырьками, которые обеспечивают горизонтально-послойную направленность энергии по груди забоя, совпадающую с поступательным перемещением режущих органов, для много- слойного разогрева и скалывания режущими инструментами.

Сравнение данного технического решения с другими позволило выявить наличие отличительных признаков, а именно - наличие направляющих козырьков, которые рас- положены на выпуклой поверхности дугообразного излучателя и расположены над щелями.

Данное отличие позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого решения критерию новизна и существенные отличия.

Повышение разработки мерзлых грунтов достигается при скалывании с предварительным частичным разогревом. Наибольшая эффективность разогрева грунта достигается путем непрерывного воздействия импульса энергии за определенный промежуток времени на определен- ный участок или слой. Такое условие достигается методом послойно-горизонтальной направленности воздействия энергии в процессе поступательного перемещения рабочего органа, обеспечиваемой за счет компоновки дополнительных направляющих козырьков на щелях излучателя.

На фиг.1 представлен роторный рабочий орган; на фиг.2 изображена схема горизонтально-послойного направления энергии по груди забоя; на фиг.З - разрез роторного рабочего органа; на фиг,4 - схема общего вида излучателя; на фиг.5 - схема горизонтальной направленности энергии излучателем.

Роторный рабочий орган, который включает два кольца-обечайки 1, между которыми на перекладинах 2 укреплены режущие инструменты 3. Кольца 1 связаны зубчатыми передачами 4 с нееращающейся платформой 5, к которой крепится излучатель 6, неподвижный относительно груди

забоя 7, связанный с генераторами 8 СВЧ- энергии коаксиальными кабелями 9.

Генераторы 8 СВЧ-энергии связаны посредством подводов в виде коаксиальных

кабелей 9 с вводами 10, расположенными по разные стороны экранирующей решетки (на чертежах не показано) во взаимно перпендикулярных направлениях, укрепленной в верхней части излучателя 6. На поверхности

0 излучателя 6, обращенной к забою 7, имеются щели 12 с направляющими козырьками

11для излучения электромагнитной волны и придания ей горизонтально-направленного характера.

5 Устройство для разупрочнения мерзлого грунта работает следующим образом.

Включаются генератором 8 поля СВЧ, и электромагнитная энергия кабелями 9 подается по вводам 10 в излучатель 6. Через

0 щели 12 с направляющими козырьками 11 излучателя 6 электромагнитная СВЧ-энер- гия горизонтально-послойным способом излучается на грудь забоя. Происходит разупрочнение (растепление) призм (слоев)

5 мерзлого грунта напротив щелей 12 излучателя 6. После десятиминутного предварительного прогрева груди забоя включается вращательное движение ротора 1 с одновременным поступательным его перемеще0 нием вперед по ходу копания. Скорость вращения ротора 1 с породоскалывающим инструментом 3 и скорость поступательного его передвижения выбирают таким образом, чтобы при заданной мощности генера5 торов СВЧ-энергии обеспечивался необходимый послойный разогрев грунта. Этот разогрев осуществляется непрерывно направленными послойно-горизонтальными слоями СВЧ-энергии, практически не из0 меняя зоны своего воздействия по вертикали, и только смещаются при движении роторного рабочего органа в процессе копания. Излучаемая электромагнитная энергия попадает на грудь забоя и послойно

5 поглощается грунтом. Частично электромагнитное излучение попадает на перекладины 2 с породоразрушающим инструментом 3 и отражается ими. За счет выбора специальной конструкции перекладины 2 и волново0 да-излучателя 6 отражаемое излучение падает на нижнюю поверхность волновода- излучателя 6 в промежутке между щелями

12и вновь отражается в направлении забоя.

Разделение электромагнитных излуче- 5 ний от двух генераторов СВЧ-энергии по поляризации в общем излучателе-волноводе обеспечивается расположением вводов во взаимно перпендикулярных направлениях. Наличие экранирующей решетки между вводами также служит для исключения взаимного влияния двух резонансных генераторов СВЧ-энергии друг на друга.

Применение устройства для разупрочнения мерзлого грунта по сравнению с прототипом позволяет значительно:

-снизить потребное количество электромагнитной СВЧ-энергии за счет послойного растепления;

-повысить производительность путем реализации метода скалывания при разработке мерзлых грунтов.

0

Формула изобретения

Роторный рабочий орган по авторскому свидетельству № 1420114, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью повышения эффективности разработки мерзлого грунта за счет концентрации энергии, он снабжен направляющими козырьками, при этом последние установлены на выпуклой поверхности дугообразного излучателя и расположены над его щелями.

Использование: разработка мерзлых грунтов. Сущность изобретения: наличие направляющих козырьков, которые закреплены на выпуклой поверхности дугообразного излучателя и расположены над его щелями. Роторный рабочий орган включает два кольца-обечайки, между которыми на перекладинах укреплены режущие инструменты. Кольца связаны зубчатыми передачами с платформой, к которой прикреплен дугообразный излучатель. Последний связан кабелями с генераторами СВЧ-энергии. Разогрев грунта осуществляется непрерывно направленными послойно-горизонтальными слоями. Это повышает эффективность разработки за счет концентрации энергии. 5 ил.

/7///; /// /// /// /// /// /л Фиг.1

Риг. 2

2 Г

/

W$

,;

S:

Кожух Фиг.З

В

Ч

W

Риг. if

в-в

иг.5