Грунтозаборное устройство землесосного снаряда Советский патент 1992 года по МПК E02F3/88 

сл

с

Использование: разработка связных грунтов, например сапропелей. Сущность изобретения: устройство содержит всасывающую трубу с наконечником. Последний выполнен с косым срезом и в его полости установлен рыхлитель. Последний выполнен в виде винтового транспортера из двух коаксиальных и жестко связанных между собой спиральных шнеков. Шнеки имеют различные диаметр и шаг. Продольная ось наконечника расположена параллельно продольной оси всасывающей трубы. Наконечник со стороны разгрузочной части шнеков соединен с началом всасывающей трубы посредством дополнительного патрубка Последний выполнен с отверстием, в котором установлен клапан для регулирования расхода всасываемой жидкости Заборная часть шнеков снабжена режущим органом и выполнена в виде конуса. Шнеки в своей заборной части имеют меньший шаг чем в транспортирующей. 2 з.п.ф-лы, 3 ил

Изобретение относится к технике гидромеханизации земляных работ и может быть использовано при разработке различных, преимущественно связных, грунтов (например, сапропелей).

Известно грунтозаборное устройство земснаряда, содержащее соосно установленные всасывающую трубу, транспортирующий шнек с заборной частью и фрезу, состоящую из наклонно расположенных к оси вращения лопастей.

В таком устройстве шнек, перекрывая рабочее сечение на входе во всасывающую трубу, уменьшает его производительность и создает дополнительные гидравлические сопротивления. Кроме того, использование устройства при разработке связных грунтов малоэффективно, т.к. поверхность шнека превышает поверхность окружающего его кожуха на той же длине, что способствует

налипанию грунта на шнеки вызывает потерю его разрабатывающей и транспортирующей способности.

Известно также грунтозаборное устройство, включающее всасывающий наконечник с установленным на нем фрезерным рыхлителем, выполненным в виде шнека и размещенным в кожухе, имеющем форму полуцилиндра. Забор грунта шнеком осуществляется в таких устройствах на всем протяжении открытой части кожуха, значительная длина которой приводит к существенному ггросбру разрабатываемого материала. Эти устройства также ненадежны при разработке связных грунтов, т.к поверхность шнека у них все же велика в сравнении с поверхностью кожуха

Наиболее близким к предлагаемому является грунтозаборное устройство землесосного снаряда, включающее всасываюXI

О СЛ

со

р

щий наконечник с установленным на нем рыхлителем в виде винтового транспортера, смонтированного в кожухе цилиндрической формы с косым срезом и выполненного из двух коаксиальных, жестко связанных между собой спиральных шнеков, имеющих различный диаметр и шаг.

В известном грунтозаборном устройстве сечение всасывающего трубопровода частично перекрывается валом шнека, что создает дополнительные гидравлические сопротивления и уменьшает его рабочую площадь. Недостатком устройства является также то, что при разработке грунтов, содержащих корни растений (сапропель и др.) отсутствие режущего органа, позволяющего отделить разрабатываемый слой от основного массива, приводит к необходимости применения для привода шнека двигателей высокой мощности. При этом пропорционально возрастает и затрачиваемая энергия. Кроме того, равенство диаметров заборной и транспортирующей частей шнека приводит к неполному использованию его возможностей по разработке и транспорту грунта.

Целью изобретения является повышение производительности разработки грунтов.

Указанная цель достигается за счет того, что кожух грунтозаборного устройства размещен под всасывающей трубой и соединен своим окончанием с ее началом, что позволяет избавиться от дополнительных гидравлических сопротивлений и сохраняет рабочую площадь высасывающего трубопровода. Тангенциальное положение дополнительного патрубка по отношению к кожуху со стороны, соответствующей направлению вращения шнека,создает наиболее удобные условия для выгрузки грунта из кожуха во всасывающую трубу. При этом симметричное относительно продольной оси присоединение патрубка к всасывающему трубопроводу обеспечивает поступление выгружаемого из кожуха грунта непосредственно в ядро потока (зону максимальных скоростей) и исключает забивку всасывающего трубопровода в зоне выгрузки.

Для исключения забивки всасывающего трубопровода служит и отверстие в нижней части патрубка, через которое насосом подсасывается вода, поддерживающая сгружаемый из кожуха материал во взвешенном состоянии. Одновременно наличие отверстия, сообщающего всасывающую трубу с водоемом за пределами зоны разработки, исключает срыв вакуума насоса при забивке кожуха разрабатываемым грунтом. Установка регулирующего клапана на отверстии позволяет осуществить регулировку подсоса через него жидкости в связи с тем, что максимальное поступление жидкости необходимо при забивке кожуха, а в нормальных условиях работы основная часть жидкости в смеси с грунтом поступает через внутреннюю полую часть кожуха. Выполнение заборной части в виде конуса

0 позволяет увеличить площадь контакта заборной части с массивом, что приводит к более полному использованию возможностей шнека по забору и транспорту грунта. Этой же цели служит и уменьшение шага

5 заборной части шнека по отношению к транспортирующей.

Оборудование заборной части шнека лопастным или другим режущим органом дает возможность достаточно эффективно

0 применять грунтозаборное устройство при разработке грунта, содержащего стебли и корни растений, т.к. режущий орган значительно облегчает отделение разрабатываемого грунта от основного массива. Это в

5 свою очередь позволяет снизить энергозатраты на привод шнека. Т.к. кожух заборной части шнека имеет форму, обеспечивающую плавное сужение поперечного сечения в направлении транспортирующей части, и выо полней с косым срезом, то это обеспечивает минимальные потери на трение при транспорте грунта из конической части шнека в цилиндрическую.

На фиг. 1 изображено грунтозаборное

с устройство землесосного снаряда, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг, 3 - вид по стрелке Б на фиг. 1.

Грунтозаборное устройство имеет фрезерный рыхлитель, состоящий из заборной

Q и транспортирующей частей. Заборная часть в свою очередь состоит из конусного фрезерного рыхлителя, размещенного в кожухе 1 с косым срезом и выполненного в виде двойной спирали, внешняя ветвь 2 кос торой укреплена на внутренней 3, имеющей больший шаг. В начале заборной части совместно с конусным фрезерным рыхлителем укреплен режущий орган 4. Заборная часть переходит в транспортирующую, котоQ рая представлена цилиндрическим шнеком, размещенным в кожухе 5 и выполненным также в виде двойной спирали, внешняя ветвь 6 которой укреплена на внутренней 7, имеющей больший шаг. К кожуху присоеди,. няется дополнительный патрубок 8, связывающий транспортирующую часть с всасывающим трубопроводом 9. Нижняя часть дополнительного патрубка снабжена отверстием с клапаном 10, регулирующим расход всасываемой воды.

Устройство работает следующим образом.

При вращении шнека и поступательном движении его в направлении рабочего хода грунт срезается с поверхности разрабаты- ваемого массива конусом и боковой поверхностью ветвей 2 и 3 и по периферийной области заборного кожуха 1 подается в транспортирующий кожух 5 устройства. Далее с помощью внешней 6 и внутренней 7 ветвей транспортирующей части шнека разрабатываемый грунт поступает через допол- нительный патрубок 8 во всасывающий трубопровод 9. Кроме того, через внутреннюю полость шнека также происходит всасывание грунта за счет энергии грунтового насоса. Причем процесс всасывания облегчается внутренней спиралью 7 шнека, которая.вращаясь, способствует перемещению находящегося внутри шнека объема гидросмеси в направлении к всасывающему отверстию. Отверстие с регулирующим клапаном 10 позволяет избежать срыва вакуума у грунтового насоса при завалах грунтом заборного устройства и, кроме того, дает возможность регулировать консистенцию пульпы. При разработке илистых грунтов, например, сапропелей, режущий орган 4 позволяет подрезать стебли и корни растений.

При этом положительный эффект, выражающийся в повышении производительности разработки грунта, достигается за счет увеличение рабочей площади всасывающего трубопровода; подачи выгружаемого из кожуха грунта непосредственно в ядро по

Фиг.1

0

5

5

0

5

0

тока (зону максимальных скоростей); увеличения площади контакта заборной части шнека с разрабатываемым массивом; применения режущего органа для отделения разрабатываемого грунта от основного массива.

Формула изобретения

Фиг. 2

Вид 6

Фи&.3