Подводный траншеекопатель Советский патент 1993 года по МПК E02F3/88 E02F5/28 

Изобретение относится к малогабаритным средствам подводной разработки грунта и может быть использовано при прокладке подводных коммуникаций, для углубления небольших внутренних водоемов (мелководные реки и озера) и для подводной добычи песка.

Известно устройство для выполнения подводного желоба (заявка Великобритании № 2191524, кл. Е 02 F 5/02, кл, Е 1 F, 1989) с использованием механического рыхлителя.

Недостатком подобных устройств является ограниченная область применения, (вследствие сложности конструкции и большой массы их нельзя транспортировать в сборе по суше при работах на малых внутренних водоемах).

Известен также земснаряд (патент США №4437244, кл. Е 02 F3/88, НКИ 37-63, 1984) - прототип, у которого разрыхлитель выполнен в виде системы инжекторных насадок, расположённых на раме, подвешенной к всасывающей трубе. Такие устройства, использующие гидроразмыв грунта перед его всасыванием, имеют основной недостаток - взмучиваемость больших объемов воды, а на связных грунтах использование гидрорыхления малоэффективно.

Другим недостатком подобных решений является трудность в обеспечении устойчивого состояния плавсредства небольшого размера при вывалке за борт грунтоотводного трубопровода, из-за чего

XI

Ю CN О О

О)

снижается эффективность работы грунтоза- борного устройства..

Целью изобретения является повышение эффективности грунтозабора при одновременном уменьшении вредного влияния на экологию подводной среды,

Указанная цель достигается тем, что в подводном траншеекопателе, включающем корпус, механический рыхлитель грунта с приводом, грунтоподъемную трубу с грун- топриемником, поворотную грунтоотвод- ную трубу, мотопомпу, механизм подъема грунтоподъемной трубы и перемещения траншеекопателя, рыхлитель выполнен в виде пластинчатой цепи с шарнирно установленными на ее звеньях режуще-подгребающими лопатками, а привод рыхлителя выполнен в виде каната, размещённого на направляющих роликах и соединенного с цепью, при этом один конец каната посредством пружины закреплен на грунтоподъемной трубе, а другой конец посредством маховика связан с мотопомпой, при этом противовес грунтоотводной трубы выполнен в виде двухкамерной емкости с разделительной перегородкой и водосбросным механизмом в нижней части одной из камер.

На фиг. 1 показан продольный разрез подводного траншеекопателя; на фиг. 2 - механизм рыхления грунта траншеекопателя..

Подводный траншеекопатель содержит водоизмещающий корпус 1, на котором расположена мотопомпа 2, сообщающаяся посредством трубопровода подачи напорной воды 3 с эжектором А, обеспечивающим перекачку пульпы от грунтоприемника 5 по грунтоподъемной трубе 6, гибкому патрубку 7, через стационарный трубопровод 8 к грунтоотводной трубе 9. Грунтоотводная труба 9 выполнена поворотной относительно трубопровода 8. В кормовой части корпуса 1 траншеекопателя выполнено устройство подъема 10 грунтоподъемной трубы 6.

Рыхлитель механического типа, установленный на грунтоподъемной трубе 6 выполнен в виде короткой пластинчатой цепи 11.с приводом от мотопомпы 2. При этом, мотопомпа 2 снабжена маховиком 12, обеспечивающим эксцентричное крепление каната 13. На звеньях 14 цепи 11 шарнирно закреплены режуще-подгребающие лопатки 15. Привод рыхлителя выполнен в виде расположенного по направляющим роликам 16 каната 13, подсоединенного к цепи 11 с обеих ее сторон. Один конец каната прикреплен через пружину 17 к грунтоподъемной трубе 6, а другой к маховику 12.

Грунтоотводная труба снабжена противовесом, выполненным в виде емкости 18 с

переливной перегородкой 19, частично разделяющей эту емкость на две камеры 20 и 21. К камере 20 подсоединен водоподводящий трубопровод 22, а ко второй камере 21 в

нижней ее части - водосбросное устройство 23. Траншеекопатель имеет устройство продольного перемещения 24.

Подводный траншеекопатель работает следующим образом. Запуском мотопомпы

2 осуществляют подачу напорной воды по трубопроводу 3 к эжектору 4 и по трубопроводу 22 к противовесу 18 При заполнении первой камеры 20 водой, масса противовеса 18 увеличивается до величины достаточной

5 для уравновешивания грунтоотводной трубы 9, тем самым обеспечивают возможность вывалки ее (разворота) за борт.

Посредством устройства 10 грунтопри- емник 5 опускают на грунт, затем приводят

0 в действие механический рыхлитель и грунт начинает засасываться благодаря эжектору 4. Подачу пульпы от грунтоприемника 5 по грунтоподъемной трубе б, гибкому патрубку «7, стационарному трубопроводу 8

5 и грунтоотводной трубе Эосуществляют согласованно с заполнением второй камеры 21 противовеса 18 напорной водой, перетекающей через перегородку 19. Наполненная водой вторая камера 21 уравноаешивает мас0 су пульпы, проходящей по грунтоотводной трубе 9. Пульпу из грунтоотводной трубы 9 подают в плавучую грунтоотводную емкость (не показана) или отводят на дно по гибкому рукаву, насаживаемому, на свободный

5 конец грунтоотводной трубь) (на чертеже не показан). Короткая пластинчатая цепь 11 механического рыхлителя совершает возвратно-поступательное перемещение. При этом, режуще-подгребающие лопатки 15благода0 ря шарнирному соединению их со звеньями 14 цепи 11 могут занимать различное, в зависимости от направления движения цепи, положение относительно оси шарнира. Так при движении цепи 11 к грунтоприемнику 5,

5 режуще-подгребающие лопатки 15, занимая отведенное от цепи 11 положение, срезают грунт и транспортируют к грунтоприемнику 5, где происходит всасывание его. При обратном движении цепи 11 режуще-подгребаю0 щие лопатки 15, складываясь вдоль цепи 11, проходят проскальзывая по срезу грунта (холостой ход цепи рыхлителя).

Привод цепи 11 представлен в виде каната 13. который, благодаря эксцентрично5 му креплению его одного конца на моховике 12 двигателя мотопомпы 2, тянет за собой пластинчатую цепь 11, затем отпускает ее. и так повторяется с цикличностью, зависящей от частоты вращения маховика 12. При не обходимости, в систему привода может

быть включен редуктор понижения частоты цикла. Пружина 17, через которую соединен другой конец каната 13 с грунтоподъемной трубой 6, обеспечивает натяжение гибкой связи(канат - цепь - канат) механического рыхлителя и рабочий ход цепи 11, который происходит при ослаблении натяжения каната 13 вследствие эксцентричного крепления его на маховике 12. Рабочий ход цепи 11 характеризуется осуществлением среза грунта и его транспортировкой к грунтопри- емнику 5 режуще-подгребающими лопатками 15. Небольшая длина цепи способствует малому взмучиванию воды по сравнению с рыхлителем в виде бесконечной цепи. Продольное перемещение траншеекопателя осуществляют с помощью устройства 24,

включающего лебедку, канат и якоря (позицией не обозначены).

По окончании работы траншеекопа- .теля воду из противовеса сливают сначала из камеры 21 через водосбросное устройство 23, затем из камеры 20 через 0 трубопровод 22.

Небольшая масса и минимальные размеры траншеекопателя при гарантированной производительности не менее 15 м /ч (грунты I и III категории сложности) и глубине грунтозабора до 6 м позволяет использовать его для рытья траншей и углубления дна на изолированных мелководных водоемах, где использование известных земснарядов затруднительно или нерационально.

Использование: малогабаритные средства подводной разработки грунта. Сущность изобретения: подводный траншеекопатель включает корпус, рыхлитель в виде пластинчатой цепи с шарнир но установленными на ее звеньях режуще-подгребающими лопатками и грунтоподьемную и поворотную грунтоотводную трубы. Привод рыхлителя выполнен в виде каната, соединенного с цепью и размещенного на направляющих роликах. Один конец каната посредством пружины закреплен на грунтоподъемной трубе. Другой конец каната посредством маховика связан с мотопомпой. Для обеспечения стабильного положения при работе с сохранением наименьшей общей транспортной массы траншеекопатель имеет противовес грунтоотводной трубы. Противовес выполнен в виде двухкамерной емкости с разделительной перегородкой и водосбросным механизмом в нижней части одной из камер, 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

Формул а изобретения 1. Подводный траншеекопатель, включающий корпус, механический рыхлитель грунта с приводом, грунтоподъемную трубу с грунтоприемником, поворотную грун- тоотводную трубу, мотопомпу, механизмы подьема грунтоподъемной трубы и перемещений траншеекопателя, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности грунтозабора при одновременном уменьшении вредного влияния на экологию подводной среды, рыхлитель выполнен в виде пластинчатой цепи с шарнирно установленными на ее звеньях режуще-подгребающими лопатками, а привод рыхлителя выполнен в виде каната, размещенного на направляющих роликах и соединенного с цепью, при этом один конец каната посредством пружины закреплен на грунтбподъемной трубе, а другой конец

посредством маховика связан с мотопомпой.

стабильного положения при работе с сохранением наименьшей общей транспортной массы, он снабжен противовесом грунтоотводной трубы, выполненным в виде двухкамерной емкости с разделительной перегородкой и водосбросным механизмом в

нижней части одной из камер.