Виброгрейфер Советский патент 1993 года по МПК E21B7/24 

Предлагаемое изобретение относится к строительству и, в частности, касается работ по извлечению грунта из обсадных труб и свай-оболочек, а также разработки в грунте выработок, предназначенных для устройства набивных свай подземных сооружений и других строительных целей,

Целью изобретения является повышение надежности виброгрейфера в работе.

На фиг.1 представлен общий вид предлагаемого виброгрейфера; на фиг.2 - принципиальная гидравлическая схема системы управления челюстями с блоком переключения.

Виброгрейфер состоит из подвески 1, электродвигателя 2, вибровозбудителя 3, гидравлическую систему управления челюстей смонтированную, например, в общем корпусе 4, силовых гидроцилиндров 5, штоки которых связаны с челюстями 6 посредством тяг 7. Челюсти 6 установлены в окнах нижней части грунтозаборника 8, Система управления челюстями (фиг,2), кроме силовых гидроцилиндров 5, гидрозамка 9 и гидрораспределителя 10, содержит маслостанцию

и блок переключения. Маслостанция включает в себя насос 11, предохранительный клапан 12, гидробак 13 и две магистрали - напорную и сливную, связывающие переключенные узлы в общую систему. Привод масляного насоса может быть выполнен в виде отдельного электродвигателя, присоединенного параллельно электродвигателю 2 или кинематически связан с одним из вращающихся валов вибровозбудитёля 3,

Блок переключения выполнен в виде триггера со счетным входом. Триггер может быть выполнен электрическим, гидравлическим или гидромеханическим, как это представлено на фиг.2, в примере конкретного выполнения. В этом случае триггер содержит связанный с напорной магистралью, управляющий гидроцилиндр 14 с подпружиненным поршнем 15, механический переключатель и дроссель 16, включенный в напорную магистраль гидравлической системы.

Механический переключатель расположен в корпусе управляющего гидроцилиндра 14 и состоит из упора 17, неподвижно закрепленного на корпусе и переключаюч Ё

х4 Ю 00

ь О 00

щей втулки 18, имеющей возможность продольного перемещения совместно со штоком и поворота. Переключающая втулка на совей боковой поверхности имеет выфрезе- рованный нижний 19 и верхний 20 профили зубьев, оси которых смещены друг относительно друга. Впадины верхнего профиля имеют разную глубину чередуясь через один зуб. В профиле втулки 18 размещен конец неподвижного-упора 17.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении челюсти 6 виброгрейфера открыты, упор 17 находится во впад ине нижнего 19 профиля зубьев управляющей втулки 18.

Виброгрейфер опускают на забой, При этом челюсти 6 удерживаются в исходном положении давлением, созданным в поршневой полости силовых гидроцилиндров 5 и зафиксированном гидрозамком 9,

Виброгрейфер включается на режим продольных колебаний, обеспечивающий погружение грунтозаборника (набор грунта). Насос 11 вращается в направлении противоположном рабочему не создавая давления в напорной магистрали. Закончив набор грунта, осуществляют реверс электродвигателя 2, при этом одновременно реверсируется насос 11. Вибровозбудитель начинает генерировать режим маятниковых колебаний, а насос 11 подает масло в напорную магистраль. Давление передается через распределитель 10 и гидрозамок 9 в поршневую полость силовых гидроцилиндров 5, удерживая челюсти в открытом положении. Одновременно масло поступает в поршневую полость управляющего гидрр- цилиндра 14 перемещая поршень 15 с управляющей втулкой 18. Втулка 18, перемещаясь вдоль упора 17 вступает с ним в контакт скосом одного из зубьев верхнего профиля 20. Скос разворачивает переключающую втулку 18 на половину шага и позволяет поршню 15 переместиться до соприкосновения глубоко профиля супором 17. При этом шток поршня 15 взимодействуетсо штоком гидрораспределителя 10, переключая его во второе положение. Масло из напорной магистрали через гидрозамок 9 поступает в штоковую полость силовых гидроцилиндров 5, поршни которых, перемещаясь вверх закрывают челюсти б грунтозаборника 8 виброгрейфера. Поддей- ствием маятниковых колебаний и статического усилия крана виброгрейфер открывается от забоя, привод вибровозбудителя и насоса отключают, виброгрейфер извлекают из скважины и переносят к месту

разгрузки. Гидрозамок 9 удерживает созданное давление в штоковых полостях силовых гидроцилиндров 5, обеспечивая закрытое положение челюстей 6. Поршень 15 управляющего гидроцилиндра 14 под действием пружины перемещается в исходное положение, . а масло из него через дроссель 16 сбрасывается в гидробак 13. Переключающая втулка 18 перемещаясь вместе с поршнем 15 взаимодействует нижним профилем 19 с упором 17 разворачивая втулку и подготавливая ее к следующему циклу работы. Шток поршня 15 отходит от штока гидрораспределителя, позволяя ему, под действием возвратной пру5 жины занять исходное положение.

Для разгрузки грунта вновь включают привод вибровозбудителя и насоса на режим маятниковых колебаний. Давление от насоса через гидрораспределитель 10, на0 ходящийся в положении, представленном на фиг.2, и гидрозамок 9 поступает в поршневые полости силовых гидроцилиндров 5. Штоки этих гидроцилиндров, перемещаясь вниз, открывают челюсти 6, а маятниковые

5 колебания виброгрейфера способствуют разгрузке грунтозаборника. При этом масло из напорной магистрали поступая в управляющий гидроцилиндр 14 перемещают поршень 15 с переключающей втулкой 18.

0 Втулка разворачивается и упор 17 попадает в паз имеющий малую глубину (фиг.2), ограничивая перемещение штока поршня 15, не позволяя ему взаимодействовать со штоком гидрораспределителя 10.

5После разгрузки грунта привод вибровозбудителя и насоса отключают. Поршень 15 под действием пружины перемещается вместе с втулкой 18, выжимая масло через .дроссель 16 в гидробак 13. Втулка 18 вновь

0 разворачивается и упор 1.7 входит в паз нижнего профиля 19, подготавливая систему к новому переключению гидрораспределителя 10 в случае включения вибровозбудителя :на режим маятниковых колебаний. Описан5 ные циклы работы повторяются.

Таким образом, управляющий гидроцилиндр 14 совместно с переключающей втулкой 18, упором 18 и дросселем 16 составляет гидромеханический триггер, позволяющий

0 подсчитать количество включений режима маятниковых колебаний и при нечетных включений закрывать челюсти, а при четных включениях открывать их. Режим же продольных колебаний является промежуточ5 н.ым для управляющей системы и в подсчет количества включений не входит..

Описанное устройство позволяет осуществить управление челюстями виброгрейфера йе вводя дополнительных операций в его технологию работы и не усложняя систему питания и управления дополнительным кабелем, автоматически выполняя необходимые действия обеспечивающие эффективную работу виброгрейфера.

Формула изобретения

1. Виброгрейфер, включающий вибровозбудитель, грунтозаборник с челюстями и гидравлическую систему управления челюстями с гидрораспределителем и блоком переключения, о т л и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения надежности виброгрей0

фера в работе,, блок переключения выполнен в виде триггера со счетным входом.

2. Виброгрейфер поп.1.отличающий- с я тем, что триггер со счетным входом выполнен гидромеханическим в виде управляющего гидроцилиндра с подпружиненным поршнем, механического переключателя и дросселя, при эт.рм управляющий гидроцилиндр и дроссель связаны с напорной магистралью гидравлической системы, а механический переключатель выполнен с возможностью взаимодействия с гидрораспределителем.

Назначение: применяется для извлечения грунта из обсадных труб и свай оболочек и разработки в грунте выработок при устройстве набивных свай. Сущность: в гидравлической системе управления челюстями блок переключения последних выполнен в виде триггера со счетным входом.. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.