ВИБРОГРЕЙФЕРПйТЕ1!ТН»-1аШ1Е:й.В1БИйЛ1И»ТБН/^ J Советский патент 1972 года по МПК E21B7/24 E02F3/413 

Изобретение относится к технике разработки грунта, например, при устройстве набивных свай и сооружений глубоких колодцев в плотных грунтах, особенно в обводненных валунно-галечниковых отложениях и можег найти применение в гидротехническом строительстве, на инженерно-геологических изысканиях и тому подобных работах.

Известен виброгрейфер, включающий корпус, челюсти и вибратор с приводом.

Предложенный виброгрейфер отличается от известного тем, что каждая из челюстей соединена со штоком силового цилиндра, шарнирно закрепленного в корпусе виброгрейфера, в котором установлен вибратор с приводом, выполненный j соосно расположенными между собой горизонтальными валами.

Кроме того, виброгрейфер отличается тем, что на поршне силового цилиндра могут быть закреплены фланцы, кольцевые выступы которых расположены внутри уплотнительных манжет, установленных между гильзой и поршнем силового цилиндра.

Такая конструкция виброгрейфера обеспечивает надежность работы при разработке плотного грунта, находящегося под водой.

Виброгрейфер включает корпус 1, на котором шарнирно закреплены челюсти 2. Каждая челюсть связана со штоком рабочего силового цилиндра 3, установленного шарнирно на оси 4 корпуса /.

Вибратор выполнен из двух горизонтально и соосно расположенных валов 5, 6, каждый из которых несет по одному эксцентрику-дебалансу 7 и по одной конической шетерне 8.

Конические шестерни 8 находятся в зацеплении с шестерней 9 вертикального приводного вала 10, верхняя часть которого имеет шлицевое соединение с полу муфтой // конусной фрикционной муфты сцепления. Полумуфта 11 связана с рычагом 12, один конец которого шарнирно закреплен, а второй связан со штоком силового цилиндра 13 включения муфты сцепления.

Вторая полумуфта 14 конусной фрикционной муфты сцепления насажена на вал электродвигателя 15, имеющего вертикальное виброудароустойчивое исполнение. Гидропривод состоит из гидронасоса 16,

линдром 13, а другой с рабочими цилиндрами 5 челюстей 2. К торцам поршня 20 силовых цилиндров 3 и 13 прижаты болтами фланцы 21, кольцевые выступы 22 которых расположены внутри уплотнительпых манжет 23, установленных между гильзой 24 и поршнем 20 силового цилиндра. Между торцами поршня 20 и фланцами 21 установлены регулировочные прокладки 25.

Гидропривод и вибратор с электродвигателем 15 находятся в обшей герметической камере 26.

Работает виброгрейфер следуюшим образом.

С помощью лебедки виброгрейфер опускают из забоя скважины. С пульта, находящегося на поверхности, через электрокабель производят включение электродвигателя 15, и, следовательно, гидронасоса 16. Одновременно электрический сигнал подают на электромагнит золотника 18, связанного с силовым цилиндром 13. При этом шток последнего выдвигается, и рычаг поднимает по щлицам вертикального приводного вала 10 полумуфту 11 до соединения ее с полумуфтой 14.

Вследствие этого электродвигатель 15 сообщает вращениешестерне 9, которая через шестерни 8 передает вращение валам 5, 6 с эксцентриками|дебалансами 7.

По усдашам „з.адепления шестерен 8 и 9 эксцентрш дЭлансы 7 получают вращение в разные стороны. При вертикальном положении эксцентриков-дебалансов 7 их возмущающие силы складываются, создавая осевые колебания; при горизонтальном положении эксцентриков-дебалансов 7 их возмущающие тангенциальные силы создают переменный крутящий момент, вызывающий крутильные колебания.

Наличие продольных и горизонтальных крутильных колебаний, воздействующих на виброгрейфер, имеющий значительную массу, участвующую в вибрации, создает условия, обеспечивающие эффективное погружение грейферного захвата в грунт.

По окончании погружения виброгрейфера в грунт подают электрический сигнал на электромагнит золотника 19, связанного с силовым цилиндром 3.

Рабочая жидкость из емкости 17 подается гидронасосом 16 в рабочие цилиндры 3, и происходит смыкание челюстей 2.

Смыкание челюстей 2 производится при вибрации. Вследствие этого силы, действующие на породу, дополняются силами, действующими под углом к вертикальной составляющей силы вибратора, и тангенциальными

силами, создаваемыми крутильными колебаниями, что значительно облегчает отрыв грунта от забоя и заполнение грунтом внутренней полости грейферного захвата. После заполнения грейферного захвата грунтом подают электрический сигнал на электромагнит золотника 18, связанного с цилиндром 13, и выключают вибратор, после чего виброгрейфер поднимают на поверхность. Затем уже описанным способом вновь включают вибратор, подавая электрический сигнал на электромагнит золотника 19, связанного с рабочими цилиндрами 3, размыкают челюсти 2 грейферного захвата, и грунт

под действием вибрации освобождает его полость.

Для обеспечения работы виброгрейфера при его интенсивной вибрации, а следовательно, при вибрации цилиндров 3 и 13, манжеты 23

разжимаюг выступом 22 фланцы 21. При этом уплотнительные манжеты 23 прижимаются к гильзе 24 и поршню 20 силового цилиндра. Усилие этого прижатия регулируют прокладками 25.

Принудительный прижим уплотнительных манжет 23 исключает во время вибрации перетекание рабочей жидкости из рабочей камеры в сливную камеру цилиндров 3 и 13. При работе виброгрейфера под водой герметическая камера 26 препятствует проникновению воды в вибратор, электродвигатель 15 и гидропривод.

При разработке твердого грунта или прослоек с твердыми включениями виброгрейфер

можно использовать как ударный снаряд, сбрасывая его на забой для дробления и рыхления породы, для чего челюсти грейферного захвата вьшолняются в виде клыков соответствующей формы.

Предмет изобретения

1.Виброгрейфер, включающий корпус, челюсти и вибратор с приводом, отличающийся

тем, что, с целью обеспечения надежной работы при разработке грунта, находящегося под водой, каждая из челюстей соединена со штоком силового цилиндра, шарнирно закрепленного в корпусе виброгрейфера, в котором

установлен вибратор с приводом, выполненный с соосно расположенными между собой горизонтальными валами.

2.Виброгрейфер по п. 1, отличающийся тем, что на поршне силового цилиндра закреплены фланцы, кольцевые выступы которых расположены внутри уплотнительных манжет, установленных между гильзой и поршнем силового цилиндра.

Фиг. 2