Виброгрейфер Советский патент 1974 года по МПК E02F3/44 

1

Изобретение относится к области работ, преимущественно связанных с устройством фундаментов промышленных и гражданских зданий.

Известны виброгрейферы для извлечения грунта из обсадных труб и свай-оболочек, а также для проходки скважин различного строительного назначения, состоящие из вибратора и соединенного с ним цилиндрического грунтозаборника с приспособлением для удержания грунта, выполненным в виде перегородок, делящих внутреннюю полость грунтозаборника на ячейки.

Основным недостатком указанного виброгрейфера является необходимость применения для работы в различных грунтовых условиях смен ных грунтозаборников, отличающихся друг от друга только лишь размерами ячеек. Наличие в полости грунтозаборника перегородок, делящих ее на изолированные ячейки, снижает производительность виброгрейфера з& счет увеличеШ1Я лобового

сопротивления погружению и бокового трения грунта о перегородки.

Предлагаемый виброгрейфер лишен указанных недостатков.

Достигается это путем введения в конструкцию грунтозаборника виброгрейфера устройства для удер|жания грунта, управление которым ;производится дистанционно. Для зтого между д; :5аланоными валами вибратора и приводом размещен диф.;ференциальный механизм, один кз выходов которого кинематически связан с устройством для удержания грунта.

На фиг.1 показан предлагаемый виброгрейфер, общий вид; на фиг.2принципиальная кинематическая схема силовой передачи.

Биброгреифер состоит из злек родвигателя I, амортизирующей подвески 2, корпуса 3, в котором смонтирована силовая передача, дебалансного вибратора ч и грунтозаборника 5.

Привод виброгрейфера состоит из электродвигателя 1 и дифференциального механизма, малое центральное (солнечное) колесо 6 которого закреплено на валу электродвигателя I, а привод дебаланснщ валов 7 вибратора осуществляется посредством шестерни b от водила 9 на осях которого подвижно посаадны сателлиты 10, входящие в зацепление с внутренним зубчатым венцом большого центрального колеса II. Большое центральное колесо выполне но совместно с шестерней 12, которая соединена с блок-шестернями 13 вращающимися на осях 14. Блок-шестерни, в свою очередь, соединены с шестерней 15, в ступице которой за креплена гайка 16, через которую проходит винт 17, Шестерня 15 опир ется на подшипники 18, предохраняющие ее от осевых смещений. Бинт 1 соединен своими концами с устройст вом для удержания грунта, выполнен ного в виде наружной 19 и внутрентней 20 ветвей троса, связанных с шарниоными лопастями 21 (фиг.1) грунтозаборника 5. Нижний и верхни концы винта 17 перемещаются в опо pax 22, снабженных уплотнения.ми, препятствующими попадению грунта и воды в корпус силовой передачи. Наружная ветвь тросса 19 проходит через блок 25, закрепленный на корпусе силовой передачи и роли 24, установленный на грунтозаборви ке 5. Ролик 24 служит для создания плеча, необходимого для удержания лопасти 21 в открытом положении. Внутренняя ветвь 20 троса расположена в патрубке 25, проходящем через вибратор 4, и пропущена через блок 26, установленный в полости грунтозаборника 5. Шарнирные лопасти 21 имеют возможность ограниченного поворота на угол, обеспечивающий полное открытие и закрытие полости грунто:заборника 5. Предложенный виброгрейфер работает следующим образом. При пуске электродвигателя I солнечное колесо б начинает вращать сателлиты 10, которые передают крутящий момент на большое центральное колесо II и водило 9. Но так как водилр 9 находится под действием сопротивления, равного статическому моменту дебалансов, то в начальный момент начнет вращаться большое центральное колесо II , передавая усилие посредством блок - шестерен 13 и шестерен ii с гайкой 16 на винты 17. Винты 17, перемещаясь, например, вниз, нагянут наружные ветви 19 соответствую ющих тросов, открывая тем самым лопасти 21. Лопасти, подходя в пол костью открытому положению, увеличат нагрузку на винты 17, которые прекращают перемещаться вниз и тем о.амым постепенно останавливают иольшое центральное колесо II, При этом крутящий момент от электродвигателя начинает передаваться на .водило 9, которое приводит во вращение дебалансные валы 7 вибратора 4. Закрытие полости грунтозаборника 5 лопастями 21 производится при реверсе электродвигателя I, При этом винты 17 перемещаются вверх,производя натяжение внутренних 2и и ослабление наружных 19 ветвей соответствующих тросов. Виброгрейфер с предварительно открытыми лопастями опускается на грунт. Включнется электродвигатель в сторону,соответствующую разведению лопастей, при этом Р, работу сразу включается вибратор 4, а наружные ветви 19 тросов поддерживаются в натянутом положении винтом 17, удерживая тем самым лопасти 21 от закрывания. При работе вибратора 4 происходит принудительное заглубление грунтозаборника 5 и заполнение его внутренней полости грунтом. По окончании погружения производится реверс електродгвигателя 1/ и лопасти 2Гначинают закрываться. При возрастании сопротивления грунта закрытию лопастей винт 17 под действием нагрузки начинает замедлять свое движение вверх и крутящий момент от электродвигателя I разделяется на два потока: один направляется на привод дебалансных валов 7 вибратора 4, а второй продолжает перемещать винт 13, закрывая лопасти 21, При работе вибратора колебания способствуют закрытию лопастей 21, После закрытия лопастей производится извлечение виброгрейфера с грунтом. Причем, в начальный период извлечение производится при включенном вибраторе, что в значительной мере уменьшает усилие извлечения виброгрейфера. Извлеченный виброгрейфер переносится к месту разгрузки, включается двигатель в сторону, соответствующую раскрытию лопастей, и производится принудительная (вибационная) разгрузка грунта из поости грунтозаборника.

В случае разраоотки пдохных грунтов или пород с твердыни ка« иенистыми включениями возиожно не полное закрытие лопастей Однако усилие, развиваемое винтои Г7, 5 должно обеспечить поддержание грунта в полости грунтозаборника 5 или удержание валуна, попавшего между лопастями

Усилие, развиваемое на лопас ц ТЕХ 21, рассчитывается в зависимо- сти от статического момента дебалансов вибратора и передаточного отношения от двигателя к вибратору, 4 и винту 17, а также силового от- i6 ношения в передаче винт-гайка Причем, для увеличения усилия, pe-i ализуемого на лопастях, может быть применен двух или более ступенчатый дифференциальный механизм или 20 использована червячная передача на привод винтовой пары

Передача усилия от винта 17 к лопастям 21 может быть ооуществле-.

на также посредством шарнирных тяг, заменяющих 13 и 20 троса --.--Л. - -Предлагаемый виброгрейфер может быть выполнен с грунтозаборником как круглого, так и прямоугольного сечения в плане, что расширит область его применения

ПРКЛМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ

I Виброгрейфер, включающий дебалансный вибратор, грунтозаборник с устройством для удержания грунта, амортизирующую подвеску и привод, oтJичaющийcя тем, что, с целью увеличения производительности при проходке скважин в разЛИ51НЫХ грунтовых условиях, между дебалансным валом вибратора и приводом размещен дифференциальный механизм, один из выходов которого кинематически связан с устройством для удержания грунта

иг. 1

ш/ л

wT fTwTjwTl З Г

-Н ,

II 41II

I-IJI1-I

I

Фиг. 2