Устройство для опорожнения черпаков земснаряда Советский патент 1980 года по МПК E02F3/14 E02F3/88 

1

Изобретение относится к очистительным приспособлениям черпаковых (ковшевых) землеройных машин, преимущественно предназначенных для извлечения грунта из-под воды (со дна рек, водохранилиш и т. п.), в частности для опорожнения черпаков земснарядов.

Известны ковшы скреперов, содержащие шарнирно соединенные с боковыми стенками корпуса через кронштейны лонасти, расположенные внутри корпуса . Эти лопасти позволяют повысить степень очистки ковша при его разгрузке 1.

Известно черпаковое устройство, в котором для улучшения условий опорожнения его черпаков последние выполнены с подвижными шарнирно смонтированными спинками-днищами, имеющими с внешней стороны ребра-упоры, при этом устройство снабжено приспособлением, принудительно вытесняющим подвижное днище и тем самым выталкивающее грунт из черпака 2.

Наиболее близким техническим решением является устройство для опорожнения черпаков земснаряда, содержащее подвижные черпаки, связанный с насосом через запорный клапан накопитель жидкости, взаимодействующий с промывочным механизмом, включающим в себя выходное сопло и раздаточный клапан 3.

Недостаток устройства - неполное опорожнение черпаков (ковшей) в связи с малой эффективностью воздействия водяных струй на открытую поверхность связного грунта в черпаке.

Цель изобретения - повышение эффективности опорожнения черпаков струями воды при минимальном ее расходе, независимо от конструктивных особенностей черпакового устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено датчиком положения опоражниваемого черпака и последовательно соединенными блоками управления раздаточным клапаном и производительностью насоса, подключенными соответственно к раздаточному клапану и насосу, датчик положения черпака соединен с блоком управления раздаточным клапаном, а в стенке каждого черпака выполнено по крайней

мере по одному сквозному направляющему каналу, при этом накопитель жидкости выполнен в виде гидроаккумулятора с датчиками давления и уровня воды и с регулируемым воздушным клапаном, подключенным к датчику давления, а датчик уровня воды подключен к блоку управления производительностью насоса.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит подвижные черпаки 1 со сквозными направляющими каналами 2, включенные в черпаковую цепь 3 земснаряда и в момент опорожнения от грунта примыкающие к верхнему черпаковому барабану 4, накопитель жидкости (гидроаккумулятор) 5, раздаточный клапан 6, измеритель 7 уровня воды в гидроаккумуляторе, водяной насос 8, невозвратно-запорный клапан 9, регулируемый воздушный клапан 10, датчик 11 положения опоражниваемого черпака, блок управления 12 раздаточным клапаном 6, блок управления 13 производительностью насоса 8, датчик 14 давления в гидроаккумуляторе и блок управления 15 воздушным клапаном 10, с раздаточным клапаном 6 соединены одно или несколько выходных сопел 16, установленных таким образом, что в момент опорожнения черпака струи воды из них направлены в сквозные каналы 2, выполненные на черпаке. Выходные сопла 16, раздаточный клапан 6 и трубка 17 образуют промывочный механизм 18. Измеритель уровня воды 7, установленный в гидроаккумуляторе 5, служит для закрытия через блок управления 12 раздаточного клапана 6 по наименьшему заданному уровню воды в гидроаккумуляторе, а также для регулирования (по верхнему заданному уровню воды в гидроаккумуляторе) через блок управления 13 производительностью насоса 8.

Высоконапорный насос 8 с регулируемой производительностью через невозвратно-запорный клапан 9 соединен с гидроаккумулятором 5; через блок управления 13 производительностью насос 8 связан с датчиком 7 уровня воды.

Для восполнения объема воздуха, расходуемого из гидроаккумулятора в растворенном виде совместно с водой, служит регулируемый воздушный клапан 10, соединенный с компрессором (на чертеже не показан). Для этой же цели может быть применен регулируемый сообщающийся с атмосферой воздухозаборный клапан на всасывающей магистрали водяного насоса 8 на чертеже не показан). Регулирование указанных воздушных клапанов может быть автоматизировано в зависимости от измеряемого датчиком 14 фактического давления воздуха в гидроаккумуляторе при положении поверхности жидкости в нем на определенном заданном уровне.

Датчик 11 положения опоражниваемого черпака через блок управления 12 управляет открытием раздаточного клапана 6, который через сопло 16 подает высоконапорную струю воды в сквозной направляющий канал 2 для опорожнения черпака I.

Устройство работает следующим образом.

При наполненном водой и сжатым воздухом гидроаккумуляторе 5 в момент прохожд дения очередным черпаком 1 положения, в котором приемные отверстия сквозных направляющих каналов 2 совпадают с направлением сопел 16, датчик 11 подает сигнал в блок управления 12, который открывает раздаточный клапан 6. Струя воды из гидJ роаккумулятора 5 под действием высокого давления сжатого воздуха в нем вытекает через раздаточный клапан 6 и сопло 16, проходит через каналы 2 сквозь стенку внутрь опрокидывающегося черпака под на« ходящийся в нем грунт. Образующееся за счет преобразования кинетической энергии жидкости повышенное давление в основании черпака способствует выталкиванию грунтового кома, а скоростная струя воды смывает грунт, налипший на внутренние поверхнос ти черпака. Несмотря на непрерывную подачу водяным насосом 8 через клапана 9 воды в гидроаккумулятор 5, вследствие большого расхода воды через сопла в период промывки черпака уровень в гидроаккуму0 ляторе 6 снижается. Когда он достигнет некоторого заданного нижнего предела, измеритель 7 уровня с датчиком через блок управления 13 воздействует на закрытие раздаточного клапана 6 и этим прекращает подачу воды в черпак.

J После закрытия клапана 6 непрерывно ра ботающий насос 8 продолжает подавать воду в гидроаккумулятор 5, вследствие чего уровень воды в нем постепенно повышается. При этом происходит накопление энергии

Q в гидроаккумуляторе к следующей промывке. Когда к датчику 11 положения подойдет следующий черпак, процесс промывки повторяется, причем при каждой промывке гидравлическая мощность струй воды из сопел 16 складывается из мощности, подво ДИМОЙ в это время насосом 8, и дополнительной мощности, создающейся при истечении вследствие высвобождения энергии, накопленной гидроаккумулятором в интервале между промывками.

U Если к моменту начала промывки следующего черпака уровень в гидроаккумуляторе окажется ниже заданного верхнего предела, то измеритель 7 уровня с датчиком через блок управления 13 увеличит производительность насоса 8, например, путем повышения частоты вращения его двигателя; если уровень достигнет заданного верхнего предела ранее момента начала промывки, то измеритель 7 уровня с датчиком через

блок управления 13 уменьшит производитель ность насоса 8.

При подходе уровня воды в гидроаккумуляторе 5 к определенному заданному положению (например, к верхнему пределу или к другому заранее назначенному значению) осуществляется автоматическая проверка давления воздуха в гидроаккумуляторе 5 с помощью измерителя с датчиком 14. Если при указанном уровне жидкости фактическое давление воздуха понижено по сравнению с заданным, то датчик 14 через блок управления 15 воздействует на клапан 10 для впуска порции воздуха в гидроаккумулятор.

Реализация устройства позволит обеспечить очистку всех черпаков на земснарядах с черпаковыми устройствами любой конструкции и повысить эффективность воздействия водяных струй на процесс очистки черпака при одновременном снижении расхода воды и мощности иасоса.

Формула изобретения

. Устройство для опорожнения черпаков земснаряда, содержащее подвижные черпаки, связанный с насосом через запорный клапан накопитель жидкости, взаимодействующий с промывочным механизмом включающим в себя выходное сопло и раздаточный клапан, отличающееся тем, что, с целью

повышения эффективности опорожнения черпаков струями воды при минимальном ее расходе, оно снабжено датчиком положения опоражниваемого черпака и последовательно соединенными блоками управления раздаточным клапаном и производительностью насоса, подключенными соответственно к раздаточному клапану и насосу, датчик положения черпака соединен с блоком управления раздаточным клапаном, а в. стенке

каждого черпака выполнено по крайней мере по одному сквозному направляющему каналу.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что накопитель жидкости выполнен в виде гидроаккумулятора с датчиками давления и

уровня воды и с регулируемым воздушным клапаном, подключенным к датчику давления и уровня воды и с регулируемым воздуш ным клапаном, подключенным к датчику клапаном, подключенным к датчику давления, а датчик уровня воды подключен к блоку управления производительностью насоса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 326298, кл. Е 02 F 3/14, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР № 131692, кл. Е 02 F 3/14, 1960.

3.Патент СССР № 3593,

кл. Е 02 F 3/14, 1923 (прототип).