Рабочий орган землеройной машины для разработки мерзлых грунтов Советский патент 1980 года по МПК E02F3/24 

1

Изобретение относится к диско-фрезерным машинам, предназначенным для резания различных по прочности мерзлых грунтов.

Известен рабочий орган экскаватора, включающий ковш с зубьями, переднюю стенку и генератор электромагнитных колебаний, энергетически связанный с зубьями ковша, режуш;ая кромка каждого из которых выполнена в виде диэлектрического вкладыша, размеш;енного в полости зуба 1.

Данная конструкция сложна, кроме того, коэффициент перехода электромагнитной энергии в механическую мал.

Известен рабочий орган роторного экскаватора, включаюплий приводной ротор с установленными на нем режущими элементами и электронагревателями, соединенными с источником питания 2.

В данной конструкции слой слабых пород преодолевается механическим путем, а при встрече с крепкими породами в забой подается электроэнергия, преобразуемая в массиве в тепловую. При этом происходит термическое разрушение породы, сопровождаемое тепловым ударом при последующем ее охлаждении водой. Уцелевщая порода разрушается резцами и зубьями рабочего органа.

Однако такой рабочий орган не применим для резания мерзлых грунтов по способу воздействия на них. Это объясняется тем, что в способе, заложенном в конструктивном исполнении известного рабочего органа для того, чтобы обеспечить оттаивание мерзлого грунта и его нагрев до положительной температуры, . необходимой для возможности термического разрушения, сопровождаемого тепловым ударом (десяти или сотни градусов С°), необходимо обеспечить постоянный длительный контакт электродов с грунтом, что теряет совершенно практический смысл и резко ухудшает все

15 технико-экономические показатели разработки таких грунтов.

Целью изобретения является повышение эффективности разрушения грунта.

Поставленная цель достигается тем, что

20 в рабочем органе землеройной машины, включающем приводной ротор с установленными на нем режущими элементами и электронагревателями, соединенными с источником питания, последние выполнены из

25 кольцевых электродов, установленных коаксиально ротору и связанных между собой последовательно, при этом рабочий орган имеет теплоизоляционный материал, размещенный между электронагревателями и

30 корпусом ротора. На фиг. 1 - изображен общий вид рабочего органа; на фиг. 2-разрез А-Афиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б фиг. 2. Рабочий орган состоит из коробчатого ротора 1 и коаксиального нагревателя 2, выполненного в виде кольцевого электрода, расположенного по наружному контуру диска. Коаксиальный нагреватель изолирован от ротора теплоизолирующим материалом 3. Режущие элементы рабочего органа 4 крепятся на наружной поверхности коаксиального нагревателя и могут быть включены в схему его питания или изолированы от нее. Питание коаксиального нагревателя осуществляется от генератора тока базовой машины через понижающий трансформатор напряжения. Ток от трансформатора по кабелям, уложенным в каналы, расположенные вдоль привода рабочего органа, подводится к токосъемным кольцам 5, посаженным на пустотелую ось 6 вращения рабочего органа. Через наконечники 7, которые при вращении рабочего органа находятся в постоянном контакте с токосъемными кольцами, ток по кабелю 8, уложенному в каналах коробчатого ротора, подводится к коаксиальному нагревателю. Принцип действия рабочего органа диско-фрезерной мащины заключается в следующем. Перед началом разработки промерзшего слоя грунта рабочий орган устанавливают в забой, подают напряжение на коаксиальный нагреватель 2 и производят первоначальный прогрев промерзшего слоя на толщину снимаемой стружки (работа по первоначальному прогреву грунта производится по мере необходимости). Затем разрабатывается грунт рабочим органом 1 при непрерывно продолжающемся прогреве грунта по мере его врезания в забой. Установка по всему наружному контуру ротора известного рабочего органа дискофрезерной машины коаксиального нагревателя 2, выполненного в виде кольцевого электрода, обладающего высоким коэффициентом мощности и находящегося в постоянном контакте с мерзлым грунтом, позволяет обеспечить высокий КПД процесса передачи тепловой энергии в глубину разрабатываемого забоя, что выгодно отличает предлагаемый рабочий орган от указанного прототипа. В результате повыщается температура мерзлого грунта, снижается его прочность и усилие резания и тем самым расширяется область применения диско-фрезерных машин и увеличивается их производительность. Этому способствует также простота предлагаемой конструкции рабочего органа, возможность изготовления коаксиального нагревателя из широкого ассортимента материалов и возможность обеспечения правил техники безопасности при разработке грунтов в зимнее время. Формула изобретения 1.Рабочий орган землеройной машины для разработки мерзлых грунтов, включающий приводной ротор с установленными на нем режущими элементами и электронагревателями, соединенными с источником питания, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разрушения грунта, электронагреватели выполнены из кольцевых электродов, установленных коаксиально ротору и связанных между собой последовательно. 2.Рабочий орган по п. 1, отличающийся тем, что он имеет теплоизоляционный материал, размещенный между электронагревателями и корпусом ротора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 378598, кл. Е 02F 3/40, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР 324344, кл. Е 02F 3/24, 1970.

4sУ

NA/А., N Хх

Г7