Грунтососный гидроствол Советский патент 1981 года по МПК E02F3/88 E02D17/16 

Изобретение относится к подводной разработке, перемещению грунтов н полезных иоЕОпаемых и может быть использовано для очистки заиленных трубопроводов, скважин, колодцев, каналов, для отсоса и транспортировки сыпучих грузов в смеси с водой, воздухом впи паром, для разогрева отсасывав) и тран спортировки вязких матвриалов,например слежавшегося мазута. Известен гидравлический рыхлитель землесосного снаряда, включающий всасываюишй наконечник и водораспределительную камеру с насадками каплевидной формы, прикрепленную к наконечнику, насадки установлены под углом к вертвкаль .ной оси. Всасывающий н онечнях расположен на уконце всасывающей .трубы земснаряда, расположенной на раме, кото рая опирается на фиксатор расстояния, прикрепленный с помощью шарнира Г, Недостатком этого устройства является то, что оно может только разрыхлять грунт, а отсасывать его надо при помощи всасывающей трубы земснаряда, т.е. привлекать к работе болыиие силы и средства. Кроме того, маневренность устройства сильно ограничена необхопимостью перестановки фиксатора, расстояния под водой для обеспечения расчетной удаленности насадок от зоны размыва и сохра нения оптимального очертания зоны взвешенного трунта. Наиболее близким по технической суш ности и достигаемому результату к гфедлагаемому .изобретению является грунтососный гидроствол,- включающий напорный трубопровод, гидромонитор, грунтозаборное устройство с зонтом. Это устройство обеспечивает размыв груига, его забор я транспорт1фовку 2. Недостатком этого устройства является то, что оно может работать только на глубинах свьппе 5 м и транспортировать грунт на незначительные расстояния из-за слабой подъемной силы воздушной смеси, большая часть энергии сжатого оздуха уходит на размыв грунта и прорывается черев неплотности, образуемые между зонтом и грунтом. Цель изобретения - повышение эффективности работы. Цель достигается тем, что устройств выполнено с рабочей камерой размыва грунта с регулируемым кольцевым со лом и налорно-всасывающей камерой с эжектором, за которыми смонтированы питательные камеры. При этом грунтозаборное устройство вьшолнено с возможностью возвратно поступательного перемещения и снабжено приемным наконечником с клапаном. Эжектор в рабочей камере размыва грунта образован расширенной частью на порного трубопровода и су кенной частью грунтрзаборного устройства Грунтозаборыое устройтсво снабжено коническим кольцом. На корпусе хштательных камер смонтирован пневмогидропояс. Регулируемое кольцевое сопло гидромонитора и регулируемый кольцевой зазор эж.ектора позволяют создавать реактивную тягу необходимой величины, что дает возможность использования гидроствола для ОЧИСТКИ трубопровода, ко лодцев, .каналов различного профиля. Этому способствует наличие на гвдро стволе пневмогидропояса, который созда герметизацию, необходимую плавучесть, увеличивает маневренность, может служить емкостью балластной воды. При использовании в системе питания i гидро монитора вместо,воды пара появляется возможность разжижать, отсасывать и, транспортировать сгустившийся мазут и другие вязкие вещества. При подаче в- питательную магистраль эжектора ; воздуха вместо воды гидроствол используют для отсоса и транспортировки сыпучих материалов. На чертеже изображен грунтососный гидроствол,разрез. Гидроствол состоит из корпуса 1, который неподвижно соединен с перегородкой 2 И фигурной наделкой 3 нагнетател него трубопровода 4. Внутри корпуса 1 .образована рабочая напорно-всасывающая камера 5 и равмешен эжектор, обрайованлый конусами 6 и 7 с регу- лируемым. кольцевым . зазором 8. К перегородке 2 на резьбе присоединены гидромонитор 9, в котором образована рабочая камера 10 размыва, и грунтозаборное устройство 11, которое выполнено в виде трубы с наружной резь- бой и с возможностью возвратно-постунательного движения, на передний конец которой навинчен всасывающий наконечник 12 с клапаном, а на заднем конце выполнен конус 7. На наружную резьбу грунтозаборного устройства 11 навинче но конусное кольцо 13 и стопорная гайка 14. Между гидромонито|эом 9 и конусным кольцом 13 образовано регулируемое кольцевое сопло 15. На гидромониторе 9 прикреплен фланец 16, с которым соединен зонт 17. На нагнетательный трубопровод насажен питательный блок 18, Ш1утри которого образованы две разделительные питательные камеры - верхняя питательная камера 19 и нижняя питательная, камера 20. В пазах питательного блока 18 размещен пневмопйяс 21. с трубкой 22 подачи сжатого воздуха или балластной воды для стабилизации установки на нужном горизонте. Верхняя питательная камера 19 питательного блока 18 и рабочая камера 1О гидроMOHHTOpk 9 соединены патрубком 23. Нижняя питательная камера 20 питательного блока 18 и рабочая камера 5 корпуса 1 соединены патрубком 4. К верхней питательной камере 19 подведен питательный трубопровод 24 от системы питания, .а к нижней питательной камере 2О питательный трубопровод 25 от системы Питания. Грунтососный гидроствол работает следующим образом,. Вода (воздух, пар) подается от питательной системы по питательному трубопроводу 24 в верхнюю питательную камеру 19, по соединенительному патрубку 23 в рабочую камеру 1О размыва .и истекает, из нее .кольцеобразной струей через кольцевое сопло 15, размывая грунт. Количество подаваемой для размыва грунта воды, ее напор и характер истекающей струи (радсеяный или концентрированный) регупируется величиной зазора кольцевого соппа 15 при помощи подвижного конусного кольца 13. Зона размыва и от- coca грунта ограничивается зонтом 17, что предотвращает взмучивание водоема при работе вблизи водоприемных сооружений, мест купания и-нерастилища ценных пород рыб. Одновременно вода подается из питательной системы по питательному трубопроводу 25 в нижнюю питательную камеру 20, по соединительному патрубку 4 в рабочую напорновсасывающую камеру 5 и через сольцевой зазор 8, создавая эжекцию, постудает в фигурную наделку 3. Под воздействием клапана всасывающего наконечника 12 и размытый фунт (пульпа) засовывается в грунтозаборное устройство 11 и транспортируется через полость фигурной наделки 3 в пульпогфовод.

Для уравновешенной работы грунте- . сосного гидроствола гидрореактивная сила струй размыва и эжекшяи регулируется

величинами зазоров 8 и 15.

Грунтососный гидроствоп можно использовать в различных ВЕ иантах и на различных видах работ. Например, подавая вместо воды в камеру 10 гадромонитора 9 перегретый до 300-350 С пар можно перед всасываюпшм наконечником 12 грунтозаборного устройства- 11 разжинсать вязкие, сильносгустившиеся жвдкости (слежавшийся.мазут и т.д.), отсасывать и транспортировать их. Если в рабочую напорно-всасывающую камеру 5 подавать. сжатый воздух, то можно отсасывать и транспортировать ч;ьшучие вещества f(зерно, сахар, и т. п.). Грунтонасосный гидроствол можно использовать для очиЬт ки заиленных труб, колодцев, каналов различного сечения. В этом случае для фиксации гидроствола в нужном месте, и создания необходимой герметичности используется Шевмопояс 21, в который

подают сжатый воздух по трубке 22. Пневмопояс 21 создает необходимую плавучгесть при работе в.открытых водоемах, обеспечивает хорошую маневренность. Наличие в грунтососном гидростволе

рв дельных рабочих .лсамер (камера размыва инапорно-всасывающая камера), а такие клапана во всасьшающемС наконечнике 12 грунтозаборного уехройетва 11 позволяет очищать от завала грунтом

различных фракций приемного наконечника 12 до необходимых пределов напор

грунторазмывающей: струи или напор в нагнетательном трубопроЕюде. Формула изобретения

1.Грунтососный гидроствол, включающий напорный трубопровод, гидромонитор, грукгозаборное устройство с зонтом, отличаю тем, что с целью повышения эффективности работы, устройство выполнено с рабочей камерой размыва грунта с регулируемым кольцевым соплом и напорно-всасывающей камерой с . .эжектором, за которым смоагированы питательные камеры.

2.Гвдроствол по п. 1, о т п и ч аю щ и и с я тем, что грунтозаборное устройство вьшолнено с возможностью возвратно-поступательного перемещения и снабжено приемньЛл наконечником с клапаном.

3.Гвдроствол по п. 1, отличающий е я тем, что эжектор в рабоче камере размыва грунта образован расширенной частью напорного трубопровода и суженной частью грунтозаборного устройства.

4.Гидроствоп по п. 1, о т л и ч аю щ н и р я тем, что, с целью регулирования велич:ины напора и направления размывающей кольцевой струи грунтозаборное устройство снабжено коническим кольцом.

5.Гидроствол по п. 1, о т л и ч аю щ и и с я тем, что на йорпусе питательных камер смонтирован пневмогидрсьпояс.

Источники информации, принятые во внимание при эксяхертизв .

1.Авторское свидетельство СССР № 428065, кл. Е 02 F 3/92, 1969.

2.Авторское свидетельство СССР № 384996, кл. Е О2 О 17/16, 1971. И /7 11 13 3 ю г 1 г 4 f ЛЛ / /5 16 23 3 -VzV