Устройство для рыхления мерзлого грунта Советский патент 1982 года по МПК E02F5/30 

Изобретение относится к устройствам для рыхления мерзлого грунта крупным сколом, в частности к винтоклиновым устройствам. Известно устройство для разработки мерзлого грунта; включающее корпу приводную штангу с винтовым наконечн ком и Ц1арнирно закрепленные на корпусе клинья 1, Недостатком этого устройства является высокая энергоемкость процесс рыхления грунта, так как,скол грунта в сторону открытого забоя происхо дит только в результате действия- рас порных сил, возникающих на клиновых поверхностях при вдавливании клина в мерзлый грунт. Значительные сопротивления грунта вдавливанию клиньев требуют применения значительной мощности привода вращения винтового наконечника. В то же время наиболее эф фективный скол обеспечивается приложением к клину поперечной силы, направленной в сторону открытого забоя. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является устройство для рыхления мерзлого грунта ,срдеркащее корпус,при водную штангу с винтовым наконечником и состав-; ные клинья из шарнирно соединенных между собой верхних, средних и нижних ь ньев с охватывающими пружинами. Клинья снабжены упорами, взаимодействующими со средними звеньями. При внедрении клиньев в грунт упоры обеспечивают принудительный поворот средних звеньев составных клиньев в сторону открытого забоя и направленный принудительный скол грунта 2. Недостатком этого устройства является низкая эффективность рыхления мерзлых грунтов различной прочности вследствие того, что скол начинается только при определенной глубине внедрения клиньев. В то же время на. более прочных грунтах целесообразно производить скол при меньшей глубине внедрения клиньев. Цель изобретения - повышение эффективности рыхления грунтов различной прочности путем обеспечения независимого от глубины рыхления скола Указанная цель достигается тем, что приводная штанга выполнена с резьбовым участком, устройство снабжено центральной гайкой, установленной на приводной штанге с возможностью взаимодействия с ее резьбовым участком, и втулками, расположенными на верхних звеньях клиньев и жест ко связанными с центральной гайкой, средние звенья имеют жестко закрепленные рычаги, которые посредством шарнирных тяг соединены со втулками, а центральная гайка связана с корпусом посредством гидроцилиндра, при этом нижние звенья подпружинены относительно средних охватывающими пружинами, Отверстия шарнирных тяг для соединения с рычагами выполнены в виде вертикальных пазов, средние звенья подпружинены относительно нижних охватывающими пружинами. На фиг.1 изображено устройство дл рыхления мерзлого грунта, вид сперюдиV на фиг,2 - клин сбоку, до внедрения в грунт; на фиг.3 - то же, при сколе мерзлого грунта. Устройство для рыхления мерзлого грунта содержит корпус 1, приводную штангу 2 с винтовым наконечником 3 соединенную с приводным механизмом Ц например, гидравлическим мотором-редуктором; На корпусе смонтированы составные клинья с верхними звеньями 5, средними звеньями 6 и нижними звеньями 7 соединенными между собой посредством шарниров 8 и 9 Сред ние звенья 6 с жестко закрепленными рычагами 10 соединены посредством шарниров 11 и 12 шарнирных тяг 13 со втулками И, смонтированными с возможностью вертикального продольного перемещения на верхних звеньях 5Шарниры 11 установлены в вертикальны пазах 15 образованных в шаркиршх тягах 13. Втулки 14 жестко соединены между собой траверсой 16, средн)чя часть которой снабжена центральной гайкой 17 установленной на приводной штанге 2. Приводная штанга 2 сна жена ходовой резьбой 18. На централ ной гайке 17 образован выступ соединенный посредством шарнира 20 со штоком гидроцилиндра 21 управления, смонтированного на корпусе 1. Снаружи на звеньях 5, 6 и 7 клиньев смонтированы цилиндрические пружины 22 и 23. Устройство осуществляет рыхление мерзлого грунта следующим образом. Г1риводным ме)1анизмом 4 винтовой наконечник 3 завинчивается в массив мерзлого грунта. Одновременно нижние звенья 7 составных клиньев также внедряются сверху в грунт за счет вертикальной реакции, возникающей на винтовом наконечнике 3- После внедрения нижних звеньев 7 на определенную глубину, зависящую от прочности грунта, включается гидроцилиндр 21 управления, шток которого перемещает вниз по приводной штанге 2 центральную гайку 17 до ее зацепления с ходовой резьбой 18, При этом втулки также перемещаются вниз, сжимая пружины 22, а шарниры 11 перемещаются вдоль вертикальных па- , зов 15. Далее центральная гайка 17 входит в зацепление с ходовой резьбой 18 за счет вращения приводной штанги 2 обеспечивает перемещение вниз траверсы 16 и втулок 1. Гидроцилиндр 21 управления при этом устанавливается в плавающее положение. Шарнирные тяги 13 обеспечивают за счет момента сил относительно шарниров 8 роперечНую нагрузку на средние звенья 6 составных клиньев,которые повора ваются и производят тем самым скол мерзлого грунта в сторону открытого забоя. После выхода вниз центральной гайки 17 из зацепления с ходовой резьбой 18 вертикальное перемещение траверсы 16 и втулок k прекращается. Перевод устройства в исходное положение после скола мерзлого грунта производится реверсированием вращения приводного леханизма . При этом центральная гайка за счет действия пружины 22 входит в зацепление с ходовой резьбой 18 и перемещается вверх по приводной штанге 2 до выбора зазора в вертикальных пазах 15 шарнирных тяг 13. Таким образом,, основным преимуществом предлагаемого .изобретения является возможность разрушения мерзлого грунта комбинированным действием осевых и поперечных сил независимо от глубины внедрения при разра590Й

ботке различных по прочности грунтов что существенно повышает эффективность разрушения мерзлого грунта, увеличивает производительность и расширяет область применения устройства. 5

Формула изобретения

1. Устройство для рыхления мерзлого грунта, включающее корпус, приводную штангу с винтовым наконечником и клинья, выполненные из шармирно соединенных между собой верхних, средних и нижних звеньев с охватывающигчи пружинами, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности рыхления грунтов различной прочности путем обеспечения независимого от глубины рыхления скола, приводная штанга выполнена с резьбовым участком, устройство снабжено центральной гайкой , установленной на приводной атанге с возможностью взаимодействия с ее резьбовым участком, и втулками.

136

расположенными на верхних звеньях клиньев и жестко связанными с центральной гайкой, при этом средние звенья имеют жестко закрепленные рычаги, которые посредством шарнирных тяг.соединены со втулками, а центральная гайка связана с корпусом посредством гидроцилиндра, причем нижние звенья подпружинены относительно средних охватывающими пружинаг-.

2. Устройство по п,1, Q т л и ч ю щ е е с я тем, что отверстия шарнирных тяг для соединения с рычагами выполнены в виде вертикальных пазов, а звен,ья прдпружинены относительно нижних охватывающими пружинами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 293961. кл. Е 02 F 5/30, 19б9.

2.Авторское свидетельство СССР N723057, кл, Е 02 F 5/30, 1978 (прототип).

2f

сриг.д