Грунтозаборное устройство земснаряда Советский патент 1982 года по МПК E02F3/88 

(54) ГРУНТОЗАБОРНОЕ УСТРОЙСТВО ЗЕМСНАРЯДА

Изобретение относится к гидромеханизации и предназначено для разработки грунтов в подводных забоях. Известно грунтозаборное устройство земснаряда, имеющее всасывающую трубу и валуноуловитель. Устройство представляет собой всасывающую трубу в виде рукояти и всасывающего наконечника в виде ковща. Срезаемый режущей кромкой ковща грунт поступает в ковщ-всас. Мелкие комья поступают из ковща во всасывающую трубу, а валуны остаются в ковще. Удаление валунов производится выносом ковща в выработанное пространство забоя и опрокидыванием его 1 . Недостатком такого устройства является низкая эффективность разработки грунта за счет цикличности работы, обусловленная возвратно-поступательным папильонированием. Известно также грунтозаборное устройство земснаряда, включающее всасывающую трубу и многососуновый всасывающий наконечник. Отличительной особенностью известного устройства является щарнирность присоединения сосунов к всасывающему наконечнику. При встрече с .валуном окружающий его грунт забирается сосунами, валун об хватывается сосунами и транспортируется в выработанное пространство поворотом земснаряда или рамы грунтозаборного устройства 2. Недостатком устройства является низкая эффективность его работы при разработке несвязанных грунтов ввиду влияния цикличности. Целью изобретения является повыщение эффективности разработки несвязного грунта с валунными включениями путем исключения цикличности работы устройства. Поставленная цель достигается тем, что грунтозаборное устройство, включающее вса сывающую трубу с валуноуловителем, выполненным в виде всасывающих патрубков, снабжено присоединенной к всасывающей трубе дополнительной всасывающей камерой -со свободным дорцом, имеющим окна, в которых размещены всасывающие патрубки с возможностью продольного перемещения, при этом внутренние стенки камеры и каждый патрубок имеют упоры. Кроме того, каждый патрубок имеет пружину, установленную между упорами соответствующего патрубка и камеры.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, вид сбоку; на фиг. 2-то же, вид снизу.

Устройство имеет всасывающую трубу 1-, всасывающий наконечник, состоящий из цилиндрической камеры 2 и конусной части 3; цилиндрическая камера 2 выполнена с окнами 4 в глухом свободном торце; в окна 4 вставлены патрубки 5 (А, Б и В) с раструбными торцами 6; внутренние стенки цилиндрической камеры 2 снабжены упорами 7, а патрубки 5-упорами 8, между которыми установлены пружины 9. Устройство также содержит соединение 10 цилиндрической камеры 2 и конической части 3, соединение 11 патрубка 5 с раструбным кольцом 6, очертание зоны 12 активного всасывания вокруг раструбных торцов б патрубков 5.,

Использование устройства состоит из его сборки и работы.

Сборка устройства выполняется следующим образом.

В цилиндрическую камеру 2, отъединенную от конусной части 3 (соединения 10 разъяты), вставляют патрубки А, Б и В со снятыми раструбными торцами 6. Нижние торцы патрубков 5 пропускают через окна 4. На выступающие из окон 4 глухого свободного торца камеры 2 нижние торцы патрубков 5 устанавливают раструбные торцы б, замылая соединения 11. Между упораг-и 7 камеры 2 и упорами 8 патрубков 5 устанавливают пружины 9, если, что показано на фиг. 1, пр. .пособление для продольного перемещения патрубков 5 принято в виде возвратной пружины. Оно может быть любого виду, например в виде гидроцилиндра, или др. После постановки и закрепления пружин 9 все патрубки 5 занимают положение, в котором находятся патрубки Б и В (фиг. 1) т.е. предельно выдвинуты из камеры 2. После этого присоединяют камеру 2 к конусной части 3, замыкая соединения 10.

Необходимо оговорить, что окна 4 а следовательно, и патрубки 5 расположены на глухом торце камеры 2 так, чтобы зоны 12 активного всасывания соприкасались друг с другом или несколько перекрывали друг друга (фиг. 2) После выполнения всего сказанного грунтозаборное устройство считается подготовленным к работе.

Устройство,работает следующим образом, Устройство при работающем грунтовом насосе опускают на поверхность грунта. Несвязанный грунт размывается струями воды, подтекающими к раструбным торцам б патрубков 5, и засасывается в торцы б. Из торцов б гидросмесь поступает в патрубки 5, изливается в камеру 2, из камеры поступает в конусную часть 3, а оттуда - во всасывающую трубу 1. При встрече с валуном одного из патрубков например А,как изображено на фиг. 1, валун перекрывает входное отверстие раструбного торца б. Поскольку в это вре

мя патрубками Б и В ра-змыв и всасывание будут производиться в пределах их зон- активного всасывания грунт будет размываться и забираться, а камера 2 будет продолжать опускаться вниз. Патрубку А перемещаться вниз вместе с камерой 2 будет препятствовать валун.

При неподвижном патрубке А перемещение камеры 2 вниз возможно за счет вдвижки патрубка А в камеру 2. При этом пружина патрубка А сжимается (фиг. 1). Когда патрубок А будет полностью вдвинут в камеру 2, перемещение камеры 2 и патрубков Б и В прекращается. Происходит активный размыв и забор несвязного грунта в пределах зон активного всасывания патрубков Б и В. При этом несвязный грунт забирается со сторон валуна, обращенных к патрубкам Б и В, забирается сначала сбоку от валуна, а потом из-под него. Наступает в итоге момент, когда валун обрущивается и скатывается в углубление в грунте, образовавшееся против патрубков Б и В.

Освобожденный от препятствия, которым служил валун, патрубок А его пружиной посылается вниз и приходит в соприкосновение с несвязным грунтом. Начинается активное всасывание несвязного грунта патрубком А. Оно протекает более бурно, чем до этого протекало при всасывании патрубками Б и В, поскольку величина разрежения давления в патрубке А выше, чем в патрубках Б и В, ибо его свободный торец расположен ближе к входу во всасывающую трубу 1. Когда патрубок А выдвинется из камеры 2 на полную величину, происходит дальнейшее опускание камеры 2 вниз. Теперь валун оказывается против патрубка Б. В него упирается патрубок Б, его пружина сжимается, грунт с боков и из-под валуна выбирается патрубками А и В. В итоге валун скатывается в углубление против патрубка В (или А).

Так, все время побуждая перекатываться валун в пределах зон всасыванияпатрубков А, Б и В, разрабатывают грунт на всю толщину слоя. В итоге валун оказывается на дне выработанного забоя. Однако возможно такое положение, когда валунов окажется больше одного в пределах зон 12 всасывания патрубков А, Б и В. В итоге они могут образовать сплошную отмостку и препятствовать продвижению вниз всем трем патрубкам. В таком случае устройство поднимают вверх и делают новую проходку рядом с первой. Если валунов в этой проходке оказывается меньше, сплошной отмостки не получается, то эту проходку делают на всю толщину слоя грунта. Затем устанавливают устройство в первой проходке. В ней оказывается тепень меньше валунов,так как часть из них скатилась и была опущена на дно забоя при разработке смежной, второй проходки. Так вертикальными проходками, размешенными одна рядом с другой, разрабатывается весь запас несвязного грунта в забое на всю глубину. При этом все валуны оказываются на дне забоя. К достоинствам предлагаемого устройства относятся сравнительная простота конструкции, не требующая внесения каких-либо изменений в конструкцию земснаряда, обеспечение высокой производительности всасывающего устройства по грунтозабору, поскольку всасывание грунта производится несколькими всасывающими .патрубками (разработка несколькими патрубками всегда эффективнее разработки одним с равновеликой площадью всасывающего отверстия), повыщение эффективности грунтозабора за счет непрерывности процесса разработки грунта т.е. за счет исключения цикличности, повыщение эффективности разработки грунта за счет больщей эффективности размыва и всасывания грунта освобожденным от валуна патрубком, повыщение эффективности размыва и всасывания грунта патрубками, не упертыми в валун, поскольку при закрытии одного из патрубков валуном повыщается всасывающая способность остальных патрубков ja счет повыщения ваккума в цилиндрической камере. Формула изобретения 1.Грунтрзаборное устройство земснаряда включающее всасывающую трубу с валуноуловителем, выполненным в виде всасывающих патрубков, отличающеесч тем, что, с целью повыщения эффективности разработки несвязного грунта с валунами путем исключения цикличности работы, оно снабжено присоединенной к всасывающей трубе дополнительной всасывающей камерой со свободным торцом, имеющим окна, в которых размещены всасывающие патрубки с возможностью продольного перемещения, при этом внутренние стенки камеры и каждый патрубок имеют упоры. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждый патрубок имеет пружину, установленную между упорами соответствующего патрубка и камеры. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 2952083, кл. 37-59, опублик. 1956. 2.Авторское свидетельство СССР № 735713, кл. Е 02 F 3/92, 1978 (прототип).

/2

Фиг,. I