Грунтозаборное устройство землесосного снаряда

 

Изобретение относится к гидромеханизации и предназначено для разработки сапропелей, илистых, торфяных и глинистых грунтов. Цель изобретения - повышение эффективности разработки грунтов низкой влажности путем их диспергации разрыхлителем . Устройство содержит осевой шнековый насос, выполненный в виде цилиндрического шнека (ЦШ) 1, установленного на одном валу 3 с разрыхлителем (Р) 2, выполненным в виде расширяющегося конического шнека . Р 2 выполнен с двухзаходной нарезкой с шагом, равным 1-1,5 шага ЦШ 1. Диаметр большего основания Р 2 равен 1,3-1,8 диаметра ЦШ 1. Угол установки лопасти на внешнем диаметре ЦШ 1 равен 10-20°. Отношение диаметра вала ЦШ 1 к внешнему диаметру его нарезки равно 0,7-0,9. При поступательном перемещении устройства грунт скреперуется наконечником 5 и движется вдоль его оси к Р 2. ЦШ 1 вращается с Р 2, который захватывает материал большим основанием и подает его на ЦШ 1.1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ, РЕСПУБЛИК (я)5 Е 02 РЗ/88

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 (21) 4782959/03 (22) 16.01.90 (46) 30.06.92. Бюл, hh 24 (71) Нижегородский институт инженеров водного транспорта (72) Н.Н.Арефьев, Н.В.Лукин и Е.Ю.Милославский (53) 621.879,45(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1609888, кл, Е 02 F 3/88, 1989. (54) ГРУНТОЗАБОРНОЕ УСТРОЙСТВО ЗЕМЛЕСОСНОГО СНАРЯДА (57) Изобретение относится к гидромеханизации и предназначено для разработки сапропелей, илистых, торфяных и глинистых грунтов. Цель изобретения — повышение эффективности разработки грунтов низкой влажИзобретение относится к гидромеханизации и предназначено для разработки сап- . ропелей, илистых, торфяных, глинистых грунтов.

Известно грунтозаборное устройство землесосного снаряда. включающее всасывающий наконечник с установленным на нем фрезерным рыхлителем с тарельчатыми ножами, поворотный кожух, пластинчатые ножи, одни из которых расположены на торце фрезерного рыхлителя, а другие — в устье всасывающего наконечника, причем фрезерный рыхлитель выполнен в виде шнека и размещен в кожухе, имеющем форму полуцилиндра.

Недостатком такого устройства является его низкая эффективность из-за необходимости разжижения разрыхленного грунта водой. Кроме того, в процессе резания уча Ы 1744207 А1 ности путем их диспергации раэрыхлителем. Устройство содержит осевой шнековый насос, выполненный в виде цилиндрического шнека (ЦШ) 1, установленного на одном валу 3 с разрыхлителем (P) 2, выполненным в виде расширяющегося конического шнека, Р 2 выполнен с двухзаходной нарезкой с шагом, равным 1-1,5 шага ЦШ 1. Диаметр большего основания P 2 равен 1,3-1,8 диаметра ЦШ 1. Угол установки лопасти на внешнем диаметре ЦШ 1 равен 10-20 . Отношение диаметра вала ЦШ 1 к внешнему диаметру.его нарезки равно 0,7-0,9. При поступательном перемещении устройства грунт скрепе руется наконечником 5 и движется вдоль его оси к Р 2. ЦШ 1 вращается с Р 2, который захватывает материал большим основанием и подает его на ЦШ 1. 1 ил. ствуют только периферийные участки лопастей рыхлителя, грунт с которых отбрасывается центробежной силой.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является грунтозаборное устройство землесосного снаряда, включающее осевой шнековый насос и разрыхлитель, установленные на одном валу, неподвижный направляющий аппарат и конический всасывающий наконечник, в котором разрыхлитегь выполнен в виде расширяющегося к забою конического шнека, шнек осевого насоса выполнен цилиндрическим, при этом шаг шнека рыхлителя равен 0,4-0,7 шага шнека осевого насоса и имеет диаметр большего основания, равный

1,1-1,3 диаметра шнека осевого насоса.

Эксплуатация известного устройства показала его высокую эффективность при

1744207

50 боя. Шаг разрыхлителя Н» равен 1-1,5 шага шнека осевого насоса Но (Нк/НО=1-1,5), а ди- 55 аметр большего основания разрыхлителя

Ок равен 1,3-1,8 диаметра шнека осевого насоса Do (Ок/Do=1,3-1,8), Угол аустановки лопасти на внешнем диаметре цилиндрического шнека равен разработке сапропелей влажностью выше

90, когда грунт представляет собой однородную вязкую жидкость. При работе на сапропелях низкой влажности (менее 90 ) на глубоких слоях, а также при разработке песчано-глинистых, песчано-известковых и торфяных пластов, накрывающих залежи сапропеля, это устройство малоэффективно вследствие попадания крупных кусков разрабатываемого грунта в полость осевого насоса. Наличие в пульпе кускового грунта приводит к "проскальзыванию" перекачиваемой пульпы относительно корпуса насоса, что снижает производительность устройства, Для исключения укаэанного недостатка необходимо измельчить грунт. и довести его до состояния однородной высоковязкой жидкости, т.е. диспергировать.

Цель изобретения — повышение эффективности разработки грунтов низкой влажности путем их диспергации разрыхлителем.

Поставленная цель достигается тем, что в грунтозаборном устройстве эемлесосного снаряда, включающем осевой шнековый насос, шнек которого выполнен цилиндрическим, установленный с ним на одном приводном валу разрыхлитель, выполненный в виде расширяющегося к забою конического шнека, согласно изобретению шнек рэзрыхлителя выполнен с двухзаходной нарезкой с шагом, равным 1-1,5 шага шнека осевого насоса, а диаметр его большего основания равен 1,3-1,8 диаметра шнека осевого насоса, при этом угол установки лопасти на внешнем диаметре цилиндрического шнека равен 10-20, а отношение диаметра вала цилиндрического шнека к внешнему диаметру его нарезки равно 0,7-0,9.

На чертеже изображено грунтозаборное устройство в разрезе.

Грунтозаборное устройство земснаряда содержит осевой шнековый насос, выполненный в виде цилиндрического шнека

1, раэрыхлитель 2, выполненный в виде расширяющегося конического шнека с двухзаходной нарезкой, установленные нэ одном валу 3. На большем основании шнека могут быть установлены режущие элементы 4 для отрыва грунта от массива.

Шнек-раэрыхлитель 2 установлен в коническом наконечнике 5, а шнек 1 — в цилиндрическом корпусе 6, При этом большее основание шнека 2 направлено в сторону эа5

10-20О, а отношение диаметра вала цилиндрического шнека d к внешнему диаметру его нарезки Do составляет 0,7-0,9.

Устройство работает следующим образом.

При поступательном перемещении грунтозаборного устройства вперед, как показано стрелкой на чертеже, грунт скреперуется наконечником 5 и движется вдоль его оси к коническому шнеку 2. Цилиндрический шнек 1 осевого насоса приводится во вращение, вместе с ним вращается и шнек 2, который захватывает материал большим основанием и подает

его в осевой насос. Далее шнек 1 нагнетает грунт к потребителю, Выполнение шнека 2 с приведенными параметрами обеспечивает разработку сапропелей влажностью ниже 90, а также песчано-глинистых, песчано-известковых и торфяных пластов, накрывающих залежи сапропеля, Подача грунта коническим шнеком 2 превышает подачу цилиндрическим шнеком

1. Лишний материал выбрасывается лопастями шнека 2 обратно в патрубок, где он перемешивается с вновь поступившим.

В результате многократного перемешивэния в шнеке 2 образуется однородная гидросмесь, перекачиваемая осевым насосом.

Шнек 2 при этом выполняет функции рыхлителя и миксера-диспергатора.

Угол установки лопасти на внешнем диаметре шнека 1, равный 10-20О, а также отношение диаметров вала и нарезки шнека, равное 0,7-0.9, обеспечивают оптимальные соотношения обратного и прямого потоков гидросмеси в межвитковом пространстве шнека, Формула изобретения

Грунтозаборное устройство землесосного снаряда, включающее осевой шнековый насос, шнек которого выполнен цилиндрическим, установленный с ним на одном приводном валу разрыхлитель, выполненный в виде расширяющегося к забою конического шнека, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности разработки. грунтов низкой влажности путем их диспергации разрыхлителем, шнек раэрыхлителя выполнен с двухзаходной-на-. резкой с шагом; равным 1-1,5 шага шнека осевого насоса, а диаметр его большего основания равен 1,3-1,8 диаметра шнека осевого насоса, при. этом угол установки лопасти на внешнем диаметре шнека осевого насоса равен 10-20О, а отношение диаметра его вала к внешнему диаметру его нарезки равно 0,7-0,9.

1744207

Составитель H.Aðeôüåâ

Техред М.Моргентал Корректор А.Ротман

Редактор 3.Ходакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2174 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,4/5