Водяной ледорез с автоматическими форсунками для приготовления прорезей в ледяных образованиях

Изобретение относится к устройствам ледотехники и предназначено для резания льда при работах по изготовлению майн во льду, исследования ледников и нагромождений морского льда - торосов и стамух, извлечения вмороженных в лед материалов и оборудования и других подобных работах, связанных с разрушением льда. В качестве теплоносителя используется подогретая вода. Устройство состоит из полого корпуса прямоугольного сечения, на торцах которого установлены втулки с внутренней резьбой, сообщающиеся с полостью корпуса, на нижней кромке которого сделан ряд резьбовых отверстий для установки форсунок, оси которых параллельны осям боковых втулок, а сами форсунки открывают выпуск струй воды только при контакте со льдом. На нижней части боковых стенок корпуса между отверстиями сделан ряд вертикальных пазов с уменьшающейся вверх глубиной и шириной для приема выступающего на стенках прорези льда и его расплавления, что обеспечивает формирование ровных стенок прорези. В верхней части боковых втулок установлены направляющие и одновременно подводящие трубы, причем верхние концы труб жестко соединены между собой поперечной трубой, по которой горячая вода подается в направляющие трубы и далее в корпус ледореза. В нижней части боковых втулок при первом резе устанавливаются две форсунки, при втором и последующих резах устанавливается одна форсунка и направляющая штанга для предотвращения отклонения устройства от заданного направления.

 

Изобретение относится к устройствам ледотехники и предназначено для резания льда горячей водой при работах по изготовлению лунок во льду, исследования ледников и нагромождений морского льда - торосов и стамух, извлечения вмороженных в лед материалов и оборудования и других подобных работах, связанных с разрушением льда. В качестве теплоносителя используется подогретая вода.

Известны устройства для парового и водяного резания льда [1-9]. Все они в той или иной степени эффективно используются для приготовления прорезей в однородном льду. Однако в случае приготовления прорезей в таких ледяных образованиях, как торосы и стамухи, которые представляют собой нагромождения битого льда с внутренними пустотами между блоками льда, их эффективность снижается за счет нерационального использования тепловой энергии. Также может происходить перегрев устройств и выход их из строя.

Наиболее близким, принятым прототипом является водяной ледорез Морева и др. [5], в котором горячая вода по шлангу подается к подводящим трубам ледореза, и через них в корпус ледореза, откуда через форсунки подается в забой, где протаивает ряд лунок. Эти лунки, соединяясь, образуют щель во льду, в которую погружается ледорез. При этом направляющие, расположенные по краям ледореза, обеспечивают фиксирование его положения, а также непрерывную прорезь во льду без подводных перемычек. Во время резания торосов и стамух, состоящих из смерзшихся между собой блоков и пустот между ними, нередки ситуации, когда некоторый сегмент ледореза попадает на полость. Недостатком прототипа является то, что в этом случае горячая вода из этого сегмента выливается свободно, расходуясь без пользы, тем самым снижая давление воды в ледорезе и за счет этого снижая скорость резания.

Цель изобретения - повышение эффективности резания при использовании устройства для резания ледяных нагромождений, таких как торосы и стамухи.

Технический результат достигается заменой постоянно открытых форсунок на автоматические, которые открывают выпуск струй воды только при контакте со льдом.

Работа устройства осуществляется следующим образом. В ледорез под давлением подается горячая вода. В момент установки ледореза на лед форсунки открываются, и начинается плавление льда в месте контакта. За счет увеличенного диаметра форсунок по краям ледореза на краях прорези образуются небольшие скважины. Если во время резания на пути ледореза встречается полость, форсунки на той части ледореза, которая попала на полость, закрываются, и происходит перераспределение расхода воды с равномерного на те части ледореза, которые находятся в контакте со льдом. Таким образом повышается скорость резания на конкретном участке льда с полостью и соответственно эффективность резания в целом.

После проведения первой прорези одна из боковых форсунок заменяется на направляющую. При последующем резании эта направляющая вставляется в скважину на краю прорези, образованную краевой форсункой. Это обеспечивает изготовление непрерывной прорези во льду без подводных перемычек.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Дугарцыренов А.В., Капустин А.А., Брук М.Л., Шарков И.Н. Устройство для резки льда. Патент на изобретение №1763819 от 23.09.1992.

2. Дугарцыренов А.В., Селеверстов В.Б., Брук М.Л., Татаринов В.М. Установка для резки льда. Патент на изобретение №1599631 от 15.11.1988.

3. Морев В.А. Судовое устройство для разрушения льда. Авторское свидетельство №844465, 1981, Б.И. №25.

4. Морев В.А., Тоскин В.В., Печников Ю.Е., Яковлев В.М., Маневский Л.Н. Судовое устройство для разрушения льда. Авторское свидетельство №1390963, 1987.

5. Морев В.А., Харитонов В.В., Савин Р.А., Сейфулин Д.Э. Водяной ледорез для приготовления прорезей в ледяных образованиях. Патент на изобретение №2639730 от 22.12.2017. Бюллетень №28.

6. Проняев В.П., Кривощеков Ю.В., Татарников А.В. Устройство для заготовки блоков льда. Патент на изобретение №1781518 от 27.07.1990.

7. Третьяков Г.В. Паровой резак для льда. Патент на изобретение №138256 от 11.11.1960.

8. Халидов Г.Ю., Халидов У.Г. Ледорез тепловой. Патент на изобретение №2148760 от 03.12.1998.

9. Халидов Г.Ю., Халидов У.Г. Ледорез электрический. Патент на изобретение №2148759 от 03.12.1998.

Устройство для резания льда горячей водой, содержащее полый корпус прямоугольного сечения, на торцах которого установлены втулки с внутренней резьбой, сообщающиеся с полостью корпуса, на нижней кромке которого сделан ряд отверстий для установки форсунок, оси которых параллельны осям боковых втулок, на нижней части боковых стенок корпуса между отверстиями сделан ряд вертикальных пазов с уменьшающейся вверх глубиной и шириной, что обеспечивает формирование ровных стенок прорези, на нижней части боковых втулок в начале работы устанавливаются две форсунки, при последующей работе устанавливается одна форсунка и одна направляющая штанга, а в верхней части боковых втулок установлены трубы, одновременно используемые как направляющие и подводящие, причем верхние концы труб жестко соединены между собой поперечной трубой, по которой горячая вода подается в направляющие трубы и далее в корпус устройства, отличающееся тем, что форсунки открываются на выпуск струй воды только при контакте со льдом.