PL179921B1

PL179921B1 - Suction and force bagging system for removing soil from underneath of water body

Info

Publication number: PL179921B1
Application number: PL31349496A
Authority: PL
Inventors: Romuald Goral; Witold Rudzinski; Jerzy Michaluszek
Original assignee: Wroceawskie Kopalnie Surowcow; Wroclawskie Kopalnie Surowcow
Priority date: 1996-03-25
Filing date: 1996-03-25
Publication date: 2000-11-30
Also published as: PL313494A1

Abstract

1. Urządzenie do zbierania nadkładu gruntów spod lustra wody składające się z wysięgnika, pompy gruntowej zasysającej urobek i koła skrawającego, znamienne tym, że górny koniec wysięgnika (1) zamocowany jest wahliwie na sworzniu (3) do kadłuba pogłębiarki (2), a do drugiego końca wysięgnika zamocowanajestszczelna kapsuła (4), wewnątrz której znajduje się pompa gruntowa (5) i z kolei do kapsuły zamocowana jest głowica urabiająca (6) zakończona kołem skrawającym (14) a komora wewnętrzna koła skrawającego jest połączona z podciśnieniem wytwarzanym przez pompę gruntową poprzez rurociąg (12).1. A device for collecting soil overburden from under the water surface, consisting of a boom, a ground pump suctioning the spoil and a cutting wheel, characterized in that the upper end the jib (1) is pivoted on the pin (3) to the dredger body (2), and to the other At the end of the boom, a leak-proof capsule (4) is attached, inside which there is a pump ground (5) and, in turn, a cutting head (6) is attached to the capsule the cutting wheel (14) and the internal chamber of the cutting wheel is connected to a vacuum produced by the ground pump through the pipeline (12).

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do zbierania nadkładu gruntów spod lustra wody w procesie eksploatacji kruszyw z dna zbiorników wodnych, instalowane na jednostkach pływających, a w szczególności na pogłębiarkach ssąco-refulujących, przeznaczonych do poziomego urabiania gruntów, znajdujących się pod lustrem wody, na małych i dużych głębokościach.The subject of the invention is a device for collecting soil overburden from under the water table in the process of mining aggregates from the bottom of water reservoirs, installed on vessels, in particular on suction-dredging dredgers, intended for horizontal excavation of soils below the water surface, at small and large depths .

Znane są urządzenia do zbierania nadkładu gruntów, zalegających nad złożami żwiru, w postaci koparek chwytakowych, pogłębiarek kubłowych lub za pomocą spycharek kołowych lub gąsiennicowych. Zastosowanie koparek chwytakowych zabudowanych na pontonach jak również użycie pogłębiarek kubłowych nie zapewnia otrzymania równej powierzchni w poziomie zbieranego gruntu, w wyniku czego duży procent nadkładu pozostaje w wodzie lub część kruszywa jest usuwana wraz z nadkładem. Przy kopaniu bocznym pogłębiarkami kubłowymi następuje spadanie lub zrywanie łańcucha kubłowego. Podczas zbierania nadkładu za pomocą spycharek kołowych lub gąsiennicowych niezbędnym jest spuszczenie wody i osuszenie zbiornika, co w niektórych przypadkach jest wręcz niemożliwe.There are known devices for collecting the overburden of soils lying over the gravel beds, in the form of grab excavators, bucket dredgers or with the use of wheeled or tracked dozers. The use of grab excavators installed on pontoons as well as the use of bucket dredgers do not provide an even surface at the level of the collected soil, as a result of which a large percentage of the overburden remains in the water or part of the aggregate is removed with the overburden. When side digging with bucket dredges, the bucket chain falls or breaks. When collecting overburden with wheeled or tracked dozers, it is imperative that the water be drained and the tank drained, which is even impossible in some cases.

Urządzenie według wynalazku składa się z wysięgnika, szczelnej kapsuły, wewnątrz której zabudowana jest pompa gruntowa i głowicy urabiającej, przy czym górny koniec wysięgnika zamocowany jest wahliwie na sworzniu, do kadłuba pogłębiarki. Do drugiego końca wysięgnika zamocowana jest szczelna kapsuła, wewnątrz której znajduje się pompa gruntowa. Do kapsuły zamocowana jest głowica urabiająca, zakończona kołem skrawającym. Komora wewnętrzna koła skrawającego połączona jest z podciśnieniem wytwarzanym przez pompę gruntową, poprzez rurociąg. Koło skrawające napędzane silnikiem, poprzez przekładnię redukcyjną, jest osadzone na wale, wychodzącym z przekładni poprzez tarczę łączącą. Koło skrawające składa się z dwóch pierścieni, do których zamocowane są kubły, przy czym ostrza skrawające kubłów zakończone są zębami. Ukształtowanie ostrzy oraz ustawienie zębów, zapewnia skrawanie za pomocą głowicy urabiającej w dowolnym kierunku. Wyjście wału z przekładni redukcyjnej jest uszczelnione pakietem uszczelek wargowych.The device according to the invention consists of a boom, a sealed capsule, inside which a ground pump is built, and a cutting head, with the upper end of the boom pivotally mounted on a pin, to the dredger body. A sealed capsule is attached to the other end of the boom, inside which there is a ground pump. A cutting head with a cutting wheel is attached to the capsule. The inner chamber of the cutting wheel is connected to the negative pressure generated by the ground pump through a pipeline. The motor-driven cutting wheel, through a reduction gear, is mounted on a shaft that exits the gearbox through a connecting plate. The cutting wheel consists of two rings to which the buckets are attached, and the cutting blades of the buckets end with teeth. The shape of the blades and the setting of the teeth ensure cutting with the cutting head in any direction. The shaft output from the reduction gear is sealed with a packet of lip seals.

Urządzenie według wynalazku zapewnia poziome zbieranie nadkładu złóż spod powierzchni wody, na różnych głębokościach o dowolnej grubości warstwy skrawanej. Umożliwia to optymalizację procesu eksploatacji kruszywa z dna zbiorników wodnych i w rezultacie poprawę parametrów techniczno-ekonomicznych pozyskiwania żwiru.The device according to the invention provides for horizontal collection of the overburden from under the water surface at various depths with any thickness of the cutting layer. It enables optimization of the aggregate exploitation process from the bottom of water reservoirs and, as a result, improvement of technical and economic parameters of gravel extraction.

179 921179 921

Urządzenie według wynalazku zostało przedstawione schematycznie, m w przykładzie wykonania, na rysunku, na którym fig. 1 pokazuje wysięgnik z głowicą urabiającą, zamocowaną wahliwie na pogłębiarce w pozycji transportowej i w pozycji roboczej (opuszczonej). Figura 2 przedstawia budowę kapsuły z pompą gruntową, silnikiem napędzającym i głowicą zakończoną kołem skrawającym. Figura 3 ilustruje budowę głowicy urabiającej, a fig. 4 i fig. 5 pokazująbudowę koła skrawającego. Figura 6 przedstawia wycinek przekładni z wałem napędowym i układ uszczelnień tego wału.The device according to the invention is shown schematically in the drawing, in which Fig. 1 shows the boom with the cutting head pivoted on the dredger in the transport position and in the working (lowered) position. Figure 2 shows the structure of the capsule with a ground pump, a driving motor and a head ending with a cutting wheel. Figure 3 illustrates the construction of the cutting head, and Figs. 4 and 5 show the construction of the cutting wheel. Figure 6 shows a cutout of a gear with a drive shaft and the arrangement of its seals.

Urządzenie według wynalazku składa się z wysięgnika 1, zamocowanego w górnej części do korpusu 2 pogłębiarki, obrotowo, na sworzniu 3. W dolnej części, do wysięgnika zamocowana jest szczelna kapsuła 4, wewnątrz której zabudowana jest pompa gruntowa 5, napędzana silnikiem 11. Do kapsuły zamocowana jest głowica 6 zakończona kołem skrawającym 14.The device according to the invention consists of a boom 1, mounted in the upper part to the body 2 of the dredger, in rotation, on a pin 3. In the lower part, a sealed capsule 4 is attached to the boom, inside which a ground pump 5 driven by a motor 11 is installed. a head 6 ending with a cutting wheel 14 is mounted.

Podnoszenie i opuszczanie wysięgnika odbywa się za pomocą układu lin 7, krążków kierunkowych 8 i wyciągarki linowej 9, zabudowanej na przedniej wieży 10 pogłębiarki. Grunt urabiany przez koło skrawające 14, (przekrój według linii A - A, fig. 2) jest zasysany rurociągiem 12, przez pompę gruntową 5 i tłoczony rurociągiem napogłębiarkowym 13, a następnie rurociągiem pływającym na miejsce składowania.The boom is raised and lowered by means of a system of ropes 7, guide pulleys 8 and a rope winch 9, installed on the front tower 10 of the dredger. The soil excavated by the cutting wheel 14 (section according to line A - A, Fig. 2) is sucked by pipeline 12, by a ground pump 5 and forced by a dredging pipeline 13, and then by a floating pipeline to the storage site.

Głowica skrawająca (fig. 3) składa się z silnika 22, przekładni redukcyjnej zębatej 15 i koła skrawającego 14. Silnik hydrauliczny 22, poprzez koła zębate 16 i 17, napędza wał 18, na stożku którego osadzona jest tarcza 19, zabezpieczona nakrętką20. Do tarczy 19 zamocowane jest koło skrawające 14. Moment obrotowy z wału wyjściowego 18, poprzez wpust 21 i tarczę 19, jest przenoszony na koło skrawające 14. Silnik napędowy 22, względnie dwa silniki, jest zabezpieczony przed uszkodzeniami osłoną 23.The cutting head (Fig. 3) consists of a motor 22, a gear reduction gear 15 and a cutting wheel 14. A hydraulic motor 22, through gears 16 and 17, drives a shaft 18, on the cone of which a disk 19 is mounted, secured by a nut 20. A cutting wheel 14 is attached to the disc 19. The torque from the output shaft 18, via the key 21 and the disc 19, is transmitted to the cutting wheel 14. The drive motor 22 or two motors is protected against damage by a shield 23.

Koło skrawające (fig. 4) wykonane jest z dwóch pierścieni 25, do których zamocowane są kubły 24 a ostrza poszczególnych kubłów zakończone są zębami 26, osadzonymi w części skrawającej kubłów i są zabezpieczone klinami 27 (fig. 5). Kubły oraz zęby wykonane sąz materiału odpornego na ścieranie, pozwalają na urabianie gruntów twardych i zwięzłych a odpowiednie ukształtowanie kubłów 24 oraz ustawienie zębów skrawających 26 (przekrój według linii B - B na fig. 5), pozwala na urabianie gruntów kołem skrawającym w dowolnym kierunku.The cutting wheel (Fig. 4) is made of two rings 25 to which the buckets 24 are attached and the blades of individual buckets end with teeth 26, embedded in the cutting part of the buckets, and are secured by wedges 27 (Fig. 5). The buckets and teeth are made of abrasion-resistant material, they allow for the mining of hard and cohesive soils, and the appropriate shaping of the buckets 24 and the positioning of the cutting teeth 26 (cross-section according to the line B - B in Fig. 5) allows the soil to be excavated with a cutting wheel in any direction.

Długa żywotność przekładni podczas pracy w ciężkich warunkach podwodnych, w wodzie brudnej i zanieczyszczonej piaskiem, specjalna dławica uszczelniająca wyjście wału napędowego 18 z przekładni redukcyjnej pakietem uszczelnień (fig. 6) z ciągłym płukaniem dławicy czystą wodą.Long life of the gearbox when working in harsh underwater conditions, in dirty and sand-polluted water, a special gland sealing the output of the drive shaft 18 from the reduction gear with a packet of seals (Fig. 6) with continuous flushing of the gland with clean water.

Na wale napędowym 18 osadzona jest na wcisk tuleja 37 ze stali nierdzewnej. Dławica 34 na średnicy zewnętrznej między tulejąłożyskową38 jest uszczelniona dwoma pierścieniami 28 a od strony wału napędowego, czterema uszczelkami wargowymi. Uszczelka 30 zabezpiecza wypływ oleju z przekładni na zewnątrz a uszczelki 31,32,33 zabezpieczająprzed przedostaniem się wody do wnętrza przekładni. W celu niedopuszczenia zanieczyszczeń mechanicznych do wnętrza przekładni, podczas pracy głowicy, uszczelnienie jest płukane czystą wodą. Woda pod ciśnieniem jest doprowadzana rurociągiem do kanału „a”, z którego otworami „b”, rozmieszczonymi promieniowo na całym obwodzie oraz otworami w pierścieniu 35, przedostaje się pod pierścień uszczelniający 33 i szczelinę między pokrywą 36 i tuleją 37 wypływa na zewnątrz przekładni. Ciągły wypływ czystej wody pod ciśnieniem uniemożliwia przedostanie się zanieczyszczeń do uszczelnienia i wnętrza przekładni, zapewniając jej długą żywotność.A stainless steel sleeve 37 is pressed onto the drive shaft 18. The gland 34 is sealed on the outside diameter between the bearing sleeve 38 by two rings 28 and on the drive shaft side with four lip seals. The seal 30 protects the outflow of oil from the gearbox and the gaskets 31, 32, 33 prevent water from getting inside the gear. In order to prevent mechanical impurities from entering the gear, the seal is rinsed with clean water while the head is in operation. Pressurized water is piped into channel "a", through which holes "b" arranged radially all the way around and holes in the ring 35 pass under the sealing ring 33 and the gap between the cover 36 and the sleeve 37 flows outside the gearbox. The continuous outflow of clean water under pressure prevents the ingress of dirt into the seal and the inside of the gear, ensuring its long service life.

179 921179 921

fig 6fig 6

179 921179 921

fig.4fig 4

fig.5fig 5

179 921179 921

fig. 3Fig. 3

179 921 rw179 921 r

fig. 2fig. 2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 2,00 τί.Publishing Department of the UP RP. Circulation of 60 copies. Price 2.00 τί.

Claims

Patent claims

1. A device for collecting soil overburden from under the water surface, consisting of a boom, a ground pump suctioning the spoil and a cutting wheel, characterized in that the upper end of the boom (1) is pivoted on the pin (3) to the dredger body (2), and on the other end of the boom, a sealed capsule (4) is attached, inside which there is a ground pump (5) and, in turn, a cutting head (6) terminated with a cutting wheel (14) is attached to the capsule, and the internal chamber of the cutting wheel is connected to the negative pressure generated by the ground pump through the pipeline (12).

2. The device according to claim The cutting wheel as claimed in claim 1, characterized in that the cutting wheel driven by the motor (22) through the reduction gear (15) and mounted on the output shaft from the gear (18) through the connecting disk (19), consists of two rings (25) to which buckets are attached (24), the cutting blades of the buckets ending with teeth (26).

3. The device according to claim The method of claim 1, characterized in that the shaft exit (18) from the reduction gear is sealed by a packet of lip seals (30, 31, 32, 33), the seal (33) being continuously flushed with clean water under pressure.

* * *