RU2021428C1

RU2021428C1 - Protective device of ejector suction-tube dredger

Info

Publication number: RU2021428C1
Authority: RU
Inventors: В.А. Балябин
Original assignee: Балябин Владимир Алексеевич; Тверской политехнический институт
Priority date: 1990-07-02
Filing date: 1990-07-02
Publication date: 1994-10-15

Abstract

FIELD: hydraulic excavation. SUBSTANCE: protective device of ejector suction-tube dredger has additional valve in form of flaps 6 and 8 attached to shafts 7 and 9; transmission unit in form of gears 11 kinematically connected to each other. Hydraulic cylinder 4 is installed outside body 2. Main valve is made in form of plate 4 installed on shaft 5 which is connected with one of gears 11 and lever 13. The latter is installed for interaction with hydraulic cylinder 14. Body 2 is made rectangular in cross-section. Flaps 6 and 8 are positioned toward flow motion, and in working position, they are arranged at angle to axis of body 2 for interaction with each other by means of their edges. EFFECT: higher efficiency. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию гидромеханизации и может быть использовано при подводной разработке грунтов. The invention relates to equipment for hydromechanization and can be used for underwater mining of soils.

Известно устройство, предназначенное для защиты земснаряда от кавитации при завале грунтом его грунтозаборного наконечника [1]. Однако оно не приспособлено для размыва завала грунта, для чего требуется дополнительное размывочное оборудование. A device is known for protecting a dredger from cavitation when the soil is clogged with its soil pick-up tip [1]. However, it is not suitable for erosion of soil blockage, which requires additional washing equipment.

Целью изобретения является повышение эффективности землесосного снаряда за счет использования потока воды, создаваемого эжектором, для размыва завала грунта. The aim of the invention is to increase the efficiency of the dredging projectile by using the flow of water created by the ejector to erode the blockage of the soil.

На фиг.1 представлен продольный разрез защитного устройства; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - расположение защитного устройства на всасывающей линии землесосного снаряда. Figure 1 presents a longitudinal section of a protective device; figure 2 is the same, a top view; figure 3 - location of the protective device on the suction line of the dredging projectile.

Защитное устройство 1 представляет собой корпус 2 прямоугольной формы поперечного сечения, в верхней стенке которого выполнено отверстие 3 с возможностью перекрытия его изнутри поворотным клапаном 4, жестко закрепленным на валу 5. Внутри корпуса 2 расположены две створки, одна 6 из которых, расположенная сверху, закреплена на валу 7, а другая 8 закреплена внизу на валу 9 с возможностью поворота друг относительно друга в противоположном направлении и плотного перекрытия проточного канала защитного устройства 1. Обе створки 6 и 8 в рабочем положении прижаты соответственно к верхней и нижней стенкам, а своими периферийными кромками направлены навстречу эжекторирующего потока (на фиг.1 показаны пунктиром). Валы 5,7 и 9 кинематически соединены между собой передаточным механизмом 10, состоящим из шестеренчатой пары 11, соединяющей валы 5 и 7 и рычажно-шарнирного механизма 12, соединяющего валы 7 и 9. Снаружи на валу 5 жестко закреплен рычаг 13 с возможностью контактирования с механизмом поворота 14 (силового гидроцилиндра). Защитное устройство 1 с одной стороны соединено с эжектором 15, а другой - со всасывающей трубой 16 землесоса (не показан). Эжектор 15 с другой стороны соединен с грунтозаборным наконечником 17, а трубой 18 - с высоконапорным насосом, размещенным вместе с землесосом на плавучем понтоне земснаряда. The protective device 1 is a rectangular cross-section housing 2, in the upper wall of which a hole 3 is made with the possibility of overlapping it from the inside by a rotary valve 4, rigidly fixed to the shaft 5. Inside the housing 2 there are two wings, one of which 6, located on top, is fixed on the shaft 7, and the other 8 is fixed below on the shaft 9 with the possibility of rotation relative to each other in the opposite direction and tight overlap of the flow channel of the protective device 1. Both flaps 6 and 8 in the working position they are pressed against the upper and lower walls, respectively, and their peripheral edges are directed towards the ejector flow (shown in dashed in Fig. 1). The shafts 5,7 and 9 are kinematically connected to each other by a transmission mechanism 10, consisting of a gear pair 11 connecting the shafts 5 and 7 and a lever-hinge mechanism 12 connecting the shafts 7 and 9. Outside on the shaft 5, the lever 13 is rigidly fixed with the possibility of contact with turning mechanism 14 (power hydraulic cylinder). The protective device 1 on one side is connected to the ejector 15, and the other to the suction pipe 16 of the suction pump (not shown). The ejector 15, on the other hand, is connected to the soil sampling tip 17, and the pipe 18 to a high-pressure pump placed together with the suction pump on the floating pontoon of the dredger.

Защитное устройство эжекторного земснаряда работает следующим образом. В рабочем положении, когда земснаряд работает в нормальном режиме, клапан 4 расположен у верхней стенки, перекрыв собой отверстие 3, а рычаг 13 повернут в крайнее правое положение, створки 6 и 8 прижаты соответственно к верхней и нижней стенкам. Передвижной шток гидроцилиндра 14 находится в крайне левом положении. Положение перечисленных деталей показано пунктиром (фиг. 1). Происходит всасывание грунта с последующим его движением в виде гидросмеси через эжектор 15, в котором она, перемешиваясь с высоконапорной рабочей жидкостью, получает дополнительный напор. Из эжектора гидросмесь направляется через защитное устройство 1 и всасывающую трубу 16 в землесос. В защитном устройстве 1 благодаря дополнительному напору, полученному гидросмесью от эжектора 15, будет создано избыточное давление, достаточное для плотного прижатия клапана 4 к стенке отверстия 3. В случае обрушения грунта и закупорки грунтозаборного наконечника 17 давление во всасывающей линии землесоса, в том числе и защитном устройстве 1 резко понизится, станет меньше давления окружающей воды, клапан 4 откроет отверстие 3, обеспечив таким образом пуск воды в землесос, предотвратив его кавитацию и внезапную остановку. The protective device of the ejector dredger operates as follows. In the working position, when the dredger is operating in normal mode, the valve 4 is located near the upper wall, blocking the hole 3, and the lever 13 is turned to the extreme right position, the shutters 6 and 8 are pressed against the upper and lower walls, respectively. The movable rod of the hydraulic cylinder 14 is in the extreme left position. The position of the listed parts is shown by a dotted line (Fig. 1). Soil is sucked up with its subsequent movement in the form of a hydraulic mixture through an ejector 15, in which it, mixing with a high-pressure working fluid, receives additional pressure. From the ejector, the hydraulic mixture is directed through the protective device 1 and the suction pipe 16 into the dredger. In the protective device 1, due to the additional pressure received by the hydraulic mixture from the ejector 15, an excess pressure will be created sufficient to tightly press the valve 4 against the wall of the hole 3. In the event of a collapse of the soil and blockage of the suction tip 17, the pressure in the suction line of the suction pump, including the protective device 1 will drop sharply, it will become less than the pressure of the surrounding water, valve 4 will open the hole 3, thus ensuring the entry of water into the dredger, preventing its cavitation and sudden stop.

Одновременно с поворотом клапана 4 совершают поворот и соединенные с ним передаточным механизмом 10 и створки 6 и 18, которые, попав под воздействие потока высоконапорной воды, выходящей из эжектора 4, совершат окончательный поворот, сомкнувшись между собой передними кромками. Одновременно со створками 6 и 8 совершат окончательный поворот и займут крайнее положение (фиг.2) связанные с ними передаточным механизмом 10 клапан 4 и закрепленный на его валу 5 рычаг 13. Перекрыв таким образом проточный канал защитного устройства 1, створки 6 и 18 изолируют эжектор 15 и грунтозаборный наконечник 17 от всасывающей трубы 16 землесоса, в результате чего высоконапорная рабочая вода, поступающая от насоса по трубе 18 в эжектор 15, будет направлена в грунтозаборный наконечник 17 для размыва грунтовой пробки. Simultaneously with the rotation of the valve 4, they rotate and the gears 10 and sashes 6 and 18 connected to it, which, when exposed to the flow of high-pressure water leaving the ejector 4, make a final turn, closing together with the front edges. Simultaneously with the shutters 6 and 8, they will make the final turn and take the extreme position (Fig. 2), the valve 4 and the lever 13 connected to them by the transmission mechanism 10 and thus shutting off the flow channel of the protective device 1, the shutters 6 and 18 isolate the ejector 15 and the pick-up tip 17 from the suction pipe 16 of the suction pump, as a result of which the high-pressure working water coming from the pump through the pipe 18 to the ejector 15 will be sent to the pick-up tip 17 to wash out the dirt plug.

Высоконапорная вода при воздействии на грунтовую пробку вызывает расширение порового пространства грунта, образует в нем сначала многочисленные капиллярные токи, расширяя и объединяя их до размеров проточных каналов с выходом на поверхность грунта, благодаря чему произойдет размыв обрушившегося на грунтозаборный наконечник 17 грунта, т.е. произойдет ликвидация завала. Сигналом размыва завала грунта и освобождение грунтозаборного наконечника 17 от грунтовой пробки будет появление на поверхности воды взвешенных частиц - песка, которые можно заметить невооруженным глазом из кабины машиниста. High-pressure water when exposed to the soil plug causes the pore space of the soil to expand, first forms numerous capillary currents in it, expanding and combining them to the size of the flow channels with access to the soil surface, due to which the soil that has fallen onto the soil sampling tip 17 will erode, i.e. obstruction will be eliminated. The erosion signal of the soil blockage and the release of the soil sampling tip 17 from the soil plug will be the appearance of suspended particles on the water surface - sand, which can be seen with the naked eye from the driver's cab.

После размыва и ликвидации завала грунта производится восстановление нормальной работы землесосного снаряда, для чего включается в работу гидроцилиндр 14, подвижным штоком которого производится поворот рычага 13 вправо. Одновременно с поворотом рычага 13 завершат поворот клапан 4 и связанные с ним передаточным механизмом 10 и створки 6,8, которые займут исходное положение у соответствующих стенок и открыв таким образом путь гидросмеси по всасывающей трубе 16 от грунтозаборного наконечника 17 в землесос. Как только створки 6 и 8 начнут раскрываться в защитном устройстве 1, возникнет подпор с последующим его нарастанием и соответственно с нарастанием давления, после превышения которого давления снаружи воды клапан 4 получит дополнительный импульс для поворота в исходное положение у верхней стенки. Прижатый силой давления гидросмеси у отверстия 3 клапан 4 будет находиться у верхней стенки до следующего завала грунтозаборного наконечника 17. Нормальная работа землесосного снаряда таким образом будет восстановлена. After erosion and elimination of soil blockage, the normal operation of the dredging projectile is restored, for which the hydraulic cylinder 14 is turned on, the moving rod of which turns the lever 13 to the right. Simultaneously with the rotation of the lever 13, the valve 4 and the associated transmission mechanism 10 and the shutters 6.8 will complete the rotation, which will occupy the initial position at the corresponding walls and thus open the slurry path through the suction pipe 16 from the soil sampling tip 17 to the dredger. As soon as the shutters 6 and 8 begin to open in the protective device 1, there will be a backwater with its subsequent increase and, accordingly, pressure increase, after which the pressure outside the water is exceeded, valve 4 will receive an additional impulse to rotate to its original position near the upper wall. Pressed by the pressure of the hydraulic mixture at the opening 3, the valve 4 will be located at the upper wall until the next blockage of the soil sampling tip 17. The normal operation of the dredging projectile will thus be restored.

Claims

1. PROTECTIVE DEVICE FOR EJECTOR DIGGER, comprising a housing with a valve installed inside the housing with the possibility of blocking the openings in the side wall of the housing connected to the suction pipe, characterized in that, in order to increase the efficiency of the dredger, it is equipped with an additional valve in the form of mounted on shafts valves located inside the housing with the possibility of blocking the flow channel, the transmission unit in the form of kinematically connected gears, one of which is mounted on the shaft of one of the flaps, and a hydraulic cylinder mounted on the outside of the housing with the possibility of interaction with the transmission unit by means of a lever, the main valve being made in the form of a plate mounted on a shaft connected to another gear of the transmission unit and the lever, and the additional valve flaps are mounted to rotate in working position in the direction of movement of the hydraulic pulp stream.

2. The device according to p. 1, characterized in that the casing is made rectangular in cross section, and the flaps of the additional valve in the working position are located at an angle to the axis of the casing with the possibility of interaction between the front edges.