RU214681U1

RU214681U1 - EARTH PROJECT

Info

Publication number: RU214681U1
Application number: RU2022124827U
Authority: RU
Inventors: Николай Борисович Неплюев; Виталий Валерьевич Ануфриев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Амфибия"
Filing date: 2022-09-21
Publication date: 2022-11-10

Abstract

Полезная модель предназначена для добычи полезных ископаемых, очистки и дноуглублению водоемов, забору воды из заболоченных, замусоренных и илистых водоемов для тушения пожаров. Землесосный снаряд состоит из фрезы, вала с гидромотором, насоса с гидромотором, размещенных на одной монтажной плите, фреза включает в себя вал с заостренным буром, опорное кольцо, шесть фрезерных ножей, исходящих от заостренного бура к опорному кольцу, выполненных зубчатыми и изогнутыми по спирали, образующих полусферу, четыре основания для крепления ножей измельчителя, снаряд также содержит измельчитель, включающий корпус с решеткой, закрепленной с насосом с помощью болтов, ножи прямоугольной формы с отверстиями для крепления к основанию и регулирования зазора между решеткой и ножами, соединяющиеся с основанием для крепления ножей с помощью болтов, при этом решетка по всей поверхности имеет отверстия конусной формы с расширением в сторону крыльчатки насоса. Техническим результатом является бесперебойная работа насоса, которая приводит к повышению срока службы устройства. 3 ил.

The utility model is designed for mining, cleaning and dredging of reservoirs, water intake from swampy, littered and silty reservoirs to extinguish fires. Suction dredger consists of a cutter, a shaft with a hydraulic motor, a pump with a hydraulic motor, placed on one mounting plate, the cutter includes a shaft with a pointed drill, a support ring, six milling knives coming from a pointed drill to the support ring, made serrated and curved in a spiral , forming a hemisphere, four bases for fastening the chopper knives, the projectile also contains a chopper, including a body with a grate fixed to the pump with bolts, rectangular knives with holes for attaching to the base and adjusting the gap between the grate and knives, connected to the base for fastening knives with bolts, while the grid over the entire surface has cone-shaped holes with expansion towards the pump impeller. The technical result is the uninterrupted operation of the pump, which leads to an increase in the service life of the device. 3 ill.

Description

Полезная модель предназначена для добычи полезных ископаемых, очистки и дноуглублению водоемов, забору воды из заболоченных, замусоренных и илистых водоемов для тушения пожаров.The utility model is designed for mining, cleaning and dredging of reservoirs, water intake from swampy, littered and silty reservoirs to extinguish fires.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является узел резания, снабженный насосом (патент RU 2567060, опубл. 27.10.2015. Бюл. №30). Узел содержит выполненное с возможностью вращения режущее устройство, с помощью которого можно осуществлять резание подводного грунта, при этом масса, образуемая во время резания, перемещается внутрь режущего устройства и далее к насосу, с помощью которого в виде текучей среды перекачивается в подходящее место. Между режущим устройством и насосом установлено режущее/измельчающее устройство, которое содержит контрножи и вращающееся двустороннее лезвие, установленное перед ними, если смотреть в направлении потока указанной массы. Лезвие установлено эксцентрично относительно оси его вращения. Режущие концы лезвия изогнуты таким образом, что перемещаются впереди относительно остальной части лезвия, когда лезвие вращается. Недостатком данного технического решения является сложность конструкции и, следовательно, короткий срок службы.The closest to the claimed technical solution is a cutting unit equipped with a pump (patent RU 2567060, publ. 27.10.2015. Bull. No. 30). The assembly contains a rotatable cutting device, with which it is possible to cut underwater soil, while the mass formed during cutting moves inside the cutting device and further to the pump, with which it is pumped in the form of a fluid to a suitable place. Between the cutting device and the pump, a cutting/chopping device is installed, which contains counter-knives and a rotating double-sided blade installed in front of them, when viewed in the direction of flow of the specified mass. The blade is mounted eccentrically relative to its axis of rotation. The cutting ends of the blade are curved in such a way that they move ahead of the rest of the blade as the blade rotates. The disadvantage of this technical solution is the complexity of the design and, consequently, a short service life.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является разработка землесосного снаряда, который работает без засоров в любой среде.The task to be solved by the claimed utility model is the development of a suction dredger that works without blockages in any environment.

Данная задача решается тем, что землесосный снаряд состоит из фрезы, вала с гидромотором, насоса с гидромотором, размещенных на одной монтажной плите, фреза включает в себя вал с заостренным буром, опорное кольцо, шесть фрезерных ножей, исходящих от заостренного бура к опорному кольцу, выполненных зубчатыми и изогнутых по спирали, образующих полусферу, четыре основания для крепления ножей измельчителя, снаряд также содержит измельчитель, включающий корпус с решеткой, закрепленной с насосом с помощью болтов, ножи прямоугольной формы с отверстиями для крепления к основанию и регулирования зазора между решеткой и ножами, соединяющиеся с основанием для крепления ножей с помощью болтов, при этом решетка по всей поверхности имеет отверстия конусной формы с расширением в сторону крыльчатки насоса.This problem is solved by the fact that the suction dredger consists of a cutter, a shaft with a hydraulic motor, a pump with a hydraulic motor, placed on one mounting plate, the cutter includes a shaft with a sharpened drill, a support ring, six milling knives coming from a sharpened drill to the support ring, made serrated and curved in a spiral, forming a hemisphere, four bases for attaching chopper knives, the projectile also contains a chopper, including a body with a grate fixed with a pump with bolts, rectangular knives with holes for attaching to the base and adjusting the gap between the grate and knives , connected to the base for fastening the knives with the help of bolts, while the grid has cone-shaped holes over the entire surface with an expansion towards the pump impeller.

Техническим результатом является бесперебойная работа насоса, которая приводит к повышению срока службы устройства.The technical result is the uninterrupted operation of the pump, which leads to an increase in the service life of the device.

Заявленный землесосный снаряд является абразивостойким, способен перекачивать песок и камни с меньшим износом, чем шламовые насосы.The claimed suction dredger is abrasive-resistant, capable of pumping sand and stones with less wear than slurry pumps.

Полезная модель поясняется чертежами, на которых изображено:The utility model is illustrated by drawings, which show:

на фиг. 1 - общий вид сверху,in fig. 1 - general view from above,

на фиг. 2 - вид сбоку,in fig. 2 - side view,

на фиг. 3 - нож фрезы,in fig. 3 - cutter knife,

Землесосный снаряд состоит из измельчителя, включающего корпус измельчителя 1, фрезу 2, вал 3 с гидромотором 4, насос, включающий корпус насоса 5, подшипниковый узел 6 и гидромотор 7.The suction dredger consists of a grinder, including a grinder housing 1, a cutter 2, a shaft 3 with a hydraulic motor 4, a pump including a pump housing 5, a bearing assembly 6 and a hydraulic motor 7.

Основанием фрезы является вал с заостренным буром 8 на конце, который служит для стабилизации вращающейся фрезы в твердом грунте на дне водоема. К верхней части этого вала крепятся шесть фрезерных ножей 9 для фрезерования грунта. Фреза содержит шесть ножей, выполненных зубчатыми и изогнутых по спирали, образующих полусферу. Ножи изогнуты таким образом, чтобы в верхней части фрезы они рыхлили грунт и подавали его на измельчитель, дальше угол ножа меняется, чтобы откидывать с измельчителя более крупные частицы и в конце нож имеет такой изгиб, чтобы он смог привариваться к опорному кольцу 10, которое связывает все шесть ножей, центруя их вокруг основного вала. Ножи выполнены из Ст.45 с твердосплавной наваркой. Ножи соединены сваркой с валом и опорным кольцом. Вал, опорное кольцо и крепление для ножей измельчителя выполнены из Ст.45.The base of the cutter is a shaft with a pointed drill 8 at the end, which serves to stabilize the rotating cutter in hard ground at the bottom of the reservoir. Six milling knives 9 are attached to the upper part of this shaft for milling the soil. The cutter contains six knives, made serrated and curved in a spiral, forming a hemisphere. The knives are bent in such a way that in the upper part of the cutter they loosen the soil and feed it to the grinder, then the angle of the knife changes to throw larger particles from the grinder and at the end the knife has such a bend that it can be welded to the support ring 10, which connects all six knives, centering them around the main shaft. Knives are made of St.45 with carbide welding. The knives are welded to the shaft and support ring. Shaft, support ring and attachment for chopper knives are made of St.45.

Опорное кольцо 10 соединено с основным валом сваркой с помощью основания 11 для крепления ножей 12 измельчителя и фрезерных ножей 9. Этот узел, включающий основной вал 3, опорное кольцо 10, шесть фрезерных ножей 9, четыре основания 11 для крепления ножей 12 измельчителя, имеет цельную конструкцию и является не разборным, называется фрезой 2. Фреза 2 вращается на двух подшипниках 13 с помощью гидромотора 4, который соединен с основным валом фрезы муфтой 14.The support ring 10 is connected to the main shaft by welding using a base 11 for attaching chopper knives 12 and milling knives 9. This assembly, including main shaft 3, support ring 10, six milling knives 9, four bases 11 for attaching chopper knives 12, has a solid design and is not collapsible, called the cutter 2. The cutter 2 rotates on two bearings 13 with the help of a hydraulic motor 4, which is connected to the main shaft of the cutter by a coupling 14.

Измельчитель содержит корпус 1, ножи 12 и решетку 15 измельчителя. Ножи 12 измельчителя соединяются с основанием 11 для крепления ножей с помощью болтов, имеют регулировку зазора с решеткой. Нож измельчителя имеет прямоугольную форму с одним скошенным углом и имеет отверстия 19 для крепления к основанию и регулирования зазора между решеткой и ножом. При вращении основного вала, вращаются и ножи измельчителя. Ножи выполнены из Ст.45. Решетка измельчителя выполнена из Ст.45 с закалкой. Решетка крепится к насосу с помощью трех болтов 16. По мере износа ножа измельчителя он прижимается к решетке с помощью прижимного болта, который фиксирует положение ножа. Для этого в ноже измельчителя есть прямоугольное отверстие. Ножи измельчителя вращаются по решетке, очищая ее поверхность. Отверстия 17 в решетке ограничивают доступ в насос твердых частиц, у которых диаметр превышает максимально разрешенный (пропускаемый). Например, максимальный диаметр твердых частиц, который позволяет насосу работать без засоров, для типа насоса «РА 170» составляет 20 мм. Можно менять рабочее колеса для более крупных частиц, но тогда будет меняться и решетка. Отверстия в решетке измельчителя имеют конусную форму с расширением в сторону крыльчатки насоса, чтобы твердые частицы не оставались в них.The chopper contains a body 1, knives 12 and grate 15 of the chopper. The knives 12 of the grinder are connected to the base 11 for fastening the knives with bolts, they have a gap adjustment with a grate. The chopper knife has a rectangular shape with one beveled corner and has holes 19 for fastening to the base and adjusting the gap between the grate and the knife. When the main shaft rotates, the chopper knives also rotate. Knives are made of Art.45. The grinder grate is made of St.45 hardened. The grate is attached to the pump with three bolts 16. As the chopper blade wears out, it is pressed against the grate with a clamping bolt, which fixes the position of the knife. To do this, there is a rectangular hole in the chopper knife. The chopper knives rotate along the grate, cleaning its surface. The holes 17 in the grate restrict access to the pump for solid particles whose diameter exceeds the maximum allowed (passed). For example, the maximum solids diameter that allows the pump to operate without blockages for the "PA 170" pump type is 20 mm. You can change the impeller for larger particles, but then the grate will also change. The holes in the grinder grate are tapered and widened towards the pump impeller to prevent solids from remaining in them.

Твердые частицы, которые поступают на решетку измельчителя, проходят сквозь отверстия в ней диаметром не более 16 мм, так как насос способен перекачивать без засора твердые частицы не более 20 мм в диаметре. Решетка имеет отверстия конической формы по всей поверхности. Твердые частицы, которые не проходят и застревают в отверстиях, срезаются ножами (четыре штуки) измельчителя, более крупные откидываются в сторону, а разрешенные проходят с помощью конуса в отверстиях сортировочной решетки и поступают в насос. Таким образом, насос работает без засоров.Solid particles that enter the grinder grate pass through holes in it with a diameter of no more than 16 mm, since the pump is able to pump solid particles no more than 20 mm in diameter without clogging. The grate has conical holes over the entire surface. Solid particles that do not pass and get stuck in the holes are cut off by the knives (four pieces) of the grinder, the larger ones are thrown to the side, and the allowed ones pass through the holes of the sorting grid with the help of a cone and enter the pump. Thus, the pump works without blockages.

Вал фрезы используется для двух узлов одновременно: для фрезы и измельчителя. Диаметр решетки измельчителя превышает диаметр входного отверстия в насос. Площадь входных отверстий в решетке больше площади входного отверстия насоса, что позволяет не снижать КПД работы насоса из-за решетки. Например, площадь входного отверстия насоса составляет 0,0079 м², площадь одного входного отверстия в решетке 0,0002 м², количество отверстий в решетке составляет 96 шт., что соответствует площади всех входных отверстий в решетке 0,02 м², что превышает площадь входного отверстия в насосе.The cutter shaft is used for two units at the same time: for the cutter and the grinder. The diameter of the grinder grate is larger than the diameter of the inlet to the pump. The area of the inlet holes in the grate is larger than the area of the pump inlet, which allows not to reduce the efficiency of the pump due to the grate. For example, the area of the pump inlet is 0.0079 m ² , the area of one inlet in the grate is 0.0002 m ² , the number of holes in the grate is 96 pieces, which corresponds to the area of all inlets in the grate 0.02 m ² , which exceeds the area of the pump inlet.

Используется насос погружной песковой - улитка, выполнен из чугуна ИЧХ с закалкой. Насос соединяется с подшипниковым узлом 17, крыльчатка соединяется с валом с помощью шпонки и гайки. Также имеется вал насоса, зашита уплотнения сальника, сальник, подшипник, болт контроля уровня масла узла подшипника 18, муфта соединительная для вала гидромотора и вала насоса, гидромотор насоса. Корпус узла подшипников соединяет улитку с корпусом измельчителя.A submersible sand pump is used - a snail, made of cast iron ICHKh with hardening. The pump is connected to the bearing assembly 17, the impeller is connected to the shaft with a key and a nut. There is also a pump shaft, stuffing box seal protection, stuffing box, bearing, oil level control bolt of the bearing assembly 18, a coupling connecting the hydraulic motor shaft and the pump shaft, the pump hydraulic motor. The housing of the bearing assembly connects the volute to the chopper body.

Заявленный землесосный снаряд можно использовать как навеску на любую экскаваторную технику. Устройство имеет монтажную плиту с отверстиями для быстрой и легкой установки на стрелу экскаватора.The claimed suction dredger can be used as a hitch for any excavator equipment. The device has a mounting plate with holes for quick and easy installation on the excavator boom.

Устройство работает следующим образом. Землесосный снаряд крепится на экскаваторную стрелу или на механизм подъема погрузчика (также устройство могут использовать водолазы, поставив на него рукояти управления). Фреза вращается со скоростью 200-300 об/мин, фрезеруя грунт на дне водоема. Грунт, перемешиваясь с водой, образует пульпу, которая с помощью сферических ножей и угла их атаки (при этом угол атаки фрезерования грунта формируется фрезерными ножами, начальный угол среза пласта составляет 60 градусов) подается на измельчитель. Решетка измельчителя сортирует твердые частицы и отправляет их разрешенные диаметры на крыльчатку насоса. Ножи измельчителя срезают лишние частицы с решетки и выталкивают более крупные с ее поверхности, создавая тем самым бесперебойную работу крыльчатки и насоса. Входной диаметр каждого отверстия в решетке не должен превышать 16 мм. Отверстия в решетке имеют форму конуса с расширением в сторону крыльчатки насоса, чтобы частицы в них не застревали. Крыльчатка насоса вращается с помощью гидромотора со скоростью 3000 об/мин, нагнетает пульпу на выход насоса диаметром 100 мм, перегоняя ее по напорному трубопроводу с производительностью 150 куб.м/ч и напором водяного столба 30 метров на расстояние 250 метров от землесоса по горизонтали.The device works as follows. The suction dredger is mounted on an excavator boom or on a loader lifting mechanism (divers can also use the device by placing control sticks on it). The cutter rotates at a speed of 200-300 rpm, milling the soil at the bottom of the reservoir. The soil, mixing with water, forms a pulp, which is fed to the grinder with the help of spherical knives and their angle of attack (at the same time, the angle of attack of soil milling is formed by milling knives, the initial cut angle of the formation is 60 degrees). The grinder grate sorts the solids and sends their permitted diameters to the pump impeller. The chopper knives cut off excess particles from the grate and push out larger ones from its surface, thereby creating uninterrupted operation of the impeller and pump. The inlet diameter of each hole in the grate must not exceed 16 mm. The holes in the grate are cone-shaped with an expansion towards the pump impeller so that particles do not get stuck in them. The pump impeller rotates with the help of a hydraulic motor at a speed of 3000 rpm, pumps the pulp to the pump outlet with a diameter of 100 mm, distilling it through a pressure pipeline with a capacity of 150 cubic meters per hour and a water column head of 30 meters at a distance of 250 meters from the dredger horizontally.

Таким образом, имеющийся в конструкции измельчитель пропускает твердые частицы в насос диаметром до 16 мм. Все твердые частицы, которые поступают на всасывающие отверстия решетки, срезаются ножами и через конусные отверстия эти частицы поступают в пульпопровод насоса. Благодаря такой конструкции землесосного снаряда обеспечивается бесперебойная работа насоса, насос работает без засоров в любой концентрации растительности, корневых систем, древесных остатков, мусора.Thus, the grinder available in the design passes solid particles into the pump with a diameter of up to 16 mm. All solid particles that enter the grate suction holes are cut off with knives and through the cone holes, these particles enter the pump slurry pipeline. Thanks to this design of the suction dredger, uninterrupted operation of the pump is ensured, the pump works without blockages in any concentration of vegetation, root systems, wood residues, and debris.

Землесосный снаряд может использоваться для:The suction dredger can be used for:

- очистки и дноуглубления водоемов,- cleaning and dredging of reservoirs,

- добычи гравия, песка, глины (грунт 1-V, V категории), торфа, сапропеля, водорослей,- extraction of gravel, sand, clay (soil category 1-V, V), peat, sapropel, algae,

- укрепления береговой линии,- fortification of the coastline,

- забивки шпунтов, бревен, ограждений,- driving tongues, logs, fences,

- очистки водоемов от растений, водорослей, ила, мусора, шлама, хвостов и т.д.,- cleaning water bodies from plants, algae, silt, debris, sludge, tailings, etc.,

- участия в строительстве дамб, мостов, плотин,- participation in the construction of dams, bridges, dams,

- работы на золоотвалах,- work on ash dumps,

- установки и укрепления сооружений на болотах,- installation and strengthening of structures in swamps,

- мелиорации,- melioration,

- добычи золота,- gold mining,

- очистки водосточных каналов и трубопроводов,- cleaning of drain channels and pipelines,

- копки траншей для кабеля, водопровода, канализации,- digging trenches for cable, water supply, sewerage,

- строительства сооружений в не проходимых местах,- construction of structures in impassable places,

- лесозаготовки,- logging,

- работ по локализации пожаров и спасению людей.- works on localization of fires and rescue of people.

Claims

Suction dredger, consisting of a cutter, a shaft with a hydraulic motor, a pump with a hydraulic motor, placed on one mounting plate, characterized in that the cutter includes a shaft with a sharpened drill, a support ring, six milling knives coming from a sharpened drill to the support ring, made serrated and curved in a spiral, forming a hemisphere, four bases for attaching chopper knives, the projectile also contains a chopper, including a body with a grate fixed with a pump with bolts, rectangular knives with holes for attaching to the base and adjusting the gap between the grate and knives, connected to the base for fastening knives with bolts, while the grate has conical holes over the entire surface with an expansion towards the pump impeller.