УЗЕЛ РЕЗАНИЯ, СНАБЖЕННЫЙ НАСОСОМ
CUTTING ASSEMBLY PROVIDED WITH PUMP

Изобретение относится к узлу резания, снабженному насосом, который содержит выполненное с возможностью вращения режущее устройство, с помощью которого может осуществляться резание подводного грунта, в котором масса, такая как масса, образованная из грунта и воды и образуемая во время резания, перемещается внутрь узла резания и далее к насосу, с помощью которого перекачивают указанную массу в виде текучей среды в подходящее место.
Известны вращающиеся режущие головки, используемые при подводных земляных работах, таких как выемка грунта, которые перемещаются по дну для отделения от него грунта. Известны насосы, работающие совместно с режущей головкой, с помощью которых отделенную массу и воду перекачивают на берег или на баржу по специальным трубопроводам, таким как гибкие трубопроводы. Вращающаяся режущая головка отделяет от дна землю, камни, части растений, и при работе на берегу часто также предметы, попавшие в воду. Режущая головка уже сама по себе имеет конструкцию, которая обеспечивает отсеивание больших объектов, таких как камни, до определенного размера, так что слишком большие камни не могут попасть в насос. На практике существует проблема, состоящая в том, что волокнистые части, такие как корни водных растений или толстые стебли, расположенные на дне акватории, не измельчаются режущей головкой, но они перемещаются вместе с указанной массой к насосу, сохраняя свою удлиненную форму, и задерживаются перед ножами режущего устройства или в лопастях насоса во время вращения. Кроме того, даже если эти части корней водных растений и стебли будут перемещаться к насосу, они значительно ухудшают эффективность перекачивания. С помощью насосов масса, отделенная от дна, транспортируется даже на несколько километров. Все, что мешает перекачиванию, увеличивает потребление энергии и уменьшает прибыль.
В частности, было отмечено, что при проведении работ по выемке грунта в акватории, имеющей обильную растительность, с помощью режущей головки и присоединенного к ней насоса, измельчение растений предпочтительно для успешной транспортировки отделенной массы, осуществляемой посредством перекачивания.
Узел резания согласно изобретению может обеспечить неожиданное улучшение современной известной технологии отсыпки грунта посредством всасывания, в которой грунт, отделенный от дна посредством резания, перекачивается в другое место по трубопроводу. Отличительным признаком узла резания согласно изобретению является то, что режущее/измельчающее устройство устанавливается между режущим устройством и насосом, причем режущее/измельчающее устройство содержит контрножи и вращающееся двустороннее лезвие, установленное перед ними, если смотреть со стороны потока массы, причем лезвие установлено эксцентрично относительно его оси вращения.
Преимущество узла резания согласно изобретению состоит в том, что с его помощью, в частности, части растений, которые были отделены от дна и являются жесткими и длинными, измельчаются надежным образом на достаточно небольшие куски, для их перемещения вместе с перекачиваемой массой как через насос, так и позднее, в трубопроводах. Режущее/измельчающее устройство согласно изобретению обеспечивает пульсирующее движение за счет установки эксцентрикового лезвия и обеспечивает режущий эффект двух видов во время резания/измельчения, происходящего напротив контрножей. Эти толчки обеспечивают измельчение жестких частей растений и обеспечивают их незамедлительное перемещение вперед через режущее/измельчающее устройство. Согласно изобретению, лезвие поддерживает чистоту всасывающего впускного отверстия насоса посредством разрезания растений, которые перемещаются к нему, а также вязких илистых масс, которые иначе налипают на всасывающее впускное отверстие.
Далее изобретение будет описано более подробно с помощью прилагаемых чертежей.
Фиг.1 показывает узел резания согласно изобретению, причем основные части показаны раздельно.
Фиг.2а-f показывают режущее/измельчающее устройство при различных положениях лезвия, если смотреть от направления потока перекачиваемой массы.
На фиг.1 показаны части узла резания, при этом в данном случае выполненное с возможностью вращения режущее устройство 1 выполняет функцию части, которая обрабатывает грунт, и узел резания содержит полусферическую обрабатывающую часть, имеющую концевые ножи 5 и изогнутые боковые ножи 7. Отделенные грунт и вода через щели между ножами 5 и 7 имеют свободный доступ внутрь режущего устройства 1. За счет всасывающего эффекта, создаваемого насосом 4, который располагается дальше в узле, грунт и вода засасываются внутрь режущего устройства 1.
Грунт и вода, прошедшие через режущее устройство 1, доходят до режущего/измельчающего устройства, которое содержит в этом случае секторную часть, имеющую приблизительно форму полукруга и оснащенную тремя контрножами 8. Контрножи 8 являются удлиненными и продолжаются в радиальном направлении относительно оси 6. Ось 6 является осью, передающей вращательное движение к режущему устройству 1, и она продолжается к вершине режущего устройства 1 до ножей 5 и прикреплена к корпусу ножей 5, чтобы передавать вращательное движение всему режущему устройству 1.
С передней стороны контрножей 8 установлено лезвие 2, выполненное с возможностью вращения вместе с режущим устройством 1, причем лезвие вращается очень близко от контрножей 8. Лезвие 2 является двусторонним и по меньшей мере его изогнутые части заточены. Лезвие 2 установлено эксцентрично относительно его собственного центра вращения, который совпадает с центром оси 6. Лезвие 2 располагается рядом с осью 6 и перемещается вокруг оси 6. Лезвие 2 прикреплено к раме 12 режущего устройства 1 на его концах, и рама соответственно имеет ответные части для крепления асимметричным образом. Насос 4 вращается с помощью гидравлического двигателя, который может располагаться внутри корпуса насоса. Показаны лопасти 11 насоса, а также центр 10 оси насоса 4. Режущее устройство имеет собственный двигатель, например расположенный внутри корпуса 3, от которого приводная ось 6 ведет к режущему устройству 1.
На фиг.2а лезвие 2 показано в некотором положении поворота. Лезвие 2 имеет концевые части 9, которые располагаются спереди относительно направления вращения лезвия. Изогнутые заточенные части начинаются от концевых частей 9, и эти части режут или измельчают части растений, когда они попадают между контрножом 8 и изогнутой заточенной частью лезвия 2. Перекачиваемая масса продолжает перемещаться далее к насосу 4 через щели между контрножами 8 и рамой 13 измельчающего устройства.
На фиг.2b показана полукруглая конструкция режущего/измельчающего устройства, в которой часть 14 является закрытой и не имеет контрножей. Лезвие 2 функционирует эффективно тогда, когда контрножи 2 располагаются только в определенном секторе, и, в частности перед щелью, которая ведет к насосу 4.
На фиг.2с показано положение лезвия 2, при котором удлиненный объект, подобный стеблю 15 растения, проходит через щель между контрножами. Изогнутая заточенная часть лезвия 2 сталкивается со стеблем 15 растения, и если стебель не разрезается сразу, он перемещается к контрножу 8 и толкаемый изогнутой заточенной частью перемещается еще и в направлении центра вращения, как показано на фиг.2d. Когда стебель 15 растения перемещается по заточенной части, его обрезка будет гарантирована, так как его перемещение к центру ведет к тому, что лезвие 2 будет иметь большую силу резания за счет того, что режущая часть будет иметь меньший радиус.
На фиг.2е и 2f иллюстрируется второй конец лезвия, который имеет заточенную часть с более крутым изгибом. Режущий эффект этой заточенной части отличается от первого конца. Режущая часть напротив контрножей 8 имеет больший радиус. Циклическая смена режущих частей ведет к более интенсивному резанию/измельчению, и обеспечивает, что даже подвергаемые резке жесткие части растений смогут быстро пройти между контрножами 8 и смогут продолжить перемещение к насосу 4.
На фиг.2f показано положение лезвия 2 в целом, которое располагается эксцентрично, при этом угол α составляет приблизительно 180° или даже больше. Столкновения изогнутых заточенных частей лезвия 2 с контрножами 8 происходят не с равномерными промежутками, а имеются чередующиеся более длинные и более короткие промежутки между столкновениями. Эта отличительная особенность оказывает очевидное улучшающее влияние на перемещение жестких частей растений, которыми иначе трудно управлять. Само собой разумеется, что перемещение частей растений может быть улучшено также посредством другого очень сильного потока, образуемого массой в виде текучей среды, которая перекачивается через контрножи 8 к насосу 4.
Секторная часть, содержащая контрножи 8, предпочтительно занимает до 360°, но наиболее предпочтительно приблизительно половину круга. Лезвие 2 располагается таким образом (фиг.2f), что угол α сектора, который оно перекрывает, составляет наиболее предпочтительно 180° или больше, например 200°.