Грунтосос

Область техники, к которой относится полезная модель
Заявляемая полезная модель относится к центробежным насосам с односторонним всасыванием, предназначена для перекачивания высокоабразивных гидросмесей и может быть использована при очистке водоемов, в строительстве, при производстве горных работ и на обогатительных фабриках.
Уровень техники
Из уровня техники известно грунтозаборное устройство землесосного снаряда, включающее наконечник с всасывающим зевом, трубу подвода воды и гидромонитор. Гидромонитор снабжен соплами для транспортирования грунта, а также дополнительными соплами для рыхления грунта. На торце гидромонитора установлено сопло для рыхления подножия откоса грунта. Над зевом установлен экран, снижающий подсасывание чистой воды в зев. Сопла могут быть снабжены ножами для механического резания грунта (патент RU 2390621 C2, опубл. 27.05.2010).
Также известно грунтозаборное устройство землесосного снаряда, которое включает в себя фрезу, всасывающий трубопровод с грунтоприемником, выполненным в виде нескольких всасывающих отверстий, конический насадок, установленный внутри фрезы. Всасывающие отверстия расположены по периферии наружной поверхности насадка. Выходные кромки лопастей фрезы и ребра всасывающих отверстий могут быть снабжены ножами. Грунтозаборное устройство может быть снабжено экраном, охватывающим всасывающие отверстия. Экран может быть снабжен струенаправляющими ребрами. Всасывающие отверстия соединены с трубопроводом каналами (патент RU 2289656 C1, опубл. 20.12.2006).
Также известно грунтозаборное устройство землесосного снаряда, которое включает в себя фрезу с отвально-направляющими поверхностями и всасывающий трубопровод с грунтоприемником, выполненным в виде нескольких всасывающих отверстий, расположенных в зоне вращения фрезы и соединенных с всасывающим трубопроводом каналами. Грунтозаборное устройство может быть снабжено лобовым листом, на котором установлены всасывающие отверстия. Грунтозаборное устройство может быть снабжено коническим насадком, установленным внутри фрезы вдоль оси ее вращения. Конический насадок может быть оснащен струенаправляющими ребрами. Грунтозаборное устройство может быть снабжено экраном, который может быть снабжен ребрами. Всасывающие отверстия могут быть снабжены ребрами, а выходные кромки лопастей фрезы и ребра - ножами (патент RU 42501 U1, опубл. 10.12.2004).
Известен грунтовый насос, конструктивно выполненный в двухкорпусном исполнении: с разъемным наружным корпусом и размещенным в нем внутренним корпусом, выполненным в форме улитки за одно целое с защитным задним бронедиском. Внутренний корпус снабжен передним защитным бронедиском, имеющим фланец. Насос содержит вал с закрепленным на нем рабочим колесом, а также всасывающий и нагнетательный патрубки. Благодаря стыковке указанных узлов создается «замок», не позволяющий гидросмеси проникать между корпусами. Для изготовления внутреннего корпуса, переднего защитного бронедиска, всасывающего и нагнетательного патрубков используется износостойкий белый чугун. Крепление переднего защитного бронедиска к внутреннему корпусу производится посредством прижатия болтами, проходящими через переднюю крышку, закрепленную на наружном корпусе, к которому также прикреплена задняя крышка (патент RU 2315204 C1, опубл. 20.01.2008).
Недостаток известных грунтовых насосов заключается в том, что они не могут быть закреплены на ковше экскаватора при проведении работ.
Сущность полезной модели
Техническая проблема, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, состоит в создании грунтососа, имеющего возможность крепления на ковше экскаватора при проведении работ.
Технический результат, достигаемый при реализации полезной модели, заключается в повышении удобства эксплуатации грунтососа за счет наличия рамы, предназначенной для крепления на ковше экскаватора.
Заявляемый технический результат достигается за счет того, что грунтосос включает в себя закрепленные на общем основании насос, содержащий корпус с выкидным патрубком, в котором размещено рабочее колесо, защищенное бронедиском и связанное посредством вала с приводом, буровое устройство, включающее в себя бур, связанный посредством вала с приводом, и приемную камеру, размещенную над буром и соединенную через всасывающий патрубок с корпусом насоса, раму, предназначенную для крепления грунтососа на ковше экскаватора, включающую в себя два кронштейна, состоящих из горизонтальной нижней балки, на которой шарнирно установлены два ложемента, при этом один конец нижней балки кронштейна соединен со стенкой основания грунтососа, а на другом конце нижней балки кронштейна установлена вертикальная стойка, и две траверсы, соединяемые с вертикальными стойками кронштейна.
Кроме того, в частном случае реализации полезной модели привод насоса выполнен в виде гидравлического привода.
Кроме того, в частном случае реализации полезной модели привод бурового устройства выполнен в виде гидромотора-редуктора.
Кроме того, в частном случае реализации полезной модели ложементы размещены симметрично относительно поперечной оси горизонтального нижнего основания кронштейна.
Кроме того, в частном случае реализации полезной модели между буром и приемной камерой размещена защитная сетка.
Кроме того, в частном случае реализации полезной модели в верхней части каждой их вертикальных стоек выполнен вертикальный ряд отверстий.
Сведения, подтверждающие реализацию полезной модели
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых на фиг. 1 изображен общий вид грунтососа, на фиг. 2 изображен вид грунтососа в рабочем положении (вид спереди), на фиг. 3 изображен вид грунтососа в рабочем положении (вид сбоку). На чертежах позиции имеют следующие обозначения:
1 - общее основание;
2 - корпус насоса;
3 - рабочее колесо;
4 - бронедиск;
5 - вал;
6 - привод;
7 - бур;
8 - вал;
9 - привод;
10 - приемная камера;
11 - всасывающий патрубок;
12 - защитная сетка;
13 - шипы бура;
14 - выкидной патрубок;
15 - ковш экскаватора;
16 - кронштейн;
17 - нижняя балка кронштейна;
18 - вертикальная стойка кронштейна;
19 - траверса;
20 - прижимной винт;
21 - ложементы;
22 - косынка;
23 – отверстия.
Грунтосос, представленный на фиг. 1, включает в себя закрепленные на общем основании 1 насос, содержащий корпус 2, в котором установлено рабочее колесо 3, защищенное бронедиском 4 и связанное посредством вала 5 с приводом 6, и буровое устройство, включающее в себя бур 7, соединенный посредством вала 8 с приводом 9, приемную камеру 10, расположенную над буром 7 и соединенную всасывающим патрубком 11 с корпусом 2 насоса. Между буром 7 и рабочей камерой 10 размещена защитная сетка 12, предотвращающая попадание крупных частиц грунта в рабочее колесо 3. Корпус 2 насоса снабжен выкидным патрубком 14.
Привод 6 насоса может быть выполнен в виде гидравлического привода. Привод 9 бурового устройства может быть выполнен в виде гидромотора-редуктора. Бур 7 может быть выполнен в виде пластины с шипами 13.
Грунтосос снабжен рамой, предназначенной для его крепления на ковш 15 экскаватора (фиг. 2, 3). Рама включает в себя два кронштейна 16, размещенных на расстоянии, необходимом для установки между ними ковша 15, и состоящих из горизонтальной нижней балки 17, выполненной из металлического профиля, один конец которого соединен со стенкой основания 1 неразъемным соединением, например сваркой, а на другом конце которого установлена вертикальная стойка 18, в верхней части которой выполнен ряд вертикальных отверстий 23, и две траверсы 19, выполненные из металлического профиля, на концах которых имеются ответные отверстия 23, соединяемые с вертикальными стойками 18 при помощи, например, шкворней для надежной фиксации грунтососа на ковше 15 экскаватора. Траверсы 19 снабжены прижимными винтами 20 для крепления на ковше экскаватора. Также в верхней части основания 1 грунтососа приварены две косынки 22, имеющие ряд вертикальных отверстий 23, аналогичных отверстиям на вертикальных стойках 18 кронштейнов 16.
На нижней балке 17 кронштейнов 16 шарнирно, симметрично относительно поперечной оси основания установлены два ложемента 21, представляющие собой металлические пластины, предназначенные для точной фиксации положения ковша 15 различных габаритных размеров между двумя кронштейнами 16. Шарнирное соединение обеспечивает возможность саморегулировки положения ложементов 21 под различными углами относительно горизонтальной балки 17 кронштейна в зависимости от геометрических размеров ковша 15 экскаватора, на котором крепится грунтосос.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
Грунтосос приводят в вертикальное положение и опускают ковш 15 экскаватора. Устанавливают ковш 15 в ложементы 21 балок 17 кронштейнов 16, которые за счет шарнирного соединения самоустанавливаются под габаритные размеры ковша и обеспечивают его точное положение на кронштейнах 16. После этого соединяют траверсы 19 с вертикальными стойками 18 и косынками 22 при помощи шкворней и прижимных винтов 20, что обеспечивает надежную фиксацию грунтососа на ковше 15. Наличие вертикального ряда отверстий 23 на вертикальных стойках 18 и косынках 22 позволяет изменять высоту крепления траверсы 19, что обеспечивает возможность размещения грунтососа на ковшах 15, имеющих различную высоту. Таким образом, ковш 15 надежно закреплен в раме, образованной двумя кронштейнами 16 и траверсами 19.
После закрепления грунтососа на ковше 15 подсоединяют гибкие рукава к напорному патрубку (не показан) и приводам 6 и 9 грунтососа. Отсоединяют раму грунтососа от транспортной рамы (не показана), погружают грунтосос в воду и запускают в работу. Бур 7 с шипами 13, вращаясь, измельчает крупные куски грунта до фракции, позволяющей грунтососу перекачать их. Грунтовая смесь поступает в приемную камеру 10, далее по всасывающему патрубку 11 попадает в корпус 2 насоса. Рабочее колесо 3, приводимое в движение приводом 6, направляет грунтовую смесь на выкидной патрубок 14. Бронедиск 4 является специальным средством защиты, которое предохраняет рабочие элементы насоса от вредного воздействия грунтовых частиц и таким образом продлевает их рабочий ресурс.
3
Заявляемый грунтосос предназначен для перекачивания высокоабразивных гидросмесей с pH 6…12, плотностью до 1600 кг/м, температурой от 278 до 343 К (от 5°C до 70°C), объемной концентрацией твердых включений до 30%, средний размер твердых частиц - 6 мм, максимальный размер твердых частиц - 85 мм, микротвердостью до 11000 МПа.