МАШИНА ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ГРУНТА ИЗ-ПОД МАГИСТРАЛЬНОГО ТРУБОПРОВОДА

Машина для удаления грунта из-под магистрального трубопровода.
Полезная модель относится к области специальной землеройной техники и предназначена для вскрытия магистральных нефте(газо)-трубопроводов(преимущественно большого диаметра) при необходимости их ремонта в полевых (трассовых) условиях.
Известна машина МП-820 (патент №2252302. 7 E02F 5/10 от 20.05.2005) для удаления части грунта из-под трубопровода («подкопа»), остающегося после его снятия сверху и боков с помощью экскаватора. При подготовительных работах ремонта трубопровода оставляют недокоп, сверху и боков. Машина содержит следующие основные элементы: рабочий орган, механизм перемещения рабочего органа. Механизм перемещения рабочего органа содержит базированную на трубопроводе тележку, прикрепленную к каркасу рабочего органа, и базированную на бровке траншеи самоходную машину. Тележка снабжена базированной на трубопроводе балкой, соединенной посредством гибких элементов с каркасом рабочего органа и с самоходной машиной. Гибкие элементы, соединенные с каркасом рабочего органа, расположены по обе стороны трубопровода и соединены с концами балки. Гибкий элемент, соединенный с самоходной машиной, связан с центральной частью балки посредством ушка. Также имеется пульт управления и масляный бак.
Однако известное устройство обладает следующими недостатками: пошаговый привод передвижения, вращение роторов не способствует перемещению машины. Невозможность прикладывать максимальные усилия к фиксаторам рабочих тележек для увеличения тяги, так как это приведет к деформации трубы.
Наиболее близким техническим решением является машина для удаления грунта из-под магистрального трубопровода (патент №64312 F16L 1/028 опубликовано в Бюл. №18 27.06.2007). Данная машина состоит из рабочей тележки, двухроторного рабочего органа, двух тяговых тележек, гидросистемы, электрооборудования, пульта управления и бака масляного.
Недостатком машины выбранной в качестве прототипа, является то, что недостаточно одного лишь тягового усилия роторов для самоходного перемещения машины по трубе, невозможностью регулирования скорости перемещения машины в процессе копания, что приведет к изменению траектории отбрасывания грунта из-под трубопровода. Расположенные на роторах ножи не обеспечивают качественный перенос грунта в боковые приямки. Появление пробуксовок из-за некачественной очистки трубы и нехватки тяги для удаления верхнего слоя грунта зачистным башмаком. Невозможность очищать грунт сверху трубы (недокоп составляет пятьдесят сантиметров). Невозможность регулировать скорость передвижения машины.
Задачей полезной модели является улучшение эксплуатационных характеристик машины за счет прикрепления дополнительного оборудования, которое создаст дополнительную тягу перемещения машины и машина перестанет зависеть от скорости вращения роторов. Также установкой на рабочий орган изогнутых (Г-образных) пластинчатых ножей, предназначенных для удерживания грунта на лопасти с целью выноса срезанного грунта из зоны подтрубного пространства.
Указанный технический результат достигается тем, что в передней части опорной рамы машины устанавливается фрезерное оборудование, которое за счет вращения фрезы создает дополнительное тяговое усилие по ходу движения машины, что позволяет передвигать машину по ходу ее движения. С боку фрезы устанавливается гидромотор, который регулирует частоту вращения фрезы и тем самым его скорость, в результате чего передвижение машины перестанет зависеть от частоты вращения роторов. На фрезе, относительно оси подвижной рамы, устанавливают левую и правую навивку, что позволяет скидывать грунт, лежащий на трубе, в левую и правую боковые траншеи - это сопутствует более качественной очистки трубопровода от грунта. На роторах устанавливаются режущие рабочие органы - пластинчатые Г-образные ножи, таким образом, что наибольший вылет (наибольшую длину) грунт имеет в верхней части конуса ротора и наименьший вылет(наименьшую длину) в нижней части конуса. Так же в зависимости от типа грунта радиус кривизны конечной части режущего рабочего органа находится в пределах от минимального значения в 30 мм до 75 мм. На раме, в передней части тележки, устанавливаются рыхлители, которые сбрасывают и разрыхляют грунт с боковых поверхностей. Роторы в плане установлены со смещением относительно друг друга к оси продвижения машины.
Полезная модель поясняется прилагаемыми чертежами, где на фигуре 1 изображена заявочная машина, вид сбоку, на фигуре 2 - вид сверху заявляемой машины, на фигуре 3 - вид спереди заявляемой машины, на фигуре 4 - изогнутый (Г-образный) пластинчатый нож.
Полезная модель содержит базовый элемент - устанавливаемую на трубопровод подвижную раму-тележку 1 при помощи четырех опорных роликов 2, на которой установлен рабочий режущий орган, состоящий из двух смещенных относительно друг друга роторов 3 с изогнутыми (Г-образными) ножами 4, приводами их вращения (электродвигатели) 5, при этом раздвижная рама-тележка снабжена приводом опускания роторов рабочее положение 6. На раме-тележке также установлен блок контроля 7 управления узлами машины, сигналы в который подаются с пульта 8. В передней части рамы также имеется зачистной башмак 9 с рыхлителями 10. Трубопровод 11. Имеется фрезерное оборудование 12, прикрепляемое шарнирно балками 13, 14, фреза 15, гидромотор 16, гидроцилиндр 17.
Машина работает следующим образом. Машина устанавливается на трубопровод 11 с разведенными предварительно роторами 3. Затем роторы 3 сводятся в исходное рабочее положение (смежное друг с другом под трубопроводом 11) при помощи привода опускания роторов 6. При помощи электродвигателей 5 приводятся в движение роторы 3, которые создают тяговое усилие и тянут машину вперед, одновременно с этим разрыхляют и перемещают грунт из под трубопровода в боковые приямки.
Использование новых элементов: фрезерное оборудования 12, прикрепляемого шарнирно балками 13, 14. Фреза 15 приводится во вращение при помощи гидромотора 16. Высота резания грунта регулируется гидроцилиндрами 17. За счет использования фрезы, создается дополнительное тяговое усилие, и фреза тянет машину вперед. При помощи гидромотора можно регулировать частоту вращения фрезы, уменьшать или увеличивать ее, в результате чего добиваются изменения поступательной скорости машины. Тем самым скорость передвижения и тяга машины не зависит от частоты вращения роторов, которая остается постоянной и настроенной на четкое отбрасывание разрабатываемого грунта в боковые приямки. При подготовительных земляных работах ремонта трубопровода оставляют недокоп, сверху и боков. Вращающаяся фреза по ходу машины режет лежащий сверху на трубе грунт и перемещает его относительно оси подвижной рамы в левые и правые боковые приямки траншеи, за счет чего и осуществляется дополнительная сила тяги. Фреза также обеспечивает более качественную очистку трубы, небольшой слой грунта убирается зачистным башмаком, установленным за фрезой.
Установленные на роторе изогнутые (Г-образные) пластинчатые ножи позволяют удерживать срезаемый грунт в Г-образном закруглении ножа за счет центробежной силы.