РАЗМЫВНАЯ ФРЕЗА

Данная полезная модель относится к устройствам для извлечения грунта и углубления дна акваторий и может быть использовано в земснарядах и других аналогичных устройствах.
Известны размывные фрезы, выполненные в виде набора сопел, соединенных систочником воды под давлением и установленных в районе всасывающего тракта земснаряда или всасывающего патрубка погружного насоса. Такая конструкция в виде жестко фиксированного соосно с всасывающим трактом и соединенного с источником воды под давлением полого кольца с соплами описана, в кН. С.П.Огородникова «Гидромеханизация разработки грунтов» М. Стройиздат 1986, 256 с. и в патенте RU 2239701 от 10/11/2004 г. Недостатком конструкции является низкая эффективность при размыве суглинков и глин.
Для решения проблемы предложена конструкция, сочетающая механическое разрушение грунта с помощью вращающейся коронки с гидроразмывом струями воды. Такая конструкция описана, например, в патенте RU 2272870 от 27.03.2006 г.. Конструкция позволяет расширить возможности применения земснаряда, но является весьма сложной и дорогостоящей.
Задачей предлагаемой полезной модели является упрощение конструкции и повышение эффективности размывочной фрезы.
Для решения данной задачи предлагается выполнение трубы, соединенной с источником воды под давлением, в виде полого ротора, размещенного в подшипниках корпуса, образующего с наружной поверхностью ротора полость, соединенную окнами в роторе с его внутренней полостью.
Сопла установлены на концах соосных радиальных отводов, соотношение длин которых обратно пропорционально площадя\м сечений сопел.
Ротор снабжен центральным соплом, ось которого выполнена под углом к оси вращения ротора.
Сущность предложения поясняется чертежом, где показан разрез предлагаемой размывной фрезы.
Корпус 1 с подшипниками 2 соединен подводом 3 с источником воды под давлением. В подшипниках 2 установлен ротор 4 с внутренней полостью 5. Внутренняя полость 5 ротора 4 гидравлически соединена через соосные отводы 6 и 7 с соплами 8 и 9, а также с центральным соплом 10. Корпус 1 с подшипниками 2 и ротор 4 образуют полость 11. В роторе 4 выполнены окна 12, соединяющие внутреннюю полость 5 ротора 4 с полостью 11.
Длины соосных отводов 6 и 7 обратно пропорциональны площадям сечений сопел 8 и 9. Сопла 8 и 9 установлены под углом к оси вращения ротора 4. Канал центрального сопла 10 выполнен под углом к оси вращения ротора 4.
Работа предлагаемой размывной фрезы ясна из ее описания.
При подаче воды под давлением через подвод 3 она поступает в полость 11 и через окна 12 во внутреннюю полость 5 ротора 4. Вода через сопла 8, 9 и 10 воздействует на размываемый грунт. При этом сопла 8 и 9 установлены под углом к оси вращения ротора 4 так, что создается реактивный крутящий момент. Ротор 4 с соплами 8, 9 и 10 вращается, что значительно повышает эффективность размыва. Частота вращения ротора 4 определяется сопротивлением воды, трением в подшипниках и уплотнениях и регулируется углом установки сопел 8 и 9. При необходимости может быть введено дополнительное сопло, обеспечивающее требуемый крутящий момент.
Подшипники 2 практически разгружены от радиальных сил за счет того, что Выбор соотношений длин отводов 6 и 7 определяется обратной пропорцией площадей сечений сопел 8 и 9. Выполнение центрального сопла с осью под углом к оси вращения ротора 4 дополнительно увеличивает площадь размыва грунта.
Технический результат состоит в том, что вода, подаваемая под давлением в размывную фрезу, обеспечивает одновременно размыв грунта и вращение фрезы. При этом перемещением струй воды в зоне размыва достигается эффект резания грунта.