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.
7
Известно транспортное средство [пат. 2220259 РФ, МПК E02F 5/10. Транспортное средство с опорой на трубопровод машины для подкопа трубопроводов / А.Г.Гумеров, Л.А.Одинцов, В.Я.Бессорабов, В.М.Муров, П.Я.Булатов, Р.Л.Самматов]. Данная машина представляет собой тележку с тягоприводными опорными колесами и тягоприводными колесами, выполненными в виде грунторазрабатывающих грунтозацепов, на которой установлены на шарнирных пальцах двуплечие опоры валов привода рабочего органа и привода тягоприводных колес, выполненных в виде грунторазрабатывающих грунтозацепов. Верхние плечи опор соединены между собой силовым механизмом управления разведением-сведением фрез рабочего органа, а верхние плечи опор соединены между собой устройством углового перемещения, выполненным в виде силового механизма управления разведением-сведением тягоприводных колес. Транспортное средство с опорой на трубопроводе снабжено также электроприводом, распределительной коробкой управления приводом механизма: силового механизма управления разведением-сведением фрез рабочего органа, силового механизма управления разведением-сведением тягоприводных колес с грунтозацепами, механизма привода тягоприводных опорных колес. Устройство также содержит привод вращения тягоприводных колес и привод вращения дисковых фрез рабочего органа.
Однако известное устройство обладает следующими недостатками: рабочий орган данного вида и механизм передвижения не позволят работать машине в плотных и сыпучих грунтах (в плотных грунтах не будет хватать вертикальных усилий для внедрения грунтозацепов, а в сыпучих будет наблюдаться пробуксовка грунтозацепов). Изменять скорость движения машины можно только в небольших пределах, т.к. при развитии большей окружной скорости колес с грунтозацепами, фрезы рабочего органа, разрабатывающие грунт не смогут срезать большую стружку грунта, значит, машина перестанет копать и потеряет свое предназначение.
7
Наиболее близким техническим решением является машина для удаления грунта из-под магистрального нефте(газо) трубопровода [пат. 2146784 РФ, МПК F16L 1/028. Машина для удаления грунта из-под магистрального нефте(газо) трубопровода / A.M.Тютьнев, В.П.Сауткин, Р.С.Семин, Г.И.Зайчиков, А.Д.Вавилов]. Машина содержит тележку с рабочим органом (роторами) и привод ее перемещения в виде двух гидроцилиндров, связанных с выдвижными захватами трубопровода. Тележка опирается непосредственно на трубопровод, а захваты закреплены на выдвигаемых телескопических балках, установленных в направляющих тележки. Также имеется гидросистема, электрооборудование, пульт управления и бак масляный. Один гидроцилиндр привода перемещения машины расположен в задней части машины, второй - в передней. Машина для удаления грунта из-под магистрального нефте(газо) трубопровода работает следующим образом. После ее установки на трубопровод (с разведенными предварительно роторами) и сведении роторов в исходное рабочее положение (смежно друг с другом под трубопроводом) включают привод заднего захвата, зажимающего башмаками трубопровод. Включают привод вращения роторов и подают рабочее давление в поршневую (рабочую) полость заднего гидроцилиндра. При этом происходит перемещение тележки вперед с одновременным рыхлением грунта под трубопроводом роторами. Жидкость из штоковой полости заднего гидроцилиндра вытесняется в штоковую полость переднего гидроцилиндра, и передний захват перемещается в крайнее переднее положение. После завершения рабочего хода блок управления обеспечивает сжатие переднего захвата и разжатие заднего захвата. Подается давление в рабочую (поршневую) полость переднего гидроцилиндра, обеспечивающее перемещение тележки с роторами вперед на очередной рабочий ход. При этом из штоковой полости переднего гидроцилиндра жидкость вытесняется в штоковую полость заднего гидроцилиндра, перемещая задний захват в исходное положение.
Недостатком машины выбранной в качестве прототипа, является то, что машина не обладает достаточной устойчивостью от опрокидывания на трубопроводе, поэтому, в процессе работы, машину приходится поддерживать трубоукладчиком. Данная машина не удаляет грунт с надтрубной части. Пошаговый (циклический) способ перемещения машины не позволяет добиться высокой производительности (скорости перемещения). Ограниченное усилие обжатия трубы башмаками, так как трубу можно деформировать, приводит к проскальзыванию захватов во время перемещения машины, что снижает производительность машины.
Задачей полезной модели является улучшение эксплуатационных характеристик машины за счет прикрепления дополнительного оборудования, которое создаст дополнительную тягу перемещения машины, придаст машине достаточную устойчивость и позволит удалять грунт сверху трубы.
Указанный технический результат достигается тем, что в машине для удаления грунта из-под магистрального трубопровода, содержащей установленную на трубопроводе подвижную раму-тележку, на которой смонтированы с обеих сторон трубопровода два ротора с приводами вращения, при этом раздвижная рама-тележка снабжена приводом опускания роторов в рабочее положение, на образующей поверхности ротора установлены режущие рабочие органы, причем передняя часть передней тяговой тележки снабжена анкерным оборудованием, шарнирно прикрепленное к раме передней тяговой тележки посредством балок и гидроцилиндром регулирования высоты подъема анкерного оборудования, шарнирно закрепленное на раме передней тяговой тележки, при этом анкерное оборудование включает режущий метатель с ножами, патрон, защитный кожух и гидромотор привода вращения анкерного оборудования, причем на передней тяговой тележке, над роторами, установлены рыхлители для обрушения грунта с боковых поверхностей трубопровода.
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 - анкерное оборудование.
Полезная модель содержит базовый элемент - подвижную раму-тележку 1, которая при помощи восьми опорных катков 2 опирается на переднюю тяговую тележку 3 и на заднюю тяговую тележку 4. Передняя тяговая тележка 3 и задняя тяговая тележка 4 опираются непосредственно на трубопровод 5. На раме-тележке установлен рабочий режущий орган, состоящий из двух роторов 6 с ножами 7, приводами их вращения (электродвигатели) 8, при этом раздвижная рама-тележка снабжена приводом опускания роторов 9 в рабочее положение. На раме-тележке также установлен блок контроля 10 управления узлами машины, сигналы в который подаются с пульта 11. В передней части рамы также имеются рыхлители 12. Имеется анкерное оборудование 13, прикрепляемое шарнирно балками 14, режущий метатель 15, патрон 16, нож метателя 17, защитный кожух 18, гидромотор 19, гидроцилиндр регулирования высоты подъема анкерного оборудования 20. На передней тяговой тележке смонтирован гидроцилиндр передвижения передней тяговой тележки 21 и два зажимных башмака 22, а на задней тяговой тележке - гидроцилиндр передвижения задней тяговой тележки 23 и два зажимных башмака 24.
Машина работает следующим образом. Машина устанавливается на трубопровод 5 с разведенными предварительно роторами 6. Затем роторы 6 сводятся в исходное рабочее положение при помощи привода опускания роторов 9. При помощи электродвигателей 8 приводятся в движение роторы 6, которые разрыхляют и перемещают грунт из-под трубопровода в боковые приямки. Передвижение машины осуществляется с помощью двух гидроцилиндров 21 и 23, расположенных на раме машины сверху, попеременно толкающих раму-тележку с рабочим органом. При защемлении трубы передней тяговой тележкой 3 при помощи зажимных башмаков 22 рабочий ход производит гидроцилиндр 21. В это время зажимы задней тяговой тележки 4 разжаты, а гидроцилиндр 23 производит холостой ход. При защемлении трубы задней тяговой тележкой 4 при помощи зажимных башмаков 24 рабочий ход производит гидроцилиндр 23, а гидроцилиндр 21 осуществляет холостой ход.
Использование новых элементов: анкерного оборудования 13, прикрепляемого шарнирно балками 14. Анкер 13 приводится во вращение при помощи гидромотора 19. За счет использования анкера 13 создается дополнительное тяговое усилие и придается машине устойчивость от опрокидывания. При помощи гидромотора 19 можно регулировать частоту вращения анкера 13, уменьшать или увеличивать ее, в результате чего добиваются изменения поступательной скорости машины. При подготовительных земляных работах ремонта трубопровода оставляют недокоп грунта сверху и боков. Вращающийся режущий метатель 15 по ходу машины режет лежащий сверху на трубе грунт и перемещает его в боковые приямки траншеи. За счет вкручивания анкера 13 и создается дополнительная тяга, которая в сумме с развиваемыми усилиями гидроцилиндров 21 и 23 обеспечивают передвижение машины и проскальзывание башмаков 22 и 24 отсутствует. В зависимости от высоты недокопа в верхней части трубы используются анкеры различного диаметра. Высоту врезания анкера 13 позволяет регулировать гидроцилиндр 20. В зависимости от типа грунта подбираются анкеры с различными параметрами высоты гребня «Н» и шага «h».