Размывная фреза

Предложение относится к устройствам для извлечения грунта и углубления дна акваторий и может быть использовано в земснарядах и других аналогичных устройствах. Задачей предлагаемого технического решения является упрощение конструкции и повышение эффективности размывочной фрезы. Поставленная задача решаеится тем, что труба, соединяющая установленные на отводах сопла с источником воды под давлением» выполнена в виде размещенного в подшипниках корпуса ротора с внутренней полостью, соединенной окнами ротора с полостью корпуса. Соотношение длин соосных отводов, на которых установлены сопла, выполнено обратно пропорциональным соотношению площадей сечений сопел. Ротор выполнен с центральным соплом с осью под углом к оси вращения ротора.

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.

1. Размывная фреза, содержащая сопла, установленные на отводах, гидравлически соединенных трубой с источником воды под давлением, отличающаяся тем, что труба выполнена в виде ротора с внутренней полостью, размещенного в подшипниках корпуса, образующего с наружной поверхностью ротора полость, соединенную окнами ротора с его внутренней полостью.

2. Размывная фреза по п.1, отличающаяся тем, что соотношение длин соосных отводов, на которых установлены сопла, выполнено обратно пропорциональным соотношению площадей сечений сопел.

3. Размывная фреза по п.1, отличающаяся тем, что ротор выполнен с центральным соплом с осью под углом к оси вращения ротора.