Раскатчик

 

Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано при проходке скважин в грунте. Цель изобретения - повышение эффективности работы за счет улучшения обкатки забоя в начальный период при работе в грунтах с различными физико-механическими свойствами. Раскатчик включает вал 1, соединенный с электродвигателем, установленные на валу с эксцентриситетом катки 2. Конусообразный наконечник 6 выполнен со стабилизатором в виде ребер 7. Шнек размещен между катками %2 и наконечником б и жестко связан с валом 1. На его поверхности закреплены наклонно к оси вала режущие лопатки 9. Раскатчик снабжен узлами поворота режущих лопаток в виде цилиндрических вставок 13 с выступами и наружными поверхностями, причем конический барабан 8 шнека выполнен с углублениями и пазами в боковых стенках последних для размещения выступов цилиндрических вставок. Ребра 7 стабилизатора выполнены по всей длине наконечника. При вращении вала 1 перемещаются опоры 3, и катки 2 совершают колебательные движения. При этом формируется скважина. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. со с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Е 02 F 5/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4814001/03 . (22) 13.04.90 (46) 07.11,92. Бюл. М 41 (71) Инженерный центр информационно-посреднических и конструкторско-технологических услуг при Госснабе СССР и Центрнаучно-технической деятельности, исследований и социальных инициатив АН СССР (72) B.Â. Петренко и В,А. Сурнов (56) Авторское свидетельство СССР

f4 391240, кл. Е 02 Е 5/18, 1972.

Авторское свидетельство СССР

Ь 1709031, кл. Е 02 F 5/18, 1990. (54) РАСКАТЧИК (57) Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано при проходке скважин в грунте. Цель изобретения — повышение эффективности работы за счет улучшения обкатки забоя в начальный период при работе в грунтах с различными физико-механическими свойствами. Раскатчик включает вал

„„Я „„1773981 Al

1, соединенный с электродвигателем, установленные на валу с эксцентриситетом катки 2. Конусообразный наконечник 6 выполнен со стабилизатором в виде ребер

7, Шнек размещен между катками 2 и наконечником б и жестко связан с валом 1. На его поверхности закреплены наклонно к оси вала режущие лопатки 9. Раскатчик снабжен узлами поворота режущих лопаток в виде цилиндрических вставок 13 с выступами и наружными поверхностями, причем конический барабан 8 шнека выполнен с углублениями и пазами в боковых стенках последних для размещения выступов ци линдрических вставок. Ребра 7 стабилизатора выполнены по всей длине наконечника. При вращении вала 1 перемещаются опоры 3, и катки 2 совершают колебательные движения. При этом формируется скважина. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1773981

Изобретение относится к управляемым устройствам для образования скважин в грунте, предназначенных для строительства подземных коммуникаций закрытым способом, Известен раскатчик, в котором эксцентриковый вал присоединен,.к двигателю, а катки кинематически связаны с ротором посредством зубчатых колес, установленных внутри катков, при этом паразитные шестерни между зубчатыми колесами на валу ротора двигателя и зубчатыми венцами с внутренним зацеплением в катках установлены в окнах эксцентрикового вала (см. авт. св. й. 717235, кл . Е,02 F 5/18, 1976), Н едостатки такого, устройства — сложность кинематической связи между валом ротора и катками, так как каждый каток содержит редуктор, а так ке неразрешенность проблемы уплотнения в межкатковых. пространствах для исключения попадания грунта внутрь устройства.

Известен также раскатчик, включающий вал, соединенный с электродвигателем и охваченн IA катками, установленными с эксцентриситетом, и наконечник (см. авт. св. М 825797, кл. Е 02 F..5/20, 1979).

Недостаток этого устройства — низкая эффективность в начальный период работы, когда в контакт с грунтом входит только часть катков, и для создания необходимых условий требуется либо предварительно с помощью до волнительного механизма, например бура, вырыть скважину и завести в нее устройство на всю его длину, либо приложить значительные дополнительные усилия от внешнего источника, чтобы "вдавить" устройство в грунт.

Кроме того, как показывает опыт эксплуатации, при движении устройства в мягких сыпучих грунтах в силу их малой сопротивляемости каткам скорость проходки резко падает, что также снижает эффективность работы.

Еще один недостаток такого устройства — возможное появление эффекта "ввинчивания" раскатчика, т.е, вращение устройства вокруг своей оси, т.к. оно ничем не зафиксировано относительно грунта.

Наиболее целесообразно выполнение шнека в виде конического барабана и закрепленных нэ его поверхности режущих лопаток, размещенных наклонно к оси вала.

Наиболее близок к предлагаемому раскатчик, включающий вал, соединенный с электродвигателем, установленные на валу с эксцентриситетом катки, закрепленный на валу конусообразный наконечник со стабилизатором в виде ребер и размещенный между катками и наконечником и жестко

На фиг. 1 изображен общий вид раскат-чика; на фиг, 2 — узел !„на фиг. 1 (в разрезе); на фиг, 3 — разрез А — А на фиг, 2; на фиг. 4— разрез Б — Б на фиг. 2.

50 Раскатчик содержит вал 1, на котором с эксцентриситетом размещены катки 2. В зазоре между валом 1 и катками 2 установлены с эксцентриситетом опоры 3, а между собой катки 2 соединены эластичными муф55

45 связанный с валом шнек в виде конического барабана с закрепленными íà его поверхности наклонно к оси вала режущими лопатками (cM. авт. св. N. 1709031, кл. Е 02 F 5/18.

1990), В этом раскатчике не учтена необходимость работы в грунтах с различными физико-механическими свойствами и невозможность переналадки s процессе эксплуатации для получения максимальной производительности, т.е, максимальной скорости формирования скважины в каждом типе грунта, Цель изобретения — повышение эффективности работы раскэтчика за счет улучшения обкатки забоя в начальный период при работе в грунтах с различными физико-механическими свойствами.

Поставленная цель достигается тем, что раскатчик, включающий вал, соединенный с электродвигателем, установленные на валу с эксцентриситетомхатки, закрепленный на валу конусообразный наконечник со. стабилизатором в виде ребер и размещенный между катками и наконечником и жестко связанный с валом шнек,в виде конического барабана с закрепленными íà его поверхности наклонно к оси вала режущими лопатками, снабжен узлами поворота режущих лопаток в виде цилиндрических вставок с выступами и наружными поверхностями. причем конический барабан выполнен с углублениями и пазами в боковых стенках последних для размещения выступов цилиндрических вставок, а ребра стабилизатора выполнены по всей длине наконечника; при этом режущие лопатки закреплены на наружных поверхностях цилиндрических вставок.

Целесообразно также толщину ребра стабилизатора выполнить уменьшающейся от основания наконечника к его вершине и от поверхности наконечника к наружной кромке ребра, а выходную кромку ребра выполнить скошенной. тами 4. Вал 1 подсоединен через редуктор к ротору электродвигателя 5.

Раскатчик снабжен также наконечником 6 со стабилизатором, выполненным в виде ребер 7, а между наконечником 6 и первым по ходу движения катком 2 разме1773981

20

50 щен шнек, содержащий скрепленный с валом 1 конический барабан 8 и режущие лопатки 9; Питание электродвигателя осуществляется по кабелю 10.

На барабане 8 выполнены по его окружности углубления с пазами 11, в которые заведены выступы 12 цилиндрических вставок 13 узлов поворота режущих лопаток 9.

Раскатчик работает следующим образом.

В начальный момент под действием собственной массы раскатчика его наконечник 6 погружается в грунт, а после включения электродвигателя 5 через редуктор начинают вращаться вал 1 и соединенный с ним конический барабан 8 шнека, режущие лопатки 9 которого. заходя в зацепление с грунтом, проталкивают устройство в заданном направлении и подают разрыхленный грунт на первый по ходу движения каток 2.

При вращении вала 1 вместе с ним перемещаются по своим окружностям опоры .

3, закрепленные на валу 1 таким образом, что они создают эксцентриковое расположение катков 2 относительно оси вала 1.

Катки 2, контактируя с опорами 3, совершают колебательные движения, обкатывают грунт в забое, формируют скважину и вследствие своего винтообразного расположения относительно друг друга и оси вала 1 осуществляют прямую подачу устройства. Эластичные муфты 4, установленные между катками 2, препятствуют попаданию грунта внутрь устройства, а наличие стабилизатора на наконечнике 6 обеспечивает заданное направление движения устройства, При переходе с одного. типа грунта на другой цилиндрические вставки 13 извлекают из углублений в коническом барабане 8, разворачивают вокруг оси и вновь вставляют в углубления, тем самым устанавливая режущие лопатки 9 с оптимальным углом атаки для каждого типа грунта, Существенным отличием данного технического решения от прототипа является повышение эффективности работы раскатчика за счет улучшения условий формирования скважины с учетом различий в физикомеханических свойствах грунта путем изменяемой геометрии передней части предлагаемого устройства.

Введение в конструкцию узлов поворота режущих лопаток позволяет для каждого типа грунта установить оптимальный угол атаки при минимальном времени на переналадку, Установка ребер по всей длине наконечника позволяет более надежно зафиксировать раскатчик в грунте. а в состоянии с уменьшающимися по длине и высоте толщинами ребер, как и при выполнении выходной кромки каждого ребра скошенной,— создать оптимальную геометрию ребра, т.е. разместить стабилизатор на входном элементе раскатчика без заметного снижения способности наконечника погружаться в грунт до момента включения в работу шнека и конических катков.

Таким образом, конфигурация ребер улучшает условия вхождения наконечника в грунт по сравнению с прототипом.

Формула изобретения

1. Раскатчик, включающий вал, соединенный с электродвигателем, установленные на валу с эксцентриситетом катки, закрепленный на валу конусообразный наконечник со стабилизатором в виде ребер и размещенный между катками и наконечником и жестко связанный с валом шнек в виде конического барабана с закрепленными на его поверхности наклонно к оси вала режущими лопатками. о тл и ч а ю щи йс я тем, что, с целью повышения эффективности работы за счет улучшения обкатки забоя в начальный период при работе в грунтах с различными физико-механическими свойствами, он снабжен узлами поворота режущих лопаток B виде цилиндрических вставок с выступами и наружными поверхностями, причем барабан выполнен с углублениями и пазами в боковых стенках последних для размещения выступов цилиндрических вставок, а ребра стабилизатора выполнены по всей длине наконечника. при этом режущие лопатки закреплены на наружных поверхностях цилиндрических вставок.

2, Раскатчик по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем. что каждое из ребер стабилизатора выполнено со скошенной к конусообразному наконечнику кромкой, при этом толщина каждого ребра уменьшается от основания конусообразного наконечника к его вершине и от поверхности наконечника к кромке.

1773981

Составитель В.Петренко

Редактор Б.Федотов Техред М.Моргентал Корректор Н.Бучок

Заказ 3910 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101