Корпусной грунтопровод – одна из основных частей земснаряда, которая подвергается наиболее интенсивному гидроабразивному износу. По этой причине простои земснарядов в навигационном периоде составляют 5–10%. Затраты на навигационный ремонт достигают 15–20% от стоимости текущего и среднего ремонта.
При проектировании корпусных грунтопроводов мы на первое место ставим такие характеристики, как надежность и долговечность.
Применение новых полимерных материалов и расположение их в конструкции позволяет увеличить срок службы по гидроабразивному износу в 5–8 раз по сравнению с корпусными грунтопроводами из стальных труб при тех же условиях.
Корпусные грунтопроводы земснаряда делятся на всасывающие и напорные.
Всасывающие грунтопроводы предназначены для всасывания гидросмесей в ин-тервале температур до +50 0С и обеспечивают устойчивую работу при разряжении до 600 мм рт.ст. без потери всасывающей трубой формы или отслоения внутреннего защитного слоя.
Гибкость всасывающего грунтопровода позволяет опускать раму грунтозаборного устройства на 600-900 по вертикали (рис. 1).
Рис. 1
В настоящее время конструкция всасывающих труб претерпела изменения – усилена внутренняя камера, позволяющая увеличить срок службы при кавинтационных. явлениях, изменен способ навивки проволочной спирали. Возможна навивка двух спиралей и установка распорных колец. Проведенные изменения увеличили монолитность и герме-тичность изделия. Увеличение эластичности всасывающего грунтопровода уменьшило вероятность забивки его крупными камнями, корнями растений и т.д., снижая тем самым возможные срывы в работе землесоса.
Наличие «гофр» на всасывающем грунтопроводе (рис.2, 3) способствует предот-вращению деформации фланцевых соединений от осевых усилий и не нуждается в установке сальниковых осевых компенсаторов.
Рис. 2
Рис. 3
Напорный корпусной грунтопровод соединяет напорный патрубок грунтового насоса с плавучим грунтопроводом (рис. 4).
Рис. 4 Корпусной пульпопровод земснаряда.
1 – кормовой шарнир, 2 – вертикальный патрубок, 3 – отвод, 4 – верхняя труба, 5 – отвод,
6 – грунтовый насос
Этот участок грунтопровода, особенно отводы, наиболее подвержен гидроабразивному износу. Величина шума внутри машинного зала достигает 90 и более децибел. Фирма «Рассвет-К» изготавливает корпусной грунтопровод по чертежам заказчика, исходя из возможностей машинного зала земснаряда, делая усиление отводов в местах наиболее подверженных гидроабразивному износу (Рис.5), что в несколько раз увеличивает долго-вечность изделия с сохранением эксплуатационных показателей, а стойкость к гидроабра-зивному износу увеличивается, как было уже сказано в 5-8 раз. Снижается шум в машин-ном зале до допустимого.
Рис.5
Для обеспечения герметичности, снижения потерь напора на трение, число фланцевых соединений сведено к минимуму. Фланцевые соединения не требуют установки каких –либо прокладок. Исполнение фланцевых соединений может быть различным. В последнее время наибольшим спросом пользуются грунтопроводы с вращающимися фланцами (Рис.1). Минимальное число фланцевых соединений, использование для внутренних поверхностей корпусных грунтопроводов полимерных материалов снижает гидравлическое сопротивление на 5-7 %. Технология производства отводов позволяет нам изготавливать корпусные грунтопроводы с любыми углами изгиба. Эластичные отводы изготавливается на давление до 1Мпа, с износостойкой внутренней камерой диаметром от 219 до 530 мм.
Эластичность конструкционных материалов, используемых при изготовлении корпусных напорных грунтопроводов, позволяет осуществлять их прокладку по оптимальным траек-ториям. Снижая количество фланцевых соединений и используя оптимальную траекторию прокладки грунтопровода мы снижаем потери напора на трение.
Для крепления или подвески напорных корпусных грунтопроводов в машинном зале, на наружной поверхности эластичных труб устанавливаются специальные кольца, имеющие крепежные узлы. Места установки и количество колец согласовываются с заказчиком.
Масса корпусных грунтопроводов из полимерных материалов в четыре раза меньше стальных, это качество значительно упрощает проведение ремонтных работ и в целом снижает эксплуатационные расходы.
Шаровые соединения,
Металлическое шаровое соединение состоит из неподвижной и подвижной частей. Принципиальная схема такого соединения приведена на рис. 12. Неподвижная часть 1, имеющая форму полушара, с ребрами жесткости 2 прикреплена фланцем 2 к фланцу 5 патрубка грунтопровода корпуса так, что между фланцами находится стенка корпуса 4. Неподвижная часть соединения прикреплена к стенкам прореза корпуса, усиленному накладками 6.
Подвижная часть соединения 7, представляющая собой поверхность шара, входит в неподвижную шаровую часть. В горизонтальной плоскости, проходящей через центр вращения, подвижной части, имеются кронштейны 8 с подшипниками 9, охватывающими цапфы 10, относительно которых поворачивается подвижная шаровая часть, соединяемая фланцами со всасывающей трубой 11. Для предотвращения просасывания воздуха между шаровыми поверхностями имеется уплотнение в виде кожаного манжета, сальника, резиновой пустотелой камеры (надуваемой воздухом) и др. При подъеме и опускании всасывающей трубы шаровые поверхности скользят одна по другой. Шаровое соединение периодически осматривают, устраняя обнаруживаемые прососы воздуха.
Корпусный грунтопровод подводит грунтовую смесь от гибкого соединения всасывающей трубы до входного отверстия грунтового насоса.
Корпусный всасывающий грунтопровод обычно состоит из сальника и трубы. Сальник предназначен для амортизации усилий, возникающих во всасывающей трубе при работе землесоса, чтобы эти усилия не нарушали нормальную работу главного двигателя.
Напорная часть корпусного грунтопровода начинается от выкидного патрубка грунтового насоса и заканчивается в месте присоединения к ней плавучего грунтопровода. На современных землесосах напорный грунтопровод проходит над палубной надстройкой (см. рис. 2). Около выкидного патрубка грунтового насоса грунтопровод вертикален; над надстройкой он горизонтален, а в кормовой части землесоса плавно опускается, заканчиваясь патрубком, к которому присоединяют плавучий грунтопровод.
Рис. 12. Металлическое шаровое соединение:
1 — неподвижная часть; 2 — ребра жесткости; 3 — фланец соединения; 4 — стенка корпуса; 5 — фланец корпусного патрубка; 6 — накладки стенки прореза корпуса; 7 — подвижная часть соединения; 8 — кронштейны; 9 — подшипники; 10 — цапфы; 11 — всасывающая
Плавучую часть грунтопровода для увеличения угла поворота присоединяют к патрубку корпуса двумя металлическими шаровыми соединениями (рис. 13). Конструкции соединений аналогичны тем, которые устанавливают между отдельными трубами плавучего грунтопровода. Существуют и другие конструкции рассматриваемого соединения.
Плавучая часть грунтопровода состоит из труб, уложенных на понтонах в виде спаренных цилиндров, шарнирно соединенных между собой. Отдельные звенья грунтопровода соединяют гибкими устройствами.
Звено плавучего грунтопровода показано на рис. 14. Грунтовые трубы 10 — сварные или клепанные из листовой стали толщиной 4—5 мм. Для прикрепления гибких соединений к концам труб приваривают фланцы, соединяемые с фланцами 2 шаровых соединений 11. Для очистки грунтопровода от грунта и камней предназначены люки 6 с крышками, удерживаемыми болтами или барашками. Под люковыми крышками имеются резиновые прокладки. Трубы укладывают на спаренные понтоны 1, соединенные дышлами 3, усиленными угольниками. Для откачки воды из понтонов и окраски их внутренней поверхности установлены люки 8, закрываемые крышками на болтах. Грунтовые трубы кладут на подушки, прикрепляя их стальными хомутами, которые стягивают болтами. Смежные понтоны соединяют между собой штырями 4, пропускаемыми через отверстия в дышлах 3, прикрепленных к понтонам между бочками. Для предотвращения чрезмерно крутых поворотов, при которых могут повреждаться гибкие соединения, устанавливают цепи, присоединяемые по бокам понтонов к уголкам 5.
Расчет диаметра.
