Грунтомониторы

Грунтомониторы

При открытом способе производства земляных работ грунт разрабатывают гидромониторами — устройствами, превращающими потенциальную энергию подведенного с большим напором потока воды в кинетическую. Это достигается созданием в гидромониторе напора перед копусопдальным насадком, образованием компактной струп, вылетающей с большой скоростью и обладающей громадной разрушительной сплои.

Конструкция гидромонитора должна быть простой, герметичной, прочной, легко разбираться, быть удобной для технического обслуживания; иметь минимальную массу, облегчающую процесс передвижки гидромонитора в забое. Кроме того, она должна обеспечивать компактную струю, минимальные гидравлические потери; легкость вращения в шарнирах и иметь систему дистанционного управления.
Наиболее широко распространен гидромонитор ГМН-250С производительностью до 1 500 1 700 мУч при давлении перед насадком 15 кг/ем2. По принятой системе маркировки цифра 250 показывает условный диаметр входного патрубка (мм), П — тип уплотнений (сальниковое), ГМ — гидромонитор, 11 — сокращенное название организации разработника конструкции.

Нижнее неподвижное колено диаметром 250 мм имеет на входе фланец для подключения к разводящему водоводу и внизу приварной кронштейн для крепления гидромонитора к салазкам или опорному брусу. В верхней части колена приварено стальное кольцо с резьбой для крепления сальниковой коробки вертикального шарнира. Шарнир соединяет нижнее колено с верхним подвижным коленом, которое шарниром поворота ствола в вертикальной плоскости соединено со стволом. Ствол оканчивается сменным насадком, закрепленным па стволе накидной гайкой.

Верхнее колено выполнено с переменным диаметром, на выходе он равен 200 мм. В этом месте к колену приварены полый шар для шарнирного сочленения со стволом и кронштейн 10 для крепления ствола.

Все узлы гидромонитора ГМП-250 сварные из стальных штампованных и литых деталей, что позволило сократить его массу. Вертикальный шарнир обеспечивает поворот подвижной пасти гидромонитора на 360°. Он состоит из сальниковой коробки, навинченной па резьбу нижнего колена и застопоренной винтом, упорного шарикоподшипника, передающего осевое усилие от разъемной обоймы па выступ сальниковой коробки. Уплотнение вертикального шарнира сальниковое. Нажимное кольцо сальника затягивается гайками на шпильках, ввернутых в тело сальниковой коробки. Коробка имеет выточку, в которую входит выступ разъемной обоймы, предотвращающий опускание сальниковой коробки при снятии болтов. Фланец верхнего колена этими болтами прикреплен к сальниковой коробке.

Ствол гидромонитора конической формы, свальцован из листовой стали и сварен. Диаметр выходного конца ствола 105 мм, к нему приварено стальное кольцо с резьбой для накидной гайки. Внутри ствола приварены шесть направляющих ребер толщиной 2 мм, расположенных двумя последовательными группами по три в каждой. Причем одна группа повернута относительно другой на угол 50°. Эти ребра, как и ребро, установленное вертикально в верхнем поворотном колене, препятствуют вращению потока воды и способствуют формированию компактной струи.

К уширенной части ствола приварено стальное кольцо, являющееся сальниковой коробкой уплотнения горизонтального шарнира. Кольцо имеет гнезда для двух соединительных пальцев, которые проходят через проушины кронштейна верхнего колена и воспринимают осевые усилия, возникающие при работе гидромонитора. Для уменьшения сил трения в проушины запрессованы втулки из антифрикционного чугуна. Нажимное кольцо сальника затягивается болтами. Шарнир позволяет поднимать и опускать ствол на угол 27° к горизонту. Гидромонитор снабжен пятью насадками диаметром 50, 60, 70, 90, 100 мм.

Гидромониторы ГМН-250С оборудованы дистанционным управлением. Для перемещения ствола в вертикальной и горизонтальной плоскостях на гидромониторе установлены два червячных редуктора. Червячное колесо (венец) закреплено на подвижном верхнем колене гидромонитора, а червяк — на кронштейнах, приваренных к неподвижной части вертикального шарнира. Оба редуктора снабжены индивидуальными электроприводами, которыми управляют с пульта управления забойной землесосной установкой.

При работе землесосных установок с грунтонасосами 20Р-11, 20Гру-8 или двух спаренных установок ЗГМ-350, ЗГМ-2М, 16Гру-8 применяют гидромониторы большей производительности и с повышенным давлением воды, например ГМДУ-300 с электромеханическим приводом и дистанционным управлением.

На металлических санях укреплено нижнее колено гидромонитора. С помощью вертикального шарнира, обеспечивающего поворот ствола гидромонитора в горизонтальной плоскости: па 360°, нижнее колено соединено с верхним коленом. Для уменьшения трепни в шарнире установлено два роликовых конических подшипника К), а для обеспечения герметичности установлены манжеты II. Колено с помощью шарового сочленения и шарнира соединено со стволом. К стволу на его выходном конце приварено стальное кольцо с резьбой для крепления сменных насадков. Ствол выполнен из цельнотянутой толстостенной трубы. Внутри ствола стоят ребра — успокоители, как и у гидромонитора ГМН-250С.

Для поворота ствола в горизонтальной плоскости на отдельном постаменте смонтирован привод, состоящий из электродвигателя и цилиндрического редуктора. Выходной вал цилиндрического редуктора соединен муфтой с червяком червячного колеса. Для перемещения ствола в вертикальной плоскости на верхнем колене гидромонитора смонтирован винтовой привод.

Гидромонитор ГМДУ-300 может работать при напоре перед насадком до 300 м, комплектуется он четырьмя сменными насадками диаметром 100, 115, 125 и 140. При установке насадка диаметром 140 мм производительность гидромонитора при напоре 300 м составляет около 4 000 м3/ч.

Скорость перемещения ствола в горизонтальной плоскости 0,6, в вертикальной — 0,25 об/мин, т. е. за 35 с ствол может быть перемещен из верхнего положения в нижнее, или наоборот. Управляют работой гидромонитора дистанционно с пульта управления забойной установкой.