Водяной ледорез для приготовления прорезей в ледяных образованиях

Водяной ледорез для приготовления прорезей в ледяных образованиях

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к устройствам ледотехники и предназначено для резания льда при работах по изготовлению майн во льду, исследования ледников и нагромождений морского льда - торосов и стамух, извлечения вмороженных в лед материалов и оборудования и других подобных работах, связанных с разрушением льда.

Известны устройства для парового и водяного резания льда [1-8]. Все они в той или иной степени эффективно используются для приготовления прорезей в однородном льду. Однако в случае приготовления прорезей в таких ледяных образованиях, как торосы и стамухи, которые представляют собой нагромождения битого льда с внутренними пустотами между блоками льда, их эффективность снижается за счет нерационального использования тепловой энергии. Может происходить перегрев электротепловых устройств и выход их из строя.

Наиболее близким принятым за прототип является водяной ледорез Морева и др. [4], в котором пар или горячая вода по шлангу подаются к подводящей трубе ледореза и через нее в корпус ледореза, откуда через форсунки подаются в забой, где протаивают ряд лунок. Эти лунки, соединяясь, образуют щель во льду, в которую погружается ледорез. При этом направляющие, расположенные по краям ледореза, обеспечивают фиксирование его положения, а также непрерывную прорезь во льду без подводных перемычек.

Недостатки прототипа заключаются в том, что:

1. Во время резания деформированного льда в некоторых случаях имеет место зависание устройства на боковых стенках корпуса;

2. Опускание ледореза производится на одной подводящей трубе, а направляющие штанги имеют ограниченную длину, что при проходе льда разной пористости приводит к искривлению прорези, а в случае попадания ледореза в крупную полость или выхода в море возможен разворот (закручивание) корпуса. Это потребует значительных затрат времени и усилий на извлечение ледореза на поверхность или может привести к его потере.

Цель изобретения - повышение надежности устройства.

Технический результат достигается устранением зависания, скручивания и реализуется следующими мероприятиями:

1) корпус устройства выполнен полым прямоугольного сечения и в нижней части боковых стенок корпуса сделаны вертикальные пазы с уменьшающейся вверх глубиной и шириной, в которых расплавляется нерасплавленный струями воды и оставшийся на стенках прорези лед;

2) на верхней кромке корпуса заменены центральная подводящая труба и короткие боковые направляющие штанги на две направляющие трубы, которые одновременно используются как подводящие;

3) в состав устройства внесена стягивающая труба, размещенная на верхних концах направляющих, по которой подается подогретая вода в направляющие трубы.

В качестве теплоносителя выбрана вода, забираемая из лунки во льду и подаваемая в водоподогреватель, работающий на дизельном топливе и размещенный на санях, где она нагревается и затем поступает в ледорез.

На фигурах 1-4 показано устройство ледореза. Корпус ледореза 1 полый прямоугольного сечения во избежание зависания ледореза на боковых стенках. На торцах корпуса 1 приварены втулки 2 с внутренней резьбой на концах, сообщающиеся с полостью корпуса. Взамен направляющих штанг в верхней части боковых втулок 2 установлены две направляющие и одновременно подводящие трубы 3. Верхние концы подводящих труб 3 жестко соединены поперечной стягивающей трубой 4, через которую в направляющие трубы 3 и далее в корпус 1 ледореза подается горячая вода. На нижней кромке корпуса 1 сделан ряд резьбовых отверстий, оси которых параллельны осям втулок 2, для установки форсунок 5. Между этими отверстиями в нижней части боковых стенок корпуса 1 сделаны вертикальные пазы 6 с уменьшающейся вверх глубиной и шириной, в которые попадает и там расплавляется выступающий на стенках прорези лед. Тем самым обеспечивается плавное движение ледореза и формирование ровной стенки прорези. Теплопередача от воды через стенки направляющих труб 3 невелика, но достаточна для обеспечения их свободного прохода в образующихся скважинах. В нижней части боковых втулок 2 устанавливаются при первом резе две форсунки 7 для формирования по краям прорези двух скважин. При втором и последующих резах устанавливается одна направляющая штанга 8 для предотвращения отклонения ледореза и обеспечения непрерывной прорези во льду и одна форсунка 7 для формирования следующей скважины, в которую будет установлена направляющая штанга 8 в следующем резе. Работа устройства при первом резе показана на фиг. 5, при втором и последующих резах - на фиг. 6.

Жесткое соединение корпуса 1, направляющих труб 3 и поперечной стягивающей трубы 4 образует прочную конструкцию (рамку), позволяющую контролировать и обеспечивать заданное направление резания льда, в том числе деформированного. Исключается возможность разворота ледореза при выходе его в море и обширную полость.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Дугарцыренов А.В., Капустин А.А., Брук М.Л., Шарков И.Н. Устройство для резки льда. Патент на изобретение №1763819 от 23.09.1992.

2. Дугарцыренов А.В., Селеверстов В.Б., Брук М.Л., Татаринов В.М. Установка для резки льда. Патент на изобретение №1599631 от 15.11.1988.

3. Морев В.А. Судовое устройство для разрушения льда. Авторское свидетельство №844465, 1981, БИ №25.

4. Морев В.А., Тоскин В.В., Печников Ю.Е., Яковлев В.М., Маневский Л.Н. Судовое устройство для разрушения льда. Авторское свидетельство №1390963, 1987.

5. Проняев В.П., Кривощеков Ю.В., Татарников А.В. Устройство для заготовки блоков льда. Патент на изобретение №1781518 от 27.07.1990.

6. Третьяков Г.В. Паровой резак для льда. Патент на изобретение №138256 от 11.11.1960.

7. Халидов Г.Ю., Халидов У.Г. Ледорез тепловой. Патент на изобретение №2148760 от 03.12.1998.

8. Халидов Г.Ю., Халидов У.Г. Ледорез электрический. Патент на изобретение №2148759 от 03.12.1998.

Устройство для резания льда горячей водой, содержащее полый корпус, на торцах которого установлены втулки с внутренней резьбой, сообщающиеся с полостью корпуса, на нижней кромке которого сделан ряд отверстий для установки форсунок, оси которых параллельны осям боковых втулок, на нижней части боковых втулок в начале работы устанавливаются две форсунки, при последующей работе устанавливается одна форсунка и одна направляющая штанга, отличающееся тем, что корпус выполнен прямоугольного сечения и на нижней части боковых стенок корпуса между отверстиями сделан ряд вертикальных пазов с уменьшающейся вверх глубиной и шириной, что обеспечивает формирование ровных стенок прорези, а в верхней части боковых втулок установлены трубы, одновременно используемые как направляющие и подводящие, причем верхние концы труб жестко соединены между собой поперечной трубой, по которой горячая вода подается в направляющие трубы и далее в корпус устройства.