Эжекторное грунтозаборное устройство

008068 Область изобретения Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано при подводной разработке грунтов землесосными снарядами. Уровень техники Известно эжекторное грунтозаборное устройство, включающее нагнетательный трубопровод, приемный трубопровод с гидромонитором и регулируемое кольцевое сопло. Устройство снабжено рабочей камерой с боковыми фиксаторами и эластичным пневмопоясом, который расположен между фиксаторами (патент РФ 894085, MПIK E 02F 3/88, опуб. 30.09.1994). Недостатком известного устройства является низкая эффективность работы, вызванная наличием регулируемого сопла, что существенно снижает КПД эжектора. Наиболее близким аналогом к заявляемому устройству является эжекторное грунтозаборное устройство с одной насадкой гидрорыхлителя, включающее корпус, крышку, соосно расположенные всасывающий патрубок и смесительную камеру, водоподводящий патрубок с нагнетательной камерой (а.с. СССР 1204683, кл. Е 02F 3/88, опуб. 15.01.1986). Известное устройство снабжено элементом регулирования напорной воды, установленным в гидрорыхлителе, и узлом регулирования подачи воды в зависимости от глубины разработки, установленным в нагнетательной камере и выполненным в виде подпружиненного штока, взаимодействующего с зубчатым колесом, на котором установлен рычаг с грузом, при этом шток с одной стороны связан с элементом регулирования расхода воды на эжектирование, а с другой через тягу - с элементом регулирования расхода напорной воды, выполненным в виде игольчатых клапанов. Недостатками известного эжекторного грунтозаборного устройства являются сложность конструкции, небольшая высота всасывания, а следовательно, и глубина разработки, обусловленные низкой эжектирующей способностью, все это отрицательно сказывается на производительности устройства. Сущность изобретения Задачей изобретения является повышение эффективности и экономичности работы устройства. Для достижения отмеченного выше технического результата в эжекторном грунтозаборном устройстве с насадкой гидрорыхлителя, включающем корпус, крышку, соосно расположенные всасывающий патрубок и смесительную камеру, водоподводящий патрубок с нагнетательной камерой, согласно заявляемому изобретению боковая поверхность всасывающего патрубка образует усеченный конус с углом между образующей конуса и его осью, равным 1-2, в смесительной камере установлены подряд два сменных защитных вкладыша, нагнетательная и смесительная камеры сообщены тороидальным каналом,выполненным в крышке, а крепление крышки к корпусу и всего устройства к трубопроводам осуществляется с помощью конусно-фланцевых соединений. Сущность заявляемого изобретения состоит в следующем. Пространство, ограниченное внутренней поверхностью смесительной камеры и боковой поверхностью всасывающего патрубка, в месте сопряжения последних образует кольцевое сопло, через которое в камеру смешения поступает вода, создавая при этом разрежение и всасывание пульпы. Экспериментально установлено, что в случае, если внешняя боковая поверхность всасывающего патрубка образует усеченный конус с углом между образующей конуса и его осью, равным 1-2, обеспечиваются оптимальные условия формирования потока воды, поступающей в смесительную камеру, и его прижима к стенкам смесительной камеры. При этом образуется защитный водяной слой, предохраняющий внутреннюю поверхность смесительной камеры от абразивного воздействия засасываемой пульпы. Эксперименты показали, что установка сменных защитных вкладышей в смесительной камере позволяет значительно продлить срок службы внутренней поверхности смесительной камеры, устранив ее абразивный износ. При этом установка подряд двух сменных вкладышей существенно повышает экономичность установки, так как позволяет осуществлять замену конкретного вкладыша, в большей степени подвергшегося износу. Защитные вкладыши могут быть выполнены из любого достаточно прочного материала, как, например, сталь, чугун, капрон и др. При установке вкладышей следует предусмотреть небольшой продольный натяг. Выполнение в крышке тороподобного канала обеспечивает необходимое изменение направления потока воды, поступающей из нагнетательной в смесительную камеру с наименьшими энергетическими потерями. Использование в качестве элемента крепления конусно-фланцевого соединения, в котором фланцы скреплены не болтами, а конусным хомутом, позволяет быстро осуществлять замену защитных вкладышей. Отмеченная выше совокупность признаков, таким образом, позволяет существенно повысить эффективность и снизить себестоимость работы устройства. Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором схематично изображено эжекторное грунтозаборное устройство, продольный разрез. Эжекторное грунтозаборное устройство включает корпус 1, крышку 2, соосно расположенные всасывающий патрубок 3 и смесительную камеру 4, водоподводящий патрубок 5 с нагнетательной камерой 6. Пространство, ограниченное стенкой смесительной камеры 4 и всасывающим патрубком 3, образует кольцевое сопло 7. В смесительной камере 4 установлены подряд два сменных защитных вкладыша 8.-1 008068 Крышка 2 крепится к корпусу 1 с помощью конусно-фланцевого соединения 9. Снизу эжекторного грунтозаборного устройства расположена насадка гидрорыхлителя 10, а само устройство крепится к трубопроводам (водоподводящему и пульпоотводящему) с помощью конусно-фланцевых соединений 11. Устройство работает следующим образом. С корпуса землесосного снаряда устройство опускается на дно водоема, подлежащего разработке. Напорная вода из насоса поступает в гидрорыхлитель 10 и струя воды из гидрорыхлителя размывает грунт в забое. При этом создается пульпа, которая засасывается эжектором. Вода для эжектора подается через водоподводящий патрубок 5 в нагнетательную камеру 6. Из камеры 6 через кольцевое сопло 7 вода попадает в смесительную камеру 4, при этом создается разрежение и пульпа из забоя через всасывающий патрубок 3 поступает в смесительную камеру 4, а затем попадает в транспортный трубопровод. Использование конусно-фланцевых соединений 9 и 11 позволяет при смене защитных вкладышей быстро разобрать и собрать устройство. Таким образом, заявляемая конструкция позволяет, снизив стоимость самого эжектора, повысить эффективность его работы по забору грунта, что даст возможность земснаряду, использующему данное эжекторное грунтозаборное устройство, отрабатывать месторождения до глубины более 30 м и увеличить его производительность и экономическую эффективность. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Эжекторное грунтозаборное устройство с насадкой гидрорыхлителя, включающее корпус, крышку,соосно расположенные всасывающий патрубок и смесительную камеру с вкладышами, водоподводящий патрубок с нагнетательной камерой, отличающееся тем, что внешняя боковая поверхность всасывающего патрубка образует усеченный конус, обращенный большим основанием в сторону смесительной камеры, с углом между образующей конуса и его осью, равным 1-2, в смесительной камере вкладыши установлены с небольшим продольным натягом для исключения нарушения целостности защитной струи,нагнетательная и смесительная камеры сообщены тороподобным каналом, выполненным в крышке, а крепление крышки к корпусу и всего устройства к трубопроводам осуществляется с помощью конуснофланцевых соединений.