Устройство и работа агрегата
Оборудование агрегата (рис.5.13) установлено на шасси 1 автомобиля повышенной проходимости КрАЗ-255Б. Агрегат состоит из следующих основных узлов:
-цистерны;
-компрессора;
-водоподающего насоса;
-силовой передачи;
-манифольда;
-системы разгрузки;
-поста управления.
Агрегат работает следующим образом При включении компрессора 4 воздух через влагомас-лоотделитель поступает под аэроднище цистерны 6, проходит через хлопчатобумажную ткань, аэрирует сыпучий материал и создает давление в цистерне. Аэрированный материал стекает по аэроднищам к разгрузочному люку, где подхватывается струей воздуха, поступающего через продувочный патрубок и транспортируется по разгрузочной трубе в сепаратор. В сепараторе сыпучий материал отделяется от воздуха и по тканевому рукаву попадает в воронку смесительного устройства, где смешивается со струей воды, подаваемой под давлением. Готовый тампонажный раствор по сливной трубе стекает в приемный бачок цементосмесительного агрегата.
Конструкция агрегата позволяет регулировать расход сыпучего материала изменением сечения разгрузочной трубы (с помощью заслонки). Благодаря этому представляется возможность приготовления раствора различной плотности и с различным темпом. Стабильность удельного веса раствора обеспечивается путем поддержки постоянного уровня сыпучего материала в воронке смесительного устройства при постоянном расходе воды.
Управление механизмами агрегата идет с поста управления 7.
Рис.5.13. Смесительный агрегат ЗАС-30
1-шасси автомобиля КрАЗ-255Б,2-коробка отбора мощности, 3-загрузочное устройство, 4-компрессор, 5-насос 4К-6, 6-цистерна, 7-пост управления, 8- смесительное устройство с сепаратором
Устройство н работа основных узлов агрегата
Цистерна
Цистерна 5 (рис.5.14) эллиптического сечения, с двумя аэроднищами и вваренным в заднее днище сепаратором для деаэрации разгруженного цемента. Аэроднище представляет собой корыто, образованное двумя подкосами 6 и кордной тканью 8, которая опирается на штампованную решетку 7. Под эту решетку от компрессора 2 подводится воздух, который проходит через кордную ткань и аэрирует цемент; наличие уклона цистерны к горизонту позволяет аэрированному цементу "стекать" к двум разгрузочным патрубкам 9, прикрепленным к задней нижней части цистерны.
На каждом разгрузочном патрубке установлена заслонка 10, служащая для перекрытия потока цемента после завершения работы, когда необходимо продуть разгрузочные линии, идущие к сепаратору.
На разгрузочных патрубках предусмотрены быстро-съемные соединения, прикрепив к которым разгрузочные шланги, можно подавать цемент из цистерны, минуя сепаратор, в другую емкость.
Сепаратор 8 (см.рис.5.13) - сосуд цилиндрической формы с двумя тангенциальными вводами в верхней цилиндрической части для аэрированного цемента, центральным отверстием в крышке для вывода воздуха и нижним выходом для цемента. Нижняя часть сепаратора на машинах первой конструкции была снабжена полухомутом для крепления гидровакуумного смесительного устройства. В последних моделях агрегатов имеется подвижная приемная воронка, укрепленная на шарнирах, в которую поступает цемент, выходящий из сепаратора. Наличие приемной воронки позволяет поддерживать определенный уровень цемента в ней, что способствует получению более стабильного по плотности раствора.
К сепаратору
В аэроднище
К разгрузочным патрубкам
Рис.5.14. Схема пневмозагрузки агрегата
1-воздушные фильтры, 2-компрессор, 3-водомаслоотделитель, 4-предохра-нительный клапан, 5-цистерна,6-подкосы, 7-решетка, 8-кордная ткань, 9-разгрузочные патрубки, 10-заслонка, 11-пневморедуктор
Для наблюдения за уровнем цемента в сепараторе имеются продольные окна из органического текла и люки для очистки внутренних поверхностей.
Для придания цистерне жесткости внутри приварены связи, в верхней части цистерны имеются два люка с откидными крышками. По окончании работы для выпуска воздуха из емкости в верхней ее части установлен патрубок с навинченным краном. Цистерна крепится к лонжеронам автомобиля.
Пневмосистема
Состоит из компрессора, влагомаслоотделителя, предохранительного клапана, трубопроводов.
Компрессор, в свою очередь, состоит из корпуса с эксцентрично расположенным в нем ротором с радиальными пазами, в которых находятся лопатки. При вращении ротора лопатки прижимаются к стенке корпуса под действием центробежной силы. Для охлаждения компрессора на роторе закреплен вентилятор.
В средней части корпуса в противоположных направлениях расположены приемное и выкидное отверстия. К приемному отверстию прикреплен приемный патрубок с двумя воздушными фильтрами 1 (см.рис.5.14) от двигателя ЯАЗ, к выкидному - водомаслоотделитель 3, в верхней части которого установлен предохранительный клапан 4, отрегулированный на давление 0,1 МПа, а в нижней - кран для слива конденсата. Давление в цистерне не должно превышать 0,06 Мпа, поэтому на линии, соединяющей раздающий коллектор компрессора и аэроднища, устанавливается предохранительный клапан, отрегулированный на давление 0,06 МПа.
Скорость разгрузки цемента из цистерны регулируется изменением расхода воздуха при помощи специального вентиля, установленного на пульте. Здесь же установлен манометр для контроля давления воздуха.
После водомаслоотделителя сжатый воздух направляется в ресивер, откуда выходит в напорный коллектор. Из коллектора часть воздуха через проходной кран на посту управления подается в аэроднища цистерны, а оставшаяся часть воздуха идет в пневморедуктор 11.
На коллекторе также предусмотрен отвод с проходным краном для раздачи сжатого воздуха на сторону. Пневморедуктор (см.рис.5.15), представляет корпус 7, в котором заключен тарельчатый клапан 8, прижимающийся к седлу пружиной 6 и упирающийся штоком 5 в эластичную мембрану 4. На последнюю, в свою очередь, также действует пружина 3, усилие которой можно изменить, вращая маховик 1, связанный с резьбовым штоком 2. Так как шток может только вращаться, то гайка 9, перемещаясь вдоль оси штока, изменяет деформацию этой пружины. Последняя, воздействуя через мембрану 4 на шток клапана 5, открывает его. В зависимости от деформации пружины меняется высота подъема клапана и, следовательно, давление после клапана.
Пневморедуктором можно менять давление аэрирующего воздуха, для чего установлен проходной кран между выходной линией пневморедуктора и линией воздуха в аэроднище.
Рис.5.15. Пневморедуктор
1-маховик, 2,5-штоки, 3,6-пружины, 4-мембрана, 7-корпус, 8-тарельчатый клапан, 9-гайка
Коробка отбора мощности
Предназначена для передачи крутящего момента от раздаточной коробки автомобиля компрессору.
Коробка отбора мощности (рис.5.16) - трехвальная, с общим передаточным числом i=1, устанавливается на раздаточную коробку автомобиля. От коробки отбора мощности карданным валом приводится и водоподающий насос. Шестерня 2 коробки надета на промежуточный вал на шпонке и постоянно находится в зацеплении с шестерней раздаточной коробки автомобиля. Шестерня 3 находится в постоянном зацеплении с шестерней 2, шестерни 3 свободно посажены на выводные валы на подшипниках качения. Торцы шестерен имеют внутреннее зубчатое зацепление, в которое входит в рабочем положении зубчатая муфта 6. Зубчатая муфта может перемещаться от пневмоцилиндра через шток и вилку включения муфты.
Муфты включаются при подаче воздуха в пневмоцилиндры, при этом зубчатая муфта входит в зацепление с шестерней 3 и вращение передается на выводной вал. При прекращении подачи воздуха в пневмоцилиндр его шток под действием пружины возвращается в исходное положение, выводит из зацепления зубчатую муфту и вращение выводного вала прекращается. Приводы компрессора и водяного насоса аналогичны. Питание воздухом пневмоцилиндров осуществляется от ресивера автомобиля при помощи пробковых кранов, установленных на посту.
Смесительное устройство
Смесительное устройство вакуумно-гидравлического типа расположено под сепаратором и состоит из воронки, гидроваккумного смесителя и сливной трубы. Смеситель крепится к нижней части воронки. Для изменения расхода воды и плотности приготавливаемого раствора в комплекте смесительного устройства предусмотрен набор штуцеров диаметрами 12, 15 и 18 мм.
Для более тонкой регулировки плотности раствора на смесителе предусмотрена обводная труба с пробковым краном.
Загрузочное устройство
Предназначено для механизированной загрузки цистерны агрегата сыпучим материалом. Оно расположено за кабиной автомобиля и состоит из бункера, загрузочной воронки, загрузочного клапана, аэроднища, воздухораспределительного крана, пневмоцилиндра, привода загрузочного клапана, разгрузочной трубы, крана включения привода загрузочного клапана.
Рис.5.16. Коробка отбора мощности
1-промежуточный вал, 2,3-шестерни, 4- пневмоцилиндр; 5-выводной вал, 6-зубчатая муфта
При загрузке агрегата сыпучим материалом разгрузочная труба соединяется с помощью гибкого шланга с цистерной агрегата. Подача сыпучего материала, загружаемого через воронку, осуществляется сжатым воздухом, подаваемым от ротационного компрессора агрегата через воздухораспределительный кран. Подача воздуха в пневмоцилиндр привода загрузочного клапана осуществляется от тормозной системы автомобиля через трехходовой кран, рычаг которого расположен под козырьком загрузочной воронки. При нажатии на этот рычаг трехходовой кран сообщает полость цилиндра с воздушной системой автомобиля: шток цилиндра воздействует на загрузочный клапан, закрывает его и герметизирует бункер с загруженным в него сыпучим материалом. Одновременно рычаг загрузочного клапана воздействует на воздухораспределительный кран и тот, в свою очередь, сообщает полость бункера с напорной линией ротационного компрессора. Проходя через аэроднище, воздух аэрирует находящийся в бункере сыпучий материал и создает внутри бункера давление, под действием которого сыпучий материал вытесняется в цистерну агрегата. Одновременно, с целью исключения возможности создания пробок в трубопроводе, часть воздуха подается в разгрузочную трубу на продувку.
При прекращении подачи воздуха в цилиндр привода загрузочного клапана, шток цилиндра под действием пружины возвращается в исходное положение. Одновременно распределительный клапан прерывает подачу воздуха в бункер и сообщает его полость с атмосферой. Под действием собственного веса загрузочный клапан открывается и бункер загружается следующей порцией сыпучего материала.
Для контроля за давлением в пневмосистеме и в цистерне агрегата на панели пульта предусмотрены манометры, установленные над рукояткой крана включения компрессора. Там же находится указатель тахометра компрессора. Кроме того, на панели пульта имеются включатели фар для освещения смесительного и загрузочного устройств, а также включатели ламп освещения панели пульта
Водоподающий насос
Водоподающий центробежный насос 4К-6 (см.гл.II рис.2.32) вместе с редуктором крепится к монтажной раме агрегата.
В корпусе редуктора на шарикоподшипниках установлены ведущий и ведомый валы. Шестерни редуктора расположены между опорами. На консоли ведомого вала насажено рабочее колесо насоса. Для разделения областей низкого и высокого давлений в рабочей полости насоса имеется уплотнение, образуемое кольцевыми выступами на рабочем колесе и сменными уплотняющими кольцами, одно из которых запрессовано в расточку спирального корпуса, другое - в расточку всасывающего патрубка.
Сальники насоса - отдельные кольца хлопчатобумажного пропитанного шнура, смещенные разрезами на 120 градусов относительно друг друга. Сжимающее усилие при затяжке гаек на уплотнение передается через грундбуксу. Между кольцами набивки установлена кольцевая камера, к которой из напорной полости спирального корпуса подводится рабочая жидкость для создания гидравлического затвора. Чтобы предотвратить износ вала, в месте работы сальниковой набивки установлена сменная защитная втулка.
К приемному фланцу насоса подведен трубопровод диаметром 100 мм, к нагнетательному - трубопровод диаметром 60 мм. Трубопроводы проложены вдоль левого лонжерона автомобиля и выведены в хвостовую часть агрегата. На приемной линии насоса установлен фильтр. Нагнетательная линия соединяется рукавом со смесительным устройством, приемная - с приемным патрубком цементировочного агрегата. Подача насоса регулируется вентилем, установленным на перепускной линии.
Система управления агрегатом
Пульт управления 7 (рис.5.13) расположен в задней части агрегата. Он оснащен мановакуумметрами, позволяющими контролировать разрежение и давление в цистерне (аэроднищах); лампой освещения приборов; манометром для контроля давления затворения, развиваемого водяным насосом; тахометром для контроля частоты вращения вала компрессора; рукоятками включения компрессора и центробежного насоса; тумблером включения приборов освещения; кнопкой выключения сцепления и рукояткой сектора акселератора двигателя.
Агрегат может транспортировать 7т цемента и на месте проведения работы у скважины догружаться до 20 т.