Установка для подъема полезных ископаемых со дна океана

 

(19) КЦ (11) (51) 5 Е11С О 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

ЬЭ (Р

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 49З9407/0З (22) 2705.91 (46) 15.12.93 Бюл. Иа 45-46 (7t) Центральный научно-исследовательский геологоразведочный институт цветных и благородных металлов (72) Глухов Ю.В. Киселев В.М„Лукьянчиков Н.Н. Лубенцова Л.M. (73) Глухов Юрий Владимирович; Киселев Виктор

Михайлович (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПОД ЕМА ПОЛЕЗг)ЫХ

ИСКОПАЕМЫХ СО ДНА ОКЕАНА (57) Применение: изобретение относится к техническим средствам трубопроводного подъема полезных ископаемых со дна океана на добычное плавсредство. В установке, включающий подвешенный на плавсредстве трубный став, нижняя секция которого связана с лебедками, установленными на плавсредстве, посредством симметричных относительно его оси гибких тяг, свободно пропущенных через оконечную часть связывающих их с секциями трубного става перемычек, основания которых закреплены снаружи секций, оконечная часть каждой перемычки выполнена в виде вилки с вертикально ориентированной прорезью, которая соединена с.основанием перемычки вертикальной поворотной осью и в которой на горизонтальной поворотной оси установлено колесо, в ободе которого выполнен желоб, по профилю соответствующий полуокружности, диаметром, большим диаметра гибкой тяги, к колесу с помощью водила, имеющего общую с ним поворотную ось, последовательно присоединено второе колесо с желобом, установленное на поворотной оси на свободном конце во-, дила подвижном в плоскости первого колеса а соответствукнцая гибкая тяга пропущена между желобами колес Каждая боковая поверхность водила. прилежащая к плоскости колес, имеет нижний и верхний выступы, заходящие между ободами колес на глубину, соответствующую ширине кромок их ободов, при этом в выступах выполнены круговые выфрезьровки, соосные колесам 1 зл. ф-лы, 5 ип.

2004808

Изобретение относится к техническим средствам трубопроводного подъема полезных ископаемых со дна океана нв добычное плавсредство.

Известно устройство для подъема из-, «под воды полезных ископаемых, в котором предусмотрено предохранение нижней части подвешенного на плавсредстве трубного ства (TC) от разрушения, связанного с воз- 10 .,действием на нее растягивающих нагрузок, с помощью страховочных канатов, пропущенных через отверстия в выступах фланцев трубных секций и жестко закрепленных в них (1).

Недостатком этого устройства является . то, что оно не обеспечивает предохранение от обрыва всего ТС, а также воэможность регулирования натяжения канатов в йро-,20 цессе работы.

Наиболее близким по технической сущ. ности и достигаемому результату к предла- . гаемому изобретению является установка для подъема полезных ископаемых со дна 25 океана, содержащее подвешенный на плавсредстве ТС, нижняя секция которого посредством гибких тяг, симметричных относительно его оси, связана с лебедками, установленными на плавсредстве. При этом 30 гибкие тяги соединены с секциями трубного става посредством перемычек с отверстиями, через которые свободно пропущены гибкие тяги (2).

Однако при изменении пространственной конфигурации ТС, связанном с движением плавсредства.и воздействием на ТС. . глубинных течений, и (или) усилий натяжения гибкихтягсудовымилебедками, а также 40 в связи с поперечными и продольными колебаниями гибких тяг происходит постоянное силовое взаимодействие гибких тяг с перемычками в отверстиях. При большой длине ТС (нвсколько км) и его искривлении, 45 а также значительном количестве перемычек, достигающем 200-ти и более штук, в местах взаимодействия гибких тяг с перемычками возникают значительные силы трения скольжения, усугубляемые перегйбами 50 (изломами) гибких тяг, которые могут возникать в этих местах в связи с отклонением пространственной конфигурации гибкой тя. ги от прямой линии, Эти силы трения приво- 55 дят к снижению эффективности силового воздействия гибких тяг, осуществляемого с помощью судовых лебедок, на нижний конец ТС, например, для регулирования пространственной конфигурации трубного става и уменьшения. растягивающих весовых нагрузок, а также к локальному истиранию гибких тяг в местах их взаимодействия с перемычками и, следовательно, потери ими прочности и уменьшению срока их службы.

Предлагаемое в качестве изобретения устройство исключает вышеназванные недостатки.

Цель изобретения — повышение надежности установки за бчет уменьшения трения гибких тяг в местах их взаимодействия с перемычками. указанная цель достигается тем, что в установке, включающей подвешенный на плавсредстве ТС, нижняя секция которого связана с лебедками, установленнымй на плавсредстве, посредством симметричных. относительно его оси гибких тяг, свободно пропущенных через оконечную часть связывающих их с секциями ТС перемычек, основания которых закреплены снаружи секций, оконечная часть. каждой перемычки выполнена в виде вилки с вертикально ориентированной прорезью, которая соединена с основанием перемычки вертикальной поворотной осью и в которой на горизонтальной поворотной оси установлено колесо, в ободе которого выполнен желоб, по профилю соответствующий полуокружности диаметром большим диаметра гибкой тяги. К колесу с помощью водила, имеющего общую с, ним поворотную ось, последовательно присоединено второе колесо с желобом. установленное на горизонтальной поворотной оси на свободном конце. водила. подвижном в вертикальной плоскости, а соответствующая гибкая тяга пропущена между желобами колес.

Каждая боковая поверхность водила, прилегающая к плоскостям колес, имеет нижний и верхний выступы, заходящие между ободами колес на глубину, соответствующую ширине кромок их ободов, при этом в выступах выполнены боковые круговые выфрезеровки, соосные колесам.

На фиг.1 показан общий вид установки; на фиг.2 — разрез по А — А на фиг.1; на фиг.3 — вид пс стрелке Б на фиг,2; на.фиг.4— разрез А — А на фиг.1 (другой вариант исполнения перемычки); на фиг.5 — вид по стрелке

Б на фиг. 4.

Установка содержит подвешенный на плавсредстве 1 трубный став 2, нижний конец которого, например, через бункер-питатель 3 и шланг-кабель 4 связан с добычным оборудованием (не показано). Кроме того. нижняя секция ТС 2 посредством гибких тяг

5, симметричных его оси. связана с лебедками 6, установленными на плаесредстве 1.

2004808

Гибкие тяги 5 связаны с ТС 2 и между собой посредством закрепленных на его секциях и распределенных по всей его длине перемычек 7. Каждая перемычка 7 имеет основание 8, непосредственно прикрепляемое к секции ТС 2, По условиям монтажно-демонтажных операций такое основание 8, как показано на фиг.2, целесообразно выполнять в виде разъемной втулки с симметричными радиальными лучеподобными выступами. Втулка фиксируется на ТС 2 путем обжатия ею его секции. Все перемычки

7 при монтажных операциях закрепляются на ТС 2 таким образом, чтобы симметричные лучеподобные выступы находились по воэможности в одной вертикальной плоскости, т.е. непосредственно друг под другом.

На каждом конце лучеподобного выступа основания 8 установлена на поворотной оси 9, параллельной оси втулки основания

8, вилка 10, прорезь которой ориентирована вертикально. В прорези вилки 10 на поворотной оси 11, перпендикулярной поворотной оси 9, установлено колесо 12. В ободе колеса 12 выполнен желоб 13, по профилю соответствующий полуокружности диаметром большим диаметра желоба тяги 5;

К горизонтальной поворотной оси 11 присоединено водило 14, которое, например, может быть выполнено, как показано на фиг,2 и 3, в виде двух симметричных и параллельных планок или, как показано на фиг.4 и 5, в виде П-образной скобы. Водило

14 способно свободно поворачиваться на оси 11 в плоскости колеса 12. На свободном конце водила t4 между планками (фиг.2 и 3) и или в другом варианте внутри скобы на горизонтальной поворотной оси 15устэнов лено второе такое же колесо с желобом 17.

Колеса 12 и 16 соприкасаются кромками своих ободов с обеспечением возможности их свободного вращения на своих осях 11 и

15 или располагаются относительно друг друга с небольшим зазором, значительно меньшим диаметра гибкой тяги 5. Между желобами 13 и 17 обоих колес 12 и 16 пропущена гибкая тяга 5, Для упрощения и ускорения сборочных операций при заведении гибкой тяги 5 между желобами колес 12 и 16 водило 14 снабжено быстрорээьемным соединением с осью 15. Быстрораэьемное соединение может быть выполнено, например, в виде поперечных прорезей 18 в планках или боковинах П-образной скобы водила 14.

Прорезь 18 выполняется по ширине, соответствующей диаметру посадочных мест

Ф

5ц оси 15, с расширяющимся входом для облегчения заведения в прорезь 18 оси 15.

При значительных диаметрах колес 12 и

16 при использовании гибких тяг 5 большого диаметра планки или боковины скобы водила 14 в местах сопряжения колес 12 и 16 выполняются по ширине не меньшедиаметра колес 12 и 16. Это предотвращает воэможность захода гибкой тяги 5 при ее изгибе между кромками ободов колес 12 и

16. При малых диаметрах колес 12 и 16 и гибких тяг 5 (гибкость тяг 5 при этом значительно повышается) становится целесообразным выполнять на внутренних боковых поверхностях планок или скобы водила 14 выстуг ы 19 с боковыми круговыми выфрезеровками, соосными с колесами 12 и 16(фиг.4 и 5). Выступи 19 по высоте выполняются такими, чтобы они заходили между ободами колес 12 и 16 на глубину, соответствующую толщине кромок ободов этих колес. Это предотвращает заклинивание гибкой тяги 5 между ободами колес 12 и 16 и(или) на рушение целостности ее поверхности.

Устройство работает следующим образом.

При изменении пространственной конфигурации ТС 2 под воздействием набегающего потока воды вследствие начала или изменения характера движения плавсредства 1, а также под воздействием нерегулярных глубинных течений и других факторов происходит взаимосвязанное изменение пространственных конфигураций гибких тяг

5. Как следствие этому происходит соответствующее относительное удлинение одних и сокращение других гибких тяг 5, находящихся постоянно в напряженном состоянии, а также изменение их пространственного положения (колебания) в определенных пределах относительно ТС

2, огрэничиваемых перемычками 7. Кроме того, изменения удлинений гибких тяг 5 вызываются также изменениями натяжения лебедок 6 при.необходимости целенаправленных изменений пространственной конфигурации TC 2 и растягивающих нагрузок нэ него под тяжестью собственного эесэ.

При этом гибкие тяги 5, взаимодействуя с перемычками 7, вынуждают вращаться колеса 12 и 16, между желобами которых они находятся, а также поворачиваться вилки 10 на осях 9. За счет того, что колесо 16 установлено на водиле 14 с возможностью поворота последнего на оси 11, условная линия, соединяющая центры осей вращения 11 и 15 колес 12 и i6, будет всегда перпенликчлярна соответствующему участку гибкой тя и 5, 2004808

12 и взаимодействует только с желобами колес находящемуся между желобами колес что и едотвращает возможность его ло- 12 и 16.

16,что пр д р

Все вышеуказанные мероприятия обескальногь заж атия и изгиба. мо становк каждой оконечноВоэ ействие (нажатие) гибкой тяги 5 на печивают самоу

У оэде т и -. 5 сти(вилки 10 с водилом 14) перемычки 7 в ю из вн енних поверхностей, вклю-. любу утр б - оптимальное положение и использование ча ту я выс пы 19 планок и боковин ско ы вотрения качения в местах контакта гибких тяг дила 14, заставляет поворачиваться вилку с пе емычками 7 вместо скольжения, 10 в соответствующем направлении, при с р

10 6 П США М3673716,, E02 F 3i92, желоб одного иэ колес 12 или 16 и взаимо- (56) Патент действует с ним. Таким образом, благодар я 1972.

Авторское свидетельство самоустановки вилки 10 с водилом 14, каж. Е 21 С 50/00, 1989, дая гибкая тяга 5 практически постоянно N1750304„кл. Е21 С5 воротной оси вилки с вертикально ори

15 ентированной прорезью, водила и двух колес об етения с е.oбам x ooopax, npwe op bEMA ПОЛЕЗНЫХ Ы ЮЕМЫ Ы „„„,мжм„ю,, „„„м,юы „м

HA 0KEA- I

НА, включающая подвеш шенный на

20 ством горизонтальной ocN с возможностью всредстве трубный став с з р зак епленны-, вращения, к которой одним концом присоплавс ми на нем перемычками, н ижняя секция . ленными на. единено водило с расположенным Hà erp котор г о о связана с установле

ПОМОЩИ СИМ- ободном конце посредством дополниплав средстве лебедками при по и т бного ста- тельной горизонтальной оси с возможноме р тричных относительно ос ру и on щенных

25 стью вращения вторым колесом, а каждое отверстие перемычек образовано желобава

ычках, отличающа-, . через отверстия в перемычка, яся тем, 2. У тановка по и 1 отличающаяся тем ия гибких тяг . с сти эа счет умейьшения трения г я с пе емычка- что боковая поверхность каждого .водила, ста>t их вэаимодействи р прилежащая к плоскостям колес, выполнев места каждая перемычка.выпо лнена в виде, на с нижним и верхним выступами, гавеми, ка ания и соединенных с ним по числу,, денными между ободами колес на глубину, основ ая и.з кото-, ги ких б тяг оконечностей, квжд вленной н соответствующую ширине кромок их ободов, причем в выступах выполнены круго, ве тикальной пО- 5

Основании посРедством веРт У вые выемки, соосные с колесами, 2004808

2004808

РФР

3 12 т у щ п ю

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Заказ 3390

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Составитель Л,Ярощук

Редактор Е,Полионова Техред М.Моргентал Корректор 4 Обручар