Комплекс для добычи конкреций

Изобретение относится к устройствам для добычи конкреций с морского дна и может быть использовано, например, для добычи железомарганцевых конкреций со дна шельфа Балтийского моря при относительно небольших глубинах залегания. Технический результат - повышение эффективности комплекса за счет упрощения конструкции, повышения маневренности, снижения трудоемкости работ и увеличения производительности. Комплекс для добычи конкреций содержит базовое судно, размещенные на нем приемное приспособление и подъемный механизм, отклоняющие блоки и тяговые канаты, приспособление для захвата конкреций с морского дна. Приспособление для захвата конкреций с морского дна выполнено в виде вертикально замкнутого на приводной и натяжной звездочках двухцепного контура, на котором закреплены с минимальными зазорами между собой поперечные пластины. Пластины размещены, при исходном положении приспособления, на верхней ветви двухцепного контура и на приводной и натяжной звездочках при их охвате на углах 180 градусов. Крайние пластины, размещенные в зонах огибания двухцепным контуром приводной и натяжной звездочек, образуют с нижней ветвью острые углы. Подшипники осей приводной и натяжной звездочек установлены в вертикально ориентированных плоских боковинах, перекрывающих по длине и высоте двухцепной контур. Сверху боковины соединены между собой размещенными по их краям поперечными балками. На концах балок закреплены круглозвенные цепи, соединенные другими концами с поперечно размещенной относительно боковин горизонтальной траверсой прямоугольной формы в плане. Траверса, в свою очередь, связана с двумя крюками подвижной обоймы сдвоенного полиспаста подъемного механизма, выполненного в виде поворотного крана с маневровой стрелой. На нижних кромках боковин по их краям закреплены вертикально ориентированные остроугольные штыри с возможностью их внедрения в донный грунт. Приемное приспособление выполнено в виде наклонных навстречу друг другу направляющих с возможностью взаимодействия с ними и ориентации в горизонтальной плоскости упомянутого приспособления при его освобождений от конкреций. Под направляющими размещена наклонная колосниковая решетка с возможностью подачи на нее конкреций и их разгрузки с нее в передвижные контейнеры. Над колосниковой решеткой установлен монитор с возможностью подачи на нее под напором чистой воды. Под колосниковой решеткой размещен зумпф. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для добычи конкреций с морского дна и может быть использовано, например, для добычи железомарганцевых конкреций со дна шельфа Балтийского моря при относительно небольших глубинах залегания.

Известно устройство для добычи конкреций (прототип), содержащее базовое судно, размещенные на нем приемное приспособление и лебедку, отклоняющие блоки, головной и хвостовой тяговые канаты, перфорированный сосуд прямоугольного поперечного сечения с режущими кромками и запорным приспособлением, передвижные приспособления для фиксации в пространстве отклоняющих блоков для хвостовых тяговых канатов в виде якорей на дне акватории (Пат. РФ №2167298, кл. 7 Е21С 50/02, 2001 г.).

Однако недостатками известного устройства являются сложность конструкции, необходимость периодического переноса на новое место якорей с установленными на них отклоняющими блоками для хвостовых тяговых канатов, что снижает маневренность, повышает трудоемкость работ и снижает производительность операции по добыче конкреций.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности комплекса для добычи конкреций за счет упрощения конструкции, повышения маневренности, снижения трудоемкости работ и увеличения производительности.

Технический результат достигается тем, что в комплексе для добычи конкреций, содержащем базовое судно, размещенные на нем приемное приспособление и подъемный механизм, отклоняющие блоки и тяговые канаты, приспособление для захвата конкреций с морского дна, согласно изобретению приспособление для захвата конкреций с морского дна выполнено в виде вертикально замкнутого на приводной и натяжной звездочках двухцепного контура, на котором закреплены с минимальными зазорами между собой поперечные пластины с их размещением, при исходном положении приспособления, на верхней ветви двухцепного контура и на приводной и натяжной звездочках при их охвате на углах 180 градусов, при этом крайние пластины, размещенные в зонах огибания двухцепным контуром приводной и натяжной звездочек, образуют с нижней ветвью острые углы, подшипники осей приводной и натяжной звездочек установлены в вертикально ориентированных плоских боковинах, перекрывающих по длине и высоте двухцепной контур, сверху боковины соединены между собой размещенными по их краям поперечными балками, на концах которых закреплены круглозвенные цепи, соединенные другими концами с поперечно размещенной относительно боковин горизонтальной траверсой прямоугольной формы в плане, которая, в свою очередь, связана с двумя крюками подвижной обоймы сдвоенного полиспаста подъемного механизма, выполненного в виде поворотного крана с маневровой стрелой, при этом на нижних кромках боковин по их краям закреплены вертикально ориентированные остроугольные штыри с возможностью их внедрения в донный грунт, приемное приспособление выполнено в виде наклонных навстречу друг другу направляющих с возможностью взаимодействия с ними и ориентации в горизонтальной плоскости упомянутого приспособления при его освобождении от конкреций, а под направляющими размещена наклонная колосниковая решетка с возможностью подачи на нее конкреций и их разгрузки с нее в передвижные контейнеры, над колосниковой решеткой установлен монитор с возможностью подачи на нее под напором чистой воды, а под колосниковой решеткой размещен зумпф. Зумпф может быть соединен с гибким шлангом с возможностью подачи по нему подрешетного продукта в придонную зону.

Комплекс для добычи конкреций представлен на фиг.1 - вид сбоку, на фиг.2 - вид А по фиг.1 при исходном положении приспособления для захвата конкреций, на фиг.3 - то же после захвата и размещения конкреций внутри приспособления.

Комплекс для добычи конкреций содержит базовое судно 1, размещенные на нем приемное приспособление и подъемный механизм, выполненный в виде поворотного крана 2 с маневровой стрелой 3 и сдвоенным кратным полиспастом 4 с двумя крюками 5 и 6, размещенными по краям подвижной обоймы 7. Приспособление для захвата конкреций 8 с морского дна 9 выполнено в виде вертикально замкнутого на приводной 10 и натяжной 11 звездочках двухцепного контура 12. На двукхцепном контуре 12 закреплены с минимальными зазорами 13 между собой поперечные пластины 14. Пластины 14 размещены, при исходном положении приспособления (фиг.2), на верхней ветви двухцепного контура 12 и на приводной 10 и натяжной 11 звездочках при их охвате на углах 180 градусов. При этом крайние пластины 15 и 16, размещенные в зонах огибания двухцепным контуром 12 приводной 10 и натяжной 11 звездочек, образуют с нижней ветвью острые углы α. Подшипники осей приводной и натяжной звездочек 10 и 11 установлены в вертикально ориентированных плоских боковинах 17 и 18, перекрывающих по длине и высоте двухцепной контур 12. Сверху боковины 17 и 18 соединены между собой размещенными по их краям поперечными балками 19 и 20, на концах которых закреплены круглозвенные цепи 21. Цепи 21 соединены другими концами с поперечно размещенной относительно боковин горизонтальной траверсой 22 прямоугольной формы в плане. Траверса 22, в свою очередь, связана с двумя крюками 5 и 6 подвижной обоймы 7 сдвоенного полиспаста 4 подъемного механизма 2. На нижних кромках боковин 17 и 18 по их краям закреплены вертикально ориентированные остроугольные штыри 23 с возможностью их внедрения в донный грунт 9. Приемное приспособление выполнено в виде наклонных навстречу друг другу направляющих 24 и 25 с возможностью взаимодействия с ними и ориентации в горизонтальной плоскости упомянутого приспособления при его освобождении от конкреций 8. Под направляющими 24 и 25 размещена наклонная колосниковая решетка 26 с возможностью подачи на нее конкреций 8 и их разгрузки с нее в передвижные контейнеры 27. Над колосниковой решеткой 26 установлен монитор 28 с возможностью подачи на нее под напором чистой воды. Под колосниковой решеткой 26 размещен зумпф 29. Зумпф 29 может быть соединен с гибким шлангом 30 с возможностью подачи по нему подрешетного продукта в придонную зону. 31 - привод двухцепного контура 12.

Комплекс для добычи конкреций действует следующим образом. После размещения базового судна 1 в зоне добычи конкреций 8 приспособление для захвата конкреций с помощью поворотного крана 2 со сдвоенным полиспастом 4 опускается на дно 9 акватории 32. Под действием собственного веса приспособления штыри 23 внедряются в донный грунт 9, фиксируя приспособление в горизонтальной плоскости (фиг.2). После этого включают привод 31 двухцепного контура 12. При движении нижней ветви двухцепного контура 12 слева направо крайняя пластина 15, взаимодействуя с размещенными на дне 9 конкрециями 8, подхватывает их, обеспечивая размещение конкреций 8 на внутренней поверхности пластин 14, которые постепенно переходят с верхней ветви двухцепного контура 12 на нижнюю ветвь. Размещению конкреций 8 на внутренней поверхности пластин 14 способствует также естественное сопротивление, оказываемое находящимся на дне 9 продуктивным слоем, состоящим из конкреций 8 и других донных отложений. После полного перекрытия пластинами 14 пролета между приводной 10 и натяжной 11 звездочками на нижней ветви двухцепного контура 12 (фиг.3) привод 31 отключается и включается привод подъемного механизма 2. При подъеме приспособления с размещенными в нем конкрециями 8 под действием встречного потока и благодаря наличию между пластинами 14 зазоров 13 конкреции 8 частично промываются, освобождаясь от донного ила. После выхода приспособления на поверхность акватории 32 с помощью механизма подъема стрелы 3 и механизма поворота крана 2 приспособление размещается над направляющими 24, 25 и опускается вниз с необходимой ориентацией положения приспособления относительно колосниковой решетки 26. Затем включают привод 31 двухцепного контура 12, благодаря чему пластины 14 переходят с нижней ветви на верхнюю ветвь двухцепного контура 12 (это положение соответствует схеме, показанной на фиг.2), а размещенные внутри контура 12 между боковинами 17 и 18 конкреции 8 самотеком разгружаются на колосниковую решетку 26. Одновременно с разгрузкой конкреций 8 включают монитор 28, обеспечивающий дополнительную промывку конкреций и их освобождение от оставшихся донных отложений. Промытые конкреции 8 самотеком перегружаются в передвижные контейнеры 27, которые аккумулируются в трюме базового судна 1. После полного освобождения колосниковой решетки 26 от конкреций 8 монитор 28 отключается. Подрешетный продукт колосниковой решетки 26 поступает в зумпф 29, из которого по гибкому шлангу 30 может передаваться в придонную зону. Следующий цикл захвата и подъема конкреций 8 со дна 9 акватории 32 производится аналогичным образом, но с предварительным разворотом стрелы 3 поворотного крана 2 в горизонтальной плоскости. Без передвижки базового судна 1 может быть осуществлено несколько циклов захвата и подъема конкреций 8. Схема подвешивания приспособления к стреле 3 поворотного крана 2 обеспечивает устойчивое положение приспособления как при опускании на дно 9 акватории 32, так и при подъеме на ее поверхность, без закручивания приспособления в горизонтальной плоскости. Конструкция приспособления обеспечивает захват и подъем на поверхность за один цикл значительного количества конкреций.

Отличительные признаки изобретения обеспечивают повышение эффективности комплекса для добычи конкреций за счет упрощения конструкции, повышения маневренности, снижения трудоемкости работ и увеличения производительности.

1. Комплекс для добычи конкреций, содержащий базовое судно, размещенные на нем приемное приспособление и подъемный механизм, отклоняющие блоки и тяговые канаты, приспособление для захвата конкреций с морского дна, отличающийся тем, что приспособление для захвата конкреций с морского дна выполнено в виде вертикально замкнутого на приводной и натяжной звездочках двухцепного контура, на котором закреплены с минимальными зазорами между собой поперечные пластины с их размещением, при исходном положении приспособления, на верхней ветви двухцепного контура и на приводной и натяжной звездочках при их охвате на углах 180°, при этом крайние пластины, размещенные в зонах огибания двухцепным контуром приводной и натяжной звездочек, образуют с нижней ветвью острые углы, подшипники осей приводной и натяжной звездочек установлены в вертикально ориентированных плоских боковинах, перекрывающих по длине и высоте двухцепной контур, сверху боковины соединены между собой размещенными по их краям поперечными балками, на концах которых закреплены круглозвенные цепи, соединенные другими концами с поперечно размещенной относительно боковин горизонтальной траверсой прямоугольной формы в плане, которая ,в свою очередь, связана с двумя крюками подвижной обоймы сдвоенного полиспаста подъемного механизма, выполненного в виде поворотного крана с маневровой стрелой, при этом на нижних кромках боковин по их краям закреплены вертикально ориентированные остроугольные штыри с возможностью их внедрения в донный грунт, приемное приспособление выполнено в виде наклонных навстречу друг другу направляющих с возможностью взаимодействия с ними и ориентации в горизонтальной плоскости упомянутого приспособления при его освобождении от конкреций, а под направляющими размещена наклонная колосниковая решетка с возможностью подачи на нее конкреций и их разгрузки с нее в передвижные контейнеры, над колосниковой решеткой установлен монитор с возможностью подачи на нее под напором чистой воды, а под колосниковой решеткой размещен зумпф.

2. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что зумпф соединен с гибким шлангом с возможностью подачи по нему подрешетного продукта в придонную зону.