Устройство для добычи и транспортирования твердых полезных ископаемых со дна морей и океанов

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ((»909182

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 21.01.80 (21) 2913653/29-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. К .

E 21 С 45/00

E 02 D 17/16

Гееударственный квмитет (53) УДК 622.234..5 (088.8) Опубликовано 28.02.82. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 05.03.82 по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. М. Глушановский, Е. А. Контарь, Г. М. Лезгинцев, и В. А. Раздольный

Ю

Институт океанологии им. П. П. Ширшова АН СССР

I (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОБЫЧИ И ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ

ТВЕРДЫХ ПО,ЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЬИ СО ДНА МОРЕЙ

И ОКЕАНОВ

Изобретение относится к морскому горному делу, а именно к устройствам для добычи и транспортирования твердых желез. ных ископаемых со дна морей и океанов.

Известно устройство для добычи и транспортирования твердых полезных ископаемых, включающее приводимую во вращение барабанным тяговым механизмом беско нечную петлю с прикрепленными к ней че. рез определенные промежутки черпака. ми (1).

Недостатками такого устройства является низкая надежность работы устрой. ства и возможность запутывания петли из каната.

Известно также устройство для добы. чи и транспортирования твердых полезных ископаемых со дна морей и океанов, включающее гибкий носитель с чертежами, бун кер-накопитель, блок-питатель сжатого воздуха и привод гибкого носителя (2).

Недостатками этого устройства являются значительная нагрузка, приходящаяся на гибкий носитель, что требует увели чения мощности и габаритов приводных устройств и низкая надежность работы устройства.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства путем снижения нагрузки на носитель и его привод.

Поставленная. цель достигается тем, что устройство для добычи и транспортирования твердых полезных ископаемых со дна морей и океанов, включающее гибкий носитель к нему черпаками, бункер-пако. питель, блок-питатель сжатого воздуха, соединенный с компрессором, установленным на судне, и привод гибкого носителя снабжено трубопроводом, при этом черна. ки носителя установлены бункером-накопителем посредством отводной загрузочной трубы, установленной в нижней части бункера. (О Кроме того, трубопровод снабжен направляющими, установленными на нем посредством консольных упоров.

Также трубопровод имеет управляющие автоматические контакты.

Кроме того, в устройстве трубопровод, загрузочная труба и направляющие имеют конусообразные раструбы.

В устройстве черпаки снабжены уплотнительными манжетами, выполненными из эластичного материала.

909182

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 — узел 1 на фиг. 1; на фиг. 3 — узел II на фиг. 1.

Устройство монтируется на судне 1 и включает гибкий носитель 2 с прикрепленными к нему черпаками 3. На судне 1 раз. мещен компрессор (не показан) и барабан. ный тяговый механизм 4, снабженный трубопроводом 5, через который пропущен гибкий носитель 2 с черпаками 3, посредством которой придонный драгирующий агрегат 6 связан с судном I. Причем придонный драгирующий агрегат, кроме рабочего органа

7 собирающего типа с всасывающей трубой 8 включает бункер-накопитель 9 для

ЖМК 10 отводной загрузочной трубой 11, используемой как поршневой насос со шлю. зовым затвором. Во избежание запутывания гибкого носителя 2 на трубопроводе 5 име. ются выносные направляющие 12, установленные на консольных упорах 13. В нижней части трубопровода 5 установлена форсунка сжатого воздуха, состоящая из кол лектора 14, соединенного с воздухопроводом 15, и диспергатора 16. Воздухопровод

15 соединяет коллектор 14 форсунки сжатого воздуха с компрессором, установленным на борту судна l. В нижней трубопровода 5 установлены управляющие контакты

17 и 18, соединенные многоканальным кабелем 19 с соответствующей автоматичес кой аппаратурой на борту судна 1 (не показана).

При этом для надежного ориентирования и облегчения движения черпаков трубопровод 5, отводная загрузочная труба 11 и направляющие 12 снабжены конусообраз. ными раструбами 20, ориентированными своей широкой стороной навстречу движения черпаков 3 (конусообразные раструбы

20 на отводной загрузочной трубе 11 установлены на обоих ее свободных концах).

Для лучшего уплотнения черпаки 3 в донной части оснащены уплотнительными ман. жетами 21, выполненными из эластичного материала. Гибкий носитель 2 крепится к черпакам 3 с помощью уздечек 22 (в загрузочной части) и с помощью скобы 23 (в донной части) .

Устройство работает следующим обра зом.

Барабанный тяговый механизм 4 приводит в движение гибкий носитель 2 с прикрепленными к нему черпаками 3.

Приблизительно половина рабочей части гибкого носителя 2 с гружеными черпаками 3 одновременно находится внутри трубопровода 5, в нижнюю часть которого че. рез диспергатор 16 форсунки сжатого воздуха вводится сжатый воздух, подаваемый от компрессора по воздуховоду 15 таким образом, что уровень воды в трубопроводе 5 удерживается вблизи входного отверстия. При черезмерном расходе воздуха уровень воды в трубопроводе 5 понижается, и управляющие контакты 17 размыкаются, давая сигнал на уменьшение расхода воздуха. При пониженном рас. ходе воздуха замыкаются управляющие контакты 18, давая сигнал на увеличение расхода воздуха. Благодаря этому черпаки 3 в трубопроводе 5 разделены воздушными промежутками с незначительным количеством воды, что увеличивает подъемную си. лу. Таким образом, трубопровод 5 является приводом для нижней части гибкого носителя 2, проходящей в открытой водной толще, и максимальная нагрузка на гибкий носитель 2 и барабанный тяговый механизм снижается по меньшей мере в

2 раза. Внутри трубопровода 5 черпаки 3 м движутся вверх подобно поршням за счет воздействия сжатого воздуха. Для лучшего уплотнения черпаки 3 оборудованы элас. тичными уплотнительными манжетами 21-.

Попадающее внутрь трубопровода 5 незначительное количество воды, стекая по

его стенкам, будет способствовать лучше, му уплотнению движущихся черпаков 3.

В верхней части трубопровода 5 сжатый воздух, несколько потерявший давление ввиду утечек через уплотнения черпаков 3, zs отбирается и подводится к всасывающей стороне компрессора, эффективность которого благодаря этому существенно повышается, поскольку он работает только на дожимание. При этом, барабанный тяговый механизм 4 воспринимает только часть веса находящихся в трубопроводе 5 черпаков 3, поддерживает гибкий носитель 2 в натянутом состоянии и осуществляет функции разгрузочного устройства.

Порожние черпаки 3 вводятся в герметизированный бункер-накопитель 9 по отводной загрузочной трубе 11, снабженной шлюзовым затвором с целью исключить значительное подсасывание через нее воды в бункер-накопитель 9. аю

Проходя по отводной загрузочной трубе 11, черпаки 3 зачерпывают твердые по. лезные ископаемые. Количество просыпающихся.ископаемых из бункера-накопителя 9 в отводную загрузочную трубу 11, регули. руемую с помощью шибера таким образом, 45 чтобы обеспечивалось заполнение черпаков 3 и минимальное сопротивление зачерпыванию.

Отводная загрузочная труба 11 имеет внутренний диаметр, близкий к наружному диаметру черпака 3, поэтому она играет роль поршневого насоса, Создавая пониженное по сравнению с окружающей средой дав. ление в бункере-накопителе 9. Благодаря этому в бункере-накопителе 9 через всасывающую трубу 8 из рабочего органа собиИ рающего типа 7 засасывается вода с ископаемыми, которые осаждаются в бункере-накопителе 9. Гидравлическая транспортировка ископаемых в бункер-накопитель 9 обеспечивает минимальное попадание в

909182

1О

Формула изобретения бункер-накопитель посторонних частиц; мел(;и(илистые и глинистые частицы будут неп11 :рывио удаляться из бункера-накопителя, с откачиваемой через отводную за. грузочную трубу 11 водой.

Использование предлагаемого устройства обеспечит значительное снижение энергоемкости процесса гидроподъема, значительное снижение нагрузок на основные рабочие органы и повышение надежности устройства в целом.

1. Устройство для добычи и транспортировани .: твердых полезных ископаемых со дна морей и океанов, включающее гибкий носитель с прикрепленными к нему черпаками, бункер-накопитель, блок-накопитель сжатого воздуха, соединенный с компрессором, установленным на судне, и привод гибкого носителя, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства путем снижения нагрузки на носитель и его привод, оно снабжено трубопроводом, при этом черпаки носителя б установлены с возможностью взаимодей. ствия с бункером-накопителем посредством отводной загрузочной трубы, уста. новленной в нижней части бункера.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что трубопровод снабжен направляющими, установленными на нем посредством консольных упоров.

3. Устройство по п. 1 и 2, отличающееся тем, что трубопровод имеет управляющие автоматические контакты.

4. Устройство по п. 1 и 2, отличающееся тем, что трубопровод, загрузочная труба и направляющие имеют конусообразные раструбы.

5. Устройство по п, 1, отличающееся тем, что черпаки снабжены уплотнительными манжетами, выполненными из эластичного материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3908291, кл. 37 — 69, опублик. 1975.

2. Авторское свидетельство по заявке № 2620350/29-03, кл. Е 21 С 45/00, 10.05.78. (прототип) .

909182

Редактор А. Власенко

Заказ 824/46

Составитель P. Адиатулина

Тепрел A. Бойкас Корректор С. Щомак

Тираж 624 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4