ВСАСЫВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ЗЕМСНАРЯДА Российский патент 2001 года по МПК E02F3/92 

Изобретение относится к области гидромеханизации и может быть использовано при разработке россыпных месторождений полезных ископаемых большой плотности в подводных забоях.

Известно грунтозаборное устройство землесосного снаряда, включающее всасывающий наконечник, на котором шарнирно укреплен кольцевой экран [1].

Недостатком этого устройства является сложность конструкции, возможность его зависания на некоторой высоте вследствие перекосов и заклинивания опор, а также значительная энергоемкость технологического процесса из-за несовершенства гидравлических условий всасывания.

Известен наконечник всасывающей трубы земснаряда с кольцевым экраном, включающий кольцевой экран, расположенный на уровне устья наконечника [2].

Недостаток такой конструкции состоит в том, что предлагаемый экран не обеспечивает наименьших гидравлических сопротивлений при движении гидросмеси и поэтому требует повышенных энергозатрат.

Известно грунтозаборное устройство землесосного снаряда, включающее всасывающий наконечник, коллектор гидрорыхлителя с насадкой и экран, отражающий зону всасывания [3].

Недостатком указанного устройства является ограниченность зоны размыва россыпи.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является всасывающее устройство земснаряда, включающее всасывающий наконечник с гибким кольцевым экраном, расположенным на уровне устья [4].

Недостатком такого устройства является неоднородность проработки рабочей зоны забоя и в связи с этим возможные потери ценных компонентов россыпи.

Целью предлагаемого изобретения является оптимизация режимов извлечения тяжелых компонентов из подводных россыпей с учетом их структуры.

Поставленная цель достигается тем, что во всасывающем устройстве земснаряда, включающем всасывающий наконечник с концевым экраном, кольцевой экран выполнен жестким, полым и щелевым со сплошным жестким диском, расположенным на уровне входного сечения всасывающего наконечника, и нижним неподвижным диском с вертикальным и горизонтальным буртами, при этом кольцевой экран снабжен кольцевым диском, установленным на нижнем неподвижном диске с возможностью поворота относительно него. Для устранения радиальных смещений дисков и придания им жесткости диски снабжены буртами. Нижний неподвижный и подвижный диски состоят из секторных лепестков, которые отделены друг от друга секторными щелями. При повороте подвижного диска изменяются размеры и площадь проходных щелей.

Выполнение кольцевого экрана жестким, полым и щелевым с регулируемыми щелями обеспечивает возникновение восходящих струй с необходимой скоростью, достаточной для захвата жидкостью частиц ценного компонента. Ввиду того, что двойной диск позволяет за счет регулирования ширины щелей изменять скорость восходящих струй, при постоянном режиме работы всасывающего устройства можно добиваться оптимальных режимов извлечения тяжелых компонентов из россыпей, имеющих разную структуру.

Предлагаемое устройство земснаряда с экраном изображено на чертежах.

На фиг. 1 - вид всасывающего устройства земснаряда; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.

Всасывающее устройство земснаряда содержит всасывающий наконечник 1 и кольцевой экран 2, выполненный жестким, полым и щелевым. Кольцевой экран 2 включает сплошной жесткий диск 3, расположенный на уровне входного сечения 4 всасывающего наконечника 1, нижний неподвижный диск 5 с вертикальным 6 и горизонтальным 7 буртами, крепящийся болтами 8 к верхнему диску 3. На нижнем неподвижном диске 5 установлен подвижный диск 9, который может поворачиваться относительно оси. Для устранения радиальных смещений дисков 5 и 9 и придания им жесткости диски снабжены буртами 10, 11, 12. Нижний неподвижный 5 и подвижный 9 диски состоят из секторных лепестков 13, которые отделены друг от друга секторными щелями 14. При повороте подвижного диска 9 изменяются размеры и площадь проходных щелей 15.

Устройство работает следующим образом.

После монтажа кольцевого экрана 2 в соответствии с фиг. 1 поворотом подвижного диска 9 относительно нижнего неподвижного диска 5 за счет изменения степени перекрытия секторных лепестков 13, отделенных друг от друга секторными щелями 14, устанавливаются необходимые размеры проходных щелей 15. Затем кольцевой экран 2 подсоединяется к всасывающему наконечнику 1 так, чтобы сплошной жесткий диск 3 был расположен на уровне входного сечения 4 всасывающего наконечника 1. При этом вертикальный бурт 6 и горизонтальный бурт 7, крепящийся болтами 8 к сплошному жесткому диску 3, должны обеспечивать герметичность внутренней полости кольцевого экрана 2, а бурты 10, 11 и 12 - отсутствие радиальных смещений дисков 5 и 9. Затем опускают всасывающий наконечник 1 в воду и включают землесос (на чертеже не показан). Вакуум из всасывающего наконечника 1 распространяется на всю полость кольцевого экрана 2, вследствие чего под проходными щелями 15 возникают восходящие токи воды, взвешивающие и переносящие частицы горной массы. Образующаяся под кольцевым экраном 2 гидросмесь поступает через щели 15 во внутреннюю полость кольцевого экрана 2 и далее во всасывающий наконечник 1. Сплошной жесткий диск 3 и вертикальный бурт 6 нижнего неподвижного диска 5 препятствуют поступлению чистой воды внутрь кольцевого экрана 2 сверху и сбоку и таким образом ограничивают непроизводительные затраты мощности земснаряда.

Использование предлагаемого устройства позволяет оптимизировать режимы извлечения тяжелых компонентов из подводных россыпей с учетом их структуры.

Источники информации
1. А.с. СССР N 227196, МПК E 02 F 3/92, "Грунтозаборное устройство земснаряда", опубл. 28.01.69, Бюл. N 29.

2. А. с. СССР N 899782, МПК E 02 F 3/92, "Наконечник всасывающей трубы земснаряда", опубл. 23.01.82, Бюл. N 3.

3. А. с. СССР N 1273455, МПК F 02 F 3/92, "Грунтозаборное устройство землесосного снаряда", опубл. 30.11.86, Бюл. N 44.

4. А. с. СССР N 985203, МПК E 02 F 3/92, "Всасывающее устройство землесосного снаряда", опубл. 30.12.82, Бюл. N 48 - прототип.

Изобретение относится к области гидромеханизации и может быть использовано для разработки россыпных месторождений полезных ископаемых большой плотности в подводных забоях. Изобретение направлено на оптимизацию режимов извлечения тяжелых компонентов из подводных россыпей с учетом их структуры. Всасывающее устройство включает всасывающий наконечник с жестким полым кольцевым экраном, выполненным щелевым со сплошным жестким диском, расположенным на уровне входного сечения всасывающего наконечника, и нижним неподвижным диском с вертикальным и горизонтальным буртами. Кольцевой экран снабжен подвижным диском, установленным на нижнем неподвижном диске с возможностью поворота относительно него. 2 ил.

Всасывающее устройство земенаряда, включающее всасывающий наконечник с кольцевым экраном, отличающееся тем, что кольцевой экран выполнен жестким, полым и щелевым со сплошным жестким диском, расположенным на уровне входного сечения всасывающего наконечника, и нижним неподвижным диском с вертикальным и горизонтальным буртами, при этом кольцевой экран снабжен подвижным диском, установленным на нижнем неподвижном диске с возможностью поворота относительно него.