УСТАНОВКА СТАШЕВСКОГО И.И. ДЛЯ ДОБЫЧИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ СО ДНА ОКЕАНА (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2005 года по МПК E21C50/00 

Изобретение относится к устройствам для добычи полезных ископаемых. Известно устройство для добычи полезных ископаемых со дна океана, содержащее бесконечный гибкий транспортер, проходящий с базового судна к устройству бункерной загрузки, содержащий секции, соединенные друг с другом. Каждая секция состоит из двух камер - грузовой и поплавковой. Секции транспортера поочередно проходят через устройства бункерной загрузки, где грузовые камеры заполняют конкрециями, а поплавковые камеры сжатым газом. Получив плавучесть, устремляется вверх к базовому судну /Патент США 4155491/.

Недостатком известного устройства является низкая производительность. Конкреции без предварительного обезвоживания загружаются в транспортные суда. Из-за высокого содержания влаги - неэффективно производить транспортировку грузов к местам переработки. Технические средства мало эффективны.

Целью изобретения является повышение производительности, улучшение эффективности технических средств, улучшение качества работы, расширение технологических возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что содержит раму, навешенную на катамаране, шарнирно закрепленную на раме на разных уровнях катушки барабанов с приводами. Емкость, расположенную в нижнем основании рамы, содержащую желоб, в котором установлен шнек, снабженный приводом. Барабаны рамы соединены с барабанами тележки при помощи бесконечных цепей, на которых шарнирно закреплены ковши, грузовые камеры которых с торцовой стороны содержат отверстия, выполненные с возможностью удаления воды при перемещении ковшей над поверхностью воды. Нижние основания ковшей соединены с цепями гибкими тягами и выполнены с возможностью сохранения вертикального положения грузов на цепях при изменении угла наклона цепи, компрессор, соединенный с поплавковыми камерами ковшей при помощи гибкой бронированной трубки, соединенной с канатом электрической лебедки и пружиной. Лебедка соединена с микропереключателями при помощи электрической цепи, выполненными с возможностью автоматического включения лебедки в электрическую цепь при перемещении ковшей. Катамаран соединен с платформой тележки при помощи тросов лебедки, закрепленной на судне, выполненной с возможностью опускания или подъема тележки со дна океана. Электрические двигатели лебедок соединены с кнопками включателей пульта управления, выполненного с возможностью дистанционного управления электрическими лебедками. В корпусе катамарана установлены устройства для разделения массы конкреций на фракции и обезвоживания их. Выполнены в форме вращающихся сетчатых барабанов с разным диаметром отверстий, расположенных коаксильно друг другу и с интервалом, снабженных приемной камерой, приводом и отводами фракций. Каждый отвод фракций соединен с центрифугой, снабженной приводами.

Установка может быть выполнены во втором варианте. Второй вариант такой же, как первый, отличается от него тем, что каркас содержит три и более рамы, расположенные в шахматном порядке в два ряда, и центрифугу. Установка выполнена прицепной и с возможностью агрегатирования с судном. Каркас снабжен плавучими пантонными опорами, каждая из которых соединена с компрессором и содержит электромагнитный клапан. Установки выполнены с возможностью погружения каркаса на надлежащую глубину при шторме и всплытии после шторма. На каждой раме жестко закреплены две продольные емкости, снабженные желобами, в которых установлены шнеки с приводами. По обе стороны емкости на разных уровнях закреплены валы с катушками барабанов и приводами. Барабаны снабжены бесконечными цепями, на которых шарнирно закреплены ковши.

Установка может быть выполнена в третьем варианте. Третий вариант такой же, как первый и второй вариант, отличается от него тем, что каркас содержит три и более рамы, расположенные в один или в два ряда, и центрифугу. Установка выполнена прицепной с возможностью агрегатирования с судном. Каркас снабжен плавучими пантонными опорами. Рамы соединены между собой. В каждой раме закреплена одна продольная емкость, снабженная желобом, в котором установлен шнек с приводом. Каркас, установленный на тележке, расположенной на дне океана. Впереди транспортеров под платформой тележки жестко закреплен транспортирующий клинообразный механизм, расположенный между катушками барабанов. Выполненный с возможностью перемещения, сдвигания слоя конкреций с двух сторон к устройству бункерной загрузки ковшей.

Новизна заявленного технического решения по сравнению с патентом США 4155491 обусловлена тем, что за счет применения катамарана и установки между его корпусов гибкого транспортера обеспечивается движение судна по океану и сбор, загрузка ковшами конкреций и перемещение со дна океана в корпус судна, поточное разделение массы на фракции и удаление влаги и загрузку в транспортное судно.

За счет применения бесконечных гибких цепей, натянутых на катушки барабанов, и шарнирное соединение цепей с длинными зубчатыми ковшами и дополнительное соединение и в нижнем основании с гибкими тягами обеспечивается работа на разных глубинах и сохраняется вертикальное положение ковшей емкостей независимо от положения угла наклона цепей транспортера, обеспечивается уменьшение потерь конкреций при транспортировке.

За счет применения прожектора и телевизионной передаточной камеры, закрепленных на поворотной раме на тележке на дне океана, обеспечивается получение достоверной информации на дне океана, рельефа дна, слоя конкреций, качество работы механизмов, это способствует повышению качества работы машин и повышению производительности.

За счет установки разных объектов в определенной последовательности (транспортер, устройства для разделения массы на фракции и центифуги) обеспечивается добыча полезных ископаемых конкреций, транспортировка, разделение массы на фракции, обезвоживание массы и загрузка в транспортные суда в едином технологическом процессе в поточной системе, при этом резко сокращаются затраты денежных средств и топлива для транспортировки грузов к местам переработки.

За счет применения судна катамарана обеспечивается высокая производительность и надежность работы в океане.

За счет отверстий, расположенных в торцах грузовой камеры, обеспечивается удаление воды при перемещении ковшей над поверхностью воды и удаление воздуха при погружении ковша сверху вниз.

За счет соединения электрического генератора судна с электрическими двигателями, расположенными на тележке, с прожектором, с телевизионной камерой, электрической лебедкой обеспечивается питание электрической энергией при помощи электрической цепи и кабельной линии электропередач.

За счет соединения компрессора с поплавковыми камерами подвижных ковшей транспортера при помощи гибкой бронированной трубы и соединения ее с канатом лебедки, пружиной и микропереключателем, где микропереключатели соединены с лебедкой при помощи электрической цепи, обеспечивается безостановочная работа транспортера, при каждом перемещении ковша производится наклон трубы из вертикального в горизонтальное положение при помощи микропереключателя и каната лебедки и установку ее под поплавковую камеру и перемещение в вертикальное положение по ходу перемещения ковшей снизу вверх обеспечивается наполнение поплавковой камеры сжатым воздухом для создания плавучести ковша.

За счет соединения судна катамарана с платформой тележки или соединение каркасов, где один каркас расположен на понтонных опорах другой на телеге при помощи тросов и лебедок, и соединение всех лебедок с кнопками, замыкающими электрическую цепь, в пульте управления обеспечивается дистанционное управление подъемом или опусканием тележки или каркаса с телегой на дно океана и оперативное перемещение устройства в заданный район акватории океана или обход при встречи с камнями, валунами или сложной пересеченной местностью.

За счет применения прицепного каркаса, содержащего три и более рам, расположенных в шахматном порядке в два ряда и агрегатирования с судном, снабженных плавучими пантонными опорами, расположенными на поверхности океана, где каждая опора последовательно соединена с компрессором и снабжена электромагнитным клапаном, обеспечивается повышение производительности за счет ширины захвата, улучшается надежность и долговечность за счет погружения каркаса на надлежащую глубину во время шторма и всплытия после шторма, и дистанционное управление работой при погружении каркаса и при всплытии каркаса.

За счет применения рам с продольной емкостью, снабженных желобами и шнеком, обеспечивается полный сбор массы конкреций, уменьшение потерь и перемещение в корпус для разделения массы на фракции и обезвоживания при помощи центрифуги.

За счет применения клинообразных механизмов, расположенных под дном тележки между барабанами транспортера, обеспечивается сдвигание слоя конкреций с двух сторон для бункерной загрузки ковшей.

При патентном исследовании заявленного технического решения по патентным, научным, научно-техническим материалам не обнаружена такая совокупность признаков, что позволяет судить о новизне существенных признаков.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

на фиг.1 схематично изображен поперечный разрез катамарана с устройством для добычи полезных ископаемых;

на фиг.2 то же, продольный разрез;

на фиг.3 изображено расположение груженых ковшей при изменении угла наклона цепей транспортера;

на фиг.4(а, б) изображена тележка и устройство для подачи сжатого воздуха в поплавковые камеры ковшей;

на фиг.5 изображены устройства для разделения массы конкреций на фракции и обезвоживания массы:

на фиг.6, 9(а, б), 10(а, б, в, г) изображено устройство по второму 4 и 5 варианту, прицепной каркас, вид сверху;

на фиг.7 то же, поперечный разрез рамы каркаса;

на фиг.8(а,б) изображены каркасы, расположенные на телеге, второй и третий варианты.

Установка выполнена навесной, агрегатируется с судном катамарана. Установка состоит из навесной рамы 1, содержащей две катушки барабанов 2. В нижнем основании рамы 1 расположена продольная емкость 3, содержащая надлежащий уклон в сторону желоба 4, в котором установлен шнек 5, снабженный электрическим двигателем 6. Катушки барабанов 2 снабжены электрическим двигателем 7. Катушки барабанов 2 соединены с катушками барабанов 8, которые расположены на телеге 9 при помощи бесконечных цепей 10. На цепях 10 шарнирно закреплены удлиненные ковши 11. Каждый ковш 11 содержит грузовую 12 и поплавковую 13 камеры. В грузовой камере 12 на торцевой стороне содержатся отверстия 14 надлежащего диаметра. Выполнены с возможностью удаления воды из ковша при перемещении над поверхностью воды и удаления воздуха при погружении ковша в воду и перемещении сверху вниз. Ковши 11 в нижнем основании соединены с цепью при помощи гибких тяг 15, выполнены с возможностью сохранения вертикального положения груженых ковшей 11 при изменении угла наклона цепи 10.

Электрический генератор 16 соединен с электрическими двигателями 17 привода тележки 9, с прожектором 18, с телевизионной передаточной камерой 19, электрической лебедкой 20. Выполнены с возможностью подачи электрической энергии при помощи кабельной линии 21 электропередач. Телевизионная передаточная камера 19 соединена с телевизионным приемником 22, расположенным в пульте управления 23 при помощи светопровода 24. Компрессор 25 соединен с поплавковой камерой 13 каждого ковша 11 при помощи гибкой бронированной трубки 26, соединенной с канатом лебедки 20. В пульте управления 23 расположен компьютер 27. Труба 26 соединена с пружиной 28 и микропереключателем 30. Микропереключатели 29 и 30 соединены с лебедкой 20 при помощи электрической цепи. Выполнены с возможностью автоматического включения лебедки в электрическую цепь при каждом перемещении ковша 11. Наклон трубы 26 из вертикального в горизонтальное положение при помощи натяжения каната 31 лебедки 20 и установку трубы 26 под поплавковую цепь, питающую электрическую лебедку 20, и труба под воздействием усилия пружины 28 перемещается в исходное положение, в вертикальное положение. По мере перемещения ковша 11 снизу вверх труба 26 непрерывно подает сжатый воздух в поплавковую камеру 13 ковша 11. При наполнении камеры 13 воздухом сжатый воздух вытесняет воду из-под поплавковой камеры и ковш 11 приобретает плавучесть. Судно катамарана 32 соединено с платформой тележки 9 при помощи тросов 33 и лебедки 34, закрепленных на судне катамарана 32, выполнены с возможностью опускания или подъем тележки 9 со дна океана. Электрические двигатели лебедок 34 соединены с кнопками включателей 35 пульта управления 23. Выполнены с возможностью дистанционного управления электрическими лебедками 34 при подъеме и опускании тележки 9. В корпусе катамарана 32 расположена установка 36 для разделения массы конкреций на фракции. Установка 36 содержит несколько вращающихся сетчатых барабанов 37, расположенных под надлежащим углом наклона надлежащим диаметром отверстий 38. Барабаны 37 расположены коаксиально друг другу с надлежащим интервалом при помощи опорных механизмов 39. Внутренняя часть барабанов 37 соединена с приемной камерой 40. Верхнее основание приемной камеры 40 снабжено решетом, установленным с надлежащим углом наклона и диаметром отверстий, выполнена с возможностью удаления камней. Барабаны 37 шарнирно закреплены на неподвижной опоре 42 при помощи осей 43 и труб 44 приемной камеры 40. Барабаны 37 снабжены электрическими двигателями 45 и отводами 46, 47, 48 фракций. Каждый отвод соединен с центрифугой 49. Центрифуга 49 снабжена электрическим двигателем 50. Выполнены с возможностью обезвоживания массы конкреций, каждой фракции перед загрузкой в другие транспортные судна. Прожектор 18, телевизионная передаточная камера 19 расположены под определенным углом наклона, выполнены с возможностью поворота на 360°, установлены в рамке 51, снабженной металлическим стержнем 52. Стержень 52 шарнирно закреплен на неподвижной опоре и соединен с электрическим двигателем 53 привода. Прожектор 18 камеры 19 расположен на вершине пирамиды 54, выполнен с возможностью освещения рельефа местности, слоя конкреций и механизмов транспортера и возможности передачи информации по световоду 24 в телевизионный экран телевизионного приемника 22 в пульт управления 23. Электрические двигатели 17, 53 и электрической лебедки 20, расположенной под куполом 55, герметично закупорены со всех сторон, расположены в пирамиде 54 тележки 9, выполнены с возможностью надежной защиты от высокого давления воды в океане. Центрифуга 49 состоит из приемной камеры 56, сетчатого барабана 57, воронки питателя 58, поршня толкателя 59, отвода обезвоженной массы 60 конкреций и отвода жидкой фракции 61 и электрического двигателя 50.

Устройство может быть выполнено во втором варианте (фиг.6 7, 8). Устройство во втором варианте такое же, как в первом варианте, отличается от него тем, что устройство выполнено прицепным, агрегатируется судном катамарана или другим видом судна. Устройство снабжено каркасом 62 с тремя и более рамами 63. Каркас 62 снабжен плавучими пантонными опарами 64, расположенными на поверхности воды. Каждая плавучая пантонная опора 64 соединена с компрессором 25 при помощи гибкого шланга, последовательно соединенного с компрессором 25 при помощи гибкого шланга 26. Электромагнитный клапан 65 содержит соленоид 66 и запорный механизм 67. Соленоид 66 соединен с кнопкой включателя 35 в пульте управления 23 при помощи электрической цепи кабельной линии 21 электропередач. Выполнены с возможностью наполнения или удаления воды для погружения или всплытия каркаса на поверхность воды при помощи пантонных плавучих опор 64 и клапана 65, погружение каркаса 62 производится на надлежащую глубину воды океана при сильном шторме и всплытие после шторма. Для погружения в воду каркаса 62 открывают клапаны 65, при всплытии наполняют пантонные плавучие опоры 64 сжатым воздухом, под действием сжатого воздуха вода из пантонных опор 64 удаляется, после удаления воды закрываем клапаны 65 путем нажатия кнопки для размыкания электрической цепи в пульте управления 35 на судне катамарана. С помощью компрессора 25 нагнетаем сжатый воздух в плавучие пантонные опоры 64, создаем оптимальные параметры плавучести судна, затем размыкаем электрическую цепь, питающую компрессор 25. На каждой раме 63 жестко закреплены по две емкости 3 с желобами 4, в которых установлены шнеки 5. Шнеки 5 снабжены электрическими двигателями 6. Барабаны 2 соединены между собой при помощи валов 68. Валы барабанов 2 снабжены электрическими двигателями 7. Катушки барабанов 2 соединены с катушками барабанов 8, расположенными на каркасе 69, расположены на тележке 9. Каждый каркас 69 содержит три и более рам 63, расположенных в шахматном порядке. На каждой раме расположено по четыре ряда валов 68, на которых шарнирно закреплены катушки барабанов 2. Катушки барабанов 8 соединены с катушками барабанов 2 при помощи бесконечных цепей 10, на которых шарнирно закреплены ковши 11. Каждый ковш 11 содержит грузовую 12 и поплавковую 13 камеры. В грузовой камере 12 на торцевой стороне содержатся отверстия 14 с надлежащим диаметром. Нижнее основание ковша 11 соединено с цепью 10 при помощи гибких тяг 15. Электрический генератор 16, расположенный на судне катамарана 32, соединен с электрическим двигателем 17 приводом тележки 9 с прожектором 18, телевизионной камерой 19, электрическими лебедками 20 при помощи электрической цепи кабельной линией электропередач. Камера 19 соединена с телевизионным приемником 22 при помощи светопровода 24. Компрессор 25 соединен с поплавковой камерой 13 ковшей 11 при помощи гибкой трубы 26. Гибкая труба 26 соединена с лебедкой 20 при помощи каната. Лебедка 20 соединена с микропереключателем 29 и 30 при помощи электрической цепи. Верхний каркас 62 соединен с нижним каркасом 69 и телегой 9 при помощи электрических лебедок 34 и тросов 33. Выполнены с возможностью опускания и подъема каркаса 69 электрическим двигателем лебедок 34, соединены с кнопками включателей 35 пульта управления 23. Выполнены с возможностью дистанционного управления электрическими лебедками 34 при подъеме и опускании каркаса 69 с тележкой 9 с пульта управления 23 при помощи нажатия кнопок 35 на судне катамарана 32. Тележка 9 снабжена несколькими электрическими двигателями 17. Выполнены с возможностью перемещения каркаса 68 по дну океана. Шнеки 5 двух и более рам 63, расположенных по одной линии, соединены между собой электрической центрифугой 49. Шнек 5 снабжен электрическим двигателем 6. Центрифуга 49 снабжена электрическим двигателем 50. Выполнены с возможностью сбора массы конкреций одновременно с нескольких транспортеров и перемещение в приемную камеру 56 центрифуги 49 для обезвоживания и перемещения массы под загрузку в другие транспортные суда. При этом процесс добычи, обезвоживания и загрузки в суда идет поточным способом. Центрифугирование массы конкреций осуществляется быстро вращающимися барабанами 57 вокруг оси под действием центробежных сил.

Устройство может быть выполнено в третьем варианте. Третий вариант такой же, как 2 вариант, отличается от него тем, что на верхнем 62 и нижнем 69 каркасах установлено по два ряда рам 63. На каждой раме 63 установлен один ряд транспортеров с двумя рядами валов 68, на которых жестко закреплены барабаны 2. Валы 68 катушек барабанов 2 снабжены электрическим двигателем 7. Барабаны 8 расположены друг от друга с надлежащим интервалом. На каркасе 69 на дне платформы тележки 9, впереди и между барабанами 8 жестко закреплены клинообразные механизмы 70. П ри перемещении тележки 9 с каркасом 69 происходит перемещение слоя конкреций расположенными между барабанами 8 при помощи клинообразных механизмов 70 с двух сторон к устройству бункерной загрузки ковшей 11. Все ходовые колеса тележки 9 снабжены электрическими двигателями 17. Выполнены с возможностью перемещения слоя конкреций под бункерную загрузку ковшей 11.

Устройство может быть выполнено в четвертом варианте. Четвертый вариант такой же, как первый вариант, отличается от него тем, что устройство выполнено прицепным, агрегатируется с судном катамарана или другим судном. Устройство снабжено каркасом 62, содержащим три и более рам 63. Рамы 63 установлены в два ряда в шахматном порядке. Каркас 62 снабжен плавучими пантонными опорами 64, расположенными на поверхности воды. В каждой раме 63 установлен один гибкий транспортер с двумя катушками барабанов 2. В нижнем основании рамы 63 расположена продольная емкость 3, содержащая желоб 4, в котором установлен шнек 5, снабженный электрическим двигателем 6. Катушки барабанов 2 снабжены электрическим двигателями 7. Катушки барабанов 2 соединены с катушками барабанов 8 при помощи бесконечных цепей 10. На цепях 10 шарнирно закреплены удлиненные ковши 11, содержащие грузовую 12 и поплавковую 13 камеры.

Устройство может быть выполнено в пятом варианте. Пятый вариант такой же, как 1-4 варианты, отличается от них тем, что на верхнем каркасе 62 расположено несколько рам 63 в один ряд. Рамы 63 расположены на поверхности воды. В рамах 63 установлены катушки барабанов 2, расположенные друг от друга с надлежащим интервалом. Катушки барабанов спарены и снабжены электрическими двигателями 7, соединены между собой цепями 10 транспортера, на их цепи шарнирно закреплены ковши 11. Между катушками барабанов 2 расположены емкости 3, содержащие желоб 4 и шнек 5, снабженный электрическими двигателями 6 и центрифугой 49. На нижнем каркасе 69 впереди катушки барабанов 8 под дном платформы тележки 9 в промежутке интервала между катушками барабанов 8 расположены транспортирующие механизмы 71, выполненные в форме шнеков, снабженных электрическими двигателями 72 и направляющими 73. Выполнены с возможностью перемещения слоя конкреций шнековым транспортером 71 по направляющим 73 устройства бункерной загрузки ковшей 11.

Устройство работает следующим образом. На судне катамарана 32 в пульте управления 23 нажимаем кнопку 35 и замыкаем электрическую цепь, питающую прожектор 18, телевизионную камеру 19, электрические двигатели 17, 53, 45, 50, электрическую лебедку 20, 34 компрессор 25. Погружаем тележку 9 на ровный участок в акватории океана. Электрический двигатель 7 вращает барабаны 2. Они своей зубчатой поверхностью приводят в поступательное движение цепи 10. Цепи 10 перемещают ковши 11. Как только ковш 11 переместится до барабана 8, цепь 10 поворачивает ковш 11 на 90°. Ковш 11 своими зубчатыми краями черпает осадочный слой конкреций, загружая всю свою камеру грузовую 12. При этом масса тележки прижимает ковш плотно к поверхности грунта. Как только ковш 11 переместится до второго барабана 8, ковш снова разворачивается и перемещается снизу вверх. Один из ковшей 11, перемещаясь снизу вверх, контактирует с микропереключателем 29, микропереключатель 29 замыкает электрическую цепь, питающую электрическую лебедку 20 /фиг.4/. Лебедка 20 путем натяжения каната 31 поворачивает и наклоняет трубу 26 из вертикального в горизонтальное положение, заводя ее под поплавковую камеру 13 ковша 11. При перемещении трубы 26 она контактирует с микропереключателем 30, он размыкает электрическую цепь, питающую лебедку 20. Лебедка прекращает работать. Под действием кинетической энергии пружина 28 стремится распрямиться и перемещает трубу 26 из горизонтального положения в вертикальное положение. Компрессор 25 падает через трубу 26 в поплавковую камеру 13 ковша 11. При наполнении воздухом камеры 13 сжатый воздух вытесняет из камеры 13 воду. По мере перемещения ковша 11 снизу вверх сжатый воздух непрерывно будет наполнять поплавковую камеру 13. После наполнения камеры 13 сжатым воздухом ковш 11 приобретает плавучесть, всплывает и ускоряется движение транспортерной цепи 10, уменьшается нагрузка натяжения цепи, повышается надежность и долговечность. Как только ковш 11 переместится до микропереключателя 29, микропереключатель 29 замыкает электрическую цепь, питающую электрическую лебедку 20, она натяжным канатом 31 снова сгибает, наклоняет и перемещает трубу 26 из вертикального в горизонтальное положение, при перемещении трубы 26 она контактирует с микропереключателем 30. Микропереключатель 30 размыкает электрическую цепь, питающую электрическую лебедку 20, пружина 28 снова перемещает трубу 26 из горизонтального в вертикальное положение. Труба 26 снова наполняет поплавковую камеру 13 другого ковша 11. Далее все операции повторяются. Как только ковш 11 переместится снизу вверх над поверхностью воды, вода удаляется из ковша 11 через отверстия 14. Как только ковш 11 переместится по верхней катушке барабанов 2, ковш 11 поворачивается под надлежащим углом наклона верху вниз и масса конкреций падает под действием гравитационных сил сверху вниз в емкость 3 и по ее наклонной поверхности перемещается в желоб 4 и при помощи электрического двигателя 6, перемещается шнеком 5 в приемную камеру 40 через решетку 41 в устройство 36 для разделения массы на фракции. Камни и другие крупные фракции по наклонной плоскости решетки удаляются и падают в емкость, которая расположена рядом. Конкреции перемещаются из приемной камеры 40 в центральный сетчатый барабан 37 через крупные отверстия 30, мелкая фракция просыпается, а крупная фракция продолжает перемещаться при помощи вращающихся барабанов и угла наклона барабана 37, перемещается и выбрасывается через отверстие на конце установки 36 в отвод 48, средняя масс отделяется от мелкой фракции при помощи средних отверстий 30, мелкая фракция просыпается на основной корпус барабана. Основной корпус не содержит отверстий. Средняя фракция при помощи вращения барабана 37 и угла его наклона перемещается в отвод 47, а мелкая - в отвод 46. Каждый отвод соединен с приемной камерой 56 центрифуги 49. Под действием быстро вращающегося барабана 57 и центробежных сил вода массы конкреций удаляется, а густая фракция перемещается при помощи шнеков под загрузку в транспортные суда. Транспортные суда доставляют массу конкреций к местам переработки. Добыча полезных ископаемых конкреций может производиться на разных глубинах. Если производим добычу конкреций на большой глубине, то цепи 10 транспортера будут расположены в вертикальной плоскости. Если добычу конкреций производят и на средней глубине, цепь будет расположена на небольшой наклоненной плоскости. Если конкреции будут добывать на небольшой глубине - цепь будет иметь большой наклон. Для уменьшения потерь массы конкреций ковши 11 крепят на цепях 10 шарнирно, в нижнем основании ковши соединены с цепями при помощи гибких тяг 15. Выполнены с возможностью под действием массы груза сохранять свое вертикальное положение независимо от наклона цепи. При перемещении пустых ковшей 11 сверху вниз грузовая камера 12 поворачивается и погружается в воду океана. Воздух, содержащийся в камере, вытесняется и удаляется массой воды и через отверстия 14. Электрический генератор 16, расположенный на судне катамарана 32, подает электрическую энергию на дно моря по электрической цепи кабельной линии электропередач 21 и питает электрические двигатели 17 привода тележки 9, двигатель 53 рамки 51, на которой крепится прожектор 18 и телевизионная камера 19, обеспечивая поворот прожектора 18 и телевизионную камеру 19 на 360° для передачи обзора информации со всех сторон при помощи светопровода 24, а также питает прожектор 18, камеру 19, электрическую лебедку 20. Кроме этого, обеспечивает электрической энергией по кабельной линии электропередач электрические двигатели 7 привода валов катушки барабанов 2 и электрические двигатели 45 устройства 36 для разделения массы на фракции и электрические двигатели 50 центрифуги 49. Поворот прожектора 18 и телевизионной камеры 19 осуществляется дистанционно с пульта управления 23 путем нажатия кнопки включателя. При этом электрическая цепь, питающая электрический двигатель 53, замыкается или размыкается. Дистанционное управление движения тележки 9 осуществляется также с пульта управления 23 путем нажатия надлежащей кнопки 35, при этом электрическая цепь, питающая электрический двигатель 17, замыкается или размыкается. При этом можно останавливать или перемещать тележку 9 вперед. Электрические лебедки 20 работают в автоматическом режиме.

Устройство может работать во втором варианте. Второй вариант такой же, как первый вариант, отличается от него тем, что устройство /фиг.6, 7, 8/ выполнено прицепным, агрегатируется с судном катамарана 32 или другим судном, устройство снабжено каркасом 62 с тремя и более рамами 63, рамы расположены в шахматном порядке. Каркас 62 снабжен плавучими пантонными опорами 64. Замыкаем электрическую цепь, питающую электрические двигатели 7, 6, 17, 53, компрессор 25 прожектор 18 и телевизионную камеру 19. При этом прожектор хорошо освещает дно океана, передаточная телевизионная камера 19 передает информацию рельефа местности акватории океана, а передаточная телевизионная камера 19 передает информацию рельефа местности. Электрический двигатель 17 перемещает телегу 9 с платформой и каркасом 68 по дну океана. Электрический двигатель 7 вращает валы барабанов 2. Барабаны 2 своими зубчатыми поверхностями черпают и приводят в поступательное движение цепи 10. Цепи 10 перемещают ковши 11. Как только ковш 11 переместится до барабана 8, ковш 11 разворачивается на 90° и своими зубчатыми ножами черпает осадочный слой конкреций, заполняя весь объем ковша 11, и перемещает его снизу вверх. Как только один из ковшей 11 переместится до микропереключателя 29, микропереключатель 29 замыкает электрическую цепь, питающую электрическую лебедку 20 /фиг.4/. Лебедка 20 натяжением каната 31 поворачивает, наклоняет трубу 26 из вертикального в горизонтальное положение, заводя трубу 26 под поплавковую камеру через открытую нижнюю часть поплавковой камеры ковша 11. При перемещении труба 26 контактирует с микропереключателем 30, он размыкает электрическую цепь, питающую лебедку 20. Под действием кинетической энергии пружина 28 стремится распрямиться и перемещает трубу 26 из горизонтального в вертикальное положение. Компрессор 25 подает сжатый воздух через трубу 26 и заполняет сжатым воздухом поплавковую камеру 13 ковша 11. При наполнении воздухом камеры 13 вода из камер вытесняется. После наполнения камеры 13 сжатым воздухом ковши 11 приобретают свойство плавучести, всплывают, ускоряя движение транспортерной цепи 10, уменьшается нагрузка натяжения цепи, повышается производительность. Как только ковш 11 переместится до микропереключателя 29, микропереключатель 29 замыкает электрическую цепь, питающую электрическую лебедку 20, она своим натяжением каната 31 снова перемещает трубу 26 из вертикального в горизонтальное положение. Труба 26 контактирует с микропереключателем 30, он размыкает электрическую цепь, питающую электрическую лебедку 20. Пружина 28 снова перемещает трубу 26 из горизонтального в вертикальное положение. Труба 26 снова наполняет поплавковую камеру 13 другого ковша 11. Далее все операции повторяются. Как только ковш 11 переместится снизу вверх и окажется над поверхностью воды, вода из ковша 11 стекает через отверстия 14. Как только ковш 11 переместится с верхней катушки барабана, 2 ковш 11 поворачивается под надлежащим углом наклона и масса конкреций падает под действием гравитационных сил сверху вниз в емкость 3 по наклонной поверхности, перемещается в желоб 7 и при помощи электрического двигателя 6 перемещается шнеком 5 в приемную камеру 56 на решетку 41. При помощи наклонной решетки 41 камни и другие крупные фракции удаляются в емкость / на чертеже не показано/, а остальная масса из приемной камеры 56 поступает в центрифугу 49. От действия быстрого вращения барабана при помощи центробежных сил конкреции обезвоживаются, вода удаляется, а густая фракция перемещается при помощи шнеков под загрузку транспортных судов. Во время шторма нажимаем на кнопку 35 в пульте управления 23, замыкаем электрическую цепь, питающую соленоид 66 электромагнитного клапана 65. В соленоиде 66 возникает магнитное поле, сердечник втягивается в соленоид 66, перемещая своим штоком запорный механизм 67 клапана 65, расположенный во всех опорных плавучих пантонах 64. Клапаны 65 открываются, сжатый воздух удаляется, через клапаны 65 поступает вода, вода, заполняя объем плавучих пантонов, удаляет воздух. Как только заполнится объем пантонов водой (определенная часть объема), каркас 62 перемещается сверху вниз и погружается на надлежащую глубину. Нажимаем на другую кнопку 35 пульта управления 23, при этом размыкается электрическая цепь, питающая соленоид 66. В соленоиде 66 исчезает магнитное поле, под действием пружины сердечник соленоида при помощи штока перемещает запорный механизм 67 клапана 65. Клапан 65 закрывается. Каркас 62 погружен на определенную глубину воды океана, хорошо сохраняется и не подвергается разрушительным силам шторма. После шторма снова замыкаем электрическую цепь, питающую соленоид 66 электромагнитных клапанов 65, в соленоиде 66 возникает магнитное поле, сердечник втягивается вовнутрь соленоида 66, перемещая запорный механизм 67 клапана 65. Клапан 65 открывается. Замыкаем электрическую цепь, питающую компрессор 25. Компрессор 25 нагнетает сжатый воздух во все емкости понтонных опор и полностью вытесняет из них воду. Как только вода полностью удалится, пантонные опоры 64 всплывают на поверхность воды океана. Затем размыкаем электрическую цепь, питающую соленоид 66. В соленоиде 66 исчезает магнитное поле и сердечник при помощи тока перемещает запорный механизм 67 в исходное положение. Клапан 65 закрывается. В понтоны 64 нагнетают сжатый воздух и размыкают электрическую цепь, питающую компрессор 25.

Устройство может работать в третьем варианте. Третий вариант такой же, как первый и второй варианты, отличается от них тем, что на верхнем 62 и нижнем 69 каркасах установлены по два ряда рам 63. На каждой раме 63 установлен один ряд транспортеров с двумя рядами валов 68, на которых жестко закреплены барабаны 2 и 8. Валы 68 катушек барабанов 2 снабжены электрическим двигателем 7. Барабаны 8 расположены друг от друга с надлежащим интервалом. На каркасе 69 на дне платформы тележки 9 между двумя барабанами 8, впереди их жестко закреплены клинообразные механизмы 70, выполненные с возможностью при перемещении тележек 9 с каркасом 69, перемещения клинообразных механизмов 70, они раздвигают слой конкреций и перемещают его с двух сторон к устройствам бункерной загрузки ковшей 11. Все ходовые колеса тележки 9 снабжены электрическими двигателями 17. Выполнены с возможность преодоления силы сопротивления при раздвигании и перемещении клинообразными механизмами 70 для быстрой и полной загрузки ковшей 11 массой конкреций.

Устройство может работать в четвертом варианте, четвертый вариант такой же, как первый вариант, отличается от него тем, что устройство выполнено прицепным, агрегатируется с катамараном или другим судном. Устройство снабжено каркасом 62, содержащим три и более рамы 63. Рамы 63 установлены в два ряда в шахматном порядке. Каркас 62 снабжен плавучими пантонными опорами 64, расположенными на поверхности воды. В каждой раме 63 установлен один гибкий транспортер с двумя катушками барабанов 2. В нижнем основании рамы 63 расположена продольная емкость 3, содержащая емкость 3, содержащая желоб 4, в котором установлен шнек, снабжены электрическим двигателем 6. Катушки барабанов 2 снабжены электрическим двигателем 7. Катушки барабанов 2 соединены с катушкам барабанов 8 при помощи бесконечных цепей 10. На цепях 10 шарнирно закреплены удлиненные ковши 11, содержащие грузовую и поплавковую 13 камеры.

Устройство может работать в пятом варианте. Пятый вариант такой же, как 1-4 варианты, отличается от них тем, что на верхнем каркасе 62 расположено несколько рам 63 в один ряд. Рамы 63 расположены на поверхности воды. В рамах 63 установлены катушки барабанов 2, расположенные друг от друга с надлежащим расстоянием. Катушки барабанов спарены и снабжены электрическими двигателями 7, соединены между собой цепями 10 транспортера. На цепях шарнирно закреплены ковши 11. Между катушками барабанов 2 расположены емкости 3, содержащие желоб 4 и шнек 5, снабженный электрическими двигателями 6 и центрифугой 49. На нижнем каркасе 69 впереди катушки барабанов 8 под дном платформы тележки 9 в промежутках интервала между катушками барабанов 8 расположены транспортирующие механизмы 71, выполненные в форме шнеков, снабженных электрическими двигателями 72 и направляющими 73. Выполнены с возможностью перемещения слоя конкреций шнековым транспортером 71 по направляющим 73 к устройствам бункерной загрузки ковшей 11.

Изобретение относится к устройствам для добычи полезных ископаемых. Техническим результатом является повышение производительности, надежности и долговечности, улучшение технических средств, качества работы и расширение технологических возможностей. Для этого установка включает раму, навешенную на катамаране, шарнирно закрепленные на раме на разных уровнях катушки барабанов с приводами, емкость, расположенную в нижнем основании рамы, содержащую желоб, в котором установлен шнек, снабженный приводом, барабаны рамы соединены с барабанами тележки при помощи бесконечных цепей, на которых шарнирно закреплены ковши, грузовые камеры которых с торцевой стороны содержат отверстия, выполненные с возможностью удаления воды при перемещении ковшей над поверхностью воды, нижние основания ковшей соединены с цепями гибкими тягами и выполнены с возможностью сохранения вертикального положения грузов на цепях при изменении угла наклона цепи, компрессор, соединенный с поплавковыми камерами ковшей при помощи гибкой бронированной трубки, соединенной с канатом электрической лебедки и пружиной. Лебедка соединена с микропереключателями при помощи электрической цепи, выполненными с возможностью автоматического включения лебедки в электрическую цепь при перемещении ковшей, катамаран соединен с платформой тележки при помощи тросов лебедки, закрепленной на судне, выполненной с возможностью опускания или подъема тележки со дна океана, электрические двигатели лебедок соединены с кнопками включателей пульта управления, выполненного с возможностью дистанционного управления электрическими лебедками, в корпусе катамарана установлены устройства для разделения массы конкреций на фракции и обезвоживания их, выполненные в форме вращающихся сетчатых барабанов с разным диаметром отверстий, расположенных коаксиально друг другу и с интервалом, снабженных приемной камерой, приводом и отводами фракций, каждый отвод фракций соединен с центрифугой, снабженной приводом. Во втором варианте установка включает каркас, содержащий три и более рамы, расположенные в шахматном порядке в два ряда, и центрифугу, она выполнена прицепной и с возможностью агрегатирования с судном, каркас снабжен плавучими понтонными опорами, каждая из которых соединена с компрессором и содержит электромагнитный клапан, выполнена с возможностью погружения каркаса на надлежащую глубину при шторме и всплытии после шторма, на каждой раме жестко закреплены две продольные емкости, снабженные желобами, в которых установлены шнеки с приводами, по обе стороны емкости на разных уровнях закреплены валы с катушками барабанов и приводами, барабаны снабжены бесконечными цепями, на которых шарнирно закреплены ковши. В третьем варианте установка включает каркас, содержащий три и более рамы, расположенные в один или два ряда, рамы соединены между собой, в каждой раме закреплена одна продольная емкость, снабженная желобом, в котором установлен шнек с приводом, каркас, установленный на тележке, расположенной на дне океана, впереди транспортеров под платформой тележки жестко закреплен транспортирующий клинообразный механизм, расположенный между катушками барабанов, выполненный с возможностью перемещения, сдвигания слоя конкреций с двух сторон к устройству бункерной загрузки ковшей. 3 н.п. ф-лы, 10 ил.

1.Установка для добычи полезных ископаемых со дна океана, включающая раму, навешенную на катамаране, шарнирно закрепленные на раме на разных уровнях катушки барабанов с приводами, емкость, расположенную в нижнем основании рамы, содержащую желоб, в котором установлен шнек, снабженный приводом, барабаны рамы соединены с барабанами тележки при помощи бесконечных цепей, на которых шарнирно закреплены ковши, грузовые камеры которых с торцевой стороны содержат отверстия, выполненные с возможностью удаления воды при перемещении ковшей над поверхностью воды, нижние основания ковшей соединены с цепями гибкими тягами и выполнены с возможностью сохранения вертикального положения грузов на цепях при изменении угла наклона цепи, компрессор, соединенный с поплавковыми камерами ковшей при помощи гибкой бронированной трубки, соединенной с канатом электрической лебедки и пружиной, лебедка соединена с микропереключателями при помощи электрической цепи, выполненными с возможностью автоматического включения лебедки в электрическую цепь при перемещении ковшей, катамаран соединен с платформой тележки при помощи тросов лебедки, закрепленной на судне, выполненной с возможностью опускания или подъема тележки со дна океана, электрические двигатели лебедок соединены с кнопками включателей пульта управления, выполненного с возможностью дистанционного управления электрическими лебедками, в корпусе катамарана установлены устройства для разделения массы конкреций на фракции и обезвоживания их, выполненные в форме вращающихся сетчатых барабанов с разным диаметром отверстий, расположенных коаксиально друг другу и с интервалом, снабженных приемной камерой, приводом и отводами фракций, каждый отвод фракций соединен с центрифугой, снабженной приводом.2. Установка, включающая каркас, содержащий три и более рамы, расположенные в шахматном порядке в два ряда, и центрифугу, выполнена прицепной и с возможностью агрегатирования с судном, каркас снабжен плавучими пантонными опорами, каждая из которых соединена с компрессором и содержит электромагнитный клапан, выполнена с возможностью погружения каркаса на надлежащую глубину при шторме и всплытии после шторма, на каждой раме жестко закреплены две продольные емкости, снабженные желобами, в которых установлены шнеки с приводами, по обе стороны емкости на разных уровнях закреплены валы с катушками барабанов и приводами, барабаны снабжены бесконечными цепями, на которых шарнирно закреплены ковши.3. Установка, включающая каркас, содержащий три и более рамы, расположенные в один или два ряда, и центрифугу, выполненная прицепной и с возможностью агрегатирования с судном, каркас снабжен плавучими понтонными опорами, рамы соединены между собой, в каждой раме закреплена одна продольная емкость, снабженная желобом, в котором установлен шнек с приводом, каркас, установленный на тележке, расположенной на дне океана, впереди транспортеров под платформой тележки жестко закреплен транспортирующий клинообразный механизм, расположенный между катушками барабанов, выполненный с возможностью перемещения, сдвигания слоя конкреций с двух сторон к устройству бункерной загрузки ковшей.