МОСТОВАЯ ПЛАВУЧАЯ ПЛАТФОРМА Российский патент 2023 года по МПК E02C5/02 E02F9/06 E21C49/02 B63B35/44 

Изобретение относится к горнодобывающей отрасли и может быть использовано для добычи торфяного сырья на неосушенных территориях.

Известен комплекс для добычи полезных ископаемых, в частности торфа (патент RU 2304721 C1, 20.08.2007), включающий смонтированный на платформе, выполненной в виде понтона и соединенной жесткой сцепкой с тягачом-вездеходом, подъемник с лебедкой для подъема и заглубления рабочего органа в виде системы соосно расположенных внешней и внутренней труб.

Недостатком является жесткая сцепка с тягачом-вездеходом, которая исключает возможность перемещения платформы автономно, недостатком также является наличие в конструкции пульпопровода, что снижает функциональность комплекса.

Известен полупогружной понтон для бурения нефтяных скважин на дне акватории (авторское свидетельство СССР SU 229980 A1, 05.03.1969), включающий в себя соединенную с вертикальными цилиндрическими плавучими емкостями рабочую платформу, на которой установлена буровая вышка, а каждая емкость выполнена поворотной вокруг своей вертикальной оси.

Недостатком является возможность емкостей выполнять движение только вокруг своей вертикальной оси, так как якорное устройство фиксирует установку в одном положении. Кроме того, перемещение рабочей платформы и вертикальных цилиндрических плавучих емкостей по площади месторождения возможно только при повторном якорении.

Известно изобретение морская плавучая база островного типа (патент RU 2747690 C1, 12.05.2021), состоящая из нескольких отдельных базовых плавучих модулей полупогружного типа, снабженных движительными установками, при этом понтоны расположены параллельно на заданном проектном расстоянии друг от друга и жестко объединены между собой поперечными стальными связями, стального верхнего строения, установленного на колонны и жестко с ним соединенного.

Недостатком является жесткое соединение между понтонами, которое препятствует перемещению понтонов друг относительно друга для большей мобильности установки.

Известно изобретение плавучая эксплуатационная платформа (патент RU 2124455 C1, 10.01.1999), содержащая подводный водоизмещающий модуль, поддерживающий надводный модуль посредством жестких опорных колонн со связующими элементами и натяжные связи, выполненными отъемными от подъемного модуля, а на верхней палубе подводного модуля выполнены углубления по количеству и форме, соответствующие количеству и форме сопрягающихся с ними опорных колонн и связующих их элементов.

Недостатком является фиксированное расположение жестких колонн относительно друг другу и возможность установки на них только одной платформы, что снижает маневренность всей установки.

Известна адаптивная плавучая платформа (патент RU 2399551 C1, 20.09.2009), принятая за прототип, и состоящая из платформы, поплавков и их креплений к платформе, которые выполнены подвижными в вертикальном или близком к вертикальному дугообразном направлении, каждое крепление имеет гидроцилиндр, соединенный с трубопроводом и реверсивным гидронасосом с двумя соседними гидроцилиндрами и/или с одним или двумя противоположными гидроцилиндрами, или со всеми остальными гидроцилиндрами, а насосы управляются от датчика, расположенного на платформе, площади сечения гидроцилиндров пропорциональны нагрузке от платформы на соответствующие поплавки, крепления поплавков соединены с гидроцилиндрами посредством жестких или гибких тяг и представляют собой скользящие профилированные штоки, расположенные в вертикальных направляющих, а также представляют собой рычажных механизм, поперечные рычаги крепятся к платформе плоскими шарнирами с горизонтальными осями, а к стойке - плоскими или шаровыми шарнирами, стойка крепится к поплавку плоским шарниром с горизонтальной осью, поперечной длинной стороне поплавка, который имеет в сечении форму круга или части круга, поплавок крепится к платформе двумя или более креплениями, а рычаги одного крепления крепятся к платформе двумя плоскими шарнирами, на трубопроводах имеются краны, а поплавок имеет удлиненную форму.

Недостатком является крепление поплавка таким образом, что перемещение возможно только по вертикали или в близком к вертикали направлении, что делает поплавок менее мобильным относительно движения, более того, форма поплавка не позволяет ему погружаться или всплывать на необходимый уровень.

Техническим результатом является повышение эффективности добычи полезных ископаемых на акваториях и заболоченных участках суши.

Технический результат достигается тем, что платформа подвижно соединена с быками, нижняя часть которых с возможностью ограниченного смещения установлена на поплавки через подвижное соединение быков с оголовками, поплавков при этом нижняя плоскость которых касается плоского шарнира, который установлен вдоль быков, длина которых больше ширины платформы более чем на два диаметра поплавка, которые закреплены по двум сторонам платформы вдоль быков, а их количество зависит от длины быков и диаметра поплавков и равно целому значению частного от деления длины быка на диаметр поплавка плюс один, на верхней плоскости поплавков установлены крепления поплавков, на которых закреплены тяги с возможностью поворота, на боковых частях платформы жестко закреплены гидравлические домкраты, которые соединены с упорной лыжей, а на верхней части платформы с возможностью перемещения установлен гидроманипулятор со сменным навесным оборудованием, внутри платформы установлена гидросистема платформы, в которой последовательно соединены гидронасос, кран, управляемые гидроцилиндры, соединенные между собой трубопроводом, при этом параллельно соединен с ними интегральный датчик управления, внутри поплавков установлена автономная гидросистема поплавка, в которой последовательно соединены трубопроводом, прямой клапан, гидронасос поплавка и обратный клапан, а гидронасос поплавка соединен с датчиком уровня.

Устройство мостовая плавучая платформа поясняется следующими фигурами:

фиг. 1 - общая схема устройства;

фиг. 2 - схема гидросистемы платформы;

фиг. 3 - схема гидросистемы поплавка;

фиг. 4 - схема соединения платформа-бык-поплавок;

1 - платформа;

2 - поплавок;

3 - крепление поплавка;

4 - тяга;

5 - управляемый гидроцилиндр;

6 - гидронасос;

7 - кран;

8 - интегральный датчик управления;

9 - трубопровод;

10 - плоский шарнир;

11 - бык;

12 - оголовок поплавка;

13 - гидронасос поплавка;

14 - трубопровод поплавка;

15 - прямой клапан;

16 - обратный клапан;

17 - датчик уровня;

18 - гидравлический домкрат;

19 - упорная лыжа;

20 - гидроманипулятор.

Мостовая плавучая платформа (фиг. 1) содержит платформу 1, нижняя часть которой подвижно соединена с быками 11. Нижняя часть быков 11 с возможностью ограниченного смещения установлена на поплавки 2 через подвижное соединение быков 11 с оголовками поплавков 12, выполненных в виде цилиндра, так что нижняя плоскость оголовков поплавков 12 касается плоского шарнира 10 (фиг.2), установленного вдоль быков 11 (фиг.1). Длина быков 11 больше ширины платформы 1 более чем на два диаметра поплавка 2. Поплавки 2 закреплены по двум сторонам платформы 2 вдоль быков 11. Количество поплавков 2 зависит от длины быков 11 и диаметра поплавков 2 и равно целому значению частного от деления длины быка 11 на диаметр поплавка 2 плюс один. На верхней плоскости поплавков 2 установлены крепления поплавков 3, на которых закреплены тяги 4 с возможностью поворота относительно крепления поплавков 3. Внутри платформы 1 установлена гидросистема платформы, в которой последовательно установлены гидронасос 6, кран 7, управляемые гидроцилиндры 5, соединенные между собой трубопроводом 9, а также установленный параллельно им интегральный датчик управления 8 (фиг. 3). Внутри поплавка 2 установлена автономная гидросистема поплавка, элементы которой последовательно соединены трубопроводом поплавка 14, а именно, прямой клапан 15, гидронасос поплавка 13 и обратный клапан 16, а гидронасос поплавка 13 соединен с датчиком уровня 17. На боковых частях платформы 1 жестко закреплены гидравлические домкраты 18, которые соединены с упорной лыжей 19. На верхней части платформы 1 с возможностью перемещения по ее поверхности установлен гидроманипулятор 20 со сменным навесным оборудованием.

Устройство мостовая плавучая платформа (фиг. 1) работает следующим образом. Платформа 1 передвигается вперед так, что поплавки 2, расположенные на конце быков 11 на тыльной стороне платформы 1, освобождаются от зацепления с быками 11. Это осуществляется за счет подъема платформы 1 и быков 11 с помощью упорной лыжи 19, работа которой происходит за счет включения гидравлических домкратов 18 и опоры упорной лыжи 19 на свободные поплавки 2. Перемещение до совпадения упорной лыжи 19 со свободными поплавками 2 происходит за счет работы гидросистемы платформы (фиг. 2) таким образом, что кран 7 открывается и гидронасос 6 через трубопровод 9 пропускает рабочую жидкость в управляемые гидроцилиндры 5. Движение платформы 1 прекращается по достижению управляемых гидроцилиндров 5 интегрального датчика управления 8, который ограничивает перемещение платформы 1 вдоль быков 11 для предотвращения схода платформы 1 с быков 11. По достижении освобождения поплавка 2, гидроманипулятор 20 с грейферным захватом зацепляет поплавок 2 за тяги 4 и перемещает поплавок 2 в сторону фронтальной части платформы 1, поднимая поплавок 2 выше уровня быков 11. После того, как поплавок 2 достигает фронтальной части платформы 1, свободный поплавок 2 устанавливается на линии центра установленных поплавков 2, после чего запускается гидросистема поплавка (фиг. 3) так, что открывается прямой клапан 15 и через трубопровод поплавка 14 с помощью гидронасоса поплавка 13 пропускают жидкость, в которой находится поплавок 2 до достижения установленного уровня в поплавке 2, что определяется датчиком уровня 17, для того, чтобы поплавок 2 за счет силы тяжести погрузился в жидкость. По достижении совпадения верхней поверхности оголовка поплавка 12 с внутренней частью быка 11, быки 11 соединяют с оголовком поплавка 12 на свободном поплавке 2 так, что оголовок поплавка 12 скользит по плоскому шарниру 10 вдоль быков 11 из-за запуска гидросистемы платформы (фиг. 2), которая передвигает быки 11 на свободный поплавок 2. Упорная лыжа 19 после установки быков на поплавки 2 снимает нагрузку с поплавков 2. Как только быки 11 зацепляют оголовки поплавков 12 гидросистема поплавка (фиг. 3) через обратный клапан 16 выпускает воду из поплавка 2. Поплавок 2 опустошается для снижения давления мостовой плавучей платформы (фиг.1) на дно локации добычи. Гидроманипулятор 20 осуществляет смену навесного оборудования с грейфера на ковш для добычи сырья и гидроманипулятор 20 с ковшом производит выемку сырья вдоль тыльной стороны платформы 1. По окончании выемки, цикл шагания платформы 1 повторяется.

Таким образом, за счет применения временных опор в виде поплавков и регулирования давления на грунт или дно осуществляется расширение функциональных возможностей плавучей платформы, более того применение такого устройства позволит осуществлять добычу сырья без последующего демонтажа конструкции.

Изобретение относится к плавучим платформам используемым в горнодобывающей отрасли для добычи торфяного сырья на неосушенных территориях. Мостовая плавучая платформа состоит из платформы, поплавков, креплений поплавков, тяг, управляемых гидроцилиндров, гидронасосов, кранов, интегральных датчиков управления, трубопроводов. Платформа подвижно соединена с быками, нижняя часть которых с возможностью ограниченного смещения установлена на поплавки через подвижное соединение быков с оголовками поплавков, нижняя плоскость которых касается плоского шарнира, который установлен вдоль быков. Длина быков больше ширины платформы более чем на два диаметра поплавка, которые закреплены по двум сторонам платформы вдоль быков. Количество зависит от длины быков и диаметра поплавков и равно целому значению частного от деления длины быка на диаметр поплавка плюс один. На верхней плоскости поплавков установлены крепления поплавков, на которых закреплены тяги с возможностью поворота. На боковых частях платформы жестко закреплены гидравлические домкраты, которые соединены с упорной лыжей. На верхней части платформы с возможностью перемещения установлен гидроманипулятор со сменным навесным оборудованием. Внутри платформы установлена гидросистема платформы, в которой последовательно соединены гидронасос, кран, управляемые гидроцилиндры, соединенные между собой трубопроводом, при этом параллельно соединен с ними интегральный датчик управления. Внутри поплавков установлена автономная гидросистема поплавка, в которой последовательно соединены трубопроводом прямой клапан, гидронасос поплавка и обратный клапан, а гидронасос соединен с датчиком уровня. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей плавучей платформы, позволяющее осуществлять добычу сырья без последующего демонтажа конструкции. 3 ил.

Мостовая плавучая платформа, состоящая из платформы, поплавков, креплений поплавков, тяг, управляемых гидроцилиндров, гидронасосов, кранов, интегральных датчиков управления, трубопроводов, отличающаяся тем, что платформа подвижно соединена с быками, нижняя часть которых с возможностью ограниченного смещения установлена на поплавки через подвижное соединение быков с оголовками поплавков, при этом нижняя плоскость которых касается плоского шарнира, который установлен вдоль быков, длина которых больше ширины платформы более чем на два диаметра поплавка, которые закреплены по двум сторонам платформы вдоль быков, а их количество зависит от длины быков и диаметра поплавков и равно целому значению частного от деления длины быка на диаметр поплавка плюс один, на верхней плоскости поплавков установлены крепления поплавков, на которых закреплены тяги с возможностью поворота, на боковых частях платформы жестко закреплены гидравлические домкраты, которые соединены с упорной лыжей, а на верхней части платформы с возможностью перемещения установлен гидроманипулятор со сменным навесным оборудованием, внутри платформы установлена гидросистема платформы, в которой последовательно соединены гидронасос, кран, управляемые гидроцилиндры, соединенные между собой трубопроводом, при этом параллельно соединен с ними интегральный датчик управления, внутри поплавков установлена автономная гидросистема поплавка, в которой последовательно соединены трубопроводом прямой клапан, гидронасос поплавка и обратный клапан, а гидронасос поплавка соединен с датчиком уровня.