Устройство для сбора конкреций со дна глубоких водоемов Советский патент 1983 года по МПК E02F3/88 G01N1/10 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к ycтpoй ствам для сбора конкреций, содержащих различные металлы, со дна морей и океанов при ведении поисково-разведочных и добычных работ. Известно устройство для сбора конкреций со дна глубоких водоемов, содержащее перемещаемой приводом на колесах по дну водоема барабан с ка-i либровочными отверстиями и резцами для.рыхления грунта и захвата конкреций, имеющий внутри лоток со шне ком ij . Однако указанное устройство имеет большое гидравлическое сопротивление и пониженную проходимость по дну во-, доема с изрезанным профилем.и очень, низкой несущей способностью, большое сопротивление внедрению в грунт цов барабана, что обуславливает большую энергоемкость устройства. Не обеспечиваемся также необходимая степень придонного обогащения добываеыкх конкреций вследствие незначител ной проницаемости барабана и наличия колес большого.диаметра. Наиболее близким к изобретению известным техническим решением является устройство для сбора конкреций со дна глубоких водоемов, содержащее раму, рабочий орган с резцами для рыхления грунта и захвата конкреций,, транспортирующий проницаемый барабан с решетчатыми ковшами i2j . Однако в этом устройстве резцы внедряются в разрабатываемый спой методом прорезания, что требует большого механического напора на забОй .и обуславливает зависимость глубины разработки от механических свойств разрабатываемого материала,- невозможна регулировка толщины последнего. В связи с этим и с необходимостью продавливания захваченных резцами конкреций сквозь слой грунта энергоемкость устройства велика. Последняя зависит также от профиля и состояния грунта, так как меняется сопротивление перемещению устройства Продавливание конкреций через слой иЛа загрязняет и создает сильное замутнение зоны добычи, а конструкция барабана недостаточно проницаема, что ухудшает промывку до&лчи и ее обогащение и увеличивает гидравличес кое сопротивление перемещению устройства. Не.организовано движение конкреций от рабочего органа к ковшам барабана, что допускает возможность потерь добычи. Не исключено забивание рабочего орсана крурными предметами. Целью изобретения является повыше ние эффек сивнести сбора конкреций и снижение энергоемкости. Поставленная цель достигается тем что в устройстве для сбора конкреций со дна глубоких водоемов, включающем раму с установленными на ней рабочим органом и барабаном с приводом вращения и ковшами, барабан установлен на раме посредством роликов с воз-f можностью перемещения его вдоль рамы, а рабочий орган выполнен в виде параллельно расположенных пластин с эксцентриковым приводом, связанным с осью барабана посредством шарнирных тяг. . . Кроме того, привод перемещения барабана выполнен в виде шкивов, размещенных по концам рамы, и тросов, соединенных с барабаном и запасованных через шкивы. В устройстве барабан снабжен установленным внутри него собирающим лотком. На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, общий вид на фиг. 2 схема рабочих ррга.нов устройства. . Устройство содержит раму, на которой смонтированы рабочий орган, барабан с приводом вращения и ковшами и привод перемещения барабана. Рабочий орган выполнен в виде плае стин 1, связанных с эксцентриковыми приводами 2 и - в задней части посредством прикрепленных с боков консольных шатунов 3 и шарнирных тяг 4 с барабаном. Эксцентриковые приводы 2 соединены угловыми зубчатыми передачами с приводными двигателями 5, например электрическими. Рабочий орган образован продольно размещёнными пластинами 1 из износостойкого и коррозионноустойчивого материала, например титана, имеющими в поперечном се-: чении форму трапеции (большим основа нием вверх ). На верхней поверхности пластин 1 укреплены с наклоном в сторону задней части рабочего органа гибкие ворсины б из стальной проволоки или синтетического материала. Пластины 1 застроены в передней час- , ти соединены между собой поперечными стяжками и образуют вильчатые пе-реднюю 1 заднюю части рабочего органа. Бараб|1н 7 типа беличье колесо имеет ободы 8 и 9, первый из которых выполнен со спицами и с зубчатым вендом, трубчатую ось с подшипниками не показаны)и жестко закрепленные по :окружностям ободов собирающие решетчатые ковши 10 с вильчатыми наружными кромками.Ковши 10 открыты внутрь барабана и образованы радиально . закпленными пластинчатыми зубьями 11,имеющими возможность входить при вращении барабана в промежутки между пластинами 1 задней части рабочего органа; При этом длины шарнирных тяг 4 не превышают расстояния от оси 12 барабана 7 до наружных кромок ковшей 10,а нижние концы тяг 4-шарнирно соединены с консольными концами кривошипов 3. Двигатель13 вращения барабана с шестерней (не Показана) взаимодействует с зубчатым венцом обода 8. - Внутри барабана 7 параллельно его оси размещен сетчатый лоток 14, один конец Которого сквозь обод 9, не имеющий спиц, выведен наружу. Лоток 14 имеет в средней части непроницаемый желоб, в котором размещен шнек, заключенный за пределами барабана 7 в сетчатую тр,убу (не показано) , которая выведена Ь бункер устройства для подъема конкреций на поверхность водо ема. На цилиндрической поверхности барабана ковши 10 могут быть расположёны по винтовой линии для снижения мощ ности приводного двигателя и повьииения надежности. Рама 15 имеет на концах анкерные устройства 16 и опорные лыжи 17, сопряженные с трубчатыми направляющими 18 paiutj 15, ролики 19 и :анкервые устройства 20. Привод-поступательного перемещения барабана с каждой из боковых сторон рамы 15 содержит двигатель 21 с барабаном :22, размещенный на задней части 15 и дополнительно,к основной функции играющий роль противовеса, и шкив 23 на передней части рамы. Приводные тросы 24 vi 25 соединешл каж дый одним концом с барабаном 22, причем один из тросов запасован через шкий 23. Анкерные устройства ,20 и 16 размещены на барабане и на концах рамы 15 попарно к выполнены в виде ориентиреванных в противоположные у соответст вующих пар анкерных устройств стороны выдвижных от приводных двигателей 26 сошек 27. Ход привода иадвиженйя сошек обеспечивает их подъем выше уровня,опорных лыж 17 причем последние выполнены регулируемыми по высоте для упрощения V на фиг. 1 опорные лыжи изображены только на заднем конце рамы 15). Питание двигателей устройства Можёт осуществляться как от автономного источника энергии, так и по кабелю- тросу. Устройство для сбора конкреций работает следующим образом. При Подготовке к работе устанавливают опорные лыжи Л7 на высоту, ощ еделяющую глубину внедрения в спой дон ных отложений передней вильчатойг части рабочего органа таким образом, , чтобы при вращении барабана 7 егр ковши 10 не задевали за грунт. Ooacie установки устройства опорными лыжаш на дне водоема запускают двигатели 13 - вращения барабана, 21 - продольного перемещения и 5 эксцентрикового привода рабочего органа. Последний, совершая вращательно-поступательное движение, внедряется на заданную глубину в слой донных отложений и извлекает конкреции, которые при возвратном ходе рабочего органа переме- : мещаются к его задней вильчатой части,. где захватываются ковиш 10 барабана. Вильчатые передние части ковшей 10 перемещаются в промежутках между пластинами рабочего органа. Гибкие ворсины б .препятствуют обратному скатыванию конкреций при рабочем ходе рабочего органа и способствуют равномерной подаче транспортируемого материала. При вращении барабана 7 ковши 10 опорожняются в лоток 14,конкреции забираются шнеком и направляются в бункер и далее на поверхность водоема. При работе рабочего органа сопротивление внедрению его в грунт воспринимается анкерными устройствами 16 рамл, по которой барабан перемещается на роликах 19 за счет наматыванияна барабаны 22.тросов 25, запасованных на шкио 23, и сматывания тросов 24. Прн подходе барабана к переднему концу рамл 15 срабатывание концевых выключателей двигателей приводит последовательно к вдвиганию сошек анкерных устройств 16 на концах рамл, выдвиганию сошек анкерных устройств 20 барабана и реверсированию барабана 22, за счет чего при закрепленном на грунте основании рс1ма 15 передвигается вперед относительно барабана на опорных лыжах 17. Утяжеление задней части раки облегчает этот процесс при неровностях дна. Затем выдвигаются сошки ралш 15, фиксируя ее относительно грунта, убираются сошки основания и устройство продолжает работу в описанном порядке. Предлагаемое устройство требует меньшей величины напора на забой и, следовательно, меньших энергозатрат за счет замены пр.оцесса прорезания грунта резцами рыхлителя как(в прототипе) протыканием гРУнта пласти-. нами 1 вильчатой передней части рабочего органа на обусловленную дистаНционированием глубину., Конструкция рама позволяет дистанционировать рабочий орган относительно слоя конкредай в различных условиях добычи, подерживать за данную толщину эазрабатываемого слоя независимо от его плотности и компенсировать при этом местные неровности дна. Повышается прохоимость устройства, снижаются усилия, неоёходикые для перемещения, и за счет надежной фиксации относительно дна допускаются большие усилия добывающего органа..

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРА КОНКРЕЦИЙ СО ДНА ГЛУБОКИХ ВОДОЕМОВ, включающее раму с установленными на .ней рабочим органом и барабаном с . приводом вращения и ковшами, о т л ич а ю ш е е с я тем, что с целью пр;вышения эффективности сбора конкреций и снижения энергоемкости, барабан установлен на раме посредством роликов с возможностью перемещения его вдоль рамы, а рабочий орган выполнен в виде паргшдельно расположенных пластин с эксцентриковым приводом, связанным с осью барабана посредством шарнирных тяг. . 2.Устройство по п, 1, отличающее с. я тем, что привод перемещения барабана выполнен в виде шкивов, размещенных по концам рамы, и i тросов, соединенных с барабаном и запасованных через шкивы. 3. Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что барабан снабжен S (8 установленным внутри его собирающим (Л лотком... да 4 СО