"Гидрогрейфер "Кашалот" Советский патент 1992 года по МПК E02F3/413 

Изобретение относится к горному делу для избирательного отбора проб минерало- носного грунта морского дна, а также его возможно использовать для подъема затонувших объектов.

Известен гидрогрейфер, включающий подъемный канат, силовой гидроцилиндр с двусторонним штоком, челюстной ковш с тягами, причем двусторонний шток имеет канал с перепускным узлом, сообщающий подпоршневое пространство силового гидроцилиндра с окружающей средой, а над- поршневое пространство имеет изолированную камеру сжатия.

Недостаток такого гидрогрейфера заключается в невозможности корректировки гидрогрейфера для избирательного отбора грунта морского дна или же захвата затонувшего объекта.

Целью изобретения является избирательный отбор грунта дна, а также подъем затонувшего объекта путем возможности корректировки гидрогрейфера у морского дна с надводного судна.

Поставленная цель достигается тем, что к силовому гидроцилиндру в нижней части прикреплены лонжероны, на которых установлены симметрично относительно вертикальной оси гидрогрейфера корректировочные гребные винты с электроприводами, причем электроприводы снабжены электроцепью дистанционного управления, при этом гребные винты прикреплены попарно под и над лонжеронами и действуют во взаимно перпендикулярных плоскостях, при этом гидрогрейфер снабжен телевизионной установкой.

На фиг. 1 изображен гидрогрейфер с разрезом силового гидроцилиндра; на фиг 2 - пироклапан гидрогрейфера в разрезе; на фиг. 3 - гидрогрейфер, общий вид (вторая проекция); на фиг. 4 - принципиальная схема электроцепи дистанционного управления.

Гидрогрейфер содержит челюстной ковш 1, который тягами 2 и двусторонним штоком 3 соединен с силовым гидроцилиндром 4, а к двустороннему штоку 3 хлестко прикреплен поршень 5 с эластичными компрессионными кольцами. Кроме того, силовой гидроцилиндр 4 имеет над поршнем 5 изолированную камеру сжатия 6 ограничивающуюся механическим упором 7, жестко прикрепленным к двустороннему штоку 3,

со

С

2

СП

ё

00

проходящему вне гидроцилиндра 4 через уплотнительные манжеты 8.

Двусторонний шток 3 верхней части имеет канал 9, соединяющий подпоршне- вое пространство через отверстия 10, пиро- клапан 11 и обратный клапан 12 с окружающей водой (фиг, 1 и 2). Пироклапан 11 прикреплен к каналу 9 в верхнем торце штока 3 и состоит из камеры 13 для размещения электроисточника и датчика времени, отстойника 14, запорного стекла 15 с корпусом 16 и электродетонатора 17.

К нижней крышке 18 гидроцилиндра 4 прикреплен пробковый кран 19 и редукционный клапан 20, а к верхней части гидроцилиндра прикреплены ниппель 21, стабилизаторы 22 и подъемный канат-кабель 23. Кроме того, к нижней части гидроцилиндра 4 прикреплены лонжероны 24, на которых установлены электродвигатели (се- риес-моторы) 25-28, снабженные корректировочными гребными винтами 29, причем электродвигатели помещают в герметические корпуса, заполненные трансформаторным маслом с целью противодействия гидростатическому давлению морских глубин.

Управление электродвигателями корректировочных гребных винтов 29 осуществляют с палубы надводного судна по канат-кабелю 23, при этом пусковые реостаты 30, включенные в электроцепь дистанционного управления, расположены на палубе судна (фиг. 4)., Местонахождение гидрогрейфера под водой, а также корректировку его над заданным объектом морского дна определяют подводной телеустановкой, экран которого расположен на щите управления подъемной лебедки.

Угол атаки корректировочных гребных винтов 29 выбирают из расчета односторонней тяги при вращении в противоположные стороны (фиг. 2 и 4). Электроцепь электродвигателей 25 и 26 должна обеспечивать одновременную их работу с возможностью переключения на реверс, а электроцепь электродвигателей 27 и 28, кроме того, должно обеспечивать индивидуальное включение в работу электродвигателя 28 (фиг. 3 и 4).

Челюсти ковша 1 гидрогрейфера прикреплены к траверсе 31 и обтянуты сеткой и при смыкании образуют ковш-корзину.

Гидрогрейфер работает следующим образом.

На палубе надводного судна - обеспечения челюсти ковша 1 гидрогрейфера устанавливают в разомкнутом положении, поддерживаемые сжатым воздухом камеры 6, периодически нагнетаемым через ниппель 21 (фиг. 1 - челюсти раскрыты - пунктир). Кроме того, в изолированную камеру 6 заливают масло, служащее для эффективности уплотнения эластичных компрессионных колец поршня 5. В камеру 13 пироклапана 11 укладывают сухую батарею с часовым механизмом или же другой датчик для взрыва в необходимый момент электродетонатора 17, имеющий кумулятивную вы0 емку. После этого пироклапан 11 герметически закрывают и ввинчивают к каналу 9 верхнего торца двустороннего штока 3, закрывают пробковый кран 19 и в таком положении гидрогрейфер на канат-кабеле

5 23 опускают на морское дно на объект с целью подъема его на поверхность воды, при таком стабилизаторы 22 будут предотвращать вращение гидрогрейфера вокруг канат-кабеля 23.

0 При спуске гидрогрейфера обязательным условием является, чтобы движение его отражалось на телеэкране, установленном на щите управления машиниста подъемной лебедки. При приближении к морскому дну

5 машинист лебедки определяет точность посадки гидрогрейфера на объект для подъема на поверхность воды. Если имеется отклонение гидрогрейфера от заданной точки дна, то грейфер удерживают на некотором

0 расстоянии от дна и путем включения в действие соответствующих электродвигателей производят корректировку посадки раскрытых челюстей ковша-корзины 1 на объект, подлежащий подъему на поверхность воды

5 Например, если гидрогрейфер отклонится вправо или влево относительно вертикали канат-кабеля 23, т.е. от объекта для забора в ковш-корзину 1 (фиг. 3 - стрелки), то включают электродвигатели 25 и 26 и

Q гребные винты 29 переместят гидрогрейфер в необходимую сторону (фиг. 4 электроконтакты а и б пунктиром стрелки реверса). Если же гидрогрейфер необходимо переместить в перпендикулярном направлении

с первому примеру, то включают электроконтакты в, г и д электродвигателей 27 и 28 (фиг. 4). И, наконец, если необходимо гидрогрейфер развернуть вокруг собственной оси, то включают электроконтакты г и

0 д электродвигателя 28 (фиг. 4). При этом необходимо, чтобы надводное судно-снабжения устанавливалось точно над заданной точкой морского дна (такие суда применяются при бурении скважин на морском дне). Например, если подъемный канат длиной 1000 м отклонится от вертикали на 1°, то гидрогрейфер от заданной точки сместится на 18м, поэтому точность установки надводного судна над заданной точкой морского дна значительно определит успех дела.

После того, когда гидрогрейфер откорректирован для захвата объекта морского дна: сажают его челюстями ковша-корзины 1 на морское дно с расчетом и забора полезного груза, срабатывает часовой механизм или другой датчик, управляемый с надводного судна, замыкается электроцепь: сухая батарея - электродетонатор 17 9фиг, 2), последний взрывается, разрушает запорное стекло 15, и морская вода под гидростатическим давлением проходит через пироклапан 11 и обратный клапан 12 далее по каналу 9 и отверстию 10 в подпоршневое пространство силового гидроцилиндра 4, создается гидростатическое давление под поршнем, равное глубине погружения под воду (10м в.ст 1 эта), которое преодолевает давление сжатого воздуха в изолированной камере 6 и поршень 5 перемещается вверх по зеркалу силового гидро- цилиндра 4, увлекая за собой двусторонний шток Зс траверсой 31, а последний смыкает челюсти ковша-корзины 1, производя забор полезного груза.

При подъеме гидрогрейфера на судно- обеспечения редукционный клапан 20 частично стравливает гидростатическое давление из подпоршневого пространства силового гидроцилиндра 4, а при движении вверх поршня 5 воздух в камере 6 дополни- тельно сжимается. Подняв гидрогрейфер на борт судна-обеспечения, открывают пробковый кран 19 и под действием сжатого возК зл.Ш

Фиг-1

духа камеры 6 поршень 5 вместе со штоком 3 движутся вниз по силовому гидроцилиндру 4 и при взаимодействии тяг 2 и траверсы 31 челюсти ковша-корзины 1 раскрываются и полезный груз разгружается, при этом морская вода из подпоршневого пространства выливается через пробковый кран 19. На этом заканчивается полный цикл работы гидрогрейфера.

Формула изобретения

1.Гидрогрейфер, включающий подъемный канат, челюстной ковш с тягами, гидроцилиндр с двусторонним ковшом, имеющим клапан с перепускным узлом, сообщающий подпоршневое пространство с окружающей средой, и изолированную камеру сжатия, расположенную в надпоршневом пространстве, о тличающийся тем, что, с целью корректировки гидрогреифера на морском дне, он снабжен корректировочными гребными винтами с электроприводами, имеющими систему дистанционного управления прикрепленными посредством лонжеронов к нижней части корпуса гидроцилиндра между тягами и расположенными симметрично относительно продольной оси над и под лонжеронами во взаимно перпендикулярных плоскостях.

2.Гидрогрейфер по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что он снабжен телевизионной установкой.

7J

74

77 16 Фиг. 2КзпМ

Использование: в горном деле, в частности для подводной разработки полезных ископаемых. Сущность: гидрогрейфер снабжен корректировочными винтами с электроприводами, прикрепленными лонжеронами к нижней части корпуса между тягами, при этом они расположены симметрично относительно продольной оси над и под лонжеронами во взаимно перпендикулярных плоскостях. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

Фиг.З

а + 25