Донный грунтозаборник Советский патент 1978 года по МПК E21C45/00 

1

Изобретение относится к морской добыче полезных ископаемых, а именно к донным грунтозаборникам для взятия грунта со дна водных бассейнов.

Известен донный грунтозаборник в виде грейферного захвата, имеющий подпружиненные челюсти и вибропривод Л . Однако известный грунтозаборник имеет низкую эксплуатационную надежность.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является донный грунтозаборник, включающий тросовую подвеску, опорную раму и рабочий орган, выполненный в виде шарнирно закрепленных между собой створок грейферного ковша И .

Недостаток известного заборника заключается в низкой надежности работы.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства путем повышения усилий на срезание донного грунта створками грейферного

ковша.

Указанная цель достигается тем, что рабочий орган снабжен гидросило.вым трансформатором, кинематически

связанным со створками грейферного ковша.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство в исходном положении на фиг.2 - грунтозаборник в рабочем положении .

Донныйгрунтозаборник выполнен в форме параллелепипеда, по четырем углам которого и на всю высоту его установлены перфорированные емкости 1, а между ними и с обеих длинных сторон устройства - герметические емкости 2. Внутри перфорированных емкостей установлены эластичные баллоны (на чертеже не показаны), подсоединенные к взрывным камерам 3, расположенным в нижней части перфорированных емкостей, у которых верхняя стенка имеет перфорацию. По обоим длинным бокам и в верхней части устройства установлены два гидросиловых трансформатора 4, с обеих коротких сторон имеюодае по внешнесиловой гидрокамере 5 со входным окном б, снабженным подпружиненной задвижкой 7. Внутри внванесиловой гидрокамеры 5 установлен поршень 8, снабженный штоком 9, который череэ перегородку 10 соединен с первой гидросиловой камерой 11. Между поршнем 8 и перегородкой 10 - вакуумная полость 12. В средней части гидросилового трансформатора 4 имеется поршень 13, своим штоком соединенный со второй гидросиловой камерой 14. Между поршнем 13 и камерой 14 - вакуумная полость 15. Вторая гидросиловая камера 14 двумя концами своего раструба 16 соединена через трубопроводы 17 с упорами 18, установленными на осях 19 грейферных створок 20, которые, в. свою очередь, через шарниры 21 прикреплены к раме 22, одновременно соединенной с гидросиловым трансформатором 4. Шарниры 21 служат точкой опоры и вращения грейферных створок 20, где на каждой из них установлены стержни 23, а в нижней части перфорированных емкостей 1 и с внутренней стороны установлены контакты 24, электр ически соединенные со взрывными камерами 3 и с электромагнитами 25, снабженными двухходовыми задвижками 26. Нижняя кромка грейферных створок 20 снабжена зубьями 27 забора глубины. Все подъемное устройство, состоящее из перфорированных емкостей 1 и герметических емкостей 2, соединено общей рамой, к которой тросами 28, 29 подсоединена рама 22. Кроме того, гидрокамеры 11 и 14 имеют заправочный, сливной и воздушный вентили, а вакуумные полости 12 и 15 - штуцеры для подсоединения их к насосам. Все перфорированные емкости в нижней час ти соединены общим трубопроводом (на схеме не показан). Работа донного грунтозаборника осуществляется следующим образом. Из вакуумных полостей 12 откачива ют воздух, задвижка 7 переводится в положение закрыто, взрывные каме ры 3 загружаются необходимым количеством взрывчатых веществ или другими химическими веществами. Гидрокамеры 11 и 14 заполняются жидкостью в результате жидкость заполнит раст руб 16, а также трубопровод 17 и упо ры 18. С помощью средств надводного корабля в одну из перфорированных ем костей 1 заливается окружающая вода, которая по соединительному трубопроводу поступает в остальные перфориро ванные емкости и заполняет их до отказа. При этом эластичные баллоны находятся на дне перфорированных емкостей . Заполненный водой подъемник утрачивает положительную плавучесть и уходит на дно водоема. Первыми касаются грунта грейферные створки 20. В результате этого корпус гидросилов го трансформатора 4 нажимает на рычаг задвижки 7 и открывает входное окно 6 внешнесиловой камеры 5. Окружающая вода, имея определенное стати ческое давление, входит в камеру и сообщает усилие на площадь поршня 8, который передает это усилие на мультипликатор 9, от чего давление возрастает кратно разностям площади поршня и штока, и возросшее давление передается на жидкость первой гидросиловой камеры 11. Аналогичная работа происходит с обеих сторон гидросилового трансформатора 4. Жидкость в камере 11 нажимает на поршень 13, шток которого входит во вторую гидросиловую камеру 14, сообщив жидкости такое давление, во сколько раз его площадь меньше площади поршня 13,Увеличенное давление образуется во второй гидросиловой камере 14, жидкость которой по раструбу 16 через трубопровод 17 поступает к упорам 18 и оказывает давление на внутренние стенки их, укрепленных на осях 19. В результате грейферные створки 20 своими зубьями 27 забора глубины внедряются в грунт. Так как рама 22 ограничивает дальнейшее внедрение створок в грунт, то створки, вращаясь на шарнирах 21 и совершая вращение во сектору окружности, срежут закрытую ими площадь,полностью загрузившись грунтом и образовав замкнутый со всех сторон единый ковш.В момент окончания забора грунта створки 20 своими стержнями 23 нажимают на контакты 24, а они, в свою очередь, замыкают электроцепь камер 3 с электровзрывателями, например, замедленного действия или способствует началу реакции химических веществи одновременно подсоединяют к питанию электромагниты 25, Во взрывных камерах 3 образуется необходимое давление газов, газ начинает поступать в эластичные баллоны, которые за счет силы давления увеличиваются в своем объеме, вытесняя воду из перфорированных емкостей 1 за пределы устройства. Устройство приобретает способность к всплытию на поверхность. Электромагниты 25 своими действиями на двухходовую подпружиненную задвижку 26 отсоединяют давление жидкости гидрокамер 14 от сообщения с жидкостью, находящейся в раструбах 16, трубопроводах 17 и упорах 18. При подъеме подъемное устройство грузовыми тросами 28 одновременно потянет раму 22, а вместе с ней и гидросиловой трансформатор 4 со створками 20. При всплытии устройства на поверхность водоема надводное плавсредство зацепляет тросы 28 и 29 коюками подъемного крана и поднимает доставленный грунт. Для выгрузки грунта следует либо отпустить тросы 28, либо подтянуть тросы 29. Когда створки 20 отсоединяются от подъемника разрывается цепь питания электромагнитов 25, и двухходовые задвижки 26 под действием своих пружин становятся в первоначальное положение, а давление восстанавливает подвижные элеменТЫ гидросилового трансформатора в свое первоначальное положение. Самопроизвольное раскрытие створок 20 в водоеме исключается наличием действия силы давления в трубопроводах 20, г при выемке из воды - действием силы тяжести груженых створок, где центр тяжести каждой из них смеэден в сторону от соединительной линии, а точки крепления грузовых тросов 28 максимально приближены к ней.

Формула изобретения

Донный грунтозаборник, включающий тросовую подвеску, опорную раму и рабочий орган, выполненный в виде

шарнирно закрепленных между собой створок грейферного ковша, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства путем повышения усилий на срезание донного грунта, рабочий орган снабжен гидросиловым трансформатором, кинематически связанным со створками грейферного ковша.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Янкелевич М.Д. Вибрационный пневмопогрузчик с механическим вождением типа ВПМ-1 Горное оборудование , 1956, вып..7.

2.Кочетов В.В. Погрузка породы при проходке стволов, М., Недра, 1968, 0.11.

.

24