Гидрогрейфер Советский патент 1980 года по МПК E21C45/00 E02F3/44 

Изобретение относится к морскому горному делу и предаазначено для поисковых и разведочных работ твердых россьтных полезных ископаемых морского дна Известен гидрогрейфер, выпопвенный в виде челюстного рабочего органа с гидроцилиндром Tl. Однако известное устройство не может автономно работать прД водой. Известен такжегвдрогрейфер.включающий ковш, челюсти которого связаны с нижним концом двустороннего штока гидроцилиндра с клапаном, контейнеры с грузом-балластом и тормозной зонт 2. Недостаток такого гндрогрейфера заслючается в том, что при его эксплуатаци остается на морском дне груз-балласт (чугунная дробь). В связи с этим при интенсивной работе удорожается его эксплуатация:. Цель изобретения - повышение эффективности путем исключения расхода груза балласта. Поставленная цель достигается тем, что контейнеры выполнены герметичными и снабжены гребными .винтами с электроприводом и поплавком-компенсатором, прикрепленным к верхнему концу двустороннего штока цилиндра, электро(ивод может быть выполнен автсмомньил и cяaбжен автоматическим выключателем. На фиг. 1 и 2 изображен гидрогрейфер в двух проекциях, при движении на морское дно: на фиг.З и 4 - то же, при движении на поверхность воды: на фиг. 5 электрическая схема гидрогрейфера. Гидрогрейфер содержит гидроцилиндр 1 с двусторонним штоком 2, клапаном 3 (снабженным рычагом Архимеда с контргрузом, подвешенным на тросике) и пробковым краном 4. К гидроцилиндру .1 на л жжеронах. 5 жестко крепятся герметичные к«штейнеры 6, снабженные вертикальными гребными винтами 7 с автотомным электроприводом и пусковыми реостатами. В качестве электроисточника применяют аккумуляторные батареи, соединенные с 378 электродвигагелями вертикальньрс гребньк винтов 7 посредством автоматического включателя 8 и пусковых реостатов (см.фиг. S). Контакты пусковьсс реостатов установ- лены внутри корпуса включателя 8, прикрепленного к нижнему концу гидроцилиндра 1. Включатель 8 включается при помощя толкателя 9, установленного на нижней траверсе гидрогрейфера. Корпус включателя 8 выполнен в виде герметичного цилиндра с двусторонним штоком, причем к штоку на изоляторе : крепятся подвижный контакт-ползун 10 ) реостатов, неподвижные контакты 11 - к корпусу цилиндра. Кроме этого, внутри , включателя 8 имеются токонесу: щая шина 12 и лаправляюгдий. ползун 13, ; прикрепленкьй жестко к штоку включате- : ля 8 (см.фиг.5). ; К верхнему концу двустороннего штоi ка 2 гЕшроцялшшра 1 крепятся поплавокi компенсатор 14, имеющий форму тора, сое тоящий из тонкого дюралюминиевого листа и заполненный авиационным бензином с целью воспрепятствия гидростатического Давления и обеспечения плавучести, тормозной зонт 15, купол которого состоит : из двух равных частей, прикрепленных IK общей раме с возмо сностью поворота иа 90, снабженный гидроцилиндром 16, -имеющий в нижней части обратный клапан с дистанционной пружш ой, а в верх.ней- фиксаторы 17 и нипель для нагнетания . сжатого воздуха. Подъемное кольцо 18 вместе с выключателем электродвигателей крепится посредством щтанги к BepxjieMy торцу /двусто роннего штока гидроцилиндра 16 тормозного зонта 15. Одна из челюстей 19 ковща соединяется пальцами с нняшей траверсой гидрогре фера с возможностью их среза при аварий ном увеличении нагрузки на -челюсти (зажим между челюстями крупного камня и т.п.).; . От включателя 8 до пусковых реостато проложен жгут-кабель с гидроизоляцией, а банки аккумуляторньк батарей расположены в обоих контейнерах 6. Аккумулятор ные батареи между контейнерамисоединяю ся последовательно бронированным кабеле Верхние концы валов электродвигате лей выходят вне герметичных контейнеров в с целью крепления к ним вертикальных Гребных BtjHTOB 7 (см.фиг,1и2). Кроме того, валы снабжены стопорами, предотвр щающими самовращение гребных винтов 7 6 во время движения гидрогрейфера на морское дно. При необходимости гидрогрейфер снабжен радио и визуальными маяками. Работает гидрогрейфер следующим образом. На борту судна челюсти гидрогрейферного ковша устанавливаются в раскрытом положении и поддерживаются сжатьм воздухом, находящимся в надпоршневом пространстве гидроцилиндра 1. Клапан 3 и кран 4 закрыты. В контейнеры б укладывают аккумуляторные батареи и пусковые реостаты, включатель 8 выключен за счет собственного веса его щтока (см.фиг.5). Части купола тормозного зонта 15 сложены. В таком положении они удерживаются фиксаторами 17 н штоком гидроцилиндра 16, у которого в надпоршневом пространстве находится сжатый воздух. В таком виде гйДрогрейфер за кольцо 18 поднимают канатной подъемной установкой и опускают за борт на поверхд ость морской воды. После этого отцепляют крюк подъемного каната и гидрогрейфер продолжает автономное движение на морское дно под действием гравитационнй силы (см.фиг. 1 и 2). При приближении к дну на заданном расстоянии под действием гидростатического давления открьшается обратный кла-пан гидроцилиндра 16, срабатывает его шток и выводит, части купола зонта 15 из зацепления с фиксаторами 17. Зонт 15 раскрывается под действием напора воды и гидрогрейфер осуществляет мягкую посадку на io моря (океана), а поплавоккомпенсатор 14 предотвращает его опрокидование (см.фиг. 1 и 2). При посадке на морское дно гидрогрейфера груз закрепляется на тросе, касаясь дна через груз и рычаг (на чертежах не показаны), клапан 3 снимает натяжение троса и морская вода за счет гидростатического давления открьшает клапан 3 и проходит в подпорщневое пространство гидроцилиндра 1, действует на поршень и двшает его вверх вместе со штоком 2 и траверсой, т.е. осуществляется отбор грунта дна челюстями ковша гидрогрейфера, а Б надпоршневом пространстве гидроцилиндра 1 вторично сжимается сжатый воздух (см. фиг. 3 и4). В процессе отбора грунта дна челюстями толкатель9 приближается к штоку включателя 8, входит с ним в соприкосновение с некоторым опережением до полной стыковки челюстей. Шток ;, перемещаясь

вверх ползуном 13, замыкает поочередно контакты 11с ксйтактами пусковьк реостатов, при этом к моменту окончательной стыковки челюстей осуществляется запуск электродвигателей гребных вннтов 7. Гребные винты создают одностороинюю тягу, при этом вращаются в разные стороны, чтобы предотвратить вращение вокруг собственной оси гидрогрейфера во время его движения к поверхности воды. Части купола зонта 15 принимают вертикальное положение пол тяжестью собственного веса.: .

На поверхности воды гребные винты 7, вращаясь остаются в подво/щом положении а подъемное кольцо 18, зонт 15 и поплавок-компенсатор 14 находятся над .. .

После того, как крюк подъемного каната будет заведен в кольцо 18, выключатель выключает электродвигатели гребных винтов. 7 и гидрогрейфер .поднимают на борт судна, устанавливают на специальную подставку контейнерами 6, открьшают кран 4 и сжатый воздух, . находящийся в надпоршневом пространстве гидроцилиндра 1, движется вниз поршень со штоком 2, раскрьшая челюсти, - происходит разгрузка ковша гидрогрейфера, .а в это время вода из надпоршневого пространства гидроцилиндра 1 вытекает в атмосферу через кран 4. На этом заканчивается полньй цикл работы гидрогрейфера.

Формула изобретения

1.Гидрогрейфер, включающий ковш, челюсти которого связары с нижним кш-, дом двусторсяшего штока гидроцилиндра

с клапаном, контейнеры и тсфмознсЛ заат отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности путем исключения расхода груз-балласта, кс«тейнеры выполнены герметичными и снабжены гребными винтами с электропрвводом и поплавком-компенсатором, прнкрепленнь л к верхнему ксвщу двустороннего штока гидроцилиндра.

2.Гидрогрейфер по п.1, отличающийся тем, что электропривод выполнен автономным и снабжен атоматическим включателем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 6411О2, кл. Е 21 С 45/ОО, 1973.

2.Авторское свидетельство бССР по заявке № 2516О09/29-ОЗ,

кл. Е 21 В 49/02, 1973 (прототип).

Фиг.З

9иг.

. -- .-

ч --.v -,