Устройство для добычи и транспортирования твердых полезных ископаемых со дна морей и океанов Советский патент 1982 года по МПК E21C45/00 E02D17/16 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОБЫЧИ И ТРАНСПОРТИРОВАТТИЯ--ТВЕРДЫХ ПОЛЕЗНЫХ HCKOnAEMbLX СО ДНА МОРЕЙ

1

изобретение относится к морскому горному делу, а именно к устройствам для добычи и транспортирования твердых железных ископаемых со дна морей и океанов.

Известно устройство для добычи и транспортирования твердых полезных ископаемых, включающее приводимую во вращение барабанным тяговым механизмом бесконечную петлю с прикрепленными к ней через определенные промежутки черпаками 1.

Недостатками такого устройства является низкая надежность работы устройства и возможность запутывания петли из каната.

Известно также устройство для добычи и транспортирования твердых полезных ископаемых со дна морей и океанов, включающее гибкий носитель с чертежами, бункер-накопитель, блок-питатель сжатого воздуха и привод гибкого носителя 2.

Недостатками этого устройства являются значительная нагрузка, приходящаяся на гибкий носитель, что требует увеличения мощности и габаритов приводных устройств и низкая надежность работы устройства.

И ОКЕАНОВ

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства путем снижения нагрузки на носитель и его привод. Поставленная цель достигается тем, что устройство для добычи и транспортирования твердых полезных ископаемых со дна морей и океанов, включающее гибкий носитель к нему черпаками, бункер-накопитель, блок-питатель сжатого воздуха, соединенный с компрессором, установлен Q ным на судне, и привод гибкого носителя снабжено трубопроводом, при этом черпаки носителя установлены бункером-накопителем посредством отводной загрузочной трубы, установленной в нижней части бункера.

15 Кроме того, трубопровод снабжен направляющими, установленными на нем посредством консольных упоров.

Также трубопровод имеет управляющие автоматические контакты.

20 Кроме того, в устройстве трубопровод, загрузочная труба и направляющие имеют конусообразные раструбы.

В устройстве черпаки снабжены уплотнительными манжетами, выполненными из эластичного материала.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - узел II на фиг. 1.

Устройство монтируется на судне 1 и включает гибкий носитель 2 с прикрепленными к нему черпаками 3. На судне 1 размещен компрессор (не показан) и барабанный тяговый механизм 4, снабженный трубопроводом 5, через который пропущен гибкий носитель 2 с черпаками 3,посредством которой придонный драгирующий агрегат 6 связан с судном 1. Причем придонный драгирующий агрегат, кроме рабочего органа 7 собирающего типа с всасывающей трубой 8 включает бункер-накопитель 9 для ЖМК 10 отводной загрузочной трубой 11, используемой как порщневой насос со щлюзовым затвором. Во избежание запутывания гибкого носителя 2 на трубопроводе 5 имеются выносные направляющие 12, установленные на консольных упорах 13. В нижней части трубопровода 5 установлена форсунка сжатого воздуха, состоящая из коллектора 14, соединенного с воздухопроводом 15, и диспергатора 16. Воздухопровод 15 соединяет коллектор 14 форсунки сжатого воздуха с компрессором, установленным на борту судна I. В нижней трубопровода 5 установлены управляющие контакты 17 и 18, соединенные многоканальным кабелем 19 с соответствующей автоматической аппаратурой на борту судна 1 (не показана).

При этом для надежного ориентирования и облегчения движения .черпаков трубопровод 5, отводная загрузочная труба 11 и направляющие 12 снабжены конусообразными раструбами 20, ориентированными своей щирокой стороной навстречу движения черпаков 3 (конусообразные раструбы 20 на отводной загрузочной трубе 11 установлены на обоих ее свободных концах). Для лучщего уплотнения черпаки 3 в донной части оснащены уплотнительными манжетами 21, выполненными из эластичного материала. Гибкий носитель 2 крепится к черпакам 3 с помощью уздечек 22 (в загрузочной части) и с помощью скобы 23 (в донной части).

Устройство работает следующим образом.

Барабанный тяговый механизм 4 приводит в движение гибкий носитель 2 с прикрепленными к нему черпаками 3.

Приблизительно половина рабочей части гибкого носителя 2 с гружеными черпаками 3 одновременно находится внутри трубопровода 5, в нижнюю часть которого через диспергатор 16 форсунки сжатого воздуха вводится сжатый воздух, подаваемый от компрессора по воздуховоду 15 таким образом, что уровень воды в трубопроводе 5 удерживается вблизи входного отверстия. При чрезмерном расходе воздуха уровень воды в трубопроводе 5

понижается, и управляющие контакты 17 размыкаются, давая сигнал на уменьшение расхода воздуха. При пониженном рас ходе воздуха замыкаются управляющие контакты 18, давая сигнал на увеличение расхода воздуха. Благодаря этому черпаки 3 в трубопроводе 5 разделены воздущными промежутками с незначительным количеством воды, что увеличивает подъемную силу. Таким образом, трубопровод 5 является приводом для нижней части гибкого носителя 2, проходящей в открытой водной толще, и максимальная нагрузка на гибкий носитель 2 и барабанный тяговый механизм снижается по меньщей мере в 2 раза. Внутри трубопровода 5 черпаки 3

движутся вверх подобно поршням за счет воздействия сжатого воздуха. Для лучшего уплотнения черпаки 3 оборудованы эластичными уплотнительными манжетами 21. Попадающее внутрь трубопровода 5 незначительное количество воды, стекая по

его стенкам, будет способствовать лучще. му уплотнению движущихся черпаков 3, В верхней части трубопровода 5 сжатый воздух, несколько потерявший давление ввиду утечек через уплотнения черпаков 3,

5 отбирается и подводится к всасывающей стороне компрессора, эффективность которого благодаря этому существенно повышается, поскольку он работает только на дожимание. При этом, барабанный тяговый механизм 4 воспринимает только

часть веса находящихся в трубопроводе 5 черпаков 3, поддерживает гибкий носитель 2 в натянутом состоянии и осуществляет функции разгрузочного устройства. Порожние черпаки 3 вводятся в герметизированный бункер-накопитель 9 по отводной загрузочной трубе И, снабженной щлюзовым затвором с целью исключить значительное подсасывание через нее воды в бункер-накопитель 9.

Проходя по отводной загрузочной трубе 11, черпаки 3 зачерпывают твердые полезные ископаемые. Количество просыпающихся .ископаемых из бункера-накопителя 9 в отводную загрузочную трубу 11, регулируемую с помощью шибера таким образом,

$ чтобы обеспечивалось заполнение черпаков 3 и минимальное сопротивление зачерпыванию.

Отводная загрузочная труба 11 имеет внутренний диаметр, близкий к наружному

- диаметру черпака 3, поэтому она играет роль поршневого насоса, Создавая пониженное по сравнению с окружающей средой давление в бункере-накопителе 9. Благодаря этому в бункере-накопителе 9 через всасывающую трубу 8 из рабочего органа собирающего типа 7 засасывается вода с ископаемыми, которые осаждаются в бункере-накопителе 9. Гидравлическая транспортировка ископаемых в бункер-накопитель 9 обеспечивает минимальное попадание в бункер-накопитель посторонних частиц; мелкие илистые и глинистые частицы будут непрорывю удаляться из бункера-накопителя 9 с откачиваемой через отводную загрузочную трубу 11 водой. Использование предлагаемого устройства обеспечит значительное снижение энергоемкости процесса гидроподъема, значительное снижение нагрузок на основные рабочие органы и повышение надежности устройства в целом. Формула изобретения 1. Устройство для добычи и транспортирования твердых полезных ископаемых со дна морей и океанов, включающее гибкий носитель с прикрепленными к нему черпаками, бункер-накопитель, блок-накопитель сжатого воздуха, соединенный с компрессором, установленным на судне, и привод гибкого носителя, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства путем снижения нагрузки на носитель и его привод, оно снабжено трубопроводом, при этом черпаки носителя установлены с возможностью взаимодействия с бункером-накопителем посредством отводной загрузочной трубы, установленной в нижней части бункера. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что трубопровод снабжен направляющими, установленными на нем посредством консольных упоров. 3.Устройство по п. 1 и 2, отличающееся тем, что трубопровод имеет управляющие автоматические контакты. 4.Устройство по п. 1 и 2, отличающееся тем, что трубопровод, загрузочная труба и направляющие имеют конусообразные раструбы. 5.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что черпаки снабжены уплотнительными манжетами, выполненными из эластичного материала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3908291, кл. 37-69 опублик. 1975. 2.Авторское свидетельство по заявке № 2620350/29-03, кл. Е 21 С 45/00, 10.05.78 (прототип).