Установка для подводной добычи конкреций

 

Использование добыча конкреций со дна океана. Сущность изобретения: установка содержит цилиндрический перфорированный корпус 1 с размещенным в нем шнеком 3, ходовые колеса 5 и механизм для разрушения негабаритных конкреций. Механизм выполнен из зубчатых пластин 7. Пластины 7 установлены с возможностью вращения под острым углом, эксцентрично к продольной оси корпуса 1 и с возможностью кинематического соединения с валом шнека 3. Лопасти шнека 3 выполнены из перфорированных полимерных пластин с закругленной ребордой. Зубчатые пластины 7 разрушают негабаритные конкреции. После этого пластины 7 отсоединяются от вала шнека 3. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s Е 21 С 50/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и

4 ,0с, О (Л 4 (21) 4828877/03 (22) 23.05.90 (46) 15.09.92. Бюл, № 34 (71) Московский геологоразведочный институт им,Серго Орджоникидзе (72) С.Ю.Истошин; А.О.Бухаров, А.B.Ñìèðнов, О,В,Рудаков, А,В,Аврутов и С.П.Макаренко (56) Патент США

N 4232903, кл. 299/8, опублик. 1980r, Патент CLLIA

N 4037874, кл. 299/8, опублик. 1977г, (54) УСТАНОВКАДЛЯ ПОДВОДНОЙ ДОБЫЧИ КОНКРЕЦИЙ

Изобретение относится к техническим средствам для подводной добычи конкреций и может быть использовано при освоении россыпей конкреций на дне Мирового океана.

Известна конструкция для подводной добычи конкреций представляющая систему подъемных средств, к которым подвешены пульпопровод и с помощью трос-кабеля питатель, а промежуточная катушка фаловым тросом связана с подборщиком (подводной кареткой), соединенным патрубком и питающим кабелем с питателем (пол. решение по заявке ¹ 3958751/22-03(139218), Недостатками конструкции являются:

1. повышенные энергозатраты на перемещение подборщика по дну из-за того, что корпус его является цельным, что приводит к образованию вала из ила перед ним;

2, конкреции поступают в корпус подборщика вместе с илом и по транспортному тру,, SU 1761957А1 (57) Использование: добыча конкреций со дна океана. Сущность изобретения; установка содержит цилиндрический перфорированный корпус 1 с размещенным в нем шнеком 3, ходовые колеса 5 и механизм для разрушения негабаритных конкреций. Механизм выполнен из зубчатых пластин 7.

Пластины 7 установлены с возможностью вращения под острым углом, эксцентрично к продольной оси корпуса 1 и с возможностью кинематического соединения с валом шнека 3. Лопасти шнека 3 выполнены из перфорированных полимерных пластин с закругленной ребордой. Зубчатые пластины

7 разрушают негабаритные конкреции. После этого пластины 7 отсоединяются от вала шнека 3. 6 ил. бопроводу транспортируются на поверхность, что приводи г к увеличению энергозатрат на транспортировку, и увеличению трудозатрат на отделение кон креций от ила на поверхности;

3. в указанной конструкции отсутствуют средства для борьбы с негабаритными конкрециями, что существенно снижает ее надежность.

Известна установка для подводного извлечения конкреций (см.патент США

¹ 4037874, кл. 299 — 8. 1977), включающая перфорированный цилиндрический корпус, внутри которого коаксиально размещен шнек, и транспортный трубопровод, гидравлически сообщенный с корпусом, при этом на торцах вала шнека соосно с ним размещены ходовые колеса с диаметром превышающим диаметр корпуса.

При буксировке установка, перемещаясь по дну, захва1ывает штыри вместе с

1761957 подстилающими глинами конкреции, которые находятся в илистых отложениях перекрывающих глины. При повороте корпуса конкреция скатываясь со штыря попадает через отверстие во внутрь корпуса, где под- 5 хватывается жестким металлическим шнеком и транспортируется к транспортному трубопроводу, llO которому подаются в сборник конкреций, находящийся на поверхности, 10

Недостатками таких устройств являются;

1. Корпус установки выполнен перфорированным для перемещения конкреций внутрь корпуса путем соскальзывания их со 15 штырей. Данная система мало пригодна в условиях сильных придонных течений, поскольку после соскальзывания конкреции со штыря вероятность попадания ее в отверстие очень мала; 20

2. Установка снабжена редуктором, установленным между колесами и корпусом, что является звеном снижающим надежность установки;

3. Транспортный трубопровод размещен по 25 середине установки, к которому крепятся два корпуса. Трубопровод является саь ым тяжелым элементом конструкции, поэтому при изменении рельефа дня оба прикрепленных к нему корпуса будут изгибаться от- 30 носительно него, что непременно приведет к поломке установки;

4. Размещение трубопровода в центре установки приводит к образованию мертвой зоны, что приведет к снижению сбора конк- 35 реций с единицы площади;

5, Поскольку корпус перекатываясь по дну штырями захватывает вместе с конкрециями и подстилающие породы, которыми являются, как правило, плотные глины, ими 40 будут забиваться отверстия в корпусе, что приведет к снижению производительности установки или к ее полной остановке;

6, При перемещении установки штыри, расположенные на ее корпусе, частично или 45 полностью внедряются в подстилающие глины, что приводит к увеличению энергозатрат при ее транспортировке;

7, В конструкции установки не предусмотрены меры по ликвидации негабаритов, что 50 приводит к снижению ее производительности.

Целью изобретения является повышение надежности работы и производительности установки. 55

Указанная цель достигается тем, что установка снабжена механизмом для разрушения негабаритных конкреций, выполненным из зубчатых пластин, установленных с возможностью вращения. под острым углом, эксцентрично к продольной оси корпуса и с возможностью кинематического соединения с валом шнека, при этом зубчатые пластины расположены в поперечных прорезях, выполненных в корпусе,.а лопасти шнека выполнены из перфорированных полимерных пластин с закругленной ребордой.

Проведенный заявителем поиск по научно-техническим и патентным источникам информации и выбранный из перечня аналогов прототип позволили выявить отличительные признаки в заявленном техническом решении, следовательно, заявленное устройство удовлетворяет критерию изобретения "новизна", а проведенный заявителем дополнительный поиск известных технических решений с целью обнаружения в них признаков, сходных с признаками отличительной части формулы заявленного технического решения, и сравнения свойств заявляемого и известных технических решений, обусловленных наличием в них указанных признаков, показал, что, во-первых, не все признаки отличительной части формулы найдены в известных технических решениях, во-вторых, сопоставительный анализ свойств, обусловленных наличием некоторых отличительных признаков в известных решениях и в заявленном техническом решении, показал, что у заявленного решения проявляются свойства, не совпадающие со свойствами, проявляемыми указанными признаками в известных технических решениях, чем обусловливается достижение заявленного положительного эффекта, следовательно, заявленное техническое решение удовлетворяет критерию изобретения "существенные отличия".

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на рис,1 изображена схема буксировки установки по дну, на рис,2 показаны виды установки, а на рис.3 — разрезы, Установка для подводной добычи конкреций включает перфорированный разьемный корпус 1 с продольной развернутой направлении щелью 2, внутри которого коаксиально расположен шнек 3, выполненный из перфорированных полимерных пластин с закругленной ребордой 4. На внешних торцах вала шнека жестко закреплены ходовые колеса 5, превышающие на

2,5 — 25 диаметр корпуса, на корпусе перед местом сопряжения установки с транспортным трубопроводом выполнень; поперечные прорези 6, в которых размеще. ны зубчатые пластины 7, связанные валам

8 через зубчатые колеса 9 с приводной муфтой 10 включения механизма для разруше.

1761957 ния негабаритных конкреций размещенной на червячном конце 11 вала шнека, за механизмом для разрушения негабаритных конкреций в корпусе установки находится окно

12 над которым на корпусе устанавливается транспортный трубопровод 13 имеющий фигурные щели 14 в месте сопряжения с корпусом установки, а на валу шнека размещена возвратная пружина 15. Установка посредством буксировочных тросов 16 связана с буксиром 17 и баржей, Установка работает следующим образом:

На борту плавсредства ее подготавливают к работе и опускают на дно, После того как колеса 5 встают на грунт начинают буксировку.

При перемещении по дну ил с конкрециями через продольную щель 2 попадает внутрь корпуса 1, где шнеком 3 конкреции перемещаются к устью транспортного трубопровода 13, а поскольку корпус и шнек выполнены перфорированными, то установка перемещает тол»ко конкреции, оставляя ил на месте. В случае, когда возникает аварийная ситуация из-за расклинивания конкреции между шнеком 3 и корпусом 1 конкреция выбрасывается за пределы установки поскольку корпус 1 выполнен разъемным, При перемещении негабаритной конкреции внутри корпуса к транспортному трубопроводу негабаритная конкреция воздействует на муфту 10 включения механизма для разрушения негабаритных конкреций, вводит ее в зацепление с зубчатыми колесами 9, Муфта 10 перемещаясь по червяку 11 проворачиваясь через зубчатые колеса 9 и валы 8 передает вращение на зубчатые пластины 7, размещенные в поперечных прорезях 6 эксцентрично под острым углом к продольной оси корпуса.

Зубчатые пластины проворачиваясь разрушают негабаритную конкрвцию, муфта 10 и зубчатые пластины 7 под действием возвратной пружины 15 возвращаются в исходное положение. На корпус 1 установки сверху надет транспортный трубопровод

13, образующая которого в месте соединения с корпусом установки имеет фигурные щели 14, в которые при работе эрлифта поступает вода из-за пределов установки что создает дополнительное разрежение на устье трубопровода, улучшая работу по транспортировке конкреций за счет эффекта эжекции.

Предложенное устройство позволяет, по сравнению с известными, повысить эффективность извлечение конкреций за счет просеивания илов через корпус, повысить надежность работы установки за счет предусмотренных в конструкции мер по ликвидации аварийных ситуаций, связанных с расклиниванием конкреций между стенкой корпуса и шнеком и с перемещением и разрушением негабаритных конкреций, снизить энергозатраты, поскольку установка перемещает только конкреции, а илы оставляет на месте, снизить трудозатраты при проведении работ, связанные с уменьшением спуско-подъемных операций при возникновении аварийных ситуаций. Это увеличивает производительность и эффективность и снижает эксплуатационные расходы при проведении работ, Формула изобретения

Установка для подводной добычи конкреций, включающая цилиндрический перфорированный корпус с размещенными в нем шнеком, и ходовые колеса, соединенные с валом шнека, отл и ча ю ща я с ятем, что, с целью повышения надежности работы и производительности установки, она снабжена механизмом для разрушения негабаритных конкреций, выполненным из зубчатых пластин, установленных с возможностью вращения под острым углом, эксцентрично к продольной оси корпуса и с возможностью кинематического соединения с валом шнека, при этом зубчатые пластины расположены в поперечных прорезях, выполненных в корпусе, а лопасти шнека выполнены из перфорированных полимерных пластин с закругленной ребордой.

1761957

1761957

fd б I

P еда кто р А.Дол и н ич

Заказ 3243 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород. ул.Гагарина, 101

3 4

3-8

Составитель Р,Адиатулина

ФаР е

Техред М.Моргентал Корректор М,Андрушенко