Самоходная тележка для сбора конкреций в условиях дна мирового океана

 

Устройство относится к добыче полезных ископаемых на дне морей и океанов. Самоходная тележка для сбора конкреций в условиях дна мирового океана, связанная с гидроподъемной установкой, включающая раму, гусеницы хода, исполнительный орган в виде барабана-рыхлителя с резцами на его поверхности, защитный кожух и встроенный привод в виде работающей на воде прямоточной многоступенчатой гидротурбины, наконечник-сопло гидроподъемного трубопровода, установленный для улавливания разрыхленной массы в смеси с водой, выходящей из-под барабана-рыхлителя, характеризуется тем, что она снабжена водяным насосом и вспомогательными соплами, размещенными на трубопроводе, соединенном обоими концами с выходным патрубком насоса, напротив наконечника-сопла гидроподъемного трубопровода, причем входной патрубок насоса соединен другим трубопроводом с выходным патрубком гидротурбины, вход которой непосредственно связан с окружающей средой. Предлагаемое изобретение уменьшает энергозатраты в приводе рыхлителя путем уменьшения гидравлических потерь, упрощения конструкции и увеличения производительности улавливания разрыхленной массы в смеси с водой, выходящей из-под барабана рыхлителя. 3 ил.

Изобретение относится к области добычи полезных ископаемых со дна морей и океанов.

Известна самоходная тележка в составе установки для сбора конкреций в условиях дна мирового океана, включающая раму, гусеницы хода, исполнительный орган в виде барабана-рыхлителя с резцами на его поверхности, защитный кожух и встроенный в него привод, в виде работающей на воде многоступенчатой прямоточной гидротурбины, питание которой осуществляется по гибкому трубопроводу от насоса, расположенного вне тележки, наконечник-сопло гидроподъемного трубопровода, установленный для улавливания разрыхленной массы в смеси с водой, выходящей из-под барабана-рыхлителя (патент РФ N 2112139, МКИ E 21 С 50/00, 1998, прототип).

Недостатком известного устройства является сложная конструкция и значительные гидравлические потери в линии питания, увеличивающиеся с глубиной погружения самоходной тележки, вызванные наличием питающего гидротурбину гибкого трубопровода и расположенного вне тележки барабана для его наматывания и сматывания.

Задачей предлагаемого изобретения является уменьшение энергозатрат в приводе рыхлителя путем уменьшения гидравлических потерь, упрощения конструкции и увеличения производительности улавливания разрыхленной массы в смеси с водой, выходящей из-под барабана-рыхлителя.

Поставленная задача решается тем, что на самоходной тележке для сбора конкреций в условиях дна мирового океана, включающей раму, гусеницы хода, исполнительный орган в виде барабана-рыхлителя с резцами на его поверхности, защитный кожух, встроенный в барабан гидродвигатель в виде работающей на воде многоступенчатой прямоточной гидротурбины, наконечник-сопло гидроподъемного трубопровода, установленный с возможностью улавливания разрыхленной массы в смеси с водой, выходящей из-под барабана-рыхлителя, установлен насос и вспомогательные сопла напротив наконечника-сопла гидроподъемного трубопровода. При этом входной патрубок насоса соединен трубопроводом с выходным патрубком многоступенчатой прямоточной гидротурбины, его выходной патрубок с обоими концами трубопровода, на котором установлены вспомогательные сопла, а вход гидротурбины соединен непосредственно с окружающей средой.

Устройство поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана фронтальная проекция общего вида самоходной тележки для сбора конкреций в условиях дна мирового океана; на фиг. 2 показана горизонтальная проекция общего вида самоходной тележки для сбора конкреций в условиях дна мирового океана; на фиг. 3 представлен разрез А-А.

Самоходная тележка включает: исполнительный орган в виде барабана-рыхлителя 1, резцы 2, защитный кожух 3, встроенную многоступенчатую прямоточную гидротурбину 4, насос 5, наконечник-сопло 6 гидроподъемного трубопровода 7 с обратным клапаном и запорным устройством, замкнутый трубопровод 8, соединенный с выходным патрубком насоса 5, и трубопровод 9, соединяющий выходной патрубок турбины с входным патрубком насоса 5, вспомогательные сопла 10, расположенные на трубопроводе 8.

Устройство работает следующим образом. На вход гидротурбины 4 вода подается непосредственно из окружающего пространства. При неработающем насосе 5 давление на входах и выходах гидротурбины и насоса определяется глубиной погружения тележки. При включении насоса 5 давление на его входе уменьшается, на гидротурбине 4 возникает разность между гидростатическим давлением окружающей среды и давлением на входе в насос 5, в результате чего обеспечивается вращение барабана-рыхлителя 1. Поток воды от насоса по трубопроводу 8 подается через установленные на нем вспомогательные сопла 10 по направлению движения смеси, выходящей из-под барабана-рыхлителя, к наконечнику-соплу 6 гидроподъемного трубопровода 7, что увеличивает скорость смеси на его входе, улучшает условия улавливания горной массы и увеличивает производительность гидроподъемной установки.

При этом исключается гибкий трубопровод и отсутствуют гидравлические потери на транспортирование воды к гидротурбине, что упрощает конструкцию установки для сбора конкреций в условиях дна мирового океана и сокращает энергозатраты на привод рыхлителя.

Устройство может работать на большой глубине, с любой гидроподъемной установкой, имеющей наконечник-сопло для улавливания разрыхленной массы с водой.

Формула изобретения

Самоходная тележка для сбора конкреций в условиях дна мирового океана, связанная с гидроподъемной установкой, включающая раму, гусеницы хода, исполнительный орган в виде барабана-рыхлителя с резцами на его поверхности, защитный кожух и встроенный привод в виде работающей на воде прямоточной многоступенчатой гидротурбины, наконечник-сопло гидроподъемного трубопровода, установленный для улавливания разрыхленной массы в смеси с водой, выходящей из-под барабана-рыхлителя, отличающаяся тем, что она снабжена водяным насосом и вспомогательными соплами, размещенными на трубопроводе, соединенном обоими концами с выходным патрубком насоса, напротив наконечника-сопла гидроподъемного трубопровода, причем входной патрубок насоса соединен другим трубопроводом с выходным патрубком гидротурбины, вход которой непосредственно связан с окружающей средой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3