Регулируемое всасывающее устройство земснаряда

 

Изобретение относится к области гидромеханизации и может быть использовано при разработке россыпных месторождений полезных ископаемых большой плотности в подводных забоях. Задачей изобретения является повышение эффективности процесса извлечения тяжелых полезных компонентов из подводных россыпей различного фракционного состава. Использование предлагаемого регулируемого всасывающего устройства земснаряда позволяет повысить эффективность процесса извлечения тяжелых полезных компонентов из подводных россыпей различного фракционного состава. Регулируемое всасывающее устройство земснаряда содержит всасывающий наконечник с полым щелевым кольцевым экраном, имеющим сплошной жесткий диск, расположенный на уровне устья наконечника, нижний неподвижный диск, выполненный с радиальными пазами в виде секторов, низким вертикальным буртом в центральной части и высоким вертикальным буртом, расположенным по его периферии, посредством которого сплошной жесткий диск соединен с нижним неподвижным диском, и верхний подвижный диск, выполненный с буртами для предотвращения его смещения при повороте и с пазами в виде секторов, совместимых по размеру с радиальными пазами нижнего неподвижного диска. Верхний подвижный диск установлен с возможностью регулирования поворота вокруг центральной оси относительно нижнего неподвижного диска и фиксации на последнем. 2 ил.

Изобретение относится к области гидромеханизации и может быть использовано при разработке россыпных месторождений полезных ископаемых большой плотности в подводных забоях.

Известен наконечник всасывающей трубы земснаряда с кольцевым экраном, включающий кольцевой экран, расположенный на уровне устья наконечника (а.с. СССР 899782, кл. Е 02 F 3/92, опубл. 23.01.1982 г.).

Недостаток такой конструкции состоит в том, что предлагаемый экран не обеспечивает наименьших гидравлических сопротивлений при движении гидросмеси и поэтому требует повышенных энергозатрат.

Известно грунтозаборное устройство земснаряда, включающее всасывающий наконечник, коллектор гидрорыхлителя с насадкой и экран, отражающий зону всасывания (а.с. СССР 1273455, кл. Е 02 F 3/92, опубл. 30.11.1986).

Недостатком указанного устройства является ограниченность зоны размыва россыпи.

Известно всасывающее устройство земснаряда, включающее всасывающий наконечник с гибким кольцевым экраном, расположенным на уровне устья (а.с. СССР 985203, кл. Е 02 F 3/92, опубл. 30.12.1982).

Недостатком такого устройства является неоднородность проработки рабочей зоны забоя и, в связи с этим, возможные потери ценных компонентов россыпи.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является всасывающее устройство земснаряда, включающее всасывающий наконечник с кольцевым экраном, содержащим диск, расположенный на уровне устья, и радиальные пазы, образованные секторами с ребрами жесткости, связанными с жестким диском и буртом, установленным снизу наружной части диска (пат. РФ 2148692, кл. Е 02 F 3/92, опубл. 10.05.2000).

Конструкция всасывающего устройства земснаряда позволяет существенно повысить эффективность всасывания тяжелых полезных компонентов из подводных россыпей.

Однако произведенные нами качественный и количественный анализы процессов взвешивания и увлечения тяжелых частиц показали, что между размерами радиальных пазов, плотностью и размерами частиц полезных компонентов существует тесная связь. Поэтому экран определенного типоразмера, оптимальный для одной россыпи, может оказаться менее эффективным при использовании на россыпях с другими характеристиками. Кроме того, на процесс гидротранспорта частиц влияет вязкость гидросмеси, зависящая от температуры воды и отношения Т:Ж.

Задачей изобретения является повышение эффективности извлечения тяжелых полезных компонентов из подводных россыпей различного фракционного состава.

Поставленная цель достигается тем, что в регулируемом всасывающем устройстве земснаряда, включающем всасывающий наконечник с жестким полым щелевым кольцевым экраном, имеющим сплошной жесткий диск, расположенный на уровне устья, нижний неподвижный диск с радиальными пазами в виде секторов, вертикальным высоким буртом и вертикальным низким буртом и верхний подвижный диск с пазами в виде секторов, совместимых по размеру с радиальными пазами в виде секторов нижнего неподвижного диска, установленный с возможностью регулирования поворота вокруг центральной оси относительно нижнего неподвижного диска и фиксации на последнем. Низкий вертикальный бурт расположен в центральной части нижнего неподвижного диска, а высокий бурт расположен по его периферии, посредством него нижний неподвижный диск соединен с жестким диском.

При повороте верхнего подвижного диска вокруг оси кольцевого экрана изменяют размеры и площадь щелей в свету, за счет чего изменяются скорости восходящих потоков воды под экраном и, вследствие этого, взвешивание частиц ценных компонентов необходимой плотности.

Предлагаемое регулируемое всасывающее устройство земснаряда с экраном изображено на чертежах, где на фиг.1 показан вид сбоку регулируемого всасывающего устройства земснаряд; на фиг.2 - вид А фиг.1.

Регулируемое всасывающее устройство земснаряда включает всасывающий наконечник 1 и жесткий полый щелевой кольцевой экран 2, содержащий сплошной жесткий диск 3, расположенный на уровне устья 4 всасывающего наконечника 1, нижний неподвижный диск 5 с радиальными пазами в виде секторов 6. Нижний неподвижный диск 5 на периферии содержит вертикальный высокий бурт 7, в центральной части - вертикальный низкий бурт 8 и крепится болтами 9 к верхнему сплошному жесткому диску 3 посредством кольцевого выступа 10 вертикального высокого бурта 7. Нижний неподвижный диск 5 снабжен верхним подвижным диском 11 с пазами в виде секторов 12, совмещаемых по размеру с радиальными пазами в виде секторов 6 нижнего неподвижного диска 5. Жесткость верхнего подвижного диска 11 обеспечивается буртами 13 и 14. При повороте верхнего подвижного диска 11 вокруг оси 15 относительно нижнего неподвижного диска 5 изменяются степень перекрытия радиальных пазов в виде секторов 6 и 12 и, вследствие этого, размеры и площадь щелей в свету 16. Верхний подвижный диск 11 фиксируется стяжными скобами 17, прижимающими его к нижнему неподвижному диску 5.

Устройство работает следующим образом.

Перед опусканием в воду всасывающего наконечника 1 с жестким полым щелевым кольцевым экраном 2 нижний неподвижный диск 5 отсоединяется от сплошного жесткого диска 3 с помощью болтов 9. Затем снимаются стяжные скобы 17 и поворотом верхнего подвижного диска 11 вокруг оси 15 жесткого полого щелевого кольцевого экрана 2 относительно нижнего неподвижного диска 5 устанавливают необходимые размеры щелей в свету 16, при которых скорости восходящих потоков воды будут достаточными для подъема расчетных частиц ценных минералов с забоя плотика и последующего их транспортирования. После этого устанавливаются и затягиваются стяжные скобы 17, нижний неподвижный диск 5 с вертикальным высоким буртом 7 и кольцевым выступом 10 подсоединяется болтами 9 к сплошному жесткому диску 3, расположенному на уровне устья 4 всасывающего наконечника 1, всасывающий наконечник 1 с жестким полым щелевым кольцевым экраном 2 опускается в воду и включается землесос (не показан). Вакуум из всасывающего наконечника 1 распространяется на всю полость жесткого полого щелевого кольцевого экрана 2, вследствие чего под радиальными пазами в виде секторов 6 возникают восходящие потоки воды, увлекающие частицы горной породы. Образующаяся под жестким полым щелевым кольцевым экраном 2 гидросмесь поступает через щели в свету 16 во всасывающий наконечник 1.

Вертикальный высокий бурт 7 препятствует поступлению чистой воды по радиальным направлениям и способствует, таким образом, повышению экономичности процесса разработки россыпи. Вертикальный высокий бурт 7 и вертикальный низкий бурт 8 обеспечивают жесткость нижнего неподвижного дика 5, а бурты 13 и 14 придают жесткость верхнему подвижному диску 11. Кроме того, эти бурты предотвращают радиальные смещения верхнего подвижного диска 11 при его повороте.

Использование предлагаемого регулируемого всасывающего устройства земснаряда позволяет повысить эффективность извлечения тяжелых полезных компонентов из подводных россыпей различного фракционного состава.

Формула изобретения

Регулируемое всасывающее устройство земснаряда, характеризующееся тем, что содержит всасывающий наконечник с полым щелевым кольцевым экраном, имеющим сплошной жесткий диск, расположенный на уровне устья наконечника, нижний неподвижный диск, выполненный с радиальными пазами в виде секторов, низким вертикальным буртом в центральной части и высоким вертикальным буртом, расположенным по его периферии, посредством которого сплошной жесткий диск соединен с нижним неподвижным диском, и верхний подвижный диск, выполненный с буртами для предотвращения его смещения при повороте, и с пазами в виде секторов, совместимых по размеру с радиальными пазами нижнего неподвижного диска, установленный с возможностью регулирования поворота вокруг центральной оси относительно нижнего неподвижного диска и фиксации на последнем.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2