УСТРОЙСТВО СБОРА КОНКРЕЦИЙ ПРИДОННОГО САМОХОДНОГО АГРЕГАТА

Область техники
Полезная модель относится к области горного дела и может быть использована при разработке полезных ископаемых на дне морей и океанов.
Уровень техники
Известны глубоководные придонные самоходные агрегаты (далее - придонный агрегат) с установленными на них устройствами сбора конкреций. В известных решениях (патент Китая №2253391, ΜΠΚ E21C 45/00, 1997; патент РФ №2150004, ΜΠΚ E21C 50/00,1999) каждое устройство сбора конкреций включает наклонный транспортирующий гидравлический канал (далее - ТГ-канал), в основании которого закреплен один либо пара рядов противоположно направленных сопел, соединенных с гидравлическом системой придонного агрегата, а с противоположной стороны ТГ-канал оканчивается в месте первичного сбора конкрециосодержащей смеси на придонном агрегате. Недостатком данных решений является отсутствие средств устранения засоров, которые могут образовываться на пути перемещения конкрециосодержащей смеси по ТГ-каналу, что может привести к существенному снижению производительности придонного агрегата.
В известном глубоководном придонном агрегате устройство сбора конкреций (патент Китая №2229514, ΜΠΚ E21C 50/00,1996) включает пару рядов противоположно направленных сопел, подающих конкрециосодержащую смесь в ТГ-канал, оснащенный транспортером с бесконечным гибким органом с равноудалено располагающимися на нем гребенками. ТГ-канал представляет собой внутреннюю область устройства сбора конкреций, в пределах которой перемещается конкрециосодержащая смесь вплоть до области ее разгрузки в место первичного сбора конкреций на придонном агрегате, включая область, занимаемую транспортером. Поток жидкости, вызванный работой сопел, подает конкрециосодержащую смесь к транспортеру, после чего не участвует в процессе ее транспортирования. Транспортирование смеси с конкрециями осуществляется по верхней ветви транспортера за счет установленных на бесконечном гибком органе поперечных гребенок.
Наиболее близким по технической сущности является устройство сбора конкреций (патент Китая №1167872, ΜΠΚ E21C 50/00, 1997) придонного агрегата, включающее наклонный ТГ-канал и установленную в его основании пару рядов противоположно направленных сопел, через трубопровод соединенных с гидроприводом, причем на промежуточном участке ТГ-канала дополнительно установлены очистные сопла, направленные в область разгрузки ТГ-канала.
Недостатками известного решения является отсутствие средств механической очистки ТГ-канала, вследствие чего на нем возможно образование засоров из конкрециосодержащей смеси и, как следствие, снижение производительности придонного агрегата.
Раскрытие полезной модели объекта
Задачей предлагаемого технического решения является обеспечение постоянства значения производительности придонного агрегата при его эксплуатации путем оснащения ТГ-канала приспособлением, обеспечивающим механическое устранение образующихся в процессе эксплуатации придонного агрегата засоров на ТГ-канале.
Поставленная задача решается тем, что на наклонном ТГ-канале установлено одноступенчатое исполнение противозасорного приспособления в виде огибающего две пары колес бесконечного гибкого органа, состоящего из двух гибких элементов с закрепленным на них толкателем, причем неподвижный вал с одной парой колес, располагающийся со стороны набегания ветви бесконечного гибкого органа, поступающего с ТГ-канала, соединен с приводом противозасорного приспособления, а другой - подвижный вал (ось) со второй парой колес соединен с натяжным устройством, кроме того, бесконечный гибкий орган частично находится внутри ТГ-канала, частично - вне его. Кроме того, на гибких элементах бесконечного гибкого органа закреплено несколько толкателей. Кроме того, противозасорное приспособление имеет многоступенчатое исполнение с числом ступеней от двух и более. Кроме того, на каждой ступени противозасорного приспособления имеется всего один огибающий пару колес бесконечный гибкий элемент, который в ТГ-канале расположен посередине. Кроме того, привод противозасорного приспособления располагается на одном подвижном валу вместе с натяжным устройством. Кроме того, привод расположен на месте натяжного устройства, а натяжное устройство - на месте привода, причем вал привода не имеет возможности перемещения относительно устройства сбора, а вал натяжного устройства напротив выполнен с возможностью перемещения.
Перечень фигур
Устройство поясняется схемами: на фиг. 1 изображен общий вид устройства сбора конкреций придонного агрегата с одноступенчатым исполнением противозасорного приспособления, на фиг. 2 представлен вид сверху на одноступенчатое исполнение противозасорного приспособления, на фиг. 3 представлен вид сверху на двухступенчатое исполнение противозасорного приспособления.
Осуществление полезной модели
Устройство сбора конкреций (фиг. 1-3) включает трубопровод 1 с парой ряда сопел 2, кожух 3 с ТГ-каналом 4, противозасорное приспособление с приводным валом 5, с закрепленной на нем парой колес, приводом 6, бесконечным гибким органом 7 и ведомой осью 8, с закрепленной на ней парой колес и соединенной с натяжным устройством, толкатель 9, входное уплотнение 10, выходное уплотнение 11; в устройстве выделены следующие области: область загрузки α, область разгрузки β; на фигурах показаны следующие направления движения: направление движения придонного агрегата I, направление движения располагающейся вне ТГ-канала ветви бесконечного гибкого органа противозасорного приспособления II, направление движения конкрециосодержащей смеси по ТГ-каналу III.
Устройство сбора конкреций работает следующим образом. При движении придонного агрегата в направлении I поступающая по трубопроводу 1 жидкость выходит через сопла 2 и образует взвешенную конкрециосодержащую смесь, под напором жидкости поступающую из области загрузки α через находящийся внутри кожуха 3 ТГ-канал 4 в область разгрузки β. На ТГ-канале 4 установлено противозасорное приспособление, обеспечивающее устранение образующихся засоров и состоящее из приводного вала 5 с приводом 6, располагающегося со стороны набегания ветви бесконечного гибкого органа 7, поступающей из ТГ-канала 4, и ведомой оси 8 с натяжным устройством, обеспечивающих движение толкателя 9 вместе с бесконечным гибким органом 7. Натяжное устройство обеспечивает поперечное смещение ведомой оси 8 противозасорного приспособления и, как следствие, создает натяжение бесконечного гибкого органа 7 противозасорного приспособления. Ветви противозасорного приспособления разделены стенкой кожуха 3 таким образом, что одна из ветвей находится внутри ТГ-канала, а другая - вне его. Движение толкателя внутри ТГ-канала сонаправлено с движением внутри него потока жидкости и равно либо превышает наибольшую скорость потока. Направление движения ветви бесконечного гибкого органа 7, находящейся вне ТГ-канала обозначено цифрой II, а направление движения конкрециосодержащей смеси в ТГ-канала обозначено цифрой III. Поддержание давления потока жидкости внутри ТГ-канала 4 обеспечивают входное 10 и выходное 11 уплотнения. Приводной вал 6 приводит в движение толкатель 9, который, периодически перемещаясь по ТГ-каналу 4, освобождает его от образующихся время от времени в нем засоров. Из ТГ-канала 4 конкрециосодержащая смесь под действием напора жидкости из сопел 1 поступает в область разгрузки β. Противозасорное приспособление может иметь как одноступенчатое (фиг. 2), так и двухступенчатое (многоступенчатое) исполнение (фиг. 3), при котором вдоль ТГ-канала последовательно размещаются несколько огибающих две пары колес бесконечных гибких органов с закрепленными на них толкателями, причем привод 6 устанавливается со стороны набегания ветви бесконечного гибкого органа 7, поступающей из ТГ-канала 4, а натяжное устройство - на ближайшем; вместе с тем, оси и валы с колесами отдельных бесконечных гибких органов имеют соединения в виде передач вращательного движения. Одна ступень включает: две пары колес, огибающий их бесконечный гибкий орган, состоящий из двух гибких элементов с закрепленным на них толкателем. Противозасорное устройство может иметь также более двух ступеней. В системах с несколькими ступенями соседние ступени имеют последовательные либо параллельные соединения, обеспечивающее передачу вращательного движения от ступени оснащенной приводом к безприводным ступеням. Привод 6 противозасорного приспособления также может быть установлен на одном (подвижном) общем валу вместе с натяжным устройством, а также в отличие от схемы на фиг. 1 привод 20 и натяжное устройство могут занимать места друг друга, причем в месте установки натяжного устройства вал будет подвижным, а другой вал возле привода - неподвижным. Многоступенчатое исполнение противозасорного приспособления актуально в решениях с существенным изменением размеров поперечного сечения свободного участка. Для повышения эффекта от работы противозасорного приспособления на его бесконечном гибком органе с некоторым шагом может быть закреплено более одного толкателя. Гибкий орган может быть представлен как парой бесконечных гибких элементов (канат или цепь или др.) соединенных толкателем и огибающих две пары колес, так и одним центрально расположенным бесконечным гибким элементом, огибающим пару колес, с закрепленным на нем посередине толкателем.
При этом минимизируется вероятность образования засоров на ТГ-канале и, как следствие, придонные агрегаты могут непрерывно работать, поддерживая заданную производительность, причем обеспечивается стабильность потока конкрециосодержащей смеси по ТГ-каналу вне зависимости от положения придонного агрегата, рельефа и свойств дна водоема.
Противозасорное приспособление может быть установлено на любое устройство сбора конкреций, имеющее один либо несколько ТГ-каналов.