RU143015U1 - BOTTOM SELF-SELF-PROPELLED UNIT ASSEMBLY DEVICE - Google Patents

Abstract

Устройство сбора конкреций придонного самоходного агрегата, включающее наклонный транспортирующий гидравлический канал (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, отличающееся тем, что на ТГ-канале установлено одно- или многоступенчатое исполнение противозасорного приспособления в виде огибающего две пары колес бесконечного гибкого органа, состоящего из одного или двух гибких элементов с закрепленным на нем/них одним или несколькими толкателями, 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.A device for collecting nodules of the bottom self-propelled unit, including an inclined conveying hydraulic channel (TG channel) and a pair of rows of oppositely directed nozzles installed at its base, through a pipeline connected to the hydraulic drive, and at the intermediate section of the TG channel there are additionally installed cleaning nozzles directed to the discharge area TG channel, characterized in that the TG channel has a single or multi-stage design of an anti-blocking device in the form of an envelope of two pairs of wheels without a final flexible organ, consisting of one or two flexible elements with one or several pushers fixed on it / them, and a fixed shaft with one pair of wheels located on the side of the ramming of the branches of an infinite flexible organ coming from the TG channel is connected to the drive of the anti-blocking device and the other is a movable shaft (axis) with a second pair of wheels connected to the tensioner, in addition, an infinite flexible organ is partially inside the TG channel, partially outside it.

Description

Область техникиTechnical field

Полезная модель относится к области горного дела и может быть использована при разработке полезных ископаемых на дне морей и океанов.The utility model relates to the field of mining and can be used in the development of minerals at the bottom of the seas and oceans.

Уровень техникиState of the art

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.Deep-sea bottom self-propelled units (hereinafter referred to as bottom unit) with nodule collecting devices installed on them are known. In well-known solutions (Chinese patent No. 2253391, ΜΠΚ E21C 45/00, 1997; RF patent No. 2150004, ΜΠΚ E21C 50 / 00.1999), each nodule collecting device includes an inclined conveying hydraulic channel (hereinafter referred to as the TG channel), at the base of which one or a pair of rows of oppositely directed nozzles connected to the hydraulic system of the bottom assembly is fixed, and on the opposite side the TG channel terminates at the primary collection site for the nodule mixture on the bottom assembly. The disadvantage of these solutions is the lack of means to eliminate blockages that can be formed on the way of movement of the nodule-containing mixture along the TG channel, which can lead to a significant decrease in the productivity of the bottom unit.

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.In the known deep-sea benthic aggregate, the nodule collecting device (Chinese Patent No. 2229514, ΜΠΚ E21C 50 / 00.1996) includes a pair of rows of oppositely directed nozzles supplying the nodule-containing mixture to the TG channel, equipped with a conveyor with an endless flexible organ with combs equally spaced thereon. The TG channel represents the inner region of the nodule collecting device, within which the nodule-containing mixture moves up to the area of its discharge to the place of primary nodule collection at the bottom unit, including the area occupied by the conveyor. The fluid flow caused by the operation of the nozzles feeds the nodule-containing mixture to the conveyor, after which it does not participate in the process of its transportation. Transportation of the mixture with nodules is carried out along the upper branch of the conveyor due to the transverse combs installed on the endless flexible organ.

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.The closest in technical essence is the device for collecting nodules (Chinese patent No. 1167872, ΜΠΚ E21C 50/00, 1997) of the bottom unit, including an inclined TG channel and a pair of rows of oppositely directed nozzles installed at its base, through a pipeline connected to the hydraulic drive, and the intermediate section of the TG channel additionally installed cleaning nozzles directed to the discharge area of the TG channel.

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.The disadvantages of the known solution is the lack of means for mechanical cleaning of the TG channel, as a result of which clogging from a nodule-containing mixture can occur on it and, as a result, lower productivity of the bottom aggregate.

Раскрытие полезной модели объектаDisclosure of a utility model of an object

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.The objective of the proposed technical solution is to ensure the constancy of the bottom unit performance during its operation by equipping the TG channel with a device that provides mechanical elimination of blockages formed during the operation of the bottom unit on the TG channel.

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.The problem is solved by the fact that on the inclined TG channel, a single-stage execution of the anti-blocking device is installed in the form of an envelope of two pairs of wheels of an infinite flexible body consisting of two flexible elements with a pusher fixed to them, and a fixed shaft with one pair of wheels located on the side of the ramp an infinite flexible organ coming from the TG channel is connected to the drive of the anti-blocking device, and the other is a movable shaft (axis) with a second pair of wheels connected to a tension device In addition, the infinite flexible organ is partially located inside the TG channel, and partially outside it. In addition, several pushers are fixed on the flexible elements of an infinite flexible organ. In addition, the anti-blocking device has a multi-stage design with the number of steps from two or more. In addition, at each stage of the anti-blocking device, there is only one endless flexible element enveloping a pair of wheels, which is located in the middle of the TG channel. In addition, the drive of the anti-blocking device is located on one movable shaft together with a tensioning device. In addition, the drive is located in place of the tensioner, and the tensioner is in place of the drive, the drive shaft being unable to move relative to the collecting device, and the shaft of the tensioning device, in contrast, is movable.

Перечень фигурList of figures

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.The device is illustrated by diagrams: in FIG. 1 shows a general view of a device for collecting nodules of a bottom unit with a single-stage execution of an anti-blocking device, FIG. 2 is a top view of a single-stage embodiment of an anti-blocking device; FIG. 3 is a top view of a two-stage design of an anti-blocking device.

Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation

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.The nodule collecting device (Figs. 1-3) includes a pipeline 1 with a pair of nozzle row 2, a casing 3 with a TG channel 4, an anti-blocking device with a drive shaft 5, with a pair of wheels fixed to it, a drive 6, an infinite flexible organ 7 and a driven axis 8, with a pair of wheels fixed on it and connected to the tensioner, pusher 9, input seal 10, output seal 11; the following areas are highlighted in the device: loading area α, unloading area β; the figures show the following directions of movement: the direction of movement of the bottom unit I, the direction of movement of the branch of the endless flexible organ of the anti-blocking device II located outside the TG channel, the direction of movement of the nodule mixture along the TG channel 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.A device for collecting nodules works as follows. When the bottom unit moves in the direction I, the fluid entering through the pipe 1 exits through the nozzles 2 and forms a suspended nodule-containing mixture, under the pressure of the fluid coming from the loading area α through the TG channel 4 inside the casing 3 into the discharge area β. An anti-blocking device is installed on the TG channel 4, which eliminates the resulting blockages and consists of a drive shaft 5 with a drive 6 located on the side of the run-in of the branch of an infinite flexible organ 7 coming from the TG channel 4, and a driven axis 8 with a tension device that provide movement the pusher 9 together with the endless flexible organ 7. The tension device provides lateral displacement of the driven axis 8 of the anti-blocking device and, as a result, creates the tension of the endless flexible organ 7 of the counter asor devices. The branches of the anti-blocking device are separated by the wall of the casing 3 so that one of the branches is inside the TG channel, and the other is outside it. The movement of the pusher inside the TG channel is aligned with the movement of the fluid flow inside it and is equal to or greater than the highest flow rate. The direction of motion of the branch of the infinite flexible organ 7 located outside the TG channel is indicated by the number II, and the direction of motion of the nodule mixture in the TG channel is indicated by the number III. Maintaining the pressure of the fluid flow inside the TG channel 4 provide input 10 and output 11 of the seal. The drive shaft 6 drives the pusher 9, which, periodically moving along the TG channel 4, frees it from blockages that form from time to time in it. From the TG channel 4, the nodule-containing mixture under the influence of the pressure of the liquid from the nozzles 1 enters the discharge area β. The anti-blocking device can have either a single-stage (Fig. 2) or two-stage (multi-stage) design (Fig. 3), in which several envelopes of two pairs of wheels of infinite flexible bodies with pushers fixed on them are sequentially placed along the TG channel, with drive 6 it is installed from the side of the branch of the endless flexible organ 7 coming from the TG channel 4, and the tension device is at the nearest one; at the same time, axles and shafts with wheels of separate infinite flexible bodies have connections in the form of rotational gears. One step includes: two pairs of wheels, the envelope enveloping them of an infinite flexible body, consisting of two flexible elements with a pusher fixed to them. The anti-blocking device may also have more than two stages. In systems with several stages, adjacent stages have serial or parallel connections, providing the transmission of rotational motion from a stage equipped with an actuator to non-drive stages. The drive 6 of the anti-blocking device can also be mounted on one (movable) common shaft together with a tensioning device, and also, unlike the circuit in FIG. 1, the drive 20 and the tensioner can take each other's places, and at the installation site of the tensioner, the shaft will be movable, and the other shaft near the drive will be stationary. The multi-stage execution of the anti-blocking device is relevant in solutions with a significant change in the size of the cross section of the free section. To increase the effect of the operation of the anti-blocking device, more than one pusher can be fixed on its infinite flexible organ with a certain step. A flexible organ can be represented as a pair of infinite flexible elements (rope or chain or other) connected by a pusher and enveloping two pairs of wheels, and one centrally located infinite flexible element, enveloping a pair of wheels, with a pusher fixed to it in the middle.

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.At the same time, the likelihood of clogging on the TG channel is minimized and, as a result, the bottom aggregates can continuously work, maintaining a given performance, and the flow of the nodule mixture through the TG channel is stable regardless of the position of the bottom aggregate, the topography, and the bottom of the reservoir.

Противозасорное приспособление может быть установлено на любое устройство сбора конкреций, имеющее один либо несколько ТГ-каналов.An anti-blocking device can be installed on any nodule collecting device that has one or more TG channels.

Claims (1)

Устройство сбора конкреций придонного самоходного агрегата, включающее наклонный транспортирующий гидравлический канал (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, отличающееся тем, что на ТГ-канале установлено одно- или многоступенчатое исполнение противозасорного приспособления в виде огибающего две пары колес бесконечного гибкого органа, состоящего из одного или двух гибких элементов с закрепленным на нем/них одним или несколькими толкателями, 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.

A device for collecting nodules of the bottom self-propelled unit, including an inclined conveying hydraulic channel (TG channel) and a pair of rows of oppositely directed nozzles installed at its base, through a pipeline connected to the hydraulic drive, and at the intermediate section of the TG channel there are additionally installed cleaning nozzles directed to the discharge area TG channel, characterized in that the TG channel has a single or multi-stage design of an anti-blocking device in the form of an envelope of two pairs of wheels without a final flexible organ, consisting of one or two flexible elements with one or several pushers fixed on it / them, and a fixed shaft with one pair of wheels located on the side of the ramming of the branches of an infinite flexible organ coming from the TG channel is connected to the drive of the anti-blocking device and the other is a movable shaft (axis) with a second pair of wheels connected to the tensioner, in addition, an infinite flexible organ is partially inside the TG channel, partially outside it.