RU2459083C2

RU2459083C2 - Drag head

Info

Publication number: RU2459083C2
Application number: RU2010148363/03A
Authority: RU
Inventors: Владимир Игоревич Медведков (RU); Владимир Игоревич Медведков; Айдар Бареевич Незаметдинов (RU); Айдар Бареевич Незаметдинов; Дмитрий Юрьевич Кондаков (RU); Дмитрий Юрьевич Кондаков; Сергей Леонидович Сержан (RU); Сергей Леонидович Сержан
Priority date: 2010-11-26
Filing date: 2010-11-26
Publication date: 2012-08-20
Also published as: RU2010148363A

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: device includes underwater vessel with atmospheric pressure, trolley, pulp line, operating element in composition of a catcher, hydraulic motor with shaft, shroud and ripper. Operating element is connected to the trolley via bracket, and pulp line is hydraulically connected to vessel with atmospheric pressure. The shroud has cylindrical shape and is mounted vertically and rigidly connected to pulp line via upper face end and to catcher via lower face end, the catcher is done in a form of confuser with circular input. Hydraulic motor of bottom-hole type is concentrically built-in the shroud cavity and rigidly connected to it via radial ribs with formation of annular through channel, and ripper is attached to the shaft of this hydraulic motor. The bracket is equipped with two joints and two hydraulic cylinders capable of moving the operating element in vertical and horizontal plains. There is a cab on the trolley that is equipped with oil pump with hydraulic rotary mechanism working on pressure drop, viewport and lamp with isolated power source. Bottom-hole motor of operating element is done with pressure and drainage channels in the housing and swinging spring-loaded dampers.

EFFECT: increase of device productivity and reliability, reduction of risk of water body contamination by ripping products.

2 cl, 4 dwg

Description

Грунтозаборное устройство предназначено для добычи на шельфе или в глубоководных районах мирового океана конкреций, корковых образований или других донных грунтов, представляющих собой полиметаллические руды, и входит в состав соответствующего морского комплекса.The soil sampling device is intended for the extraction of nodules, cortical formations or other bottom soils, which are polymetallic ores, on the shelf or in the deep sea of the world ocean, and is part of the corresponding marine complex.

Известно грунтозаборное устройство, включающее пульповод со смесителем, гидравлически сообщенный с дополнительно установленным подводным сосудом, в полости которого существует воздух с атмосферным давлением, рабочий орган в составе объемного масляного гидродвигателя и рыхлителя, самоходную тележку, соединенную кронштейном с рабочим органом, маслостанцию с насосом и водяным двигателем, при этом водяной двигатель маслостанции запитан непосредственно из акватории, а выход воды из него сообщен со смесителем. Кроме того, электропитание исполнительных механизмов и управление процессом грунтозабора осуществляется дистанционно, например из подводного сосуда (Маховиков Б.С., Шалыгин А.В. Создание гидротурбинных приводов для подводных добычных машин / Горные машины и автоматика. - М.: Новые технологии, 2004, №2, с.9-10, аналог).A soil picking device is known, including a slurry conduit with a mixer, hydraulically connected to an additionally installed underwater vessel, in the cavity of which there is air with atmospheric pressure, a working member as part of a volumetric oil hydraulic motor and a cultivator, a self-propelled cart connected to an arm with a working body, an oil station with a pump and water engine, while the water engine of the oil station is powered directly from the water area, and the water outlet from it is in communication with the mixer. In addition, power supply to actuators and control of the soil sampling process is carried out remotely, for example from an underwater vessel (Makhovikov B.S., Shalygin A.V. Creation of hydroturbine drives for underwater mining machines / Mining machines and automation. - M.: New Technologies, 2004 , No. 2, pp. 9-10, analogue).

В данном аналоге рыхлители закреплены на барабане с горизонтальной осью вращения, а барабан соединен с валом объемного гидродвигателя рабочего органа. Здесь пропускная способность смесителя не согласована с производительностью барабанного рыхлителя, а дистанционное управление осуществляется без контроля выполненной работы, что снижает производительность грунтозаборного устройства и является недостатком аналога. Кроме того, грунтозаборное устройство аналога загрязняет акваторию, что является дополнительным недостатком.In this analogue, rippers are mounted on a drum with a horizontal axis of rotation, and the drum is connected to the shaft of a volumetric hydraulic motor of the working body. Here the mixer capacity is not consistent with the performance of the drum cultivator, and remote control is carried out without monitoring the work performed, which reduces the productivity of the soil sampling device and is a disadvantage of the analogue. In addition, the analogue intake device pollutes the water area, which is an additional disadvantage.

При разработке заявляемого устройства принят во внимание также следующий аналог: объемный гидродвигатель по патенту RU №2295062 (2007 г.). Здесь вход и выход рабочей жидкости осуществлен через отверстия в корпусе, вытеснители представлены в виде качающихся подпружиненных шиберов. В качестве рабочей жидкости может быть использовано масло или вода.When developing the inventive device, the following analogue was also taken into account: a volumetric hydraulic motor according to patent RU No. 2295062 (2007). Here, the input and output of the working fluid is carried out through the holes in the housing, the displacers are presented in the form of swinging spring-loaded gates. As a working fluid, oil or water may be used.

Известно грунтозаборное устройство, входящее в состав морского комплекса, предназначенного для добычи на шельфе или в глубоководных районах Мирового океана конкреций, корковых образований или других донных грунтов, представляющих собой полиметаллические руды (патент RU №2112139 С1, БИ №15, 27.05.98). Это устройство принято за прототип.It is known a soil-sampling device, which is part of a marine complex intended for mining on the shelf or in the deep-sea areas of the World Ocean, nodules, cortical formations or other bottom soils, which are polymetallic ores (patent RU No. 2112139 C1, BI No. 15, 05.27.98). This device is taken as a prototype.

Прототип включает пульповод со смесителем, гидравлически сообщенный с дополнительно установленным подводным сосудом, в полости которого существует воздух с атмосферным давлением, рабочий орган в составе объемного гидродвигателя с корпусом, валом, напорным и сливным каналами, рыхлителя и кожуха, самоходную тележку, соединенную кронштейном с кожухом рабочего органа, маслостанцию с насосом и водяным двигателем, при этом водяной двигатель маслостанции запитан непосредственно из акватории, а выход воды из него сообщен с подводным сосудом.The prototype includes a slurry conduit with a mixer, hydraulically connected with an additionally installed underwater vessel, in the cavity of which there is air with atmospheric pressure, a working body consisting of a volume hydraulic motor with a housing, a shaft, pressure and drain channels, a cultivator and a casing, a self-propelled cart connected by an arm to the casing the working body, the oil station with a pump and a water engine, while the water engine of the oil station is powered directly from the water area, and the water outlet from it is connected to an underwater vessel.

Особенности прототипа.Features of the prototype.

- Гидродвигатель рабочего органа имеет горизонтальный не вращающийся вал и вращающийся корпус, на котором закреплены рыхлители, совершающие круговое движение в вертикальной плоскости. Смеситель имеет в плане форму трапеции и прямоугольное (или овальное) входное отверстие, длинная сторона которого параллельна дну акватории. Гидродвигатель с рыхлителями помещен в кожух для ограждения водного пространства от загрязнения продуктами рыхления. Рыхлители подают продукты рыхления к входному отверстию смесителя, а существующая в пульповоде тяга потока, вызванная разностью ординат расположения смесителя и подводного сосуда, должна втягивать эти продукты в смеситель и транспортировать их в подводный сосуд. Из этого сосуда пульпу перекачивают грязевым насосом на баржу.- The hydraulic motor of the working body has a horizontal non-rotating shaft and a rotating body, on which rippers are mounted, making a circular motion in a vertical plane. The mixer has a trapezoidal plan and a rectangular (or oval) inlet, the long side of which is parallel to the bottom of the water area. A hydraulic motor with rippers is placed in a casing to protect the water from contamination by loosening products. The cultivators feed the loosening products to the inlet of the mixer, and the flow draft existing in the slurry line, caused by the difference in the ordinates of the arrangement of the mixer and the underwater vessel, must draw these products into the mixer and transport them to the underwater vessel. From this vessel, the pulp is pumped by a mud pump to a barge.

Недостатки прототипа.The disadvantages of the prototype.

- Со стороны смесителя кожух не прикрывает гидродвигатель, и продукты рыхления рассеиваются как мимо смесителя, так и через нижние щели по трем сторонам кожуха, загрязняя акваторию.- On the mixer side, the casing does not cover the hydraulic motor, and loosening products are scattered both past the mixer and through the lower slots on the three sides of the casing, polluting the water area.

- Так как продукты рыхления не попадают в полном объеме во входное отверстие смесителя и отсутствует возможность наблюдения за состоянием дна и процессом грунтозабора, производительность прототипа снижена.- Since the products of loosening do not fall fully into the inlet of the mixer and there is no possibility of monitoring the state of the bottom and the process of soil sampling, the performance of the prototype is reduced.

Таким образом, прототип имеет невысокие экологическую защиту акватории и производительность грунтозабора, что является его недостатками.Thus, the prototype has a low environmental protection of the water area and the productivity of the soil, which is its disadvantages.

Техническим результатом изобретения является устранение указанных недостатков, т.е. повышение экологической защиты акватории и производительности грунтозаборного устройства.The technical result of the invention is the elimination of these disadvantages, i.e. improving environmental protection of the water area and the productivity of the soil sampling device.

Технический результат достигается тем, что кожух рабочего органа выполнен цилиндрической формы, установлен вертикально и соединен жестко верхним торцом с пульповодом и нижним торцом - со смесителем, который выполнен в форме конфузора с входом в форме окружности, гидродвигатель рабочего органа встроен концентрично в полость кожуха и жестко соединен с ним радиальными ребрами с образованием кольцевого проточного канала, рыхлители закреплены на валу гидродвигателя рабочего органа с возможностью кругового движения в горизонтальной плоскости, а кронштейн оснащен двумя шарнирами и двумя гидроцилиндрами с возможностью перемещения рабочего органа в вертикальной и горизонтальной плоскостях, кроме того, на самоходной тележке установлена кабина с иллюминатором, фарой и обособленным источником электроэнергии, которая сообщена воздушным каналом с атмосферой подводного сосуда, при этом маслостанция с насосом и водяным двигателем расположена внутри кабины, выход воды из водяного двигателя сообщен с подводным сосудом дополнительным каналом, а напорные и сливные каналы гидродвигателя рабочего органа выполнены в радиальных ребрах, соединяющих этот гидродвигатель с его кожухом.The technical result is achieved by the fact that the casing of the working body is made of cylindrical shape, mounted vertically and connected rigidly with the upper end to the slurry line and the lower end - to the mixer, which is made in the form of a confuser with an inlet in the form of a circle, the hydraulic motor of the working body is integrated concentrically in the cavity of the casing and is rigidly connected to it by radial ribs with the formation of an annular flow channel, the rippers are mounted on the shaft of the hydraulic motor of the working body with the possibility of circular motion in a horizontal plane sti, and the bracket is equipped with two hinges and two hydraulic cylinders with the ability to move the working body in the vertical and horizontal planes, in addition, on a self-propelled trolley there is a cabin with a porthole, a headlight and a separate source of electricity, which is communicated by the air channel to the atmosphere of the underwater vessel, while the oil station with a pump and a water engine located inside the cabin, the water outlet from the water engine is connected to the underwater vessel with an additional channel, and the pressure and drain channels of the hydraulic motors tor working body formed in radial ribs connecting the hydraulic motor with its housing.

Данное устройство позволяет накрывать смесителем всю зону рыхления твердого грунта и равномерно по круговому контуру смесителя втягивать в пульповод потоком воды конкреции и илы, не разбрасывая их по акватории - достигается улучшение экологии и повышение производительности грунтозабора. Кроме того, при неподвижной самоходной тележке рабочий орган согласно изобретению возможно перемещать по дуге, периодически приподнимая его, чем увеличивается площадь обработки дна без его взмучивания - и эта мера способствует улучшению экологии и росту производительности грунтозабора.This device allows you to cover the entire loosening zone of solid soil with a mixer and draw nodules and silts into the slurry conduit evenly along the circular contour of the mixer without scattering them across the water area - an improvement in ecology and an increase in the productivity of soil sampling are achieved. In addition, with a stationary self-propelled carriage, the working body according to the invention can be moved along the arc, periodically lifting it, thereby increasing the area of the bottom processing without stirring it up - and this measure helps to improve the ecology and increase the productivity of soil collection.

При постоянном источнике гидроэнергии, соответствующем перепаду давлений из-за разности ординат расположения смесителя и подводного сосуда, можно увеличить мощность водяного двигателя маслостанции, следовательно, увеличить мощность объемного гидродвигателя рабочего органа. Увеличение движущего момента последнего осуществлено за счет увеличения осевого размера шибера при минимальном диаметре объемного гидродвигателя, что приводит к увеличению скорости (и тяги) потока в области этого гидродвигателя, т.е. к росту производительности грунтозаборного устройства.With a constant source of hydropower, corresponding to a pressure differential due to the difference in the ordinates of the arrangement of the mixer and the underwater vessel, it is possible to increase the power of the water engine of the oil station, and therefore, increase the power of the volumetric hydraulic motor of the working body. An increase in the driving moment of the latter was achieved by increasing the axial size of the gate with a minimum diameter of the volume hydraulic motor, which leads to an increase in the speed (and thrust) of the flow in the region of this hydraulic motor, i.e. to an increase in the productivity of the soil sampling device.

Сравнение заявляемых признаков технического решения с прототипом позволило установить соответствие их критериям «новизна» и «существенные признаки».A comparison of the claimed features of the technical solution with the prototype made it possible to establish compliance with their criteria of "novelty" and "essential features".

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показан комплекс оборудования для подводной разработки россыпей на шельфе с заявляемым грунтозаборным устройством, на фиг.2 изображено продольное сечение грунтозаборного устройства, на фиг.3 дано сечение А-А на фиг.2 и на фиг.4 представлена гидравлическая схема силовых и управляющих элементов грунтозаборного устройства.The invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a set of equipment for underwater mining of placers on the shelf with the claimed soil sampling device, Fig. 2 shows a longitudinal section of a soil sampling device, Fig. 3 shows a section A-A in Fig. 2 and in Fig. 4 presents a hydraulic diagram of the power and control elements of the soil sampling device.

На фиг.1-4 изображены: 1 - плавсредство (например, баржа), 2 - пульповод верхний, 3 - подводный сосуд, 4 - трос, 5 - самоходная тележка, 6 - водяной двигатель, 7 - кабина, 8 - гидроцилиндр горизонтального качания, 9 - гидроцилиндр вертикального качания, 10 - рабочий орган, 11 - кронштейн, 12 - пульповод, 13 - воздушный канал, 14 - канал отвода воды, 15 - шарнир вертикального качания рабочего органа, 16 - шарнир горизонтального качания рабочего органа, 17 - иллюминатор, 18 - фара, 19 - ходовые гидродвигатели, 20 - смеситель, 21 - объемный гидродвигатель рабочего органа, 22 - вал, 23 - корпус, 24 - рабочая камера, 25 - рыхлители, 26 - кожух, 27 - радиальные ребра, 28 - кольцевой канал, 29 - отклонитель, 30 - шибер, 31 - пружина, 32 - напорный канал, 33 - сливной канал, 34 - масляный насос, 35 - маслостанция.Figure 1-4 shows: 1 - a watercraft (for example, a barge), 2 - an upper slurry line, 3 - an underwater vessel, 4 - a cable, 5 - a self-propelled cart, 6 - a water engine, 7 - a cabin, 8 - a horizontal swing cylinder 9 - vertical swing cylinder, 10 - working body, 11 - bracket, 12 - slurry line, 13 - air channel, 14 - water drainage channel, 15 - hinge of vertical swing of the working body, 16 - hinge of horizontal swing of the working body, 17 - porthole , 18 - headlight, 19 - running hydraulic motors, 20 - mixer, 21 - volume hydraulic motor of the working body, 22 - shaft, 23 - pus, 24 - working chamber, 25 - rippers, 26 - casing, 27 - radial ribs, 28 - annular channel, 29 - deflector, 30 - gate, 31 - spring, 32 - pressure channel, 33 - drain channel, 34 - oil pump, 35 - oil station.

На чертеже дополнительно обозначены: р_а - атмосферное давление, Z₁ - глубина акватории в районе тележки 5 или ордината плавсредства 1, Z₂ - ордината подводного сосуда 3, H - глубина погружения подводного сосуда 3, R_д - радиус корпуса объемного гидродвигателя рабочего органа, R_к - радиус кожуха, R_C - радиус входного отверстия смесителя.The drawing additionally indicates: p _a - atmospheric pressure, Z ₁ - the depth of the water area in the area of the trolley 5 or ordinate of the watercraft 1, Z ₂ - the ordinate of the underwater vessel 3, H - the immersion depth of the underwater vessel 3, R _d - the radius of the body of the hydraulic motor of the working body , R _k is the radius of the casing, R _C is the radius of the inlet of the mixer.

Заявляемое устройство может быть снабжено объемным гидродвигателем 21 рабочего органа 10, например, по патенту RU №2295062, что позволяет реализовать высокий движущий момент на валу 22 за счет осевой длины шибера 30 при достаточно высоком уровне кинетической энергии в смесителе 20 и кольцевом проточном канале 28. Производительность грунтозаборного устройства возрастает.The inventive device can be equipped with a volumetric hydraulic motor 21 of the working body 10, for example, according to the patent RU No. 2295062, which allows to realize high torque on the shaft 22 due to the axial length of the gate 30 with a sufficiently high level of kinetic energy in the mixer 20 and the annular flow channel 28. The capacity of the soil sampling device is increasing.

В отличие от прототипа, где питание водой гидродвигателя рабочего органа осуществлено от дополнительного насоса (расположенного в сосуде 3) по дополнительному каналу, в заявляемом устройстве объемный гидродвигатель 21 рабочего органа 10 запитан от масляного насоса 34 в кабине 7, а водяной двигатель 6 этого насоса запитан от забортной воды непосредственно и использует перепад H=Z₁-Z₂, равный глубине погружения подводного сосуда 3, а отработавшая в этом двигателе вода возвращается по дополнительному каналу 14 в подводный сосуд 3. Возврат воды через проточный тракт пульповода 12 (как у первого аналога и у прототипа) ненадежен, поскольку заполненный конкрециями и илами пульповод может быть остановлен, а маслостанция в это время должна работать. Надежность функционирования заявляемого грунтозаборного устройства возрастает, система управления процессом грунтозабора упрощается - это дополнительные преимущества заявляемого устройства.In contrast to the prototype, where the water of the working body hydraulic motor is supplied from an additional pump (located in vessel 3) through an additional channel, in the inventive device, the volume hydraulic motor 21 of the working body 10 is powered by an oil pump 34 in the cabin 7, and the water motor 6 of this pump is powered from seawater directly and uses the difference H = Z ₁ -Z ₂ equal to the immersion depth of the underwater vessel 3, and the water spent in this engine returns through an additional channel 14 to the underwater vessel 3. Return of water through Without the flow path of the pulp line 12 (like the first analogue and the prototype), it is unreliable, because the pulp line filled with nodules and sludges can be stopped, and the oil station should work at this time. The reliability of the operation of the inventive soil sampling device increases, the control system of the soil sampling process is simplified - these are additional advantages of the inventive device.

В состав грунтозаборного устройства - прототипа по патенту RU №2112139 - входят пульповод 12, смеситель 20, кожух 26, объемный гидродвигатель 21 с валом 22 и рыхлители 25, в совокупности образующие рабочий орган 10, который соединен кронштейном 11 с дополнительно установленной самоходной тележкой 5, а пульповод 12 гидравлически сообщен с дополнительно установленным подводным сосудом 3, в свою очередь сообщенным с атмосферным давлением, и маслостанция 35, как дополнительно известный из первого аналога элемент устройства.The composition of the soil intake device - the prototype of the patent RU No. 2112139 - includes a slurry line 12, a mixer 20, a casing 26, a hydraulic motor 21 with a shaft 22 and rippers 25, which together form a working body 10, which is connected by an arm 11 to an additionally mounted self-propelled truck 5, and the slurry line 12 is hydraulically in communication with an additionally installed underwater vessel 3, which in turn is in communication with atmospheric pressure, and the oil station 35, as an additional element of the device known from the first analogue.

В отличие от прототипа кожух 26 заявляемого устройства выполнен цилиндрической формы, установлен вертикально и соединен жестко верхним торцом с пульповодом 12 и нижним - со смесителем 20; последний выполнен в форме конфузора с круговым входом радиусом R_C.Unlike the prototype, the casing 26 of the inventive device is cylindrical, mounted vertically and rigidly connected with the upper end to the slurry line 12 and the lower one to the mixer 20; the latter is made in the form of a confuser with a circular entrance of radius R _C.

При этом объемный гидродвигатель 21 встроен концентрично в полость кожуха 26. Он жестко соединен с кожухом радиальными ребрами 27, через напорные каналы 32 в которых в рабочие камеры 24 подводится рабочая жидкость от насоса 34.In this case, the volumetric hydraulic motor 21 is integrated concentrically in the cavity of the casing 26. It is rigidly connected to the casing by radial ribs 27, through the pressure channels 32 in which the working fluid from the pump 34 is supplied to the working chambers 24.

Между кожухом 26 и корпусом 23 гидродвигателя 21 образован кольцевой канал 28 сечением

, радиальный размер которого R_K-R_Д≥D_max должен пропускать конкреции заданной крупности D_max. Закрепленные на валу 22 рыхлители 25 совершают движение по кругу в горизонтальной плоскости при вращении вала и нарушают сплошность корковых образований дна.An annular channel 28 is formed between the casing 26 and the housing 23 of the hydraulic motor 21

whose radial size R _K -R _D ≥D _max must pass nodules of a given size D _max . Mounted on the shaft 22, the rippers 25 move in a circle in the horizontal plane during rotation of the shaft and violate the continuity of the cortical formations of the bottom.

Кронштейн 11 снабжен двумя шарнирами 15, 16 и двумя гидроцилиндрами 8, 9. Эта мера дает возможность перемещать рабочий орган 10 в вертикальной и горизонтальной плоскостях. На самоходной тележке 5 установлена кабина 7, которая сообщена воздушным каналом 13 с воздушной средой подводного сосуда 3 с атмосферным давлением и оснащена масляным насосом 34 с водяным двигателем 6. Этот двигатель работает за счет перепада напоров H=Z₁-Z₂, обусловленного разностью ординат положения самоходной тележки 5 и подводного сосуда 3. Эвакуация отработавшей воды из водяного двигателя 6 осуществляется по каналу отвода воды 14, который подключен к подводному сосуду 3.The bracket 11 is equipped with two hinges 15, 16 and two hydraulic cylinders 8, 9. This measure makes it possible to move the working body 10 in the vertical and horizontal planes. On a self-propelled truck 5, a cabin 7 is installed, which is connected by an air channel 13 with the air medium of an underwater vessel 3 with atmospheric pressure and is equipped with an oil pump 34 with a water engine 6. This engine works due to the pressure difference H = Z ₁ -Z ₂ , due to the difference in ordinates the position of the self-propelled carriage 5 and the underwater vessel 3. Evacuation of the spent water from the water engine 6 is carried out through the channel of the drainage of water 14, which is connected to the underwater vessel 3.

Работа грунтозаборного устройства в составе морского комплекса.The operation of the soil intake device as part of the marine complex.

Включают водяной двигатель 6 - работает масляный насос 34 маслостанции 35. На этом двигателе срабатывается перепад напоров Н=Z₁-Z₂; отработавшая в двигателе вода эвакуируется по каналу 14 в подводный сосуд 3. После осмотра через иллюминатор 17 дна, освещенного фарой 18, включают объемный гидродвигатель 21 и с помощью гидроцилиндров 8, 9 опускают рабочий орган 10 в нужном месте - рыхлители 25 нарушают корковые образования. Открывают запорный орган на пульповоде 12 (расположен в сосуде 3; не показан) - создается транспортный поток воды (тяга), направленный снизу вверх через смеситель 20 с входным сечением

, кольцевой канал 28 сечением

и полость пульповода 12 с ее окончанием в сосуде 3, в котором существует воздух с атмосферным давлением р_а. Созданной тягой поток всасывает твердые куски донных пород и на принципе гидроподъема транспортирует их в указанный сосуд.Turn on the water engine 6 - the oil pump 34 of the oil station 35 is working. The pressure difference H = Z ₁ -Z _{2 is} triggered on this engine; The water spent in the engine is evacuated through the channel 14 to the underwater vessel 3. After inspection through the porthole 17 of the bottom illuminated by the headlamp 18, the volumetric hydraulic motor 21 is turned on and the working body 10 is lowered using the hydraulic cylinders 8, 9 - the rippers 25 break the cortical formations. Open the shut-off body on the slurry line 12 (located in the vessel 3; not shown) - a transport stream of water (draft) is created, directed from the bottom up through the mixer 20 with an inlet section

ring channel 28 cross-section

and the cavity of the pulp line 12 with its end in the vessel 3, in which there is air with atmospheric pressure p _a . The flow created by the draft draws in solid pieces of bottom rocks and, on the principle of hydraulic lifting, transports them to the indicated vessel.

Разрушение донных пород происходит под колпаком, которым является кожух 26 со смесителем 20, при этом подсос воды происходит по круговому контуру смесителя радиусом R_C через зазор, оставляемый машинистом при опускании рабочего органа. Рассеивания взмученной поверхности дна из колпака за пределы смесителя нет - в этом состоит положительный экологический эффект от данного изобретения.Destruction of bottom rocks occurs under a cap, which is a casing 26 with a mixer 20, while water is sucked in along a circular contour of the mixer of radius R _C through the gap left by the operator when lowering the working body. There is no dispersion of the turbid bottom surface from the cap beyond the mixer - this is the positive environmental effect of this invention.

Работа объемного гидродвигателя 21 по фиг.3: масло под давлением поступает в рабочие камеры 24 по напорным каналам 32 в радиальных ребрах 27, жестко закрепленных на корпусе 23. Отжатый к корпусу пружиной 31 шибер 30 воспринимает давление масла - возникает крутящий момент на валу 22. Отклонители 29 разделяют рабочую камеру на две части, в каждой из которых шибер выходит из-под отклонителя, передает на вал крутящий момент, вытесняет масло в канал 33 и складывается под отклонитель. Частота вращения вала 22 зависит от рабочего объема гидродвигателя 21 и подачи насоса 34, которая может регулироваться. Увеличить крутящий момент можно при прочих равных условиях увеличением осевой длины рабочей камеры 24 (шиберов 30).The operation of the volumetric hydraulic motor 21 of FIG. 3: oil under pressure enters the working chambers 24 through pressure channels 32 in radial ribs 27 rigidly mounted on the housing 23. The gate 30, pressed to the housing by the spring 31, senses the oil pressure - torque arises on the shaft 22. Deflectors 29 divide the working chamber into two parts, in each of which the gate leaves the deflector, transmits torque to the shaft, displaces the oil in the channel 33 and folds under the deflector. The frequency of rotation of the shaft 22 depends on the displacement of the hydraulic motor 21 and the pump 34, which can be adjusted. Other things being equal, an increase in torque can be achieved by increasing the axial length of the working chamber 24 (gates 30).

После обработки первого участка площадью

поднимают гидроцилиндром 9 рабочий орган 10 над дном благодаря наличию шарнира 15 на кронштейне 11; с помощью гидроцилиндра 8 и шарнира 16 поворачивают рабочий орган в нужное место. Затем рабочий орган опускают, и процесс грунтозабора повторяется. Возможность осмотра освещенного фарой 18 дна через иллюминатор 17 и выбора места забора конкреций с одной позиции тележки (без взмучивания дна тележкой), а также охват по радиусу большей площади дна повышают производительность устройства и экологическую защиту акватории.After processing the first area

raise the hydraulic cylinder 9, the working body 10 above the bottom due to the presence of the hinge 15 on the bracket 11; using the hydraulic cylinder 8 and the hinge 16 rotate the working body in the right place. Then the working body is lowered, and the process of soil sampling is repeated. The ability to inspect the bottom 18 illuminated by the headlamp through the porthole 17 and select a nodule sampling point from one position of the cart (without raising the bottom of the cart), as well as coverage along the radius of a larger bottom area, increase the device's performance and environmental protection of the water area.

Из подводного сосуда 3 пульпу перекачивают на баржу 1 грязевым насосом по верхнему пульповоду 2. Изменение положения самоходной тележки 5 с кабиной 7 и с приподнятым рабочим органом 10 происходит с помощью гидродвигателей 19. Управление распределителями гидродвигателей и гидроцилиндров, а также освещение кабины 7 и дна фарой 18 выполняется от аккумулятора. Поддержание атмосферного давления в кабине производится по воздушному каналу 13. Подъем придонного оборудования для смены экипажа, зарядки аккумуляторов, текущих ремонтов и т.п. производится с помощью троса 4; при этом горловина кабины 7 втягивается в приемное устройство сосуда 3.From the underwater vessel 3, the pulp is pumped to the barge 1 with a mud pump along the upper slurry line 2. The position of the self-propelled truck 5 with the cabin 7 and with the raised working body 10 is changed using hydraulic motors 19. The control valves of the hydraulic motors and hydraulic cylinders, as well as the lighting of the cabin 7 and the bottom of the headlight 18 runs on battery power. Maintaining atmospheric pressure in the cabin is carried out through the air channel 13. Raising the bottom equipment for changing crews, charging batteries, maintenance, etc. produced using a cable 4; while the neck of the cabin 7 is drawn into the receiving device of the vessel 3.

Таким образом, сделанными усовершенствованиями обеспечена работоспособность грунтозаборного устройства при повышении экологической безопасности и производительности грунтозабора.Thus, the improvements made ensure the efficiency of the soil sampling device while increasing environmental safety and soil sampling performance.

Claims

1. Soil intake device, including a slurry conduit with a mixer, hydraulically connected with an additionally installed underwater vessel, in the cavity of which there is air with atmospheric pressure, a working body as a part of a volume hydraulic motor with a housing, a shaft, pressure and drain channels, a cultivator and a casing, a self-propelled cart, connected to the bracket with the casing of the working body, the oil station with a pump and a water engine, while the water engine of the oil station is powered directly from the water area, and the water outlet from it is communicated with an underwater vessel, characterized in that the casing of the working body is made of cylindrical shape, mounted vertically and connected rigidly with the upper end to the slurry line and the lower end - to the mixer, which is made in the form of a confuser with a circular entrance, the hydraulic motor of the working body is integrated concentrically into the cavity of the casing and rigidly connected to it by radial ribs with the formation of an annular flow channel, the rippers are mounted on the shaft of the hydraulic motor of the working body with the possibility of circular motion in horizontal plane sti, and the bracket is equipped with two hinges and two hydraulic cylinders with the ability to move the working body in the vertical and horizontal planes, in addition, on a self-propelled trolley there is a cabin with a porthole, a headlight and a separate source of electricity, which is communicated by the air channel to the atmosphere of the underwater vessel, while the oil station with a pump and a water engine located inside the cabin, the water outlet from the water engine is connected to the underwater vessel with an additional channel, and the pressure and drain channels of the hydraulic drive The working body gear is made in radial ribs connecting this hydraulic motor with its casing.

2. The soil intake device according to claim 1, characterized in that the displacement hydraulic motor of the working body is made with pressure and drain channels in the housing and swinging spring-loaded gates.