Драга

Союз СоветскнкСоцналистнческннРеспублик ОП ИКАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 883245(51 )М. КЛ. К 02 Г 3/00 3 Ьвудзрстеее 4 квентвт СССР ао девам нзвбввтвнн 11 н вткрытнй(72) Автор изобретения В. И. Тулаев Уральский научно-исследовательский и проектный институтмедной промышленности Министерства цветной металлургии СССР(54) ДРАГА Изобретение относится к плавучимустройствам для разработки месторождений полезных ископаемых и может бытьиспользовано в горном деле и строительстве.Известна драга, включающая носовую,хвостовую и средние плавучие секции,при этом хвостовая секция содержит две погруженные сваи, средняя установлена в направляющих хвостовой секции и может поступательно в них перемещаться, а носовая шарнирно связана со средней с возможностью относительных угловых горизонтальных перемеще ний и имеет две сваи для маневрирова 15 ния драгой в разрезе 11.Недостатком драги является низкая и переменная жесткость связи между носовой и хвостовой секциями, что не .обеспечивает одинакового эффективную разработку труднодрапируемых слоев россыпей гри различной величине выдвижения средней секции относительно хвостовой. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является драга, включакнцая носовую, среднюю и хвостовую плавучие секции с опорными сваями, несущие конструкции, добывающее устройс;во, состоящее из рабочего органа, установленного на раме, шарнирно присоединенной к несущей конструкции и механизм подъема, привод рабочего органа, отвалообраэующее устройство, содержащее отвальный транспортер с несущей фермой, маневровое устройство с маневровыми сваями и механизм угловых горизонтальных перемещений драги в забое 2),Недостатками известной драги является глейкая связь средней секции с хвостовой, отсутствие зажимов дешифрирующих устройств, регулирующих силу прижатия средней секции к носовой и применение погружных свай, отно" сительно свободно перемещающихся в своих направляющих. Все это не позволяет драге вести эффективную раз 883245Э 5 Механизм угловых перемещений включает систему шарнирно соединенных тяг и гидроцилиндров с соответству 1ющими приводами. 55Сваи установлены в направляющих с -подвижными и неподвижными зажимами с приводными устройствами. работку россыпей, так как повышаетгфдемьную энергоемкость добычи,Цель изобретения - повышение эффективности разработки россыпей путем снижения удельной энергоемкости 5добычи,Поставленная цель достигается.тем,что средняя секция шарнирно связанас хвостовой с возможностью относительных угловых горизонтальных перемещений, при этом средняя секцияохватывает носовую, а хвостоваясекция оборудована сваями для ее заякоривания.Носовая секция закреплена к средней посредством зажимов демпфиру:ощихустройств, включающих пружины и амортизаторы, с возможностью относительных горизонтальных перемещений в пределах шага установки черпаков на рабочем органе.Амортизаторы выполнены с последовательно соединенными рабочими ступенямк, а упругие элементы установлены параллельно с первыми и послецовательно со следующими ступенямиамортизаторов,при этом последние ступени амортизаторов выполнены в видегидросистемы и гидравлических цилиндров, подпоршневая полость которых З 0соединена со сливной и нагнетающейлиниями соответствующей гидросистемы,Зажимы снабжены системой регулирования силы прижатия.Механизм подъема рамы рабочегооргана выполнен в виде системы шарнирно соединенных тяг и гидроцилиндров, связывающих раму с несущей конструкцией носовой секции.Привод рабочего органа снабжен ограничительно-разъединяющим устройст-вом и,цатчиком нагрузки, установленньгй между носовой и средней секциями драги параллельно амортизаторам.В качестве датчика нагрузки исполь 45зован датчик перемещений. Маневровые сваи смонтированы на средней секции и соединены с несущими конструкциями гидроцилиндрами, а механизмугловых перемещений связан с хвосто 50вой секцией драги. Рама рабочего органа дополнительно закреплена предварительно напряженными растяжками, связывающими нижний конец рамы с несущими конструкциями носовой секции и закрепленными на ней соосно с верхним концом рамы.С целью улучшения условий размещения свай хвостовой секции, отвальный транспортер выполнен с верхним расположением фермы.На фиг.1 изображена схема драги в забое; на фиг,2 - вид А на фиг.1; на Фиг.3 - схема установки пружин, амортизаторов и датчика погрузки; на фиг.4 - то же установки фрикционных зажимов; на Фиг.5 - то же, привода добывающего рабочего органа, на фиг.6 - то же, установки свай,Драга 1,фиг.1) включает хвостовую 1, среднюю 2 и носовую 3 плавучие секции с несущими конструкциями 4-6. Носовая секция 3 с установленными на ней добывающим устройством, включающим рабочий орган 7 с приводом 8, раму 9 и механизм подъема рама, состоящий из тяг 1 О и гидроцилиндров 11, обогатительным устройством 12, отвалоформирующим устройством, включающим отвальный транспортер 13 с верхним расположением фермы 14, связана со средней секцией 2 предохранительными демпфирующими устройствами, включающими пружины 15 и амортизаторы 16, смонтированные с возможностью ограниченных перемещений в вертикальной плоскости и зажимы 17, подвижные в горизонтальной плоскости.Средняя секция 2 оборудована маневровыми сваями 18, связанными с несущей конструкцией 5 шарнирно закрепленными гидроцилиндрами 19, и механизмом угловых перемещений, включающим шарнирно установленные гидравлические цилиндры 20 и 21 и тяги 22 и 23, связывающие среднюю секцию с хвостовой. С хвостовой секцией средняя соединена шарниром 24, Хвостовая секция оборудована погружными 25 для эаякоривания и опорной 26 рабочими сваями, смонтированными на несущих конструкциях 4 и связывающих драгу с отвалами.Рама 9 соединена с несущей конструкцией 6 носовой секции 3 растяжками 27, верхние концы которых закреплены соосно с верхними шарнирами 28 рамы.45 Соединяющие носовую 3 и среднюю2 секции амортизаторы 16 (фиг.З)шарнирно на цапфах 29 закреплены ксредней секции и выполнены с двумяпоследовательно соединенными рабо" 5чими ступенями. Первая ступень включает цилиндр 30 и полый двухполостной поршень 3 с дроссельными клапанами 32. Полость 33 поршня 3 заполнена газом. Вторая ступень выполне Она в виде гидравлической система,вкпючающей гидроцилиндр 34, поршнемкоторого служит цилиндр 30 первойступени, сливную линию 35 с ред.кционным клапаном 36 и дросселем 37, нагнетающую линию 38 с обратным клапаном39, золотник 40, Сливная и нагнетающая линии соединены с подпоршневойполостью 41 цилиндра 34. Пружина 15установлена параллельно первой ступени так, что одним концом опираетсяна цилиндр 30, а вторым - в крышку42 полого поршня 3. Крьппка 42 выполнена со сферической наружной поверхностью, опирается на подушку 43 носовой секции 3 и связана с ней шарнирной тягой 44.Привод добывающего рабочего органа фиг.4) включает двигатель 45 с маховиком 46, редуктор 47 с приводным 30валом 48 рабочего органа и ограничительного разъединяющего устройства,состоящего из планетарной передачи,два центрапьных элемента 49 и 50 которой соединены с входным 51 и выходным 52 валами устройства, а третий53, через подшипники опирающийсяна валы 51 и 52, посредством шинопневматической муфты предельного момента54 и упругих элементов 55 связан сопорой передачи 56, и канатного рео-хордного датчика 57 перемещений, установленного между носовой 3 и средней 2 секциями драги (фиг.З,Зажимы 7 (фиг,1), закрепляемыефиг.5) на боковых стенках носовойсекции 3, включают пневматическуюшину 58 с прикрепленными к ней фрик ционными накладками 59, и расположенные горизонтально полэуны 60, установленные в направляющих 61, смонтированных на боковых стенках среднейсекции 2.Добывающий рабочий орган включаетнижний черпаковый барабан 62 и оги 55бающую его цепь 63, состоящую изшарнирно соединенных черпаков 64.Узел установки маневровых 18,погружных 25 и опорных 26 свай 1,фнг.1) включает направляющие 65 и бб, связанные с несущими конструкцияы дра ги, и пневмокамерные фрикционныезажимы: неподвижный верхний 67 и подвижные 68 и 69, Зажим 66 связан снаправляющей 66 гидроцилиндрами 70,а зажим 69 - подвижным резьбовым соединением 71, Зажим 69 имеет вращательный привод (на рисунке не показан).Драга работает следующим образом.При очередном зашагивании драгипосле отработки забоя на нужную глубину рама 9 рабочего органа 7 цилиндрами 1 механизма подъема поднимается в верхнее положение. Зашагиваниедраги может производиться из любогоположения ее в забое и в любом направлении в пределах зоны О перемещения маневровых свай 18 (фиг.1). Дляэтого сваи 18 гидроцилиндрами 19 устанавливаются в положение, определяемоенаправлением и величиной заданногоперемещения, н погружаются в грунтотвалы). Затем поднимаются сваи25 и 26, и цилиндрами 19 драга перемещается в нужное положение. Цилиндрами 20 и 21, связывающими в совокупности с тягами 22 и 23 среднюю секция 2 с хвостовой 1, хвостовая сек"ция вращением на шарнире 24 устанавливается в нужное положение. Затемопускаются сваи 25 и 26, поднимаютсясваи 18, и драга готова к отработкеочередного забояВ случае, еслиперемещение драги оказалось недоста"точным, описанный процесс повторяется, При этом сваи 18,25 и 26 опускаю; я и поднимаются следующим обра"зом. В верхнем нерабочем положениисваи удерживаются зажимами 67 (фиг.6)жестко закрепгенными в направляющих65. Перед опусканием сваи подвижныйзажим 68 выдвигается гидроцилиндрами 70 в верхнее положение и захватывает сваю. Зажим 67 размыкается, азажимы 68 гидроцилиндрамн 70 опускаются в нижнее положение, Включаетсяпривод вращения зажима 69, которьй,вращаясь относительно направляющей68 в резьбовом соединении 71, поворачивает и одновременно поднимаетсваю, вытаскивая ее из отвалов, Затем замыкается зажим 68, размыкаетсязажим 69 и гидроцилиндрами 70 сваяподнимается. В поднятом положениисвая удерживается зажимом 67,Отработка очередного забоя послеэамачивания осуществляется известнымпослойным способом, При этом переме 883245ЗО щение драги по забою при отработкеочередного слоя осуществляется гидроцилиндрами 20 и 21, которые поворачивают среднюю 2 и связанную с нейносовую 3 секции относительно установленной на отвалах хвостовой секции 1 вокруг шарнира 24, Для отработки очередного слоя рама 9 с рабочиморганом 7 опускается цилиндрами 11механизма подъема,10При этом изменяется положениецентра тяжести носовой секциииона стремится изменить свое положение на плаву (дифференцировать) .Для обеспечения возможности свободного дифферента носовой секции приопускании подъеме) рабочего органа7 с рамой 9, непосредственно перецвключением механизма подъема рамыв камере пневмошины 58 (фиг.4) фрикционных зажимов 17 (фиг.1) снижаетсядавление воздуха и, следовательно,:ила прижатия фрикционных накладок59 к ползуну 60. Это позволяет переместиться носовой секции 3 относительно средней 2 в вертикальном направлении, По окончании процесса опускания подъема) рамы 9, давление воз-духа в камере пневмоиины 58 опятьповышается до рабочего значения.Сопротивление грунтов черпанию,в конечном итоге, воспринимается сваями 25 и 26, закрепленными к несудим конструкциям и хвостовой секции1,. Погружные сваи 25 воспринимаютгоризонтальные, а опорные сваи 26вертикальные составляющие усилийчерпания.Для повышения жесткости связих:остовой секции с отвалами под40секцию может подсыпаться эфельная илигалечная фракция отработанных породхвосты до тех пор, пока секция несядет на отвалы), При увеличениисопротивления черпанию носовая сек 45ция 3, перемещаясь в направляющих61 (фиг,4), откатывается на среднююсекцию 2, сжимая пружины 15 фиг,и 2 ) и перемещая полый поршень 31амортизатора 16. Цилиндр 30 жидкостью в подпоршневом пространстве,давление которой ограничивается клапаном 36, удерживается при этом неподвижгным, и жидкость из цилиндра30 через клапаны 32 дросселирует55в полость поршня 31. до некоторой сте-,пени заполнен-ую газом, гася упругиеколебания. При уменьшении сопротив.г;ения черпанию носовая секция 3 накатываетсн на забой силой сжатыхпружин 5, а жидкость из поршня 31под действием давления сжатого газачерез клапаны 32 переливается в цилиндр 30. В случае встречи черпаками труднопреодолимот о или непреодолимого препятствия носовая секция3, откатываясь на среднюю 2, полностью сжимает пружины 15. При этомдавление жидкости в полости 41 цилиндра 34 превьппает величину, установленную клапаном 36 и жидкостьчерез клапан 36, клапан 33, дроссель37 и золотник 40 дросселирует в слив"ную магистраль системы, поглощаяизбыток кинетической энергии главного привода. Одновременно с началомдвкжения цилиндра 30 срабатывает датчик 57 перемещений. Сигнал от датчика передается в систему управленияшинопневматической муфтой 54 (фиг.З)регулирующей передаваемый главнымприводом момент на вал 48 рабочегооргана. Давление воздуха в муфтеснижается до минимального, обеспечивающего проворачивание центральногоколеса 53 планетарной передачи. Планетарная передача получает при этомвторую степень свободы, вращаютсявал 1 с колесом 49, сателлиты и центральное колесо 53, а водило 50 и связанный с ним вал 52 останавливаются.Вал 52 и связанный с ним через редуктор вал 48 привода рабочего органанаходятся при этом год нагрузкой,определяемой моментом сопротивлениявращению центрального колеса 53. Полый поршень 37 перемешается в цилиндре 30 до остановки секции 3 или доосвобождения застопоренного черпака(ковша). На фиг.5 показана схемаперемещений нижнего черпакового барабана 62, огибающей его цепи 63и застопоренного черпака 64 для трехвозможных случаев стопорения; при угле стопорення ф =О, Я(О и,В) О, Воз-можные горизонтальные перемещения Рнижнего барабана 62 до момента освобождения застопоренного черпака64 находятся в пределах шага 6установки черпаков (ковшей) на барабане. Возможные вертикальные перемещения 6 барабана находятся в пределах 1й 1- сОВ /2), Амортиз аторы16 должны обеспечивать относительныегоризонтальные перемещения носовой3 и средней 2 секций в пределах неменьших шага 11 О 83245 Формула изобретения 9 8Вертикальные перемещения и компенсируются упругими деформациями, В исходном положении носовая секция 3 возвращается давлением жидкости, поступающей иэ гидросистемы через золотник 40, обратный клапан 39, отверстие 32 в подпоршневое пространство цилиндра 30, и силой сжатия пружин 15. Шарнирное крепление цилиндра 34 цапфами 29 и сферический шарнир; наконечник 42 - подушка - допускают возможность вертикальных относительных перемещений носовой 3 и средней 2 секций в ограниченных пределах (в пределах статических дифферентов) .Внедрение предлагаемой драги позволит повысить эффективность разработки труднодрагируемых россыпей. 1, Драга, включающая носовую, среднюю и хвостовую плавучие секции с опорными сваями, несущие конструк- ции, добывающее устройство, состоящее из рабочего органа с черпаками уста" новленного на раме, шарнирно присоединенной к несущей конструкции и механизм подъема, привод рабочего органа, отвалоформирующее устройство, содержащее отвальный транспортер с несущей фермой, маневровое устройство с маневровыми сваями и механизмугловых горизонтальных перемещений драги в забое, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышения эффективности разработки россыпей, путем снижения удельной энергоемкости добычи, средняя секция шарнирно связана с хвостовой с возможностью относительных угловых горизонтальных перемещений, при этом средняя секция охватывает носовую, а хвостовая секция оборудована сваями для ее эаякоривания,.2. Драга по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что носовая секция закреплена к средней посредством зажимов и демпфирующих устройств, включающих пружины и амортизаторы, с возможностью относительных горнзоитальных перемещений в пределах шага установки черпаков на рабочем органе.3. Драга по п.2, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что амортизаторы выполнены с последовательно соединенными рабочими ступенями, а упругие элементы установлены параллельно с первыми и последовательно со следующими ступенями амортизатороЬ, приэтом последние ступени амортизаторов выполнены в виде гидросистемы игидравлических цилиндров, подпоршне-5 вая полость которых соединена соспивной и нагнетающей линиями соответствующей гидросистеьы,4. Драга по п,2, о т л и ч а ющ а я с я тем, что зажимы снабженысистемой регулирования силы прижатня.5. Драга по п,1, о т л и ч. а ю -щ а я с я тем, что механизм подъемарамы рабочего органа выполнен в видесистемы шарнирно соединенных тяг15 и гидроцилиндров, связывающий рамус несущей конструкцией носовой секцииеб, Драга по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что привод рабочего20 органа снабжен ограничительно-разъединяющим устройством и датчиком нагрузки, установленным между носовойи средней секциями драги параллельноамортизаторам.25 7. Драга по. п,5, о т л и ч а ющ а я с я тем, что в качестве датчика нагрузки использован датчикперемещений.8. Драга по п.1, о т л и ч а юЗ 0 щ а я с я тем, что маневровые сваисмонтированы на средней секции исоединены с несущими конструкциямигидроцилиндров, а механизм угловыхперемещений связан с хвостовой секцией драги.9. Драга по п.7, о т л и ч а ющ а я с я тем, что механизм угловыхперемещений включает систему шарнирно-соединенных тяг и гидроцилиндров40 с приводаии,10. Драга по п.1, о т л и ч а ющ а я с я жгем, что сваи установлены в направляющих с подвижными и непод вижными зажимами с приводюпя устройствами.1. Драга по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что рама рабочего органа дополнительно закреплена предварительно напряженньпи растяжками, связывающими нижний конец рамы с несущими конструкциямн носовой секции и закрепленными на ней саосно с верхконцом рамы 12. Драга по н.1, о т л и ч а - ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения условий размещения свай хвосто 11вой секции, отвальный транспортервыполнен с верхним расположениемфермы.Источники инФормациипринятые во внимание при.экспертизе 1. Патент Франции Н 2250861,кл. Е 02 Г 3/00, опублик, 1975. 2. Лешков В.Г. Дражные работы на россыпях глубокого залегания,5 И "Недра", 1964, с.19 прототип).883245 Составитель Р, Адиатулинаедактор Т. Киселева Техред Э.Фечо . Корректор Г. Назарова Филиал ППЛПатент , г. Ужгород, ул. Проектная,10140 41 Тираж 696ВНИИЕИ Государственного комитетапо делам изобретений и открыт 113035, Москва, Ж, Раушскав на ПодписССРйд. 4(5