CN103352699B - 用于深海滚筒式采矿装置的采深调节机构 - Google Patents

用于深海滚筒式采矿装置的采深调节机构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于深海滚筒式采矿装置的采深调节机构，它包括搭载平台机架、连接机架、支撑架、高度调节油缸和开口度调节油缸；连接机架对称固定于搭载平台机架的两端，支撑架对称连接于滚筒转轴的两端；支撑架和连接机架的下端铰接，高度调节油缸固定于两者的上端之间，开口度调节油缸的一端固定于滚筒罩端部的封板上，另一端与连接机架固定。对采矿装置高度的调节、滚筒罩倾角的调节均通过油缸驱动，运动精确，灵活可靠，能保证对滚筒装置连续调节深度及滚筒罩与滚筒装置半封闭腔体的开口度，以对前方不同高度或迎角的矿体实现不同深度的采集。可广泛应用于海底多金属硫化物及其他海底局部密集型矿产资源的规模采样及开采装置的采集高度控制。

Description

用于深海滚筒式采矿装置的采深调节机构
技术领域
本发明涉及深海工程技术领域一种实现滚筒式采矿装置采集深度控制机构，尤其适用于有后续输送接口要求的滚筒式采集装置的整体深度及采集开口度的调节。
背景技术
在陆地矿山如煤矿通常使用滚筒式截煤机作为采集终端采矿，并通过机械方式如刮板输送、皮带输送等将煤块运送至矿仓。对海底采矿而言，受系统工艺及效率制约，最为可行的方案则是使用水力输送与采集系统衔接来实现连续采矿，采矿装置在海底采得矿物颗粒后通过流体输送管道在输送泵作用下输送至海面，对矿体的掘采、收集两种过程进行集成或一体化是实现连续采矿的前提。
利用滚筒式连续回转装置作为采集元件的采集装置，在矿体破碎及掘采上具有优势，滚筒式采矿装置要实现与流体输送的连续衔接，需要合适的腔体以形成较好的抽吸流场，同时当滚筒式采矿装置在进行海底进行采集作业时，通常要求滚筒装置可以连续调节深度及半封闭腔体的开口度，以对前方不同高度或迎角的矿体实现不同深度的采集。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以连续调节深海滚筒式采矿装置的采矿深度及半封闭腔体开口度的调节机构。
本发明提供的这种用于深海滚筒式采矿装置的采深调节机构，它包括搭载平台机架、连接机架、支撑架、高度调节油缸和开口度调节油缸；连接机架对称固定于搭载平台机架的两端，支撑架对称连接于滚筒转轴的两端；支撑架和连接机架的下端铰接，高度调节油缸固定于两者的上端之间，开口度调节油缸的一端固定于滚筒罩端部的封板上，另一端与连接机架固定。
所述连接机架包括用于与所述搭载平台机架连接的底座，底座上有连接孔，其上端面中心有沿其纵向的立板，立板的形状为三爪形，其下爪的下部有沿其厚度方向的销轴，用于铰接所述支撑架，上爪的上部外侧有用于安装高度调节油缸的安装架，中爪上有弧形滑槽。
所述支撑架的外形为三爪形，其下爪上有与所述连接机架下爪上销轴位置对应的连接孔，上爪的上部外侧有用于安装高度调节油缸的带支撑筋板的安装架，中爪上有与所述连接机架上相同的弧形滑槽，两弧形滑槽的位置对应；支撑架的掌部有用于与滚筒转轴固定的圆孔，支撑架与滚筒转轴之间为过盈配合。
所述支撑架和连接机架的相应弧形滑槽通过可沿弧形滑槽滑动的滚柱连接。当进行滚筒装置高度调节时，支撑架通过滚轴沿弧形滑槽滑动，起到导向及加强横向结构稳定性的作用。
本发明对采矿装置高度的调节、滚筒罩倾角的调节均通过油缸驱动，运动精确，灵活可靠，能保证对滚筒装置连续调节深度及滚筒罩与滚筒装置半封闭腔体的开口度，以对前方不同高度或迎角的矿体实现不同深度的采集。可实现对表面呈水平状及具有一定坡度形态矿体的滚筒掘采与流体输送一体化集成，可广泛应用于海底多金属硫化物及其他海底局部密集型矿产资源的规模采样及开采装置的采集高度控制。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1的侧视示意图。
图3为图2中的A-A示意图。
具体实施方式
优选实施例，如图1、图2所示，本发明提供的这种用于深海滚筒式采矿装置的采深调节机构，包括搭载平台机架1、连接机架2、支撑架3、高度调节油缸4和开口度调节油缸6。连接机架2有两个对称垂直固定于搭载平台机架1的两端，支撑架3对称连接于滚筒转轴的两端。支撑架3和连接机架2的下端铰接，高度调节油缸4呈倾斜状态固定于两者的上端之间。开口度调节油缸6的一端固定于滚筒罩5端部的封板上，另一端与连接机架2固定。
连接机架2包括与搭载平台机架1连接的带连接孔的底座21，底座21的上端面中心有沿其纵向的立板22，立板22的形状为三爪形，其下爪的下部有沿其厚度方向的销轴23，用于铰接支撑架3，上爪的上端外侧有用于高度调节油缸4安装的安装架24，中爪上有弧形滑槽25。
支撑架3的外形为三爪形，其下爪上有与连接机架2下爪上销轴23位置对应的连接孔，上爪的上部外侧有与连接机架2上1用于安装高度调节油缸4的带支撑筋板31的安装架24，中爪上有与连接机架2上相同的弧形滑槽25；支撑架3的掌部有与滚筒转轴固定的圆孔，支撑架3与滚筒转轴之间为过盈配合。支撑架3和连接机架2的相应弧形滑槽25通过可沿弧形滑槽25滑动的滚柱12连接。
连接机架2与搭载平台机架1以螺栓连接方式进行连接，并通过来自搭载平台1提供压力油源及管线（图中未画出）为滚筒驱动马达8、高度调节油缸4及开口度调节油缸6提供液压驱动力。滚筒罩5的后部有输送接口7，可通过软管与搭载平台机架1上的泵送系统相连，便于矿浆的吸送。
采矿装置的整体高度调节功能主要通过支撑架3、高度调节油缸4等实现。在高度调节油缸4的作用下，通过支撑架3支撑的滚筒装置9整体绕支撑架3与连接机架2的铰接点转动，实现整体高度的调节。在进行高度调节时，开口度调节油缸6保持最小长度，两开口度调节油缸6与连接机架2构成平行四边形机构，随着滚筒装置9整体改变高度。
如图3所示，滚筒罩5开口度的调节通过转动滚筒罩5来实现。滚筒罩5的两端中心分别有套于左轴承座10和右轴承座11外的套筒，通过套筒的内圆柱面绕左轴承座10、右轴承座11外壳圆柱面转动一定角度，即可改变滚筒罩相对于滚筒装置9前向的开口度，从而实现滚筒装置9对矿体切削高度或迎角的调节。
高度调节油缸4、开口度调节油缸6可根据滚筒采矿装置的大小设置采用一个或多个，采用多个油缸驱动时，可采用同步阀给同组油缸供油，保证各油缸的同步。
本发明的工作原理如下：滚筒装置9、滚筒罩5与支撑架3、连接机架2和高度调节油缸4和开口度调节油缸6装配而成的滚筒式采集整体装置通过连接机架2的底座21以螺栓与搭载平台机架1连接固定。高度调节油缸4推动支撑架3绕与连接机架2的铰接的销轴23转动，从而带动滚动装置9的上升或下降来实现整个装置的高度调节。同时，在开口度调节油缸6的作用下，滚筒罩5绕滚筒装置9的左右轴承座外圆柱面转动，实现滚筒罩5开口角度的调节。在滚筒式采矿装置运作采矿时，在输送泵作用下，形成 “滚筒罩开口-滚筒内腔-输送接口”的流体输送通道，将碎矿输送至输送管道进而至水面矿仓。

Claims (3)

1.一种用于深海滚筒式采矿装置的采深调节机构，其特征在于：该调节机构包括搭载平台机架、连接机架、支撑架、高度调节油缸和开口度调节油缸；连接机架对称固定于搭载平台机架的两端，支撑架对称连接于滚筒转轴的两端；支撑架和连接机架的下端铰接，高度调节油缸固定于两者的上端之间，开口度调节油缸的一端固定于滚筒罩端部的封板上，另一端与连接机架固定；连接机架包括用于与所述搭载平台机架连接的底座，底座上有连接孔，其上端面中心有沿其纵向的立板，立板的形状为三爪形，其下爪的下部有沿其厚度方向的销轴，用于铰接所述支撑架，上爪的上部外侧有用于安装高度调节油缸的安装架，中爪上有弧形滑槽。
2.如权利要求1所述的用于深海滚筒式采矿装置的采深调节机构，其特征在于：所述支撑架的外形为三爪形，其下爪上有与所述连接机架下爪上销轴位置对应的连接孔，上爪的上部外侧有用于安装高度调节油缸的带支撑筋板的安装架，中爪上有与所述连接机架上相同的弧形滑槽，两弧形滑槽的位置对应；支撑架的掌部有用于与滚筒转轴固定的圆孔，支撑架与滚筒转轴之间为过盈配合。
3.如权利要求2所述的用于深海滚筒式采矿装置的采深调节机构，其特征在于：所述支撑架和连接机架的相应弧形滑槽通过可沿弧形滑槽滑动的滚柱连接。
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