CN104787272B - 适用于海底稀软底质的抗吸附行走底盘 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于海底稀软底质的抗吸附行走底盘，包括与底质接触的底板和连接在底板两侧的两个侧板，底板上设有多个用于喷出流体使底板和底质之间形成流体薄膜的流体喷射装置。本发明具有结构简单、易于实施、可破坏底盘与底质之间的吸附作用、大大减小车体启动阻力和行驶阻力、降低功耗、提高工作效率等优点。

Description

适用于海底稀软底质的抗吸附行走底盘

技术领域

本发明涉及海底作业装备技术领域，具体涉及一种适用于海底稀软底质的抗吸附行走底盘。

背景技术

随着陆地矿产资源的日益枯竭，深海矿产逐渐走入人们的视线，然而在深海矿产资源开采技术研究领域中，海底作业车辆的研究是重点。由于多金属结核的开采需要在稀软底质上作业，集矿车在行走过程中，如果采用陆地上的普通承载式履带，车辆不可避免的会出现下陷、打滑、侧移、能耗高等问题。为了减小下陷、打滑，在新一代的集矿机中采用了高强度板材作为承载体与底质接触，两侧驱动机构驱动的结构，从而避免两侧轮毂或履带的严重沉陷。但是由于大面积的接触，而底质（土壤）的黏度很大，舱体和底质会产生吸附，从而大大增加了集矿机的启动吸附阻力及行驶阻力，降低了工作效率；同时还增加了整机的工作功率，使得能耗利用率降低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种结构简单、易于实施、可破坏底盘与底质之间的吸附作用、大大减小车体启动阻力和行驶阻力、降低功耗、提高工作效率的适用于海底稀软底质的抗吸附行走底盘。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种适用于海底稀软底质的抗吸附行走底盘，包括与底质接触的底板和连接在底板两侧的两个侧板，所述底板上设有多个用于喷出流体使底板和底质之间形成流体薄膜的流体喷射装置。

作为本发明的进一步改进：

所述流体喷射装置包括喷嘴和固设在底板上的安装底座，所述安装底座设有轴线垂直于底板的贯通孔，所述贯通孔的下部为孔径逐渐增大的渐扩导流口，所述渐扩导流口的内壁与底板的底面相接，所述喷嘴装设在贯通孔中，且喷嘴的喷孔位于渐扩导流口内，所述喷孔的喷出方向朝向渐扩导流口的内壁。

所述安装底座沿贯通孔轴线的截面与渐扩导流口的内壁的交线为弧线。

所述喷嘴呈圆柱形，所述贯通孔的上部为螺纹孔，圆柱形喷嘴的中部外壁上设有与螺纹孔配合连接的第一外螺纹，圆柱形喷嘴的上端设有沉孔，圆柱形喷嘴靠近下端的外壁上设有多个与沉孔连通的喷孔，各喷孔的轴线与贯通孔的轴线相垂直。

圆柱形喷嘴的上端面上用于安装密封件的环形凹槽，圆柱形喷嘴靠近上端的外壁上设有第二外螺纹，第一外螺纹和第二外螺纹之间设有六边形柱体；所述安装底座整体呈喇叭形。

所述底板的中部呈平板状，所述底板的两端倾斜向上延伸。

所述底板的底面的两侧均设有舵面。

所述底板的底面的粗糙度小于等于Ra3.2。

所述侧板上设有用于安装驱动机构的方形槽和螺栓孔。

多个流体喷射装置均匀布置在底板的中部。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明在行走底盘的底板上设置多个流体喷射装置，可通过流体喷射装置将流体喷射到底板和底质之间，使流体在底板和底质的接触面处形成一层流体薄膜，从而对底板与底质之间形成的吸附进行破坏，达到大大减小车体启动阻力和行驶阻力、降低功耗以及提高工作效率的目的。

附图说明

图1为本发明适用于海底稀软底质的抗吸附行走底盘的立体结构示意图。

图2为本发明适用于海底稀软底质的抗吸附行走底盘的局部剖视结构示意图。

图3为图2中A处放大结构示意图。

图4为本发明适用于海底稀软底质的抗吸附行走底盘的俯视结构示意图。

图5为本发明适用于海底稀软底质的抗吸附行走底盘侧视结构示意图。

图6为本发明适用于海底稀软底质的抗吸附行走底盘中喷嘴的立体结构示意图。

图7为本发明适用于海底稀软底质的抗吸附行走底盘中安装底座的剖视结构示意图。

图8为本发明适用于海底稀软底质的抗吸附行走底盘中安装底座的立体结构示意图。

图9为本发明适用于海底稀软底质的抗吸附行走底盘应用于海底承载式集矿车的结构示意图。

图例说明：

1、底板；2、侧板；21、方形槽；22、螺栓孔；3、喷嘴；31、喷孔；32、沉孔；33、第一外螺纹；34、环形凹槽；35、第二外螺纹；36、六边形柱体；4、安装底座；41、渐扩导流口；42、螺纹孔；5、舵面；6、车架；7、驱动机构。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1至图5所示，本发明适用于海底稀软底质的抗吸附行走底盘，包括底板1和连接在底板1两侧的两个侧板2，两个侧板2焊接在底板1的左右两侧，保证行走底盘的平衡性和刚度。底板1上设有多个用于喷出流体（水）使底板1和底质之间形成流体薄膜的流体喷射装置，流体喷射装置包括喷嘴3和固设在底板1上的安装底座4，安装底座4设有轴线垂直于底板1的贯通孔，贯通孔自底板1的内侧面贯通至底板1的底面，贯通孔的下部为渐扩导流口41，沿底板1的内侧面到底板1的底面的方向渐扩导流口41的孔径逐渐增大，渐扩导流口41的内壁与底板1的底面相接，喷嘴3装设在贯通孔中，且喷嘴3的喷孔31位于渐扩导流口41内，喷孔31的喷出方向朝向渐扩导流口41的内壁，以使喷孔31将流体喷向渐扩导流口41的内壁，流体与渐扩导流口41的内壁接触后能平缓均匀的进入底板1的底面，不会对稀软底质造成严重的破坏，避免车体沉陷。采用加压设备将压力流体通过水管压入喷嘴3中，再通过喷嘴3的喷孔31喷出，喷出的流体沿安装底座4的渐扩导流口41的内壁进入底板1和底质之间，形成一层流体薄膜，该流体薄膜能够破坏底板1与稀软底质之间的吸附作用。

本实施例中，安装底座4整体呈喇叭形。安装底座4沿贯通孔轴线的截面与渐扩导流口41的内壁的交线为弧线，也即该渐扩导流口41呈喇叭口形，渐扩导流口41的弧形流线状的内壁与底板1的底面光滑相接。

本实施例中，如图6至图8所示，喷嘴3呈圆柱形，贯通孔的上部为螺纹孔42，圆柱形喷嘴3的中部外壁上设有与螺纹孔42配合的第一外螺纹33，并通过第一外螺纹33固定安装在螺纹孔42中，圆柱形喷嘴3安装固定后，其轴线与贯通孔的轴线重合。圆柱形喷嘴3的上端设有沉孔32，圆柱形喷嘴3靠近下端的外壁上设有多个与沉孔32连通的喷孔31，多个喷孔31绕喷嘴3的圆柱面均匀布置，各喷孔31的轴线与贯通孔的轴线相垂直，这样，喷孔31的喷出方向与底板1平行，流体喷出后在渐扩导流口41的作用下，使流体以与底板1的底面平行的方向进入底板1和底质之间，最大程度的减小对稀软底质的破坏。

上述圆柱形喷嘴3的上端面上用于安装密封件的环形凹槽34，圆柱形喷嘴3靠近上端的外壁上设有第二外螺纹35，用于与水管的接头密封对接。第一外螺纹33和第二外螺纹35之间设有六边形柱体36，该六边形柱体36的截面尺寸大于圆柱形喷嘴3其他部分的截面尺寸，便于采用扳手等工具对喷嘴3进行拆装。

本实施例中，底板1采用高强度材料板制作，如图1和图2所示，底板1的中部呈平板状，底板1的两端倾斜向上延伸，也即底板1整体为一中部呈平板状、两端上翘的流线型板，同时底板1的底面的粗糙度小于等于Ra3.2，以进一步减小行驶阻力。如图4所示，上述多个流体喷射装置均匀布置在底板1的中部，安装时，在底板1上预开圆形通孔，再将各流体喷射装置的安装底座4焊接固定在圆形通孔中。

本实施例中，如图2和图5所示，底板1的底面的两侧均焊接一个舵面5，舵面5为一与底板1底面垂直的平板，其自底板1的前端延伸至后端，长度与底板1的长度基本相同，该舵面5可深入海泥，确保行走底盘在稀软底质上行驶的稳定性。

本实施例中，如图1和图2所示，各侧板2上设有多个均匀布置的方形槽21和螺栓孔22，用于安装驱动部件。

本发明适用于海底稀软底质的抗吸附行走底盘主要应用于深海稀软底质作业的承载式车体，例如海底承载式集矿车等，如图9所示，将本发明应用于海底承载式集矿车时，行走底盘安装于车架6底部，驱动机构7安装在两块侧板2上，海底承载式集矿车在驱动机构7的驱动下滑动前行。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种适用于海底稀软底质的抗吸附行走底盘，包括与底质接触的底板（1）和连接在底板（1）两侧的两个侧板（2），其特征在于：所述底板（1）上设有多个用于喷出流体使底板（1）和底质之间形成流体薄膜的流体喷射装置；所述流体喷射装置包括喷嘴（3）和固设在底板（1）上的安装底座（4），所述安装底座（4）设有轴线垂直于底板（1）的贯通孔，所述贯通孔的下部为孔径逐渐增大的渐扩导流口（41），所述渐扩导流口（41）的内壁与底板（1）的底面相接，所述喷嘴（3）装设在贯通孔中，且喷嘴（3）的喷孔（31）位于渐扩导流口（41）内，所述喷孔（31）的喷出方向朝向渐扩导流口（41）的内壁。

2.根据权利要求1所述的适用于海底稀软底质的抗吸附行走底盘，其特征在于：所述安装底座（4）沿贯通孔轴线的截面与渐扩导流口（41）的内壁的交线为弧线。

3.根据权利要求2所述的适用于海底稀软底质的抗吸附行走底盘，其特征在于：所述喷嘴（3）呈圆柱形，所述贯通孔的上部为螺纹孔（42），圆柱形喷嘴（3）的中部外壁上设有与螺纹孔（42）配合连接的第一外螺纹（33），圆柱形喷嘴（3）的上端设有沉孔（32），圆柱形喷嘴（3）靠近下端的外壁上设有多个与沉孔（32）连通的喷孔（31），各喷孔（31）的轴线与贯通孔的轴线相垂直。

4.根据权利要求3所述的适用于海底稀软底质的抗吸附行走底盘，其特征在于：圆柱形喷嘴（3）的上端面上用于安装密封件的环形凹槽（34），圆柱形喷嘴（3）靠近上端的外壁上设有第二外螺纹（35），第一外螺纹（33）和第二外螺纹（35）之间设有六边形柱体（36）；所述安装底座（4）整体呈喇叭形。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的适用于海底稀软底质的抗吸附行走底盘，其特征在于：所述底板（1）的中部呈平板状，所述底板（1）的两端倾斜向上延伸。

6.根据权利要求5所述的适用于海底稀软底质的抗吸附行走底盘，其特征在于：所述底板（1）的底面的两侧均设有舵面（5）。

7.根据权利要求5所述的适用于海底稀软底质的抗吸附行走底盘，其特征在于：所述底板（1）的底面的粗糙度小于等于Ra3.2。

8.根据权利要求5所述的适用于海底稀软底质的抗吸附行走底盘，其特征在于：所述侧板（2）上设有用于安装驱动机构的方形槽（21）和螺栓孔（22）。

9.根据权利要求5所述的适用于海底稀软底质的抗吸附行走底盘，其特征在于：多个流体喷射装置均匀布置在底板（1）的中部。