CN105510074B - 一种海底大块状固体矿石大规模取样机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海底大块状固体矿石大规模取样机，包括左截割滚筒、右截割滚筒、微调油缸、收集罩、矿浆泵、小臂、软管、调斜油缸、大臂、调高油缸、集矿车。本发明通过机构形状相同的左右截割滚筒活动式安装于小臂通过各自微调油缸调节滚筒夹角与间距，滚筒截齿棋盘式安装，矿浆泵安装于两滚筒中间通过小臂软管连接集矿车，小臂活动式与大臂连接，通过调斜油缸调节作业斜度，大臂活动式安装于车体，通过调高油缸调节作业高度。本发明在减少切削破碎剥离后矿物颗粒对海底环境产生污染的同时，通过滚筒微调满足了对不同分布形式下大块状固体矿石的高效取样，并通过小臂调斜与大臂调高的联动作用满足了各种复杂赋存状态下大块状固体矿石的高效采集。

Description

一种海底大块状固体矿石大规模取样机

技术领域

本发明涉及一种海底大块状固体矿石大规模取样机。

背景技术

海底赋存着极为丰富的固体矿产资源，这些矿产资源富含铜、钴、锰、镍、金、银等大量金属，能够有效弥补和替代陆地金属矿产资源，引起了国际采矿界的浓厚兴趣。不同的矿产资源具有不同且特殊的分布形式和赋存状态，需要特殊的开采装备与技术支撑。海底大块状固体矿石以数米高甚至十几米高的特殊形态赋存于海底，如何高效环保地采集这些大块状固体矿石是一项挑战，涉及到高效的取样方法及可靠的取样装置，不仅要克服复杂特殊的海底极端环境使取样装置能够适应大块状矿石的特殊赋存状态，同时尽可能提高取样效率、降低能耗以及减少环境污染。

发明内容

为了有效解决海底大块状固体矿石特殊复杂赋存状态下的高效环保规模取样问题，本发明提供一种海底大块状固体矿石大规模取样机。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案是，一种海底大块状固体矿石大规模取样机，包括集矿车、大臂、软管、调斜装置、小臂、矿浆泵、收集罩、左切削滚筒、右切削滚筒和调高油缸，所述的大臂的一端通过铰接在集矿车上，另一端铰接于小臂的中部，调高油缸的一端铰接在集矿车上，另一端铰接在大臂上以驱动大臂抬高，所述的调斜装置安装于大臂上并连接驱动小臂与竖直方向产生相对倾斜，所述的收集罩固定于小臂的底端，收集罩内平行的设有左切削滚筒和右切削滚筒，矿浆泵设置于收集罩内并处于左切削滚筒和右切削滚筒中间，左切削滚筒和右切削滚筒为布设有多个截齿的形状结构相同的圆柱体并分别沿自身中轴旋转，两个切削滚筒的旋转方向分别朝向矿浆泵入口并使切削的矿石向矿浆泵运动，软管连接至中空的小臂顶端并通过小臂连接矿浆泵。

所述的一种海底大块状固体矿石大规模取样机，所述的调斜装置包括调斜油缸，所述的调斜油缸的一端铰接在大臂上，另一端铰接在小臂上以驱动小臂倾斜。

所述的一种海底大块状固体矿石大规模取样机，所述的调斜装置包括大臂弯曲轴和调斜油缸，所述的大臂弯曲轴设置于大臂中部，所述的调斜油缸的一端铰接在大臂弯曲轴的一侧，另一端铰接在大臂弯曲轴的一侧以驱动大臂弯曲而使小臂倾斜。

所述的一种海底大块状固体矿石大规模取样机，还包括左摇臂、右摇臂、左微调油缸和右微调油缸，所述的左切削滚筒和右切削滚筒分别通过左摇臂和右摇臂铰接至小臂上，左微调油缸和右微调油缸的一端铰接小臂，另一端分别铰接左摇臂和右摇臂，以分别驱动左摇臂和右摇臂进而调节两滚切削筒之间的夹角和间距。

所述的一种海底大块状固体矿石大规模取样机，所述的截齿在切削滚筒上为螺旋棋盘式安装，且运动时旋向一致。

本发明的技术效果在于，采用两个相对转动且间距合理的切削滚筒切削破碎矿石形成水流输送效果提高了矿石采集输送效率，同时有效减小了细微矿物碎片对海底环境的污染，通过滚筒微调油缸的作用调节滚筒间的夹角及间距，满足对不同分布形式矿石的高效采集，通过调斜油缸调节小臂的水平斜度以及通过调高油缸调节整个机构的作业高度以满足复杂赋存状态矿石的高效采集。

下面结合附图对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明实施例1的主视图；

图2为本发明实施例2截割取样部分局部视图；

图3为本发明收集罩内部的立体图；

图4为本发明切削滚筒部分的立体图,

其中101为集矿车、102为大臂、103为软管、104为调斜油缸、105为小臂、106为矿浆泵、107为收集罩、108为左微调油缸、109为左切削滚筒、110为右微调油缸、111为右切削滚筒、112为调高油缸、113为大臂弯曲轴、114为截齿、115为左摇臂、116为右摇臂。

具体实施方式

实施例1

参见图1，本实施例包括集矿车101、大臂102、软管103、调斜装置、小臂105、矿浆泵106、收集罩107、左切削滚筒109、右切削滚筒111和调高油缸112，大臂102的一端通过铰接在集矿车101上，另一端铰接于小臂105的中部，调高油缸112的一端铰接在集矿车101上，另一端铰接在大臂上以驱动大臂抬高，调斜装置安装于大臂上并连接驱动小臂与竖直方向产生相对倾斜，调斜装置包括调斜油缸104，调斜油缸104的一端铰接在大臂上，另一端铰接在小臂上以驱动小臂倾斜。收集罩107固定于小臂的底端，收集罩内平行的设有左切削滚筒109和右切削滚筒111，矿浆泵106设置于收集罩内并处于左切削滚筒109和右切削滚筒111中间，左切削滚筒109和右切削滚筒111为布设有多个截齿114的形状结构相同的圆柱体并分别沿自身中轴旋转，两个切削滚筒的旋转方向分别朝向矿浆泵入口并使切削的矿石向矿浆泵运动，软管103连接至中空的小臂105顶端并通过小臂连接矿浆泵106。

本实施例的截齿在切削滚筒上为螺旋棋盘式安装，且运动时旋向一致，以提高采样效率。取样作业时，驱动左切削滚筒逆时针转动、右切削滚筒顺时针转动以同一转速共同作业，在双滚筒共同作用下形成自下而上的水流，在收集罩的辅助作用下矿石经过矿浆泵的提升，通过软管运送到集矿车，大大提高集矿效率、减少环境污染。连接小臂与大臂的调斜油缸与连接大臂与机座的调高油缸协调动作以满足复杂赋存形式的矿石的取样。

实施例2

参见图2，本实施例与实施例1的不同之处在于调斜装置包括大臂弯曲轴113和调斜油缸104，大臂弯曲轴113设置于大臂中部，调斜油缸104的一端铰接在大臂弯曲轴113的一侧，另一端铰接在大臂弯曲轴113的一侧以驱动大臂弯曲而使小臂倾斜。这样通过大臂的弯曲，同样能够实现对于小臂倾斜角度的调整，以满足复杂赋存形式的矿石的取样。

实施例3

为了满足对不同分布形式矿石的采集，本实施例在采用实施例1或实施例2方案的基础上，还包括左摇臂、右摇臂、左微调油缸和右微调油缸，左切削滚筒109和右切削滚筒111分别通过左摇臂和右摇臂铰接至小臂上，左微调油缸和右微调油缸的一端铰接小臂，另一端分别铰接左摇臂和右摇臂，以分别驱动左摇臂和右摇臂进而调节两滚切削筒之间的夹角和间距。两滚筒上的微调油缸适时调节滚筒间的距离以满足不同分形式分布矿石的有效取样。

Claims (4)

1.一种海底大块状固体矿石大规模取样机，其特征在于，包括集矿车(101)、大臂(102)、软管(103)、调斜装置、小臂(105)、矿浆泵(106)、收集罩(107)、左切削滚筒(109)、右切削滚筒(111)和调高油缸(112)，所述的大臂(102)的一端通过铰接在集矿车(101)上，另一端铰接于小臂(105)的中部，调高油缸(112)的一端铰接在集矿车(101)上，另一端铰接在大臂上以驱动大臂抬高，所述的调斜装置安装于大臂上并连接驱动小臂与竖直方向产生相对倾斜，所述的收集罩(107)固定于小臂的底端，收集罩内平行的设有左切削滚筒(109)和右切削滚筒(111)，矿浆泵(106)设置于收集罩内并处于左切削滚筒(109)和右切削滚筒(111)中间，左切削滚筒(109)和右切削滚筒(111)为布设有多个截齿(114)的形状结构相同的圆柱体并分别沿自身中轴旋转，两个切削滚筒的旋转方向分别朝向矿浆泵入口并使切削的矿石向矿浆泵运动，软管(103)连接至中空的小臂(105)顶端并通过小臂连接矿浆泵(106)；

还包括左摇臂(115)、右摇臂(116)、左微调油缸(108)和右微调油缸(110)，所述的左切削滚筒(109)和右切削滚筒(111)分别通过左摇臂和右摇臂铰接至小臂上，左微调油缸和右微调油缸的一端铰接小臂，另一端分别铰接左摇臂和右摇臂，以分别驱动左摇臂和右摇臂进而调节两滚切削筒之间的夹角和间距。

2.根据权利要求1所述的一种海底大块状固体矿石大规模取样机，其特征在于，所述的调斜装置包括调斜油缸(104)，所述的调斜油缸(104)的一端铰接在大臂上，另一端铰接在小臂上以驱动小臂倾斜。

3.根据权利要求1所述的一种海底大块状固体矿石大规模取样机，其特征在于，所述的调斜装置包括大臂弯曲轴(113)和调斜油缸(104)，所述的大臂弯曲轴(113)设置于大臂中部，所述的调斜油缸(104)的一端铰接在大臂弯曲轴(113)的一侧，另一端铰接在大臂弯曲轴(113)的一侧以驱动大臂弯曲而使小臂倾斜。

4.根据权利要求1所述的一种海底大块状固体矿石大规模取样机，其特征在于，所述的截齿在切削滚筒上为螺旋棋盘式安装，且运动时旋向一致。