CN106014417A - 一种海底富钴结壳采矿车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海底富钴结壳采矿车，包括底座、行走装置、采矿头、集矿头和收集装置，底座固定于行走装置上，采矿头固定于支架上并接触地面以进行富钴结壳破碎，集矿头固定于底座上并沿采矿车前进方向设于采矿头之后，收集装置固定于底座上且连接集矿头并为集矿头提供负压以吸取采矿头破碎富钴结壳后产生的富钴结壳矿浆，本发明的技术效果在于，采矿车在行走作业过程中，履带能自适应富钴结壳矿区复杂多变地形；在采集作业工作中通过液压油缸控制机械臂的上下移动来调节切削破碎采矿头的离地工作高度，以尽量减少甚至不切削基岩,达到破碎尽可能多富钴结壳的目的，降低贫化率。

Description

一种海底富钴结壳采矿车

技术领域

本发明涉及深海底采矿设备，特别涉及一种海底富钴结壳采矿车。

背景技术

海底富钴结壳是海底三种主要固体矿产资源之一，主要分布于水深400～4000m的海山、中脊和海台的斜坡和顶部表面，厚度一般仅为2～8cm且分布不均。富钴结壳采矿车需要在矿区高低起伏的复杂地形上行走，其采掘头需适应微地形变化，并从坚硬的基岩上将薄薄一层的富钴结壳破碎剥离，并确保采集率和贫化率。目前，针对海底富钴结壳的开采，大多停留在开采方法的技术可行性及与实验室模拟试验研究，未能结合富钴结壳矿区的复杂地形特征以及破碎采集的特点，提出整体系统特别是破碎采集与行走系统的设计方案，现有的采矿装置难以自适应矿区复杂地形变化，且没有考虑富钴结壳的切削破碎与采集的联合配合作业功能。

发明内容

为了解决目前采矿装置作业效率低下的技术问题，本发明提供一种能够适应海底复杂多变地形，且能高效采集富钴结壳的海底富钴结壳采矿车。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案是，一种海底富钴结壳采矿车，包括底座、行走装置、采矿头、集矿头和收集装置，所述的底座固定于行走装置上，所述的采矿头固定于支架上并接触地面以进行富钴结壳破碎，所述的集矿头固定于底座上并沿采矿车前进方向设于采矿头之后，所述的收集装置固定于底座上且连接集矿头并为集矿头提供负压以吸取采矿头破碎富钴结壳后产生的富钴结壳矿浆。

所述的一种海底富钴结壳采矿车，所述的采矿头包括支撑臂和破碎滚筒，所述的支撑臂一端连接底座，另一端上设有破碎滚筒，所述的破碎滚筒为设有多个截齿的圆柱体，采矿头沿自身中轴旋转，且旋转方向朝向集矿头并使被破碎的富钴结壳向集矿头运动。

所述的一种海底富钴结壳采矿车，所述的截齿在采矿头上为螺旋棋盘式安装，且作业时所有截齿的自旋方向向一致。

所述的一种海底富钴结壳采矿车，所述的集矿头为前端开口且前大后小的梯形吸嘴。

所述的一种海底富钴结壳采矿车，所述的行走装置包括至少四个履带装置和与履带装置数量相同的行走马达，所述的四个履带装置均匀分布于底座下，所述的行走马达分别单独驱动每个履带装置运转。

所述的一种海底富钴结壳采矿车，所述的集矿头还包括控制油缸，所述的支撑臂与底座为销连接，控制油缸的一端销连接底座，另一端销连接支撑臂以控制支撑臂升降。

所述的一种海底富钴结壳采矿车，所述的收集装置包括扩散器、分选器和软管，所述的扩散器为棱台状，小端连接集矿头的尾端，大端连接分选器的前端，所述的分选器的尾端连接软管，软管尾端连接水面船只。

本发明的技术效果在于，采矿车在行走作业过程中，装备的八条三角形履带能自适应富钴结壳矿区复杂多变地形；在采集作业工作中通过液压油缸控制机械臂的上下移动来调节切削破碎采矿头的离地工作高度，以尽量减少甚至不切削基岩,达到破碎尽可能多富钴结壳的目的，降低贫化率；复合式切削破碎采矿头进行富钴结壳破碎作业，破碎产生的富钴结壳矿浆流由水力式集矿头收集吸入扩散器储料仓，从而实现边破碎边采集的联合作业功能。

下面结合附图对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的采矿头的结构示意图；

其中底座101、行走装置102、采矿头103、集矿头104、软管105、分选器106、扩散器107、控制油缸201、破碎滚筒202、支撑臂203、截齿204.

具体实施方式

参见图1，本实施例包括底座、行走装置、采矿头、集矿头和收集装置，底座固定于行走装置上，采矿头固定于支架上并接触地面以进行富钴结壳破碎，集矿头固定于底座上并沿采矿车前进方向设于采矿头之后，收集装置固定于底座上且连接集矿头并为集矿头提供负压以吸取采矿头破碎富钴结壳后产生的富钴结壳矿浆。在工作时，采矿头破碎并卷起富钴结壳，采集头吸走含有富钴结壳的矿浆。

为了进行高效的采集，本实施例的采矿头包括支撑臂和破碎滚筒，支撑臂一端连接底座，另一端上设有破碎滚筒，破碎滚筒为设有多个截齿的圆柱体，采矿头沿自身中轴旋转，且旋转方向朝向集矿头并使被破碎的富钴结壳向集矿头运动，这样既能保证破碎效率，还能使矿浆朝向集矿头运动。

为了保证破碎效率，截齿在采矿头上为螺旋棋盘式安装，且作业时所有截齿的自旋方向向一致。

为了较好的吸取矿浆，集矿头为前端开口且前大后小的梯形吸嘴。

为了适应复杂的海底环境，行走装置包括至少四个履带装置和与履带装置数量相同的行走马达，四个履带装置均匀分布于底座下，行走马达分别单独驱动每个履带装置运转。

为了根据海底情况来移动集矿头，本实施例的集矿头还包括控制油缸，支撑臂与底座为销连接，控制油缸的一端销连接底座，另一端销连接支撑臂以控制支撑臂升降。

为了进行高效的矿浆收集，收集装置包括扩散器、分选器和软管，扩散器为棱台状，小端连接集矿头的尾端，大端连接分选器的前端，分选器的尾端连接软管，软管尾端连接水面船只。

本实施例装备的履带装置能自适应富钴结壳矿区复杂多变地形；在富钴结壳矿区作业时，采矿头进行富钴结壳破碎，产生的富钴结壳矿浆流由集矿头104收集吸入扩散器，从而实现边破碎边采集作业功能。

参见图2，采矿头安装固定在支撑臂尾部；支撑臂另一端与底座销连接；同时支撑臂下侧与底座之间安装有控制油缸。

在采集作业过程中，通过控制油缸来控制支撑臂的上下移动来调节采矿头的离地工作高度，以尽量减少甚至不切削基岩,达到破碎尽可能多富钴结壳目的，降低贫化率。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种海底富钴结壳采矿车，其特征在于，包括底座、行走装置、采矿头、集矿头和收集装置，所述的底座固定于行走装置上，所述的采矿头固定于支架上并接触地面以进行富钴结壳破碎，所述的集矿头固定于底座上并沿采矿车前进方向设于采矿头之后，所述的收集装置固定于底座上且连接集矿头并为集矿头提供负压以吸取采矿头破碎富钴结壳后产生的富钴结壳矿浆。

2.根据权利要求1所述的一种海底富钴结壳采矿车，其特征在于，所述的采矿头包括支撑臂和破碎滚筒，所述的支撑臂一端连接底座，另一端上设有破碎滚筒，所述的破碎滚筒为设有多个截齿的圆柱体，采矿头沿自身中轴旋转，且旋转方向朝向集矿头并使被破碎的富钴结壳向集矿头运动。

3.根据权利要求2所述的一种海底富钴结壳采矿车，其特征在于，所述的截齿在采矿头上为螺旋棋盘式安装，且作业时所有截齿的自旋方向向一致。

4.根据权利要求1所述的一种海底富钴结壳采矿车，其特征在于，所述的集矿头为前端开口且前大后小的梯形吸嘴。

5.根据权利要求1所述的一种海底富钴结壳采矿车，其特征在于，所述的行走装置包括至少四个履带装置和与履带装置数量相同的行走马达，所述的四个履带装置均匀分布于底座下，所述的行走马达分别单独驱动每个履带装置运转。

6.根据权利要求2所述的一种海底富钴结壳采矿车，其特征在于，所述的集矿头还包括控制油缸，所述的支撑臂与底座为销连接，控制油缸的一端销连接底座，另一端销连接支撑臂以控制支撑臂升降。

7.根据权利要求1所述的一种海底富钴结壳采矿车，其特征在于，所述的收集装置包括扩散器、分选器和软管，所述的扩散器为棱台状，小端连接集矿头的尾端，大端连接分选器的前端，所述的分选器的尾端连接软管，软管尾端连接水面船只。