CN107178368A - 水下吸滤采矿车 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种水下吸滤采矿车，设有车架、搅拌吸矿装置和控制系统，其特征在于设有履带行走装置、密封水箱、导向杆、过滤吊筐、排水装置、接口胶圈、胶管移动装置和钢丝绳，所述车架下端设有履带行走装置，车架上端设有密封水箱，车架前端设有搅拌吸矿装置，履带行走装置经控制系统控制，所述密封水箱中间固定设有导向杆，所述密封水箱一侧设有排水装置，所述过滤吊筐中心设有导向管，所述过滤吊筐经导向管滑动套在导向杆上，所述过滤吊筐侧壁和底面上分别布设有透水孔，所述过滤吊筐通过过滤吊筐边沿与密封水箱上端密封抵触而坐在密封水箱中，具有操作方便、行走平稳、采矿效率高、泵送距离短、设备成本低、故障率低、节约能源等优点。

Description

水下吸滤采矿车

技术领域

本发明涉及水下采矿设备，具体地说是一种水下吸滤采矿车。

背景技术

现在人们使用的海洋采矿设备，主要是采用水下泵送履带车，通过车载水下泵，进行泵送采矿，矿石和泥沙通过多级提升泵送到海面上的货船上，由于深海采矿泵送距离长，需要多级加压，就造成设备成本高，故障率高，耗电高等问题。

经检索，2016年4月27日中国专利局公开了公布号为CN105735999、专利名称为：水下空间采矿装置的发明专利申请，其包括机架、输送机、安装于机架上的采矿头以及连接输送机和采矿头的输送管，机架上安装有使水下空间采矿装置在水下保持悬浮的浮力部件和用于驱动水下空间采矿装置在水下移动的推进机构，为了保证给设备能在水下行走，必须设置悬浮的浮力部件和推进机构，通过控制竖向推进螺旋桨和水平推进螺旋桨使该装置到达预定的区域，并根据声学测距传感器测量的距地矿层表面的高度，控制竖向推进螺旋桨使该装置悬浮在合适的作业高度范围，调整微地形适应机构使该装置达到预定作业位置，再控制破碎机构进行破碎作业，同时输送机运行，通过抽吸作用将采集罩进口处被破碎的矿石吸入到输送机内，再通过软管输送至上部设备。且在复杂地形工作时，还需要根据地形起伏调整该装置的悬浮位置，以确保其处在合适的作业高度。因此，这种结构的实质性不足是：一该装置结构复杂、操作繁琐，行走不平稳；二、在采矿时，通过抽吸作用将矿石以及泥沙全部吸入并通过软管输送至上部设备，操作人员再将上部设备中的带有泥沙的矿石进行过滤，导致采矿效率低；并且采矿时泵送距离长，需要多级加压，设备成本高，故障率高，耗电高。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种结构新颖、操作方便、行走平稳、采矿效率高、泵送距离短、设备成本低、故障率低、节约能源的水下吸滤采矿车。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种水下吸滤采矿车，设有车架、搅拌吸矿装置和控制系统，其特征在于设有履带行走装置、密封水箱、导向杆、过滤吊筐、排水装置、接口胶圈、胶管移动装置和钢丝绳，所述车架下端设有履带行走装置，车架上端设有密封水箱，车架前端设有搅拌吸矿装置，履带行走装置经控制系统控制，所述密封水箱中间固定设有导向杆，所述密封水箱一侧设有排水装置，所述过滤吊筐中心设有导向管，所述过滤吊筐经导向管滑动套在导向杆上，所述过滤吊筐侧壁和底面上分别布设有透水孔，以利于对进入过滤吊筐中含有泥沙、矿石的海水进行过滤，使海水和细沙通过过滤吊筐的透水孔过滤到密封水箱中，矿石则留在了过滤吊筐内，所述过滤吊筐通过过滤吊筐边沿与密封水箱上端密封抵触而坐在密封水箱中，所述过滤吊筐上端设有密封盖，所述过滤吊筐与钢丝绳固定连接，所述密封盖上设有进料口，所述吸矿装置经橡胶管端部的接口胶圈与进料口相连接，所述接口胶圈一侧的密封水箱上设有胶管移动装置，所述胶管移动装置与接口胶圈相连接，所述排水装置、胶管移动装置和搅拌吸矿装置分别经控制系统控制，通过搅拌吸矿装置将含有泥沙和矿石的海水吸附到过滤吊筐内，同时，排水装置工作，使密封水箱内形成负压，产生像吸尘器一样的效果，通过过滤吊筐将泥沙和海水通过透水孔过滤到密封水箱中，再通过排水装置将含有泥沙的海水排出，使过滤吊筐内只剩下矿石，当矿石装满过滤吊筐后，控制系统驱动胶管移动装置动作，带动接口胶圈离开密封盖上的进料口，再通过钢丝绳上提过滤吊筐，使过滤吊筐沿着导向杆上升至船上，矿石卸完后，再将过滤吊筐沿着导向杆下移至密封水箱内中，并通过驱动胶管移动装置动作，将接口胶圈与进料口密封，再次进行矿石的采集，而不用把车辆全部提到水面上，大大提高了采矿效率，显著缩短了搅拌吸矿装置的泵送距离，达到了操作方便、工作效率高、设备成本低、故障率低、节约能源的作用。

本发明可在所述密封水箱和过滤吊筐间设有进料口定位装置，所述进料口定位装置包括螺旋杆、齿圈和螺杆马达，所述过滤吊筐的边沿下端设有齿圈，所述螺旋杆经轴承、轴承座固定在密封水箱，所述螺旋杆经螺杆马达驱动，当过滤吊筐坐在密封水箱中时，齿圈与螺旋杆螺纹连接，以利于将进料口与接口胶圈快速对接，方便矿石的采集。

本发明所述胶管移动装置包括包括横转马达、连接杆和固定套箍，所述连接杆一端与横转马达固定连接，另一端与固定套箍固定连接，所述固定套箍套在接口胶圈上，所述横转马达经控制系统控制，以利于通过横转马达带动接口胶圈与进料口连接。

本发明所述搅拌吸矿装置包括吸管、橡胶管、伸缩支杆、搅拌棒和搅拌棒支撑装置，所述搅拌棒支撑装置前端与伸缩支杆相连接，所述吸管经支架固定在伸缩支杆上，所述吸管后端经橡胶管与接口胶圈固定连接，所述伸缩支杆上设有伸缩支杆，所述伸缩支杆前端与搅拌棒固定连接，后端与旋转马达固定连接，所述旋转马达经控制系统控制，以利于对水底的矿石进行开采。

本发明所述排水装置可采用带螺旋桨的排水泵，通过螺杆马达带动排水泵内的螺旋桨转动，使密封水箱内形成负压，产生吸尘器一样的效果，使矿石通过吸管进入过滤吊筐内，显著提高了采矿速度。

本发明所述导向杆可以采用空心管材制作而成，所述履带行走装置、搅拌吸矿装置、胶管移动装置、排水装置、进料口定位装置的电缆分别穿过导向杆中心与外部的控制系统相连接，以达到保护电缆、延长电缆使用寿命的作用。

本发明所述过滤吊筐底面设有出料仓门，所述出料仓门经插销和铰轴与过滤吊筐底板相连接，以达到快速出料的作用。

本发明所述密封水箱后侧设有检修舱门，所述检修舱门一端与密封水箱相铰接，另一端与密封水箱相卡和固定，所述检修舱门上设有排水装置，以达到方便检修的作用。

本发明由于采用上述，具有结构新颖、操作方便、行走平稳、采矿效率高、泵送距离短、设备成本低、故障率低、节约能源等优点。

附图说明

图1是水下吸虑履带采矿车主视图。

图2是水下吸虑履带采矿车左视图。

图3是水下吸虑履带采矿车俯视图。

图4是履带采矿车吊舱升起主视图。

图5是履带采矿车吊舱升起右视图。

图6是履带采矿车吊舱升起俯视图。

图7是履带采矿车吊舱升起后俯视图。

图8是矿石过滤吊舱主视图。

图9是矿石过滤吊舱左视图。

图10是矿石过滤吊舱俯视图。

附图标记：车架1、搅拌吸矿装置2、履带行走装置3、密封水箱4、过滤吊筐5、导向杆6、排水装置7、接口胶圈8、胶管移动装置9、钢丝绳10、进料口11导向管12、透水孔13、螺旋杆14、齿圈15、螺杆马达16、横转马达17、连接杆18、固定套箍19、吸管20、橡胶管21、搅拌马达22、搅拌棒23、搅拌棒支撑装置24、钢丝电缆25、检修舱门26、底仓门27、插销28。

下面结合附图对本发明进一步说明：

如附图所示，一种水下吸滤采矿车，设有车架1、搅拌吸矿装置2和控制系统，其特征在于设有履带行走装置3、密封水箱4、导向杆6、过滤吊筐5、 排水装置7、接口胶圈8、胶管移动装置9和钢丝绳10，所述车架1下端设有履带行走装置3，所述履带行走装置3的结构和连接关系与现有技术相同，此不赘述，车架1上端设有密封水箱4，车架1前端设有搅拌吸矿装置2，履带行走装置3经控制系统控制，所述密封水箱4中间固定设有导向杆6，所述密封水箱4一侧设有排水装置7，所述过滤吊筐5中心设有导向管12，所述过滤吊筐5经导向管滑动套在导向杆6上，所述过滤吊筐5侧壁和底面上分别布设有透水孔13，以利于对进入过滤吊筐5中含有泥沙、矿石的海水进行过滤，使海水和细沙通过过滤吊筐5的透水孔13过滤到密封水箱4中，矿石则留在了过滤吊筐内，所述过滤吊筐5通过过滤吊筐边沿与密封水箱4上端面密封抵触而坐在密封水箱4中，所述过滤吊筐5上端设有密封盖，所述过滤吊筐5与钢丝绳10固定连接，所述密封盖上设有进料口11，所述搅拌吸矿装置2经橡胶管端部设有的接口胶圈8与进料口11相连接，所述接口胶圈8一侧的密封水箱4上设有胶管移动装置9，所述胶管移动装置9与接口胶圈8相连接，所述排水装置7、胶管移动装置9和搅拌吸矿装置2分别经控制系统控制，通过搅拌吸矿装置2将含有泥沙和矿石的海水吸附到过滤吊筐内，同时，排水装置7工作，使密封水箱4内形成负压，产生像吸尘器一样的效果，通过过滤吊筐5将泥沙和海水通过透水孔过滤到密封水箱4中，再通过排水装置7将含有泥沙的海水排出，使过滤吊筐5内只剩下矿石，当矿石装满过滤吊筐5后，控制系统驱动胶管移动装置9动作，带动接口胶圈8离开密封盖上的进料口11，再通过钢丝绳10上提过滤吊筐5，使过滤吊筐5沿着导向杆6上升至船上，矿石卸完后，再将过滤吊筐5沿着导向杆6下移至密封水箱4内中，并通过驱动胶管移动装置9动作，将接口胶圈8与进料口密封，再次进行矿石的采集，而不用把车辆全部提到水面上，大大提高了采矿效率，显著缩短了搅拌吸矿装置的泵送距离，达到了操作方便、工作效率高、设备成本低、故障率低、节约能源的作用。

本发明可在所述密封水箱4和过滤吊筐5间设有进料口定位装置，所述进料口定位装置包括螺旋杆14、齿圈15和螺杆马达16，所述过滤吊筐5的边沿下端设有齿圈15，所述螺旋杆14经轴承、轴承座固定在密封水箱4上端面上，所述螺旋杆14经螺杆马达16驱动，当过滤吊筐5坐在密封水箱4中时，齿圈15与螺旋杆14螺纹连接，以利于将进料口11与接口胶圈快速对接，方便矿石的采集。

本发明所述胶管移动装置9包括包括横转马达17、连接杆18和固定套箍19，所述连接杆18一端与横转马达17固定连接，另一端与固定套箍19固定连接，所述固定套箍19套在接口胶圈8上，所述横转马达17经控制系统控制，以利于通过横转马达17带动接口胶圈8与进料口11连接。

本发明所述搅拌吸矿装置2 包括吸管20、橡胶管21、搅拌马达22、搅拌棒23和搅拌棒支撑装置24，所述搅拌棒支撑装置24的结构与现有技术相同，此不赘述，所述搅拌棒支撑装置24前端与伸缩支杆相连接，所述吸管20经支架固定在伸缩支杆上，所述吸管20后端经橡胶管21与接口胶圈固定连接，所述伸缩支杆上设有伸缩支杆，所述伸缩支杆前端与搅拌棒固定连接，后端与旋转马达固定连接，所述旋转马达经控制系统控制，以利于对水底的矿石进行开采。

本发明所述排水装置7可采用带螺旋桨的排水泵，通过螺杆马达带动排水泵内的螺旋桨转动，使密封水箱内形成负压，产生吸尘器一样的效果，使矿石通过吸管进入过滤吊筐内，显著提高了采矿速度。

本发明所述导向杆可以采用空心管材制作而成，所述履带行走装置、搅拌吸矿装置、胶管移动装置、排水装置、进料口定位装置的钢丝电缆25分别穿过导向杆中心与外部的控制系统相连接，以达到保护电缆、延长电缆使用寿命的作用。

本发明所述过滤吊筐底面设有出料的底仓门27，所述出料仓门经插销28和铰轴与过滤吊筐底板相连接，以达到快速出料的作用。

本发明所述密封水箱后侧设有检修舱门26，所述检修舱门26一端与密封水箱相铰接，另一端与密封水箱相卡和固定，所述检修舱门26上设有排水装置，以达到方便检修的作用。

本发明在水下采矿时，控制系统驱动履带式行走装置行走到达采矿部位，采矿时，搅拌棒转动，搅动矿石层，密封水箱后端的排水装置转动，在密封水箱中形成负压，吸管吸入带有泥沙的矿石，通过橡胶管和进料口进入过滤吊筐内，海水和细沙通过过滤吊筐表面的透水孔经过排水管排出，矿石则留在了过滤吊筐内，当矿石装满后，横转马达带动橡胶管横转，使接口胶圈离开进料口，水面吊车拉动钢丝绳收紧，过滤吊筐中间的导向管顺着密封水箱上固定的导向干涸钢丝绳电缆和导向杆，返回到密封水箱内，密封水箱上固定的螺旋杆在螺杆马达的带动下旋转，驱动齿圈并带动过滤吊筐旋转，带动过滤吊筐的密封盖上的进料口旋转到对接位置，横转马达带动接口胶圈旋转并与进料口对接，然后再重复上述动作进行采矿。

本发明由于采用上述结构，具有结构新颖、操作方便、行走平稳、采矿效率高、泵送距离短、设备成本低、故障率低、节约能源等优点。

Claims (7)

1.一种水下吸滤采矿车，设有车架、搅拌吸矿装置和控制系统，其特征在于设有履带行走装置、密封水箱、导向杆、过滤吊筐、排水装置、接口胶圈、胶管移动装置和钢丝绳，所述车架下端设有履带行走装置，车架上端设有密封水箱，车架前端设有搅拌吸矿装置，履带行走装置经控制系统控制，所述密封水箱中间固定设有导向杆，所述密封水箱一侧设有排水装置，所述过滤吊筐中心设有导向管，所述过滤吊筐经导向管滑动套在导向杆上，所述过滤吊筐侧壁和底面上分别布设有透水孔，所述过滤吊筐通过过滤吊筐边沿与密封水箱上端密封抵触而坐在密封水箱中，所述过滤吊筐上端设有密封盖，所述过滤吊筐与钢丝绳固定连接，所述密封盖上设有进料口，所述吸矿装置经橡胶管端部的接口胶圈与进料口相连接，所述接口胶圈一侧的密封水箱上设有胶管移动装置，所述胶管移动装置与接口胶圈相连接，所述排水装置、胶管移动装置和搅拌吸矿装置分别经控制系统控制。

2.根据权利要求1所述的一种水下吸滤采矿车，其特征在于所述密封水箱和过滤吊筐间设有进料口定位装置，所述进料口定位装置包括螺旋杆、齿圈和螺杆马达，所述过滤吊筐的边沿下端设有齿圈，所述螺旋杆经轴承、轴承座固定在密封水箱，所述螺旋杆经螺杆马达驱动，当过滤吊筐坐在密封水箱中时，齿圈与螺旋杆螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的一种水下吸滤采矿车，其特征在于所述胶管移动装置包括包括横转马达、连接杆和固定套箍，所述连接杆一端与横转马达固定连接，另一端与固定套箍固定连接，所述固定套箍套在接口胶圈上，所述横转马达经控制系统控制。

4.根据权利要求1所述的一种水下吸滤采矿车，其特征在于所述搅拌吸矿装置包括吸管、橡胶管、伸缩支杆、搅拌棒和搅拌棒支撑装置，所述搅拌棒支撑装置前端与伸缩支杆相连接，所述吸管经支架固定在伸缩支杆上，所述吸管后端经橡胶管与接口胶圈固定连接，所述伸缩支杆上设有伸缩支杆，所述伸缩支杆前端与搅拌棒固定连接，后端与旋转马达固定连接，所述旋转马达经控制系统控制。

5.根据权利要求1所述的一种水下吸滤采矿车，其特征在于所述排水装置采用带螺旋桨的排水泵。

6.根据权利要求1所述的一种水下吸滤采矿车，其特征在于所述导向杆采用空心管材制作而成，所述履带行走装置、搅拌吸矿装置、胶管移动装置、排水装置、进料口定位装置的电缆分别穿过导向杆中心与外部的控制系统相连接。

7.根据权利要求1所述的一种水下吸滤采矿车，其特征在于所述过滤吊筐底面设有出料仓门，所述出料仓门经插销和铰轴与过滤吊筐底板相连接。