CN107687343A - 一种用于深海采矿车的料仓及深海采矿车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于深海采矿车的料仓及深海采矿车，以解决深海采矿车在打滑时无法通过控制料仓重量缓解或者消除打滑状态的现有技术问题。本发明的料仓包括料仓主体、进料口和料仓控排装置，料仓控排装置包括排料门和排料门控制装置，排料门位于与进料口相对的料仓主体上，远离地面的一边与料仓主体通过合页连接，靠近地面的一边连接排料门控制装置以实现排料门的开合。
Description
技术领域
本发明涉及海底采矿车技术领域，尤其涉及一种用于深海采矿车的料仓及深海采矿车。
背景技术
多金属结核是海洋中的一种重要的矿产资源，含锰、铁、镍、钴和铜等几十种金属，储存量巨大，据估计世界海底多金属结核资源为3万亿吨。多金属结核一般赋存在三千至六千米的深海，其赋存底质为剪切强度低的稀软底质。由于采矿车的行走底质为稀软底质，所有深海采矿车在设计和使用过程中必须严格控制重量，确保采矿车对稀软底质的接地比压在一个合理的范围内，以保证采矿车在海底安全地行走。采矿车上的料仓用来储存采集的多金属结核矿物。如果采矿车是小量试验性开采模式，采矿车不连接矿物提升系统，采集的矿物全部储存在料仓内；若为实际商业采矿模式，采矿车后连接提升系统，采集的矿物将临时储存在料仓内，料仓将作为一个临时、过渡性储存处。
海底采矿环境非常浑浊，观察不易，采用水下摄像观察采矿车料仓装满的程度存在观察困难，观测不准等难题；同时采矿车需要实时测量新采集的结核矿物重量，保证整车的重量，提高采矿车工作过程中的安全性。当料仓装满时，需准确测量，同时控制集矿头停止采集或者料仓排放；当底质环境突然变得稀软，需要排放料仓内矿物减轻车辆重量以便脱困。
发明内容
本发明目的在于提供一种用于深海采矿车的料仓及深海采矿车，以解决海底采矿车料仓重量观测困难和重量控制困难的现有技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种用于深海采矿车的料仓，包括料仓主体和进料口，料仓还包括料仓控排装置，料仓控排装置包括排料门和排料门控制装置，排料门位于料仓主体背面，排料门远离地面的一边与料仓主体通过合页连接，排料门控制装置与排料门的靠近地面的一边连接以控制排料门的打开和闭合。
优选地，料仓还包括两个料仓测重组件，料仓测重组件分别位于料仓主体两侧面。
优选地，料仓测重组件包括位移传感器、L型连接板、弹簧和普通连接板，L型连接板的短端连接在采矿车车体上，普通连接板一端连接在料仓主体上，L型连接板的长端顶部与普通连接板中端通过弹簧连接，位移传感器一端与L型连接板的长端中部连接，位移传感器另一端与普通连接板的另一端连接用于通过弹簧形变长度测量料仓重量。
优选地，排料门控制装置包括控制装置和油缸，油缸的活塞杆与排料门连接，油缸控制活塞杆的伸缩从而控制排料门的开合。
优选地，料仓主体为方形框架结构，料仓主体的框架结构上覆盖有透水材料结构，透水材料结构为网状透水结构。
优选地，排料门位于料仓主体的近地端。
本发明还提供了一种深海采矿车，包括采矿车车体以及上述任一一种料仓，料仓主体通过料仓连接轴与采矿车车体铰接。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过在料仓上安装料仓控排装置，当底质环境变得稀软时或需要减轻采矿车车体重量时，可以通过料仓控排装置排放料仓内的矿物，减轻车重以便车辆脱困。
2、本发明通过在料仓上安装料仓测重装置，实现了料仓重量的准确观测，为车辆安全运行提供了数据参考。
3、料仓主体方形的框架结构和网状透水结构组成，有利于减轻料仓重量；框架结构保证料仓整体的强度和刚度，网状透水结构便于集矿头输送过来的水和稀泥流出，采集的颗粒状结核留在料仓中。
下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例的深海采矿车料仓主视结构示意图；
图2是深海采矿车料仓侧视结构排料门打开状态示意图；
图3是深海采矿车料仓侧视结构排料门关闭状态示意图。
图中：1、料仓主体；2、位移传感器；3、L型连接板；4、弹簧；5、普通连接板；6、料仓连接轴；7、排料门；8、油缸；9、进料口。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
为实现上述目的，本发明提供了一种用于深海采矿车的料仓，包括料仓主体1和进料口9，料仓还包括料仓控排装置，料仓控排装置包括排料门7和排料门控制装置，排料门7位于料仓主体1背面，排料门7远离地面的一边与料仓主体1通过合页连接，排料门控制装置与排料门7的靠近地面的一边连接以控制排料门7的打开和闭合。进料口9一般设置于料仓正面上方，在放置采集的矿物时操作比较简便。
采矿车在多金属结核采集过程中，采矿头收集的结核通过进料口9不断的聚集到料仓中，料仓主体1两侧的料仓测重组件获取料仓的重量从而判断料仓中结核的多少。当特殊情况需要减轻车体重量时，排料门控制装置控制排料门7打开，料仓内结核排出。当不需要料仓排料时，排料门控制装置控制排料门7关闭，结束结核排放过程。
优选地，料仓还包括两个料仓测重组件，料仓测重组件分别位于料仓主体1两侧面。料仓上安装的料仓测重装置实现了料仓重量的准确观测，为车辆安全运行提供了数据参考。
优选地，料仓测重组件包括位移传感器2、L型连接板3、弹簧4和普通连接板5，L型连接板3的短端连接在采矿车车体上，普通连接板5一端连接在料仓主体1上，L型连接板3的长端顶部与普通连接板5中端通过弹簧连接，位移传感器2一端与L型连接板3的长端中部连接，位移传感器2另一端与普通连接板5的另一端连接用于通过弹簧4形变长度测量料仓重量。
采矿车在多金属结核采集过程中，采矿头收集的结核通过进料口9不断的聚集到料仓中，随着料仓中结核的增加，料仓主体1重量不断增加，弹簧4的行程不断增加，位移传感器2实时测量料仓主体1的重量变化。控制系统通过位移传感器2测量料仓主体1的重量，当料仓装满时，完成结核的收集。由于深海高压以及水密要求高，常规方式无法实行，故采用这种特殊的称重方式进行称重。当两侧称重不一致时，通过控制程序采用冗余设计进行处理。
优选地，排料门控制装置包括油缸8，油缸8的活塞杆与排料门连接，油缸8控制活塞杆的伸缩从而控制排料门7的开合。需要减轻车体重量时，油缸8控制活塞杆伸出，排料门7打开，料仓内结核排出。当不需要料仓排料时，油缸8控制活塞杆缩回，排料门7关闭，结束结核排放过程。油缸在水下易于实现，可靠性高。
优选地，料仓主体1为方形框架结构，料仓主体的框架结构上覆盖有透水材料结构，透水材料结构为网状透水结构。方形的框架结构保证料仓整体的强度和刚度，网状透水结构便于集矿头输送过来的水和稀泥流出，采集的颗粒状结核留在料仓中。方形的框架结构和网状透水结构组成，有利于减轻料仓重量。
优选地，排料门7位于料仓主体1的近地端。当采矿车超重沉陷或者底质环境突然变得稀软，需要减轻车辆重量以便脱困时，排料门7位于料仓主体的近地端能够使更多的料仓内的结核矿物排出，以达到更好的减重效果。
本发明还提供了一种深海采矿车，包括采矿车车体以及上述任一一种料仓，料仓主体1通过料仓连接轴6与采矿车车体铰接。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已， 并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于深海采矿车的料仓，包括料仓主体（1）和进料口（9），其特征在于，所述料仓还包括料仓控排装置，所述料仓控排装置包括排料门（7）和排料门控制装置，所述排料门（7）位于料仓主体（1）的背面，所述排料门（7）远离地面的一边与料仓主体（1）通过合页连接，所述排料门控制装置与所述排料门（7）的靠近地面的一边连接以控制排料门（7）的打开和闭合。
2.根据权利要求1的一种用于深海采矿车的料仓，其特征在于，所述料仓还包括两个料仓测重组件，所述料仓测重组件分别位于料仓主体（1）的两侧面。
3.根据权利要求2的一种用于深海采矿车的料仓，其特征在于，所述料仓测重组件包括位移传感器（2）、L型连接板（3）、弹簧（4）和普通连接板（5），所述L型连接板（3）的短端连接在采矿车车体上，所述普通连接板（5）一端连接在料仓主体（1）上，所述L型连接板（3）的长端顶部与所述普通连接板（5）中端通过所述弹簧（4）连接，所述位移传感器（2）一端与所述L型连接板（3）的长端中部连接，所述位移传感器（2）另一端与所述普通连接板（5）的另一端连接用于通过弹簧（4）的形变长度测量料仓重量。
4.根据权利要求1的一种用于深海采矿车的料仓，其特征在于，所述排料门控制装置包括控制装置和油缸（8），所述油缸（8）的活塞杆与所述排料门（7）连接，所述油缸（8）控制所述活塞杆的伸缩从而控制排料门（7）的开合。
5.根据权利要求1的一种用于深海采矿车的料仓，其特征在于，所述料仓主体（1）为方形框架结构。
6.根据权利要求5的一种用于深海采矿车的料仓，其特征在于，所述料仓主体（1）的框架结构上覆盖有透水材料结构。
7.根据权利要求6的一种用于深海采矿车的料仓，其特征在于，所述透水材料结构为网状透水结构。
8.根据权利要求1的一种用于深海采矿车的料仓，其特征在于，所述排料门（7）位于所述料仓主体（1）的背面近地端。
9.一种深海采矿车，包括料采矿车车体以及权利要求1-8任一所述的料仓，其特征在于，料仓主体（1）通过料仓连接轴（6）与采矿车车体铰接。
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