CN109763825A - 一种水下空间采矿装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水下空间采矿装置，包括底板、支板、立板、侧板、滑轨、支撑板、气压杆、滑座、连接杆、安装平台等；将本装置放置到打捞船上，能够自主移动到可采区域，相比传统水下采矿设备，该采矿装置不会出现沉陷、打滑和无法行走等问题，具有结构简单、运动灵活性高、地形适应性好等优点，通过移动装置实现移动，移动装置中设置多个腔室，且腔室中设置多个弹簧，有效实现减震，通过气压杆对滑座位置的控制，实现对立板角度的控制，从而实现整个装置角度的控制，驱动电机带动皮带轮转动，从而螺杆转动，主采集管和辅采集管进行采矿抽取，从出料管脱离，采矿后投入到过滤室中，上过滤网和下过滤网，去除多余的水份。
Description
本申请为申请日为2017年12月25日，专利名称为一种水下空间采矿装置的分案申请。
技术领域：
本发明涉及采矿技术领域，特别涉及一种水下空间采矿装置。
背景技术：
海洋富含多种金属矿产资源，面对日益枯竭的陆地资源，开发海底资源势在必行。然而，主要的三种海底矿产资源（多金属结核、多金属硫化物、富钴结壳）分布的底质环境复杂，导致现有水下采矿设备在采矿过程中存在各种问题，无法开展地面规模化作业。其中，多金属结核分布在承载能力极低的稀软沉积物表面，采矿作业车极易出现沉陷和打滑，甚至无法行走作业；多金属硫化物分布在洋中脊热液区，是由海底火山口喷出的岩浆与海水作用形成的许多烟雾状的“黑色烟筒”，其分布分散，地形复杂使得大型采矿机的规模化作业无法实现；富钴结壳赋存于海底海山侧面的基岩表面，对集矿机的行走及采集均带来了严重阻碍。
发明内容：
本发明的目的就在于为了解决上述问题，而提供一种水下空间采矿装置。
为了解决上述问题，本发明提供了一种技术方案：一种水下空间采矿装置，包括底板、支板、立板、侧板、滑轨、支撑板、气压杆、滑座、连接杆、安装平台、采集室、螺杆、收集室、通道、主采集管、辅采集管、出料管、皮带轮、电机座、驱动电机、皮带和移动装置；所述底板为两个，所述底板以相互间隔的方式设置；所述底板的下端均设有移动装置；所述底板的一端固定连接有一个支板，所述底板的另一端上固定连接有一个支撑板；所述底板上表面上固定连接有一个滑轨；所述滑轨上滑动连接有一个滑座；所述支板上通过转轴铰接有一个立板；所述立板的外侧面上固定连接有一个侧板；所述支撑板的内侧面上固定连接有一个气压杆；所述气压杆的输出端与滑座固定连接在一起；所述侧板与滑座之间通过转轴铰接有一个连接杆；所述立板之间固定连接有一个安装平台；所述安装平台的中心位置上固定连接有一个采集室；所述采集室的腔室中活动连接有一个螺杆；所述采集室的顶端上固定连通有一个出料管；所述采集室的底端上固定连通有两个通道；所述通道下端位置上固定连通有一个收集室；所述收集室的底端上固定连通有一个主采集管和两个辅采集管；所述安装平台的上表面上固定连接有一个电机座；所述电机座上固定连接有一个驱动电机；所述螺杆的顶端上轴连接有一个皮带轮；所述驱动电机的输出轴通过皮带与皮带轮相连接在一起。
作为优选，还包括过滤室、进料嘴、上过滤网、下过滤网、锥度板和出料管；所述过滤室位于出料管的正下方；所述过滤室的顶端上固定连通有一个进料嘴，所述进料嘴对准出料管；所述过滤室的腔室内部上端固定连接有一个上过滤网；所述过滤室的腔室内部下端固定连接有一个下过滤网；所述过滤室的腔室内部低端上固定连接有一个锥度板；所述锥度板上固定连通有一个出料管。
作为优选，所述上过滤网和下过滤网均为金属过滤网。
作为优选，所述移动装置的具体结构为：包括凹字座、万向轮、第一腔室、第二腔室、第三腔室、第一滑块、第二滑块、第三滑块、弹簧、缓冲块和凹槽；所述凹字座的下表面设有数个万向轮；所述凹字座的腔室内部左侧设有第一腔室，所述凹字座的腔室内部中端设有第二腔室，所述凹字座的腔室内部右侧设有第三腔室；所述第一腔室、第二腔室和第三腔室的腔室中分别滑动连接有第一滑块、第二滑块和第三滑块；所述第一滑块、第二滑块和第三滑块与第一腔室、第二腔室和第三腔室之间均设有数个弹簧；所述第二滑块的下表面两侧均固定连接有一个缓冲块；所述第二腔室的上表面两侧均设有一个凹槽。
作为优选，所述缓冲块为橡胶座。
作为优选，所述弹簧为碟形弹簧。
作为优选，所述万向轮上均设有防滑装置。
作为优选，所述驱动电机为变频电机。
作为优选，所述皮带为同步带。
本发明的有益效果：本发明具有结构合理简单、生产成本低、安装方便，将本装置放置到打捞船上，能够自主移动到可采区域，相比传统水下采矿设备，该采矿装置不会出现沉陷、打滑和无法行走等问题，具有结构简单、运动灵活性高、地形适应性好等优点，通过移动装置实现移动，移动装置中设置多个腔室，且腔室中设置多个弹簧，有效实现减震，通过气压杆对滑座位置的控制，实现对立板角度的控制，从而实现整个装置角度的控制，驱动电机带动皮带轮转动，从而螺杆转动，主采集管和辅采集管进行采矿抽取，从出料管脱离，采矿后投入到过滤室中，上过滤网和下过滤网，去除多余的水份。
附图说明：
为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明过滤室的结构示意图。
图3为本发明移动装置的结构示意图。
1-底板；2-支板；3-立板；4-侧板；5-滑轨；6-支撑板；7-气压杆；8-滑座；9-连接杆；10-安装平台；11-采集室；12-螺杆；13-收集室；14-通道；15-主采集管；16-辅采集管；17-出料管；18-皮带轮；19-电机座；20-驱动电机；21-皮带；22-过滤室；23-进料嘴；24-上过滤网；25-下过滤网；26-锥度板；27-出料管；28-凹字座；29-万向轮；30-第一腔室；31-第二腔室；32-第三腔室；33-第一滑块；34-第二滑块；35-第三滑块；36-弹簧；37-缓冲块；38-凹槽。
具体实施方式：
如图1所示，本具体实施方式采用以下技术方案：一种水下空间采矿装置，包括底板1、支板2、立板3、侧板4、滑轨5、支撑板6、气压杆7、滑座8、连接杆9、安装平台10、采集室11、螺杆12、收集室13、通道14、主采集管15、辅采集管16、出料管17、皮带轮18、电机座19、驱动电机20、皮带21和移动装置；所述底板1为两个，所述底板1以相互间隔的方式设置；所述底板1的下端均设有移动装置；所述底板1的一端固定连接有一个支板2，所述底板1的另一端上固定连接有一个支撑板6；所述底板1上表面上固定连接有一个滑轨5；所述滑轨5上滑动连接有一个滑座8；所述支板2上通过转轴铰接有一个立板3；所述立板3的外侧面上固定连接有一个侧板4；所述支撑板6的内侧面上固定连接有一个气压杆7；所述气压杆7的输出端与滑座8固定连接在一起；所述侧板4与滑座8之间通过转轴铰接有一个连接杆9；所述立板3之间固定连接有一个安装平台10；所述安装平台10的中心位置上固定连接有一个采集室11；所述采集室11的腔室中活动连接有一个螺杆12；所述采集室11的顶端上固定连通有一个出料管17；所述采集室11的底端上固定连通有两个通道14；所述通道14下端位置上固定连通有一个收集室13；所述收集室13的底端上固定连通有一个主采集管15和两个辅采集管16；所述安装平台10的上表面上固定连接有一个电机座19；所述电机座19上固定连接有一个驱动电机20；所述螺杆12的顶端上轴连接有一个皮带轮18；所述驱动电机20的输出轴通过皮带21与皮带轮18相连接在一起。
如图2所示，还包括过滤室22、进料嘴23、上过滤网24、下过滤网25、锥度板26和出料管27；所述过滤室22位于出料管17的正下方；所述过滤室22的顶端上固定连通有一个进料嘴23，所述进料嘴23对准出料管17；所述过滤室22的腔室内部上端固定连接有一个上过滤网24；所述过滤室22的腔室内部下端固定连接有一个下过滤网25；所述过滤室22的腔室内部低端上固定连接有一个锥度板26；所述锥度板26上固定连通有一个出料管27。
其中，所述上过滤网24和下过滤网25均为金属过滤网。
如图3所示，所述移动装置的具体结构为：包括凹字座28、万向轮29、第一腔室30、第二腔室31、第三腔室32、第一滑块33、第二滑块34、第三滑块35、弹簧36、缓冲块37和凹槽38；所述凹字座28的下表面设有数个万向轮29；所述凹字座28的腔室内部左侧设有第一腔室30，所述凹字座28的腔室内部中端设有第二腔室31，所述凹字座28的腔室内部右侧设有第三腔室32；所述第一腔室30、第二腔室31和第三腔室32的腔室中分别滑动连接有第一滑块33、第二滑块34和第三滑块35；所述第一滑块33、第二滑块34和第三滑块35与第一腔室30、第二腔室31和第三腔室32之间均设有数个弹簧36；所述第二滑块34的下表面两侧均固定连接有一个缓冲块37；所述第二腔室31的上表面两侧均设有一个凹槽38。
其中，所述缓冲块37为橡胶座；所述弹簧36为碟形弹簧；所述万向轮29上均设有防滑装置；所述驱动电机20为变频电机；所述皮带21为同步带。
本发明的使用状态为：本发明具有结构合理简单、生产成本低、安装方便，将本装置放置到打捞船上，能够自主移动到可采区域，相比传统水下采矿设备，该采矿装置不会出现沉陷、打滑和无法行走等问题，具有结构简单、运动灵活性高、地形适应性好等优点，通过移动装置实现移动，移动装置中设置多个腔室，且腔室中设置多个弹簧36，有效实现减震，通过气压杆7对滑座8位置的控制，实现对立板3角度的控制，从而实现整个装置角度的控制，驱动电机20带动皮带轮18转动，从而螺杆12转动，主采集管15和辅采集管16进行采矿抽取，从出料管17脱离，采矿后投入到过滤室22中，上过滤网24和下过滤网25，去除多余的水份。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，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 (2)
1.一种水下空间采矿装置，其特征在于：包括底板（1）、支板（2）、立板（3）、侧板（4）、滑轨（5）、支撑板（6）、气压杆（7）、滑座（8）、连接杆（9）、安装平台（10）、采集室（11）、螺杆（12）、收集室（13）、通道（14）、主采集管（15）、辅采集管（16）、出料管（17）、皮带轮（18）、电机座（19）、驱动电机（20）、皮带（21）和移动装置；所述底板（1）为两个，所述底板（1）以相互间隔的方式设置；所述底板（1）的下端均设有移动装置；所述底板（1）的一端固定连接有一个支板（2），所述底板（1）的另一端上固定连接有一个支撑板（6）；所述底板（1）上表面上固定连接有一个滑轨（5）；所述滑轨（5）上滑动连接有一个滑座（8）；所述支板（2）上通过转轴铰接有一个立板（3）；所述立板（3）的外侧面上固定连接有一个侧板（4）；所述支撑板（6）的内侧面上固定连接有一个气压杆（7）；所述气压杆（7）的输出端与滑座（8）固定连接在一起；所述侧板（4）与滑座（8）之间通过转轴铰接有一个连接杆（9）；所述立板（3）之间固定连接有一个安装平台（10）；所述安装平台（10）的中心位置上固定连接有一个采集室（11）；所述采集室（11）的腔室中活动连接有一个螺杆（12）；所述采集室（11）的顶端上固定连通有一个出料管（17）；所述采集室（11）的底端上固定连通有两个通道（14）；所述通道（14）下端位置上固定连通有一个收集室（13）；所述收集室（13）的底端上固定连通有一个主采集管（15）和两个辅采集管（16）；所述安装平台（10）的上表面上固定连接有一个电机座（19）；所述电机座（19）上固定连接有一个驱动电机（20）；所述螺杆（12）的顶端上轴连接有一个皮带轮（18）；所述驱动电机（20）的输出轴通过皮带（21）与皮带轮（18）相连接在一起；
所述移动装置的具体结构为：包括凹字座（28）、万向轮（29）、第一腔室（30）、第二腔室（31）、第三腔室（32）、第一滑块（33）、第二滑块（34）、第三滑块（35）、弹簧（36）、缓冲块（37）和凹槽（38）；所述凹字座（28）的下表面设有数个万向轮（29）；所述凹字座（28）的腔室内部左侧设有第一腔室（30），所述凹字座（28）的腔室内部中端设有第二腔室（31），所述凹字座（28）的腔室内部右侧设有第三腔室（32）；所述第一腔室（30）、第二腔室（31）和第三腔室（32）的腔室中分别滑动连接有第一滑块（33）、第二滑块（34）和第三滑块（35）；所述第一滑块（33）、第二滑块（34）和第三滑块（35）与第一腔室（30）、第二腔室（31）和第三腔室（32）之间均设有数个弹簧（36）；所述第二滑块（34）的下表面两侧均固定连接有一个缓冲块（37）；所述第二腔室（31）的上表面两侧均设有一个凹槽（38）。
2.根据权利要求1所述的一种水下空间采矿装置，其特征在于：还包括过滤室（22）、进料嘴（23）、上过滤网（24）、下过滤网（25）、锥度板（26）和出料管（27）；所述过滤室（22）位于出料管（17）的正下方；所述过滤室（22）的顶端上固定连通有一个进料嘴（23），所述进料嘴（23）对准出料管（17）；所述过滤室（22）的腔室内部上端固定连接有一个上过滤网（24）；所述过滤室（22）的腔室内部下端固定连接有一个下过滤网（25）；所述过滤室（22）的腔室内部低端上固定连接有一个锥度板（26）；所述锥度板（26）上固定连通有一个出料管（27）。
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