CN109763825B - 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

一种水下空间采矿装置
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,从而带动螺杆转动,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,从而带动螺杆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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