CN208416541U - 一种水下采矿系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种水下采矿系统，包括水面支持船舶和采矿装置，还包括集矿装置，所述集矿装置包括用于容置采矿装置所采集的矿物的提升仓，所述提升仓的外侧装设有磁流体推进器，所述磁流体推进器能带动提升仓运动至水面支持船舶处卸载矿物，本实用新型的水下采矿系统具有能耗低、无堵塞风险、噪音小和安全系数高等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种水下采矿设备，尤其涉及一种水下采矿系统。
背景技术
在海洋采矿领域中，水下输送系统是连接海底集矿系统与水面支持船舶的中间环节，是将矿物质从海底输送到海面的通道。目前水下输送系统一般采用长直立管作为输送管道，并在水面支持船舶上采用机械泵作为动力源，将矿物质从海底输送到海面，这种传统的水下输送系统不仅受海底环境以及天气的影响较大，还会因为采用机械泵具有噪声危害大，容易堵塞，维护成本较高，耗费大量能量等缺陷，而且一旦产生堵塞，机械泵将处于超负荷运行状态，水面支持船舶将会面临极大的危险。
实用新型内容
本实用新型所要解决的问题是，针对现有技术存在的问题，提供一种能耗低、无堵塞风险、噪音小和安全系数高的水下采矿系统。
为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：
一种水下采矿系统，包括水面支持船舶和采矿装置，还包括集矿装置，所述集矿装置包括用于容置采矿装置所采集的矿物的提升仓，所述提升仓的外侧装设有磁流体推进器，所述磁流体推进器能带动提升仓运动至水面支持船舶处卸载矿物。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述磁流体推进器包括外电极板、内电极板和不少于一组的线圈，所述线圈装设于外电极板和内电极板之间，三者围设成能让海水通过的孔，所述外电极板和内电极板通电后使二者之间的海水导电，所述线圈通电后产生位于外电极板和内电极板之间的磁场，所述导电海水在磁场内受洛伦兹力从孔射出。
所述外电极板和内电极板均为圆筒形，外电极板的直径大于内电极板的直径，二者同轴布置，所述内电极板套设在提升仓的外侧。
所述线圈为多组，多组线圈绕外电极板的轴线周向均匀布设。
所述磁流体推进器还包括板状的线圈罩，所述线圈罩罩设于线圈外，所述线圈罩的相对的两侧边分别与所述外电极板和内电极板固定连接。
所述提升仓的端部设有方向舵，所述方向舵能在提升仓运动时进行导向。
所述集矿装置还包括支撑平台，所述支撑平台上设有用于容置提升仓的容置槽，且所述提升仓能从容置槽内脱离。
所述集矿装置还包括履带，所述履带固定连接于支撑平台的两侧，带动支撑平台移动。
所述提升仓为多个，每个提升仓均能脱离支撑平台并移动至水面支持船舶卸载矿物。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
本实用新型的水下采矿系统，采用集矿装置收集采矿装置所采集的矿物，而不是采用长直立管作为输送矿物的直接输送方式，避免了海底环境以及天气对系统整体产生影响，并且也无需机械泵作为输送的动力源，因此噪声小，且不会有堵塞的风险，还避免了传统水下采矿系统因容易堵塞而产生的巨大的安全隐患；集矿装置的提升仓外侧装设有磁流体推进器，磁流体推进器能带动提升仓运动至水面支持船舶处卸载矿物，这种磁力运输方式的能耗小，无污染，并且对水底的扰动范围小。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型的水下采矿系统的结构示意图；
图2是本实用新型的水下采矿系统中提升仓的结构示意图；
图3是本实用新型的水下采矿系统中磁流体推进器的结构示意图；
图4是本实用新型的水下采矿系统中磁流体推进器的立体结构示意图。
图例说明：1、水面支持船舶；2、采矿装置；3、集矿装置；31、提升仓；311、磁流体推进器；3111、外电极板；3112、内电极板；3113、线圈；3114、孔；3115、线圈罩；312、方向舵；32、支撑平台；33、履带。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本文实用新型做更全面、细致地描述，但本实用新型的保护范围并不限于以下具体实施例。
实施例：
如图1和图2所示，本实施例的水下采矿系统，包括水面支持船舶1和采矿装置2，还包括集矿装置3，集矿装置3包括用于容置采矿装置2所采集的矿物的提升仓31，提升仓31外侧装设有磁流体推进器311，当提升仓31装满矿物后，磁流体推进器311能带动提升仓31运动至水面支持船舶1处卸载矿物，这种间接输送矿物的方式，避免了使用长直立管输送需要受到的海底环境以及天气的影响，并且采用磁力代替机械泵作为输送的动力源，具有能耗小、无污染、噪声小和无堵塞风险等优点，还避免了传统水下采矿系统因容易堵塞而产生的巨大的安全隐患。
本实施例中，提升仓31在未装矿物时内部充满海水，使自身不会受到浮力而上浮，当矿物进入提升仓31时，海水逐渐排出直至矿物充满提升仓31，不仅减小了自重，还能够冲洗矿物上的淤泥。
本实施例中，如图3和图4所示，磁流体推进器311包括外电极板3111、内电极板3112 和多组线圈3113，外电极板3111和内电极板3112均为圆筒形，外电极板3111的直径大于内电极板3112，二者同轴布置，内电极板3112套设在提升仓31的外侧；线圈3113装设于外电极板3111和内电极板3112之间，且多组线圈3113绕外电极板3111的轴线周向均匀布设，将外电极板3111和内电极板3112之间的环形区域围设成能让海水通过的孔3114；外电极板3111和内电极板3112通电后使二者之间的海水导电，线圈3113通电后产生位于外电极板3111 和内电极板3112之间的环形磁场，外电极板3111和内电极板3112之间的电流方向与线圈 3113通电后产生的磁场方向均与孔3114的通向相垂直，且从提升仓31的顶端俯视，电流方向顺时针旋转90°为磁场方向。
磁流体推进器311通电后，外电极板3111和内电极板3112之间的海水通电，并且在线圈3113产生的磁场下受洛伦兹力作用快速从孔3114中通过，即利用磁力使海水向后射出，从而将提升仓31向前推进。
本实施例中，磁流体推进器311还包括板状的线圈罩3115，线圈罩3115罩设于线圈3113 外，线圈罩3115的相对的两侧边分别与外电极板3111和内电极板3112固定连接，线圈罩3115 不仅保护了线圈3113，还起到了固定支撑外电极板3111和内电极板3112的作用。
本实施例中，提升仓31尾端设有方向舵312，方向舵312能在提升仓31运动时进行导向，避免提升仓31的推进方向偏移。
本实施例中，集矿装置3还包括支撑平台32和履带33，支撑平台32上设有用于容纳提升仓31的容置槽，且提升仓31能从容置槽内脱离，履带33固定连接于支撑平台32的两侧，带动支撑平台32移动，使采矿系统实现大范围、全方位和高效率的采集，并且支撑平台32可以跟随采矿装置2运动，缩小了集矿装置3和采矿装置2之间的距离，方便矿物的容置。
本实施例中，提升仓31为多个，每个提升仓31在装载满矿物后均能脱离支撑平台32并移动至水面支持船舶1卸载矿物，多个提升仓31轮番进行矿物的输送，大大提高了矿物输送的效率。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种水下采矿系统，包括水面支持船舶(1)和采矿装置(2)，其特征在于：还包括集矿装置(3)，所述集矿装置(3)包括用于容置采矿装置(2)所采集的矿物的提升仓(31)，所述提升仓(31)的外侧装设有磁流体推进器(311)，所述磁流体推进器(311)能带动提升仓(31)运动至水面支持船舶(1)处卸载矿物。
2.根据权利要求1所述的水下采矿系统，其特征在于：所述磁流体推进器(311)包括外电极板(3111)、内电极板(3112)和不少于一组的线圈(3113)，所述线圈(3113)装设于外电极板(3111)和内电极板(3112)之间，三者围设成能让海水通过的孔(3114)，所述外电极板(3111)和内电极板(3112)通电后使二者之间的海水导电，所述线圈(3113)通电后产生位于外电极板(3111)和内电极板(3112)之间的磁场，所述导电海水在磁场内受洛伦兹力从孔(3114)射出。
3.根据权利要求2所述的水下采矿系统，其特征在于：所述外电极板(3111)和内电极板(3112)均为圆筒形，外电极板(3111)的直径大于内电极板(3112)的直径，二者同轴布置，所述内电极板(3112)套设在提升仓(31)的外侧。
4.根据权利要求3所述的水下采矿系统，其特征在于：所述线圈(3113)为多组，多组线圈(3113)绕外电极板(3111)的轴线周向均匀布设。
5.根据权利要求4所述的水下采矿系统，其特征在于：所述磁流体推进器(311)还包括板状的线圈罩(3115)，所述线圈罩(3115)罩设于线圈(3113)外，所述线圈罩(3115)的相对的两侧边分别与所述外电极板(3111)和内电极板(3112)固定连接。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的水下采矿系统，其特征在于：所述提升仓(31)的端部设有方向舵(312)，所述方向舵(312)能在提升仓(31)运动时进行导向。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的水下采矿系统，其特征在于：所述集矿装置(3)还包括支撑平台(32)，所述支撑平台(32)上设有用于容置提升仓(31)的容置槽，且所述提升仓(31)能从容置槽内脱离。
8.根据权利要求7所述的水下采矿系统，其特征在于：所述集矿装置(3)还包括履带(33)，所述履带(33)固定连接于支撑平台(32)的两侧，带动支撑平台(32)移动。
9.根据权利要求7所述的水下采矿系统，其特征在于：所述提升仓(31)为多个，每个提升仓(31)均能脱离支撑平台(32)并移动至水面支持船舶(1)卸载矿物。
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Cited By (1)
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2018
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