CN208984375U - 一种多金属结核取样器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多金属结核取样器，通过光电复合缆与水面母船相连接，所述多金属结核取样器包括容置机构和采集机构，采集机构与容置机构固定连接并将采集到的多金属结核放置于容置机构中；所述采集机构包括导流装置和输送管，所述输送管一端为吸附多金属结核的吸附端，另一端为通向容置机构内部的出料端，所述导流装置装设于吸附端处。本实用新型的多金属结核取样器具有精准取样、工作效率高和对水底扰动小等优点。

Description

一种多金属结核取样器

技术领域

本实用新型涉及一种水下矿物采集装置，尤其涉及一种多金属结核取样器。

背景技术

多金属结核是由铁、锰氢氧化物壳层包围石质碎片核心的组成的核形石，其内含有锰、铁、镍、钴和铜等几十种元素，多金属结核广泛分布在大洋底部水深1500—6000米的海底表层。由于分布范围广、金属含量多等特点，多金属结核将是未来的一种极为重要的矿产资源。现有的多金属结核取样器多为传统的箱式取样器或抓斗取样器，由于海底土质稀软，这种取样器在取样过程中取得的结核较少，反而所取得的是大量的海底泥土，不仅工作精确率低下，还搅动了海底水质；并且这种取样器一次布放回收时只能进行一次取样，取样效率低下，不利于对多金属结核矿区进行准确的资源评价以及多金属结核的开采评价。

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，提供一种精准取样、工作效率高和对水底扰动小的多金属结核取样器。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种多金属结核取样器，通过光电复合缆与水面母船相连接，所述多金属结核取样器包括容置机构和采集机构，采集机构与容置机构固定连接并将采集到的多金属结核放置于容置机构中；所述采集机构包括导流装置和输送管，所述输送管一端为吸附多金属结核的吸附端，另一端为通向容置机构内部的出料端，所述导流装置装设于吸附端处。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述导流装置包括第一冲水件、第二冲水件和导向板，所述第一冲水件的喷嘴开口指向与输送管轴线相交的地面，第二冲水件的喷嘴开口通向输送管内部，所述导向板一与端输送管的内壁平滑相接，另一端向地面延伸；所述第一冲水件和导向板分别位于输送管轴线的相对两侧。

所述容置机构包括机架、料仓和第一移动装置，所述料仓和第一移动装置均安装于机架中，所述输送管的出料端位于料仓的上方，所述料仓的内部分隔成多个上部开口的格间，所述第一移动装置的驱动端与料仓相连接并能驱动其移动使任一格间的开口对准输送管的出料端。

所述料仓的各壁面以及分隔格间的壁面均为带有网孔的透水层。

所述机架上于料仓的安装位置处设有导轨，所述料仓的底部与导轨配合滑设于机架中。

所述第一移动装置上集成有位移传感器。

所述输送管和机架之间通过油缸固定，所述输送管于与机架相接处至出料端之间设有一段柔性管段。

所述机架上设有第二移动装置和导接头，所述第二移动装置的驱动端与导接头相连接，所述光电复合缆的端部固结于导接头上。

所述容置机构还包括安装于机架中的封闭式的耐压仓，所述耐压仓中设有驱动元器件。

所述多金属结核取样器还包括两组滑板，所述滑板呈两端翘起的板状，两组所述滑板均以其内凹面分别与容置机构和采集机构的底部相连接。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型的多金属结核取样器，包括用于容置多金属结核的容置机构和用于采集多金属结核的采集机构，采集机构包括导流装置和输送管，输送管一端用于吸附多金属结核，另一端通向容置机构内部并将吸附得到的多金属结核放置于容置机构中，导流装置装设于吸附端处，用于对液体导向，从而使液体带动多金属结核向输送管内流动，以提高输送效率，减少采集所用时间。

进一步的，导流装置包括第一冲水件和导向板，第一冲水件的喷嘴开口指向与输送管轴线相交的地面，冲刷多金属结核并使其尽快与水下泥土分离，大大提高了采集工作的精确度；导向板位于第一冲水件的相对侧，改变被第一冲水件扰动的多金属结核运动路径，使其沿着更准确的路线往输送管的内部运动，大幅度减少了吸附所需的能量，并且使多金属结核能够更快速、更准确的进入输送管，提高了工作效率。

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是本实用新型的多金属结核取样器的连接示意图；

图2是本实用新型的多金属结核取样器的结构示意图；

图3是图2中A处的放大示意图；

图4是本实用新型的多金属结核取样器中导流装置的结构示意图。

图例说明：1、光电复合缆；2、水面母船；3、容置机构；31、机架；311、导轨；312、第二移动装置；313、导接头；32、料仓；33、第一移动装置；34、耐压仓；4、采集机构；41、导流装置；411、第一冲水件；412、第二冲水件；413、导向板；42、输送管；421、吸附罩；422、油缸；423、柔性管段；5、滑板。

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，本实施例的多金属结核取样器，通过光电复合缆1与水面母船2相连接，多金属结核取样器包括用于容置多金属结核的容置机构3和用于采集多金属结核的采集机构4，采集机构4与容置机构3固定连接并将多金属结核放置于容置机构3中；采集机构4包括导流装置41和输送管42，输送管42一端为吸附多金属结核的吸附端，另一端为通向容置机构3内部的出料端，导流装置41装设于吸附端处，将带有多金属结核的液体导向输送管42，以提高输送效率，减少采集所用时间。

本实施例中，如图3和图4所示，导流装置41包括第一冲水件411、第二冲水件412和导向板413，第一冲水件411的喷嘴开口指向与输送管42轴线相交的地面，冲刷多金属结核并使其尽快与水下泥土分离，大大提高了采集工作的精确度；第二冲水件412的喷嘴开口通向输送管42内部，使输送管42的管口产生一定的负压，从而使多金属结核更快的向输送管42内部移动；导向板413的一端与输送管42的内壁平滑相接，另一端向地面延伸，且其与第一冲水件411分别位于输送管42轴线的相对两侧，用于改变被第一冲水件411扰动的多金属结核运动路径，使其沿着更准确的路线往输送管42的内部运动，大幅度减少了吸附所需的能量，并且使多金属结核能够更快速、更准确的进入输送管42，提高了工作效率。

本实施例中，输送管42的吸附端外扩为一开口朝向地面的吸附罩421，第一冲水件411的喷嘴穿透吸附罩421并位于吸附罩421的内部，导向板413也位于吸附罩421的内部，即一切对多金属结核扰动和导向的工作均在吸附罩421内进行，减小了对水下泥土的扰动情况，更加环保。

本实施例中，容置机构3包括机架31、料仓32和第一移动装置33，料仓32和第一移动装置33均安装于机架31中，输送管42的出料口位于料仓32的上方，料仓32的内部分隔成多个上部开口的格间，第一移动装置33的驱动端与料仓32相连接并能驱动料仓32移动，以使每个格间的开口均能对准输送管42的出料口，各个格间可以用于分别承接不同批次的多金属结核样本。

本实施例的取样器提高了一次下放后的取样次数和取样区域，省去了用于布放回收的时间，大大提高了取样效率，有利于对赋存于大洋海底如此大面积的多金属结核进行取样研究；并且仅通过第一移动装置33的驱动实现料仓32对不同批次样本的分别储存，结构简单的同时能够实现良好的效果。本实施例的第一移动装置33为液压缸，在其他实施方式中，第一移动装置33也可以为气缸、电动推杆等其他装置，在此不做具体限定。

本实施例中，由于经冲刷后的多金属结核上仍会附带一些杂质，因此料仓32的各壁面以及分隔格间的壁面均为带有网孔的透水层，以便杂质的排出，在各壁面的交界处可以采用硬质框架结构以提高连接强度和抗变形能力。

本实施例中，机架31上于料仓32的安装位置处设有导轨311，料仓32的底部与导轨311配合滑设于机架31上，这种滑动配合更便于第一移动装置33对料仓32的驱动；第一移动装置33上集成有位移传感器，用于通过第一移动装置33的驱动端移动感知料仓32的位置，以便将合适的格间移动至输送管42的出料口下方。

本实施例中，机架31上设有第二移动装置312和导接头313，第二移动装置312的驱动端与导接头313相连接，光电复合缆1的端部固结于导接头313上，可以通过第二移动装置312的驱动端驱动导接头313变换位置来调整光电复合缆1的固接点，以调整本实施例的取样器在水下时的被拖曳状态。本实施例的第二移动装置312为液压缸，在其他实施方式中，第二移动装置312也可以为气缸、电动推杆等其他装置，在此不做具体限定。

本实施例中，输送管42和机架31之间通过油缸422固定，输送管42于与机架31相接处至出料端之间设有一段柔性管段423，当油缸422的驱动端进行运动时，能够驱动输送管42改变吸附角度或吸附距离，以对不同地形情况的多金属结核进行吸附。

本实施例中，容置机构3还包括安装于机架31中的封闭式的耐压仓34，耐压仓34中设有水下电机及油泵、液压阀箱、水下控制电子舱和分线箱等用于驱动和控制第一移动装置33和第二移动装置312等装置的驱动元器件，耐压仓34为各驱动元器件提供高强度，高耐压的工作环境，保证各驱动元器件的正常运行。

本实施例中，多金属结核取样器还包括两块滑板5，滑板5呈两端翘起的板状，两块滑板5均以其内凹面分别与容置机构3和采集机构4的底部相连接。板状的滑板5有效降低了容置机构3和采集机构4在水底淤泥上的沉降情况，使取样器能在崎岖的水下地面平稳行走；并且在前行或后退过程中遇到上坡或凸起的石块时，两端翘起的结构能避免取样器被卡住。

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 (10)

1.一种多金属结核取样器，通过光电复合缆(1)与水面母船(2)相连接，其特征在于：所述多金属结核取样器包括容置机构(3)和采集机构(4)，采集机构(4)与容置机构(3)固定连接并将采集到的多金属结核放置于容置机构(3)中；所述采集机构(4)包括导流装置(41)和输送管(42)，所述输送管(42)一端为吸附多金属结核的吸附端，另一端为通向容置机构(3)内部的出料端，所述导流装置(41)装设于吸附端处。

2.根据权利要求1所述的多金属结核取样器，其特征在于：所述导流装置(41)包括第一冲水件(411)、第二冲水件(412)和导向板(413)，所述第一冲水件(411)的喷嘴开口指向与输送管(42)轴线相交的地面，第二冲水件(412)的喷嘴开口通向输送管(42)内部，所述导向板(413)一端与输送管(42)的内壁平滑相接，另一端向地面延伸；所述第一冲水件(411)和导向板(413)分别位于输送管(42)轴线的相对两侧。

3.根据权利要求1所述的多金属结核取样器，其特征在于：所述容置机构(3)包括机架(31)、料仓(32)和第一移动装置(33)，所述料仓(32)和第一移动装置(33)均安装于机架(31)中，所述输送管(42)的出料端位于料仓(32)的上方，所述料仓(32)的内部分隔成多个上部开口的格间，所述第一移动装置(33)的驱动端与料仓(32)相连接并能驱动其移动使任一格间的开口对准输送管(42)的出料端。

4.根据权利要求3所述的多金属结核取样器，其特征在于：所述料仓(32)的各壁面以及分隔格间的壁面均为带有网孔的透水层。

5.根据权利要求3所述的多金属结核取样器，其特征在于：所述机架(31)上于料仓(32)的安装位置处设有导轨(311)，所述料仓(32)的底部与导轨(311)配合滑设于机架(31)中。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的多金属结核取样器，其特征在于：所述第一移动装置(33)上集成有位移传感器。

7.根据权利要求3所述的多金属结核取样器，其特征在于：所述输送管(42)和机架(31)之间通过油缸(422)固定，所述输送管(42)于与机架(31)相接处至出料端之间设有一段柔性管段(423)。

8.根据权利要求3所述的多金属结核取样器，其特征在于：所述机架(31)上设有第二移动装置(312)和导接头(313)，所述第二移动装置(312)的驱动端与导接头(313)相连接，所述光电复合缆(1)的端部固结于导接头(313)上。

9.根据权利要求3所述的多金属结核取样器，其特征在于：所述容置机构(3)还包括安装于机架(31)中的封闭式的耐压仓(34)，所述耐压仓(34)中设有驱动元器件。

10.根据权利要求1所述的多金属结核取样器，其特征在于：所述多金属结核取样器还包括两组滑板(5)，所述滑板(5)呈两端翘起的板状，两组所述滑板(5)均以其内凹面分别与容置机构(3)和采集机构(4)的底部相连接。