CN209308682U - 多功能采矿选矿一体平台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供多功能采矿选矿一体平台,挖掘架一端设置于主甲板上，挖掘架的另一端设置斗轮挖掘器；挖掘斗的末端为斗齿；斗齿的末端固定连接齿尖；齿尖的外侧设置齿翼；在相邻两个斗齿之间，还设置辅齿，所述辅齿焊接于挖掘斗的末端，所述辅齿的齿面上开设凹槽；所述磁选机设置于主甲板上，所述磁选机的筛选末端与输送管道连接，将废料输送至输送管道内，所述输送管道末端位于海下。具有采矿、选矿及排矿功能集中于一个综合平台，成为高效、环保、绿色的海上矿产资源综合采掘、加工工厂。新型的斗轮挖掘器的设置解决了铁板沙矿层的采掘问题。挖掘架具有缓冲剂受力补偿能力，解决现有挖掘架易损坏、折断的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于海下采矿技术领域，尤其涉及多功能采矿选矿一体平台。
背景技术
长期以来，人类一直在探寻高效、环保的海洋矿产资源开发技术及装备。以前国内海砂矿的采掘方式，通常基本是采用高压冲水加射流泵的采矿方式，采矿能耗大，采用高压冲水加射流泵的采用矿方式碰到铁板沙矿层无法进行正常采掘，具有很大的局限性。由于海上风浪涌的作用，作业船舶定位桩的受力很大，很容易发生折断事故。采矿、选矿等分散在不同的作业船舶上，导致采选矿的成本高、能耗大、效率低，落后的作业模式使得研发采选一体作业装备显得既必要又代表了未来海洋矿产开发的发展方向。
发明内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种多功能采矿选矿一体平台。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。
本实用新型采用如下技术方案：
在一些可选的实施例中，多功能采矿选矿一体平台，包括船身、挖掘架、斗轮挖掘器及磁选机；所述船身设有主甲板、居住甲板、驾驶甲板及罗经甲板，居住甲板位于主甲板上方，驾驶甲板设置于居住甲板的上方，所述罗经甲板设置在所述驾驶甲板上方；
挖掘架一端设置于主甲板上，所述挖掘架的另一端设置斗轮挖掘器；
所述斗轮挖掘器包括挖掘斗，所述挖掘斗的末端为斗齿；所述斗齿的末端固定连接齿尖；所述齿尖呈锥形，所述齿尖的外侧设置齿翼；在相邻两个斗齿之间，还设置辅齿，所述辅齿焊接于挖掘斗的末端，所述辅齿的齿面上开设凹槽；
所述磁选机设置于主甲板上，所述磁选机的筛选末端与输送管道连接，将废料输送至输送管道内，所述输送管道末端位于海下。
其中，挖掘架包括第一臂架、第二臂架及缓冲组件，所述第一臂架与所述第二臂架通过所述缓冲组件连接，且所述第一臂架与所述第二臂架位于同一条直线上。
其中，所述缓冲组件包括，补偿板、轴构件、主螺栓及底板；所述主螺栓依次穿过补偿板、轴构件及底板，与补偿板、轴构件及底板活动连接；所述轴构件设置于第一臂架内，所述补偿板的两端分别与第一臂架及第二臂架固定连接，所述底板的两端分别与第一臂架及第二臂架固定连接；所述补偿板与所述第一臂架的贴合处设置转动层，当所述补偿板挤压所述转动层时，所述第一臂架与所述第二臂架形成转角偏差。
其中，所述挖掘斗为9个。
其中，每个挖掘斗上至少设置3个斗齿，相邻的斗齿与辅齿的间隙不大于 500mm。
其中，所述辅齿的长度为斗齿的长度的2/3。
其中，所述磁选机为CT1545型永磁筒式磁选。
本实用新型所带来的有益效果：具有采矿、选矿及排矿功能集中于一个综合平台，成为高效、环保、绿色的海上矿产资源综合采掘、加工工厂。新型的斗轮挖掘器的设置解决了铁板沙矿层的采掘问题。挖掘架具有缓冲剂受力补偿能力，解决现有挖掘架易损坏、折断的问题。相对于传统高压冲水加射流泵的采矿方式，节能1.3倍。实现近海采选一体化海洋矿产开采平台关键技术的突破，完成该平台的技术研发及产业化。
为了上述以及相关的目的，一个或多个实施例包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明某些示例性方面，并且其指示的仅仅是各个实施例的原则可以利用的各种方式中的一些方式。其它的益处和新颖性特征将随着下面的详细说明结合附图考虑而变得明显，所公开的实施例是要包括所有这些方面以及它们的等同。
附图说明
图1为本实用新型多功能采矿选矿一体平台的结构示意图；
图2为本实用新型挖掘斗的结构示意图；
图3为本实用新型齿尖的结构示意图；
图4为本实用新型第一臂架与第二臂架的结构示意图；
图5为本实用新型挖掘架结构示意图。
具体实施方式
以下描述和附图充分地示出本实用新型的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本实用新型的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。
在一些说明性的实施例中，我国《海洋工程装备制造业中长期发展规划》、《中国制造2025》和《高技术船舶科研计划指南》等国家指导性文件中都已将海洋工程装备制造业纳入高端装备制造领域，并作为战略性新兴产业的重要组成部分，对我国自主开发海洋工程装备、保障海洋资源、带动相关产业的发展以及推动产业结构调整和升级都具有重要的战略意义。本实用新型多功能采矿选矿一体平台主要应用于近海矿产资源丰富的海域，适用于水深500m以下，挖掘量和采矿处理量为2000-5000t/h，尾矿排放距离500m以上的海域。
多功能采矿选矿一体平台，如图1-5所示，包括船身1、挖掘架、斗轮挖掘器3及磁选机4。船身1主要采用普通A级和B级船用钢。船神的肋板、龙骨、强框架等结构采用焊接T型钢，普通横梁、纵骨及舱壁扶强材采用角钢型材，支柱采用圆钢管和方钢管型材。
船身1设置有主甲板101、居住甲板102、驾驶甲板103及罗经甲板104，居住甲板102位于主甲板101上方，驾驶甲板103设置于居住甲板102的上方，所述罗经甲板104设置在所述驾驶甲板102上方。
挖掘架一端设置在主甲板101上，与主甲板101固定连接，固定连接的方式为现有固定连接方式即可，如螺栓、焊接等多种方式。另一端设置斗轮挖掘器3。与斗轮挖掘器3固定连接。斗轮挖掘器3挖掘的矿采，通过挖掘架上的传送装置传送至主甲板101上。并进入位于主甲板101上的磁选机4内，经过磁选机4的筛选，将所需矿石存储。废料通过连接在磁选机4的筛选末端的输送管道11排放与海内。输送管道11的末端位于海下，优选的输送管道11的末端位于至少海下300m深。磁选机4为CT1545型永磁筒式磁选。
斗轮挖掘器3包括挖掘斗5，挖掘斗5优选为9个，均匀分布。挖掘斗5的末端为斗齿6，每个挖掘斗5上至少设置3个斗齿6，优选的斗齿6为5个。为了挖掘铁板沙，现有挖掘设备挖掘效率低下，本实用新型中对斗齿6进行改进，斗齿6的末端固定连接齿尖7，齿尖7呈锥形，便于切入铁板沙内，所述齿尖7 的外侧设置齿翼8，使得向下切铁板沙内时，齿翼8对铁板沙整体进行切割，形成若干相互独立的小块。在相邻两个斗齿6之间，还设置辅齿9，相邻的斗齿6 与辅齿9的间隙不大于500mm。辅齿9应该短于斗齿6，优选的辅齿9的长度为斗齿6的长度的2/3。所述辅齿9焊接于挖掘斗5的末端，所述辅齿9的齿面上开设凹槽10，用于将相邻斗齿6的缝隙内由于切割铁板沙而凸起的板沙挖掘起，避免挖掘后将相邻斗齿6切的缝隙内的铁板沙向两侧滑动将挖出的空隙填充。
为了保证挖掘架的安全，在承受大风浪时，不易折断，挖掘架包括第一臂架202第二臂架203及缓冲组件201，所述第一臂架202与所述第二臂架203通过所述缓冲组件201连接，且所述第一臂架202与所述第二臂架203位于同一条直线上。所述缓冲组件201包括，补偿板211、轴构件212、主螺栓213及底板214；所述主螺栓213依次穿过补偿板211、轴构件212及底板214，与补偿板211、轴构件212及底板214活动连接；所述轴构件212设置于第一臂架202 内，所述补偿板211的两端分别与第一臂架202及第二臂架203固定连接，所述底板214的两端分别与第一臂架202及第二臂架203固定连接；所述补偿板 211与所述第一臂架202的贴合处设置转动层215，当所述补偿板211挤压所述转动层215时，所述第一臂架202与所述第二臂架203形成转角偏差。所形成的转角偏差为竖向转角α。容许转角偏差，竖向转角α≤0.005rad。
本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。
Claims (7)
1.多功能采矿选矿一体平台,其特征在于，包括船身、挖掘架、斗轮挖掘器及磁选机；所述船身设有主甲板、居住甲板、驾驶甲板及罗经甲板，居住甲板位于主甲板上方，驾驶甲板设置于居住甲板的上方，所述罗经甲板设置在所述驾驶甲板上方；
挖掘架一端设置于主甲板上，所述挖掘架的另一端设置斗轮挖掘器；
所述斗轮挖掘器包括挖掘斗，所述挖掘斗的末端为斗齿；所述斗齿的末端固定连接齿尖；所述齿尖呈锥形，所述齿尖的外侧设置齿翼；在相邻两个斗齿之间，还设置辅齿，所述辅齿焊接于挖掘斗的末端，所述辅齿的齿面上开设凹槽；
所述磁选机设置于主甲板上，所述磁选机的筛选末端与输送管道连接，将废料输送至输送管道内，所述输送管道末端位于海下。
2.根据权利要求1所述的多功能采矿选矿一体平台，其特征在于，挖掘架包括第一臂架、第二臂架及缓冲组件，所述第一臂架与所述第二臂架通过所述缓冲组件连接，且所述第一臂架与所述第二臂架位于同一条直线上。
3.根据权利要求2所述的多功能采矿选矿一体平台，其特征在于，所述缓冲组件包括，补偿板、轴构件、主螺栓及底板；所述主螺栓依次穿过补偿板、轴构件及底板，与补偿板、轴构件及底板活动连接；所述轴构件设置于第一臂架内，所述补偿板的两端分别与第一臂架及第二臂架固定连接，所述底板的两端分别与第一臂架及第二臂架固定连接；所述补偿板与所述第一臂架的贴合处设置转动层，当所述补偿板挤压所述转动层时，所述第一臂架与所述第二臂架形成转角偏差。
4.根据权利要求3所述的多功能采矿选矿一体平台，其特征在于，所述挖掘斗为9个。
5.根据权利要求4所述的多功能采矿选矿一体平台，其特征在于，每个挖掘斗上至少设置3个斗齿，相邻的斗齿与辅齿的间隙不大于500mm。
6.根据权利要求5所述的多功能采矿选矿一体平台，其特征在于，所述辅齿的长度为斗齿的长度的2/3。
7.根据权利要求6所述的多功能采矿选矿一体平台，其特征在于，所述磁选机为CT1545型永磁筒式磁选。
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2018
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| CN109403980B (zh) * | 2018-08-08 | 2023-11-14 | 江苏省船舶设计研究所有限公司 | 多功能采矿选矿一体平台 |
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