CN221220468U - 一种深海矿产采集头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种深海矿产采集头，包括深海采矿车结构、左俯仰摆臂、右俯仰摇臂、第一固定支架、第二固定支架、伸缩液压缸、电机旋转轴、旋转驱动电机、左螺旋滚筒、右螺旋滚筒、底座、截齿、上加强横梁、下加强横梁、碎屑阻挡支架和抽吸管道；该集矿头在破碎岩石的过程中，掉落的碎屑正好可以落入到碎屑阻挡支架与左螺旋滚筒和右螺旋滚筒约束的空间内，减小了碎屑的外泄，减小了集矿过程中环境的污染；同时，抽吸管道深入到左右螺旋滚筒内部，可以实现对碎屑颗粒的近距离收集，提高了集矿的效率。

Description

一种深海矿产采集头

技术领域

本实用新型属于海底矿产资源开采技术领域，具体为一种深海矿产采集头。

背景技术

深海多金属硫化物矿富含金、银、铜铅等金属元素，主要分布于海洋中脊和海底活动多发处。矿床由火山口热液喷出与冷水结合而成，其赋存状态为海底崎岖不平的烟囱状石块，在海底的形成厚度可达数米甚至十几米，具有较大的开采前景。海底采矿装备工作在几千米的海水环境，条件非常恶劣、采矿难度高、投资巨大，因此需要提出切实可行且经济高效的开采方案。同时，在海洋采矿过程中还要尽量减小采矿活动对海洋环境造成的影响。

深海矿产开发所产生的环境影响是目前制约深海采矿的重要问题之一。以多金属结核、富钴结壳和多金属硫化物三种具有代表性的深海固体矿产资源开发全过程的环境影响和生态响应如下：（1）不同深海固体矿产资源的分布规律、深度以及生物特征等赋存环境存在较大差异，因采矿活动带来的赋存环境改变、对环境的影响以及采矿潜在影响区域、影响时长和恢复潜力也有所不同。（2）多金属结核开采的环境影响着重考虑了沉积物羽流的影响，结壳开采活动从沉积物扰动、外壳去除以及栖息地改变三个方面考虑环境影响，多金属硫化物开采的环境影响还要增加对有毒物质的释放以及栖息地移除两个方面的考虑。（3）深海采矿对底栖生物种群的数量和物种组成皆会造成不同程度的影响。

因此，需要提出一种深海矿产采集头，以解决深海多金属硫化物开采过程中存在的上述问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种深海矿产采集头，能够解决现有技术中无法做到既高效采集海底高经济价值矿产资源，又不污染海洋环境的问题。

为解决上述问题，本实用新型提供的技术方案如下：

本实用新型实施例提供一种深海矿产采集头，包括深海采矿车结构1，所述深海采矿车结构1通过其两端的固定结构2连接有左俯仰摆臂3和右俯仰摇臂4，所述左俯仰摆臂3和所述右俯仰摇臂4之间通过第一固定支架5和第二固定支架6连接，所述深海采矿车结构1还通过伸缩液压缸7与所述第二固定支架6连接；

所述左俯仰摆臂3和所述右俯仰摇臂4的端部圆孔通过滚动轴承17连接有电机旋转轴9，所述电机旋转轴9一端连接有旋转驱动电机20，所述电机旋转轴9焊接固定有左螺旋滚筒10和右螺旋滚筒11，所述左螺旋滚筒10和所述右螺旋滚筒11均设置有多个底座15，每个底座15上焊接一个截齿16；所述左螺旋滚筒10和所述右螺旋滚筒11的螺旋滚筒上均设置有上加强横梁和下加强横梁；

所述电机旋转轴9上连接有碎屑阻挡支架12，所述碎屑阻挡支架12一端通过螺丝固定于第一固定支架5上；所述碎屑阻挡支架12还固定连接有抽吸管道8。

根据本实用新型一可选实施例，所述深海采矿车结构1上设置有第一吊耳21，所述第二固定支架6上设置有第二吊耳22，所述第一吊耳21与所述第二吊耳22之间连接有所述伸缩液压缸7，通过所述伸缩液压缸7的伸缩，实现集矿头的俯仰角度调节。

根据本实用新型一可选实施例，所述抽吸管道8为多分支管路结构，以实现对左螺旋滚筒10和右螺旋滚筒11内不同掉落位置的碎屑的收集；所述抽吸管道8插入到所述左螺旋滚筒10和所述右螺旋滚筒11内部。

根据本实用新型一可选实施例，所述旋转驱动电机20通过螺丝固定在所述右俯仰摇臂4上。

有益效果：本实用新型实施例提供了一种深海矿产采集头，包括深海采矿车结构，深海采矿车结构通过其两端的固定结构连接有左俯仰摆臂和右俯仰摇臂，左俯仰摆臂和右俯仰摇臂之间通过第一固定支架和第二固定支架连接，深海采矿车结构还通过伸缩液压缸与第二固定支架连接；左俯仰摆臂和右俯仰摇臂的端部圆孔通过滚动轴承连接有电机旋转轴，电机旋转轴一端连接有旋转驱动电机，电机旋转轴焊接固定有左螺旋滚筒和右螺旋滚筒，左螺旋滚筒和右螺旋滚筒均设置有多个底座，每个底座上焊接一个截齿；左螺旋滚筒和右螺旋滚筒的螺旋滚筒上均设置有上加强横梁和下加强横梁；电机旋转轴上连接有碎屑阻挡支架，碎屑阻挡支架通过螺丝固定于第一固定支架上；碎屑阻挡支架还固定连接有抽吸管道。该集矿头在破碎岩石的过程中，掉落的碎屑正好可以落入到碎屑阻挡支架与左右螺旋滚筒约束的空间内，减小了碎屑的外泄，减小了集矿过程中环境的污染；同时，抽吸管道深入到左右螺旋滚筒内部，可以实现对碎屑颗粒的近距离收集，提高了集矿的效率。

附图说明

为了更清楚地说明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介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是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为本申请实施例提供的一种深海矿产采集头的正面结构示意图。

图2为本申请实施例提供的一种深海矿产采集头的背面结构示意图。

图3为本申请实施例提供的一种深海矿产采集头的深海采矿车结构示意图。

图4为本申请实施例提供的一种深海矿产采集头的左俯仰摆臂结构示意图。

图5为本申请实施例提供的一种深海矿产采集头的抽吸管道结构示意图。

图6为本申请实施例提供的一种深海矿产采集头的电机旋转轴示意图。

图7为本申请实施例提供的一种深海矿产采集头的伸缩液压缸示意图。

图8为本申请实施例提供的一种深海矿产采集头的第二固定支架示意图。

图9为本申请实施例提供的一种深海矿产采集头的强横梁示意图。

图10为本申请实施例提供的一种深海矿产采集头的管道固定板示意图。

图11为本申请实施例提供的一种深海矿产采集头的吊环示意图。

图12为本申请实施例提供的一种深海矿产采集头的抱箍示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1和图2所示，本实用新型实施例提供一种深海矿产采集头。如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8所示，该深海矿产采集头包括深海采矿车结构1，深海采矿车结构1通过其两端的固定结构2连接有左俯仰摆臂3和右俯仰摇臂4，左俯仰摆臂3和右俯仰摇臂4之间通过第一固定支架5和第二固定支架6连接，深海采矿车结构1还通过伸缩液压缸7与第二固定支架6连接。本实施例中深海采矿车结构1仅是深海采矿车部分结构，深海采矿车其余的结构为常规技术手段。

左俯仰摆臂3和右俯仰摇臂4的端部圆孔通过滚动轴承17连接有电机旋转轴9。电机旋转轴9一端连接有旋转驱动电机20，旋转驱动电机20通过螺丝固定在右俯仰摇臂4上。电机旋转轴9焊接固定有左螺旋滚筒10和右螺旋滚筒11，左螺旋滚筒10和右螺旋滚筒11均设置有多个底座15，每个底座15上焊接一个截齿16。左螺旋滚筒10和右螺旋滚筒11的螺旋滚筒上均设置有上加强横梁和下加强横梁。例如右螺旋滚筒11上均设置有上加强横梁13和下加强横梁14。

电机旋转轴9上连接有碎屑阻挡支架12，碎屑阻挡支架12通过螺丝固定于第一固定支架5上；碎屑阻挡支架12还固定连接有抽吸管道8。

如图3、图7和图8所示，深海采矿车结构1上设置有第一吊耳21，第二固定支架6上设置有第二吊耳22，第一吊耳21与第二吊耳22之间连接有伸缩液压缸7，通过伸缩液压缸7的伸缩，实现集矿头的俯仰角度调节。伸缩液压缸7两端优选通过吊耳与第一吊耳21与第二吊耳22连接。

如图5所示，抽吸管道8为多分支管路结构，以实现对左螺旋滚筒10和右螺旋滚筒11内不同掉落位置的碎屑的收集；抽吸管道8插入到左螺旋滚筒10和右螺旋滚筒11内部。图9为上加强横梁13的结构，上加强横梁13与下加强横梁14的结构相同或类似。如图10所示，管道固定板23起到固定抽吸管道8的作用。如图11所示，吊环18将抽吸管道8与碎屑阻挡支架12连接在一起。如图12所示，抱箍19起到固定轴上部件的作用，如抱箍19固定电机旋转轴9上部件。

以上，一种深海矿产采集头主要是为了解决高效、低扰动集矿的问题。该深海矿产采集头为滚筒式集矿头，左螺旋滚筒10和右螺旋滚筒11的螺旋滚筒有一定间距，以备碎屑阻挡支架12和抽吸管道8穿过。截齿16和底座15焊接连接，截齿16、底座15与螺旋滚筒焊接固定。其中，螺旋滚筒依据截齿的布置形式，采用螺旋漏空的形式，为了保证螺旋滚动的截割时候的结构强度，使用上加强横梁和下加强横梁增加结构强度。螺旋滚筒与电机旋转轴9焊接固定。旋转驱动电机20与右俯仰摇臂4通过螺丝固定。右俯仰摇臂4的一端与深海采矿车结构1上装配的固定结构同轴配合。左俯仰摆臂3同样与深海采矿车结构1上装配的固定结构同轴配合。左俯仰摆臂3和右俯仰摇臂4通过第一固定支架5和第二固定支架6 固定连接。连接时候，通过两侧螺丝孔实现连接。碎屑阻挡支架12与电机旋转轴9同轴配合，并通过滚动轴承连接于电机旋转轴9上。同时该碎屑阻挡支架12的另一端，通过螺丝固定于第一固定支架5上，以实现碎屑阻挡支架12和螺旋滚筒可以同步得到俯仰角度的调节，并在角度调节过程中，可借助角度传感器，实时的监测俯仰角。抽吸管道8采用多分支管路结构，以实现对左右螺旋滚筒内不同掉落位置的碎屑的收集。同时，抽吸管道8插入到左、右螺旋滚筒内部，抽吸管道8与碎屑阻挡支架12通过连接结构，连接在一起。

该深海矿产采集头的创新性体现在：该集矿头在破碎岩石的过程中，掉落的碎屑正好可以落入到碎屑阻挡支架与左右螺旋滚筒约束的空间内，减小了碎屑的外泄，减小了集矿过程中环境的污染。同时，抽吸管道深入到左右螺旋滚筒内部，可以实现对碎屑颗粒的近距离收集，提高了集矿的效率。

综上，虽然本实用新型已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本实用新型，本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本实用新型的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (4)

1.一种深海矿产采集头，其特征在于，包括深海采矿车结构（1），所述深海采矿车结构（1）通过其两端的固定结构（2）连接有左俯仰摆臂（3）和右俯仰摇臂（4），所述左俯仰摆臂（3）和所述右俯仰摇臂（4）之间通过第一固定支架（5）和第二固定支架（6）连接，所述深海采矿车结构（1）还通过伸缩液压缸（7）与所述第二固定支架（6）连接；

所述左俯仰摆臂（3）和所述右俯仰摇臂（4）的端部圆孔通过滚动轴承（17）连接有电机旋转轴（9），所述电机旋转轴（9）一端连接有旋转驱动电机（20），所述电机旋转轴（9）焊接固定有左螺旋滚筒（10）和右螺旋滚筒（11），所述左螺旋滚筒（10）和所述右螺旋滚筒（11）均设置有多个底座（15），每个底座（15）上焊接一个截齿（16）；所述左螺旋滚筒（10）和所述右螺旋滚筒（11）的螺旋滚筒上均设置有上加强横梁和下加强横梁；

所述电机旋转轴（9）上连接有碎屑阻挡支架（12），所述碎屑阻挡支架（12）一端通过螺丝固定于第一固定支架（5）上；所述碎屑阻挡支架（12）还固定连接有抽吸管道（8）。

2.根据权利要求1所述的一种深海矿产采集头，其特征在于，所述深海采矿车结构（1）上设置有第一吊耳（21），所述第二固定支架（6）上设置有第二吊耳（22），所述第一吊耳（21）与所述第二吊耳（22）之间连接有所述伸缩液压缸（7），通过所述伸缩液压缸（7）的伸缩，实现集矿头的俯仰角度调节。

3.根据权利要求1所述的一种深海矿产采集头，其特征在于，所述抽吸管道（8）为多分支管路结构，以实现对左螺旋滚筒（10）和右螺旋滚筒（11）内不同掉落位置的碎屑的收集；所述抽吸管道（8）插入到所述左螺旋滚筒（10）和所述右螺旋滚筒（11）内部。

4.根据权利要求1所述的一种深海矿产采集头，其特征在于，所述旋转驱动电机（20）通过螺丝固定在所述右俯仰摇臂（4）上。