一種海底富鈷結(jié)殼采礦車的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種海底富鈷結(jié)殼采礦車，包括底座、行走裝置、采礦頭、集礦頭和收集裝置，底座固定于行走裝置上，采礦頭固定于支架上并接觸地面以進(jìn)行富鈷結(jié)殼破碎，集礦頭固定于底座上并沿采礦車前進(jìn)方向設(shè)于采礦頭之后，收集裝置固定于底座上且連接集礦頭并為集礦頭提供負(fù)壓以吸取采礦頭破碎富鈷結(jié)殼后產(chǎn)生的富鈷結(jié)殼礦漿，本發(fā)明的技術(shù)效果在于，采礦車在行走作業(yè)過(guò)程中，履帶能自適應(yīng)富鈷結(jié)殼礦區(qū)復(fù)雜多變地形；在采集作業(yè)工作中通過(guò)液壓油缸控制機(jī)械臂的上下移動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)切削破碎采礦頭的離地工作高度，以盡量減少甚至不切削基巖,達(dá)到破碎盡可能多富鈷結(jié)殼的目的，降低貧化率。
【專利說(shuō)明】
一種海底富鈷結(jié)殼采礦車
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及深海底采礦設(shè)備，特別涉及一種海底富鈷結(jié)殼采礦車。
【背景技術(shù)】
[0002]海底富鈷結(jié)殼是海底三種主要固體礦產(chǎn)資源之一，主要分布于水深400?4000m的海山、中脊和海臺(tái)的斜坡和頂部表面，厚度一般僅為2?8cm且分布不均。富鈷結(jié)殼采礦車需要在礦區(qū)高低起伏的復(fù)雜地形上行走，其采掘頭需適應(yīng)微地形變化，并從堅(jiān)硬的基巖上將薄薄一層的富鈷結(jié)殼破碎剝離，并確保采集率和貧化率。目前，針對(duì)海底富鈷結(jié)殼的開(kāi)采，大多停留在開(kāi)采方法的技術(shù)可行性及與實(shí)驗(yàn)室模擬試驗(yàn)研究，未能結(jié)合富鈷結(jié)殼礦區(qū)的復(fù)雜地形特征以及破碎采集的特點(diǎn)，提出整體系統(tǒng)特別是破碎采集與行走系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，現(xiàn)有的采礦裝置難以自適應(yīng)礦區(qū)復(fù)雜地形變化，且沒(méi)有考慮富鈷結(jié)殼的切削破碎與采集的聯(lián)合配合作業(yè)功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決目前采礦裝置作業(yè)效率低下的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種能夠適應(yīng)海底復(fù)雜多變地形，且能高效采集富鈷結(jié)殼的海底富鈷結(jié)殼采礦車。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種海底富鈷結(jié)殼采礦車，包括底座、行走裝置、采礦頭、集礦頭和收集裝置，所述的底座固定于行走裝置上，所述的采礦頭固定于支架上并接觸地面以進(jìn)行富鈷結(jié)殼破碎，所述的集礦頭固定于底座上并沿采礦車前進(jìn)方向設(shè)于采礦頭之后，所述的收集裝置固定于底座上且連接集礦頭并為集礦頭提供負(fù)壓以吸取采礦頭破碎富鈷結(jié)殼后產(chǎn)生的富鈷結(jié)殼礦漿。
[0005]所述的一種海底富鈷結(jié)殼采礦車，所述的采礦頭包括支撐臂和破碎滾筒，所述的支撐臂一端連接底座，另一端上設(shè)有破碎滾筒，所述的破碎滾筒為設(shè)有多個(gè)截齒的圓柱體，采礦頭沿自身中軸旋轉(zhuǎn)，且旋轉(zhuǎn)方向朝向集礦頭并使被破碎的富鈷結(jié)殼向集礦頭運(yùn)動(dòng)。
[0006]所述的一種海底富鈷結(jié)殼采礦車，所述的截齒在采礦頭上為螺旋棋盤式安裝，且作業(yè)時(shí)所有截齒的自旋方向向一致。
[0007]所述的一種海底富鈷結(jié)殼采礦車，所述的集礦頭為前端開(kāi)口且前大后小的梯形吸嘴。
[0008]所述的一種海底富鈷結(jié)殼采礦車，所述的行走裝置包括至少四個(gè)履帶裝置和與履帶裝置數(shù)量相同的行走馬達(dá)，所述的四個(gè)履帶裝置均勻分布于底座下，所述的行走馬達(dá)分別單獨(dú)驅(qū)動(dòng)每個(gè)履帶裝置運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0009]所述的一種海底富鈷結(jié)殼采礦車，所述的集礦頭還包括控制油缸，所述的支撐臂與底座為銷連接，控制油缸的一端銷連接底座，另一端銷連接支撐臂以控制支撐臂升降。
[0010]所述的一種海底富鈷結(jié)殼采礦車，所述的收集裝置包括擴(kuò)散器、分選器和軟管，所述的擴(kuò)散器為棱臺(tái)狀，小端連接集礦頭的尾端，大端連接分選器的前端，所述的分選器的尾端連接軟管，軟管尾端連接水面船只。[0011 ]本發(fā)明的技術(shù)效果在于，采礦車在行走作業(yè)過(guò)程中，裝備的八條三角形履帶能自適應(yīng)富鈷結(jié)殼礦區(qū)復(fù)雜多變地形;在采集作業(yè)工作中通過(guò)液壓油缸控制機(jī)械臂的上下移動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)切削破碎采礦頭的離地工作高度，以盡量減少甚至不切削基巖，達(dá)到破碎盡可能多富鈷結(jié)殼的目的，降低貧化率;復(fù)合式切削破碎采礦頭進(jìn)行富鈷結(jié)殼破碎作業(yè)，破碎產(chǎn)生的富鈷結(jié)殼礦漿流由水力式集礦頭收集吸入擴(kuò)散器儲(chǔ)料倉(cāng)，從而實(shí)現(xiàn)邊破碎邊采集的聯(lián)合作業(yè)功能。
[0012]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本發(fā)明的采礦頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]其中底座101、行走裝置102、采礦頭103、集礦頭104、軟管105、分選器106、擴(kuò)散器107、控制油缸201、破碎滾筒202、支撐臂203、截齒204.
【具體實(shí)施方式】
[0016]參見(jiàn)圖1，本實(shí)施例包括底座、行走裝置、采礦頭、集礦頭和收集裝置，底座固定于行走裝置上，采礦頭固定于支架上并接觸地面以進(jìn)行富鈷結(jié)殼破碎，集礦頭固定于底座上并沿采礦車前進(jìn)方向設(shè)于采礦頭之后，收集裝置固定于底座上且連接集礦頭并為集礦頭提供負(fù)壓以吸取采礦頭破碎富鈷結(jié)殼后產(chǎn)生的富鈷結(jié)殼礦漿。在工作時(shí)，采礦頭破碎并卷起富鈷結(jié)殼，采集頭吸走含有富鈷結(jié)殼的礦漿。
[0017]為了進(jìn)行高效的采集，本實(shí)施例的采礦頭包括支撐臂和破碎滾筒，支撐臂一端連接底座，另一端上設(shè)有破碎滾筒，破碎滾筒為設(shè)有多個(gè)截齒的圓柱體，采礦頭沿自身中軸旋轉(zhuǎn)，且旋轉(zhuǎn)方向朝向集礦頭并使被破碎的富鈷結(jié)殼向集礦頭運(yùn)動(dòng)，這樣既能保證破碎效率，還能使礦漿朝向集礦頭運(yùn)動(dòng)。
[0018]為了保證破碎效率，截齒在采礦頭上為螺旋棋盤式安裝，且作業(yè)時(shí)所有截齒的自旋方向向一致。
[0019]為了較好的吸取礦漿，集礦頭為前端開(kāi)口且前大后小的梯形吸嘴。
[0020]為了適應(yīng)復(fù)雜的海底環(huán)境，行走裝置包括至少四個(gè)履帶裝置和與履帶裝置數(shù)量相同的行走馬達(dá)，四個(gè)履帶裝置均勻分布于底座下，行走馬達(dá)分別單獨(dú)驅(qū)動(dòng)每個(gè)履帶裝置運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0021]為了根據(jù)海底情況來(lái)移動(dòng)集礦頭，本實(shí)施例的集礦頭還包括控制油缸，支撐臂與底座為銷連接，控制油缸的一端銷連接底座，另一端銷連接支撐臂以控制支撐臂升降。
[0022]為了進(jìn)行高效的礦漿收集，收集裝置包括擴(kuò)散器、分選器和軟管，擴(kuò)散器為棱臺(tái)狀，小端連接集礦頭的尾端，大端連接分選器的前端，分選器的尾端連接軟管，軟管尾端連接水面船只。
[0023]本實(shí)施例裝備的履帶裝置能自適應(yīng)富鈷結(jié)殼礦區(qū)復(fù)雜多變地形;在富鈷結(jié)殼礦區(qū)作業(yè)時(shí)，采礦頭進(jìn)行富鈷結(jié)殼破碎，產(chǎn)生的富鈷結(jié)殼礦漿流由集礦頭104收集吸入擴(kuò)散器，從而實(shí)現(xiàn)邊破碎邊采集作業(yè)功能。
[0024]參見(jiàn)圖2，采礦頭安裝固定在支撐臂尾部;支撐臂另一端與底座銷連接；同時(shí)支撐臂下側(cè)與底座之間安裝有控制油缸。
[0025]在采集作業(yè)過(guò)程中，通過(guò)控制油缸來(lái)控制支撐臂的上下移動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)采礦頭的離地工作高度，以盡量減少甚至不切削基巖，達(dá)到破碎盡可能多富鈷結(jié)殼目的，降低貧化率。
[0026]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)，本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種海底富鈷結(jié)殼采礦車，其特征在于，包括底座、行走裝置、采礦頭、集礦頭和收集裝置，所述的底座固定于行走裝置上，所述的采礦頭固定于支架上并接觸地面以進(jìn)行富鈷結(jié)殼破碎，所述的集礦頭固定于底座上并沿采礦車前進(jìn)方向設(shè)于采礦頭之后，所述的收集裝置固定于底座上且連接集礦頭并為集礦頭提供負(fù)壓以吸取采礦頭破碎富鈷結(jié)殼后產(chǎn)生的富鈷結(jié)殼礦漿。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海底富鈷結(jié)殼采礦車，其特征在于，所述的采礦頭包括支撐臂和破碎滾筒，所述的支撐臂一端連接底座，另一端上設(shè)有破碎滾筒，所述的破碎滾筒為設(shè)有多個(gè)截齒的圓柱體，采礦頭沿自身中軸旋轉(zhuǎn)，且旋轉(zhuǎn)方向朝向集礦頭并使被破碎的富鈷結(jié)殼向集礦頭運(yùn)動(dòng)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種海底富鈷結(jié)殼采礦車，其特征在于，所述的截齒在采礦頭上為螺旋棋盤式安裝，且作業(yè)時(shí)所有截齒的自旋方向向一致。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海底富鈷結(jié)殼采礦車，其特征在于，所述的集礦頭為前端開(kāi)口且前大后小的梯形吸嘴。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海底富鈷結(jié)殼采礦車，其特征在于，所述的行走裝置包括至少四個(gè)履帶裝置和與履帶裝置數(shù)量相同的行走馬達(dá)，所述的四個(gè)履帶裝置均勻分布于底座下，所述的行走馬達(dá)分別單獨(dú)驅(qū)動(dòng)每個(gè)履帶裝置運(yùn)轉(zhuǎn)。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種海底富鈷結(jié)殼采礦車，其特征在于，所述的集礦頭還包括控制油缸，所述的支撐臂與底座為銷連接，控制油缸的一端銷連接底座，另一端銷連接支撐臂以控制支撐臂升降。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海底富鈷結(jié)殼采礦車，其特征在于，所述的收集裝置包括擴(kuò)散器、分選器和軟管，所述的擴(kuò)散器為棱臺(tái)狀，小端連接集礦頭的尾端，大端連接分選器的前端，所述的分選器的尾端連接軟管，軟管尾端連接水面船只。
【文檔編號(hào)】E21C50/00GK106014417SQ201610548011
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月13日
【發(fā)明人】戴瑜, 朱湘, 陳李松, 張健
【申請(qǐng)人】中南大學(xué)