一种可分离式海底采矿车制造技术

本实用新型专利技术提供了一种可分离式海底采矿车，涉及海底采矿设备技术领域；该采矿车包括车体，车体上设置有作业平台和用于储存矿石的矿仓机构，矿仓机构包括相连接的仓体和动力系统，作业平台上设置有限位装置，限位装置与矿仓机构之间具有锁和状态和脱离状态；处于锁和状态时，限位装置与矿仓机构卡和连接，以使矿仓机构固定于作业平台上；处于脱离状态时，限位装置与矿仓机构相分离，动力系统用于控制仓体脱离作业平台和返回作业平台；矿仓机构在矿仓收集完成后能够与车体分离，通过动力系统返回作业平台，有效解决了作业深度大、长距离运输的问题，有利于海底采矿车持续工作，提高工作效率，并且节约矿物运输过程中的能耗。并且节约矿物运输过程中的能耗。并且节约矿物运输过程中的能耗。

A separable seabed mining vehicle

【技术实现步骤摘要】
一种可分离式海底采矿车


[0001]本技术涉及海底采矿设备
，尤其是涉及一种可分离式海底采矿车。

技术介绍

[0002]人类的工业飞速发展，使其对自然资源的消耗也越来越大。陆地矿产资源的日益贫乏，占地球表面71％的海洋，蕴藏了巨大资源。大洋底部已探明具有开发前景的深海矿产资源包括多金属结核、富钴结壳、多金属硫化物等。矿石采掘装备是海底矿床开采的核心装备之一，主要用于将矿床剥离基岩或沉积物，兼具切割和掘进的功能。不同矿床种类的采掘装备也不相同。多金属结核一般赋存于平坦海底，与海底沉积物共存，采用水力式采掘方式，采集效率较低。
[0003]现有技术中，针对深海矿产资源开发方案主要分为拖斗式、连续斗绳式、自动穿梭艇式、管道提升式。前3种采矿方式开采效率低、对环境破坏严重，已经逐渐淡出研究视线。
[0004]本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：目前已有的管道提升式深海采矿系统，对于作业深度较大时，管道较长，难以实现长距离垂直运输，且耗能巨大，很难实现开采的经济性。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种可分离式海底采矿车，以解决现有技术中存在的采矿设备能耗高，难以实现长距离采矿运输的技术问题；本技术提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
[0006]为实现上述目的，本技术提供了以下技术方案：
[0007]本技术提供的一种可分离式海底采矿车，包括车体，所述车体上设置有作业平台和用于储存矿石的矿仓机构，其中：
[0008]所述矿仓机构包括相连接的仓体和动力系统，所述作业平台上设置有限位装置，所述限位装置与所述矿仓机构之间具有锁和状态和脱离状态；
[0009]处于所述锁和状态时，所述限位装置与所述矿仓机构卡和连接，以使所述矿仓机构固定于所述作业平台上；处于所述脱离状态时，所述限位装置与所述矿仓机构相分离，所述动力系统用于控制所述仓体脱离所述作业平台和返回所述作业平台。
[0010]优选的，所述限位装置包括定位槽和限位块，其中：
[0011]处于所述锁和状态时，所述定位槽与所述矿仓机构底部的凸起结构相卡和；所述限位块的侧壁上设置有伸缩销，所述伸缩销伸出所述限位块时将所述限位块与所述矿仓机构相卡和，所述伸缩销回缩至所述限位块内时，所述矿仓机构能与所述限位块相脱离。
[0012]优选的，所述动力系统包括螺旋桨动力系统，所述螺旋桨动力系统与仓体连接，其包括机壳、桨叶和第一驱动装置，其中：
[0013]所述桨叶转动连接于所述机壳内，所述机壳外侧设置有转动轴，所述第一驱动装置与所述转动轴驱动连接，用于带动所述机壳以所述转动轴为轴心转动。
[0014]优选的，所述动力系统还包括第二驱动装置和传动轴，其中：
[0015]所述机壳的一侧设置有保护辐条，所述第二驱动装置固定于所有所述保护辐条的连接位置，所述第二驱动装置与所述传动轴驱动连接，所述桨叶固定于所述传动轴上，所述桨叶包括有一层或两层以上，每层所述桨叶均在对应所述第二驱动装置的带动下转动，不同层的所述桨叶的转动方向相同或相反。
[0016]优选的，所述动力系统还包括有浮力系统，所述浮力系统有浮力箱、吸水泵和压缩空气排水装置，其中：
[0017]所述浮力箱与所述仓体固定连接，所述吸水泵和所述压缩空气排水装置均与所述浮力箱相连通，所述吸水泵用于将海水吸入所述浮力箱内，所述压缩空气排水装置用于将压缩空气排入所述浮力箱内从而将所述浮力箱内的水挤出。
[0018]优选的，所述车体上还设置有破碎采集装置，其与所述仓体相连通，所述破碎采集装置包括采集头，所述采集头为空腔结构的圆柱体，所述采集头的外周上设置有刀体和收集口，其中：
[0019]所述刀体沿所述采集头的轴向呈螺旋状延伸，所述收集口位于所述刀体之间，用于将破碎的矿石收集至所述采集头的腔体内。
[0020]优选的，所述采集头的腔体内设置有内螺旋槽和凸起部，其中：
[0021]所述内螺旋槽位于所述采集头的内壁上，并沿所述采集头的轴向呈螺旋状延伸，用于将腔体内的矿石传输至所述仓体内；
[0022]所述凸起部间隔布置，用于对腔体内的矿石初步破碎。
[0023]优选的，所述车体上还设置有连接装置，所述连接装置与所述车体转动连接，所述破碎采集装置固定于所述连接装置的两侧，并与所述仓体通过所述连接装置相连通，位于所述连接装置两侧的所述刀体的旋向、所述内螺旋槽的旋向均相反。
[0024]优选的，所述车体上还设置有相连通的过滤器，所述过滤器与所述连接装置、所述仓体相连通，所述过滤器内设置有抽吸装置，用于将矿石吸入其内部，所述过滤器的侧壁上设置有排废口，所述排废口用于排出废料，所述排废口上设置有弧形保护罩。
[0025]优选的，所述车体底部设置有履带行驶系统，所述履带行驶系统包括架体，以及位于所述架体上的履带、驱动轮和承重轮，其中：所述驱动轮转动连接于所述架体的前端和后端，所述承重轮的数量为多个，所有所述承重轮转动连接于所述架体底部，所述履带在所述驱动轮的驱动下传动，并与所述承重轮滚动连接。
[0026]本技术提供的一种可分离式海底采矿车，与现有技术相比，具有如下有益效果：矿仓机构在矿仓收集完成后能够与车体上分离，通过动力系统返回作业平台，有效解决了作业深度大、长距离运输的问题；在装满矿石的矿仓机构离开作业平台后，同时新的可分离矿仓机构可通过限位装置与车体上的作业平台连接，有利于海底采矿车持续工作，提高工作效率，并且节约矿物运输过程中的能耗。模块化系统也便于更换修理，延长采矿车的工作寿命。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本技术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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅
是本技术的一些实施例，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。
[0028]图1是本专利技术一种可分离式海底采矿车的整体结构示意图；
[0029]图2是可分离式海底采矿车的侧视图；
[0030]图3是本专利技术车体结构的立体示意图；
[0031]图4是矿仓机构的结构示意图；
[0032]图5是螺旋桨动力系统机壳上的结构示意图；
[0033]图6是浮力系统的结构示意图；
[0034]图7是采集头的结构示意图；
[0035]图8是采集头与连接装置配合的结构示意图；
[0036]图9是履带行驶系统的结构示意图。
[0037]图中1、采集头；101、刀体；102、收集口；103、内螺旋槽；104、凸起部；2、连接装置；3、作业平台；301、限位孔；302、定位槽；303、限位块；304、伸缩销；4、过滤器；401、弧形保护罩；5、破碎箱；6、声呐等探测定位控制系统；7、仓体；8、浮力系统；801、浮力箱；802、压缩空气排水装置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可分离式海底采矿车，其特征在于，包括车体，所述车体上设置有作业平台和用于储存矿石的矿仓机构，其中：所述矿仓机构包括相连接的仓体和动力系统，所述作业平台上设置有限位装置，所述限位装置与所述矿仓机构之间具有锁和状态和脱离状态；处于所述锁和状态时，所述限位装置与所述矿仓机构卡和连接，以使所述矿仓机构固定于所述作业平台上；处于所述脱离状态时，所述限位装置与所述矿仓机构相分离，所述动力系统用于控制所述仓体脱离所述作业平台和返回所述作业平台。2.根据权利要求1所述的可分离式海底采矿车，其特征在于，所述限位装置包括定位槽和限位块，其中：处于所述锁和状态时，所述定位槽与所述矿仓机构底部的凸起结构相卡和；所述限位块的侧壁上设置有伸缩销，所述伸缩销伸出所述限位块时将所述限位块与所述矿仓机构相卡和，所述伸缩销回缩至所述限位块内时，所述矿仓机构能与所述限位块相脱离。3.根据权利要求1所述的可分离式海底采矿车，其特征在于，所述动力系统包括螺旋桨动力系统，所述螺旋桨动力系统与仓体连接，其包括机壳、桨叶和第一驱动装置，其中：所述桨叶转动连接于所述机壳内，所述机壳外侧设置有转动轴，所述第一驱动装置与所述转动轴驱动连接，用于带动所述机壳以所述转动轴为轴心转动。4.根据权利要求3所述的可分离式海底采矿车，其特征在于，所述动力系统还包括第二驱动装置和传动轴，其中：所述机壳的一侧设置有保护辐条，所述第二驱动装置固定于所有所述保护辐条的连接位置，所述第二驱动装置与所述传动轴驱动连接，所述桨叶固定于所述传动轴上，所述桨叶包括有一层或两层以上，每层所述桨叶均在对应所述第二驱动装置的带动下转动，不同层的所述桨叶的转动方向相同或相反。5.根据权利要求1或3所述的可分离式海底采矿车，其特征在于，所述动力系统还包括有浮力系统，所述浮力系统有浮力箱、吸水泵和压缩空气排水装置，其中：所述浮力箱与所述仓体固定连接，所述吸水泵和所述压...

【专利技术属性】
技术研发人员：常墨飞，刘永升，许智勇，周易，杨诗琪，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：新型
国别省市：