【技术实现步骤摘要】
本申请涉及一种海底采矿装置，属于海洋采矿。
技术介绍
1、随着海底蕴藏着丰富的矿产资源，目前关注最多的深海矿产资源是多金属结核、多金属硫化物和富钴结壳等。其中多金属结核又称锰结核，是由包围核心的铁、锰氢氧化物壳组成的核形石。结核直径一般在5到10厘米之间，但也有小的颗粒用显微镜才能看到，而大的球体直径可达20多厘米。大部分结核是表面光滑的球形，但也有粗糙、呈椭球状或其他不规则形状的。且有些结核深埋在沉积物中，底部往往比顶部粗糙。现有试验以多金属结核为开采目标，开展了大量的海上原位开采试验，验证了海底集矿+管道提升式采矿方案的可行性。
2、根据多金属结核的赋存特点，并考虑技术和经济上可行性，目前已发展的采集方法主要包括水力式、机械式和水力-机械复合式等多种。其中水力采集具有部件简单可靠的特点，被认为是最具商业化前景的采集方式。现有研制的多金属结核采集原理样机绝大数均采用水力采集方式。水力采集方法主要有基于康达效应采集、水射流式冲采和矿浆泵负压抽送采集。试验表明，水射流式冲采会对海底造成较大的扰动，破坏海底生态。基于康达效应采集方法具有较高的采集效率和较小的流场扰动，目前多数原理样机均采用该种方式。但是基于康达效应原理设计的集矿头对地形变化敏感，离底高度调节有一定延迟，影响实际的采集效率。
3、海底采矿机的行进方式主要阿基米德螺旋推进式、履带行走式和螺旋桨推进式等。履带行走式机动性好，可控性高，目前，主要多金属结核采集原理样机绝大数均采用这一方案。矿浆泵采集一般采用后置拖曳式采集，履带压过区域结核采集困难，履
技术实现思路
1、本申请要解决的技术问题是水射流式冲采会对海底造成较大的扰动、破坏海底生态以及后置拖曳式采集造成总体采集率不高的问题。
2、为了解决上述技术问题，本申请的技术方案是提供了一种海底采矿装置，包括履带底盘、主体框架、平行连杆调节采集头组件、富集组件、浮力块和吊点组件；主体框架设于履带底盘上，富集组件设于主体框架前部，平行连杆调节采集头组件设于主体框架下部、履带底盘的两侧履带之间；平行连杆调节采集头组件包括采集头，采集头朝下。
3、优选的，所述平行连杆调节采集头组件还包括平行连杆、油缸、采集泵和橡胶软管，采集泵与橡胶软管连接，橡胶软管与采集头连接；所述采集头左右两侧、前后共设有四个铰点，所述平行连杆包括四个平行的连杆，四个连杆一端分别与采集头四个铰点相连，四个连杆另外一端与主体框架铰接相连，使得采集头、四个连杆和主体框架组成平行四连杆结构；所述油缸一端与一连杆铰接相连，另一端与主体框架铰接相连，推动平行连杆带动采集头摆动；采集头吸口始终与海底面保持平行。
4、优选的，所述油缸设为两个，分别设于采集头左右两侧。
5、优选的，所述采集头的铰点处设有平行的双耳板，一个耳板为与采集头直接连接的延伸板，另一个耳板通过圆弧板与延伸板固定连接，圆弧板开口范围避开连杆摆动范围。
6、优选的，所述采集头吸口处设有采集齿，采集齿间隙与结核颗粒直径相匹配。
7、优选的，所述采集头吸口内还设有格栅，格栅开口大小与多金属结核采集最大粒径相匹配。
8、优选的，所述采集头吸口宽度与履带底盘的两侧履带之间的宽度相匹配。
9、优选的，所述富集组件包括两个富集件和连接富集件的调整油缸，分别设置在采矿车前部左右两侧；富集件为三角形结构，自前部方向向后部方向向内收缩；斜边与纵向夹角为40-50度，富集件斜边下部设有犁齿，犁齿间距与采集结核粒径相适应。
10、优选的，所述富集件后部两侧设有u型滑槽，沿设于主体框架上的导轨上下滑动。
11、优选的，所述调整油缸一端与富集件铰接，另一端与主体框架结构铰接，调整油缸的伸缩调节富集组件在高度方向的移动。
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1.一种海底采矿装置，其特征在于，包括履带底盘(1)、主体框架(2)、平行连杆调节采集头组件(3)、富集组件(4)、浮力块(5)和吊点组件(6)；主体框架(2)设于履带底盘(1)上，富集组件(4)设于主体框架(2)前部，平行连杆调节采集头组件(3)设于主体框架(2)下部、履带底盘(1)的两侧履带之间；平行连杆调节采集头组件(3)包括采集头(31)，采集头(31)朝下。
2.如权利要求1所述的一种海底采矿装置，其特征在于，所述平行连杆调节采集头组件(3)还包括平行连杆(32)、油缸、采集泵(33)和橡胶软管(34)，采集泵(33)与橡胶软管(34)连接，橡胶软管(34)与采集头(31)连接；所述采集头(31)左右两侧、前后共设有四个铰点，所述平行连杆(32)包括四个平行的连杆，四个连杆一端分别与采集头(31)四个铰点相连，四个连杆另外一端与主体框架(2)铰接相连，使得采集头(31)、四个连杆和主体框架(2)组成平行四连杆结构；所述油缸一端与一连杆铰接相连，另一端与主体框架(2)铰接相连，推动平行连杆(32)带动采集头(31)摆动；采集头(31)吸口始终与海底面保持平行。
3.如权利要求2所述的一种海底采矿装置，其特征在于，所述油缸设为两个，分别设于采集头(31)左右两侧。
4.如权利要求2所述的一种海底采矿装置，其特征在于，所述采集头(31)的铰点处设有平行的双耳板，一个耳板为与采集头(31)直接连接的延伸板(31-1)，另一个耳板通过圆弧板(31-2)与延伸板(31-1)固定连接，圆弧板(31-2)开口范围避开连杆摆动范围。
5.如权利要求2所述的一种海底采矿装置，其特征在于，所述采集头(31)吸口处设有采集齿，采集齿间隙与结核颗粒直径相匹配。
6.如权利要求5所述的一种海底采矿装置，其特征在于，所述采集头(31)吸口内还设有格栅，格栅开口大小与多金属结核采集最大粒径相匹配。
7.如权利要求2所述的一种海底采矿装置，其特征在于，所述采集头(31)吸口宽度与履带底盘(1)的两侧履带之间的宽度相匹配。
8.如权利要求1所述的一种海底采矿装置，其特征在于，所述富集组件(4)包括两个富集件和连接富集件的调整油缸，分别设置在采矿车前部左右两侧；富集件为三角形结构，自前部方向向后部方向向内收缩；斜边与纵向夹角为40-50度，富集件斜边下部设有犁齿，犁齿间距与采集结核粒径相适应。
9.如权利要求8所述的一种海底采矿装置，其特征在于，所述富集件后部两侧设有U型滑槽，沿设于主体框架上的导轨上下滑动。
10.如权利要求9所述的一种海底采矿装置，其特征在于，所述调整油缸一端与富集件铰接，另一端与主体框架结构铰接，调整油缸的伸缩调节富集组件(4)在高度方向的移动。
...【技术特征摘要】
1.一种海底采矿装置，其特征在于，包括履带底盘(1)、主体框架(2)、平行连杆调节采集头组件(3)、富集组件(4)、浮力块(5)和吊点组件(6)；主体框架(2)设于履带底盘(1)上，富集组件(4)设于主体框架(2)前部，平行连杆调节采集头组件(3)设于主体框架(2)下部、履带底盘(1)的两侧履带之间；平行连杆调节采集头组件(3)包括采集头(31)，采集头(31)朝下。
2.如权利要求1所述的一种海底采矿装置，其特征在于，所述平行连杆调节采集头组件(3)还包括平行连杆(32)、油缸、采集泵(33)和橡胶软管(34)，采集泵(33)与橡胶软管(34)连接，橡胶软管(34)与采集头(31)连接；所述采集头(31)左右两侧、前后共设有四个铰点，所述平行连杆(32)包括四个平行的连杆，四个连杆一端分别与采集头(31)四个铰点相连，四个连杆另外一端与主体框架(2)铰接相连，使得采集头(31)、四个连杆和主体框架(2)组成平行四连杆结构；所述油缸一端与一连杆铰接相连，另一端与主体框架(2)铰接相连，推动平行连杆(32)带动采集头(31)摆动；采集头(31)吸口始终与海底面保持平行。
3.如权利要求2所述的一种海底采矿装置，其特征在于，所述油缸设为两个，分别设于采集头(31)左右两侧。
4.如权利要求2所述的一种海底采矿装置，其特征在于，所述采集头(31)...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾庆松，丁勇，费龙，周鹏，李岩松，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七○八研究所，
类型：新型
国别省市：
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