一种深海海底矿物垂向运送装置及其工作方法制造方法及图纸

技术编号:41447812 阅读:22 留言:0更新日期:2024-05-28 20:38
一种深海海底矿物垂向运送装置及其工作方法,其属于深海采矿装备的技术领域。该装置在海底设置底部平台,在海平面下方设置悬浮的顶部平台。顶部平台通过系泊缆绳固定,并通过下行缆绳轨道和上行缆绳轨道与底部平台连在一起。垂向运输单元是垂向运输货物的载体,其通过装货系统在海底装满矿物,在浮力的作用下沿垂向上行缆绳轨道运行至顶部平台,然后通过卸货系统将矿物卸至顶部平台,完成货物的垂向提升。然后向垂向运输单元内部注入压载水,在重力作用下垂向运输单元沿下行轨道运行至底部平台,执行下一次运输作业。该装置可以将海底矿物垂直运送至海面附近,并且能够快速的整体迁移以更换采矿地点,具有效率高、作业成本低、适用范围广等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种深海海底矿物垂向运送装置及其工作方法,其属于深海采矿装备的。


技术介绍

1、深海中蕴含着丰富的锰结核、富钴的铁锰结核壳、多金属硫化矿等矿物,是人类未来重要的矿产来源。深海开采作业中,一个核心难题是矿物的垂直提升问题。深海采矿具有水深大,矿物距水面的距离大,在水下承受巨大的水压等特点,这些因素为矿物的提升造成困难。目前,主要的矿物提升方式有拖斗式采矿系统、连续绳斗开采系统、自动穿梭艇式开采系统和集矿机与管道输送相结合的采矿系统等。拖斗式和连续绳斗式提升装置可操作性差,难以应用于数千米水深的深海。自动穿梭艇式垂直提升涉及水下通信、水下定位与导航、运动控制等复杂问题,实用性较低。管道提升式是当前的研究热点,但是也存在系统可靠性差、能耗高、经济性差等缺点。


技术实现思路

1、针对上述问题,本专利技术提供一种深海海底矿物垂向运送装置。该装置利用浮力将海底矿物沿垂向轨道提升至水面附近,实现海底矿物的垂向提升作业。

2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种深海海底矿物垂向运送装置,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种深海海底矿物垂向运送装置,其特征在于:它包括底部平台(1)、顶部平台(2)、下行缆绳轨道(3)、上行缆绳轨道(4)、装货系统(5)、垂向运输单元(6)、循环式高压供气系统(7)和卸货系统(8);底部平台(1)在重力作用下固定于海底;顶部平台(2)通过固定在海底的系泊缆绳悬浮于海平面下方,并通过下行缆绳轨道(3)和上行缆绳轨道(4)与底部平台(1)相连;

2.根据权利要求1所述的一种深海海底矿物垂向运送装置,其特征在于:所述装货系统(5)包括装货区环形轨道(5a)、装货区轨道驱动器(5b)、装货区滑环开启装置(5c)、装货区滑环关闭装置(5d)和装货区造流器(5e);装...

【技术特征摘要】

1.一种深海海底矿物垂向运送装置,其特征在于:它包括底部平台(1)、顶部平台(2)、下行缆绳轨道(3)、上行缆绳轨道(4)、装货系统(5)、垂向运输单元(6)、循环式高压供气系统(7)和卸货系统(8);底部平台(1)在重力作用下固定于海底;顶部平台(2)通过固定在海底的系泊缆绳悬浮于海平面下方,并通过下行缆绳轨道(3)和上行缆绳轨道(4)与底部平台(1)相连;

2.根据权利要求1所述的一种深海海底矿物垂向运送装置,其特征在于:所述装货系统(5)包括装货区环形轨道(5a)、装货区轨道驱动器(5b)、装货区滑环开启装置(5c)、装货区滑环关闭装置(5d)和装货区造流器(5e);装货区环形轨道(5a)在装货区轨道驱动器(5b)作用下旋转,在下行缆绳轨道(3)位置处通过装货区滑环开启装置(5c)取下垂向运输单元(6),并通过下轨道接口(6l)将其固定在装货区环形轨道(5a)上;

3.根据权利要求2所述的一种深海海底矿物垂向运送装置,其特征在于:所述卸货系统(8)包括卸货区环形轨道(8a)、卸货区轨道驱动器(8b)、卸货区滑环开启装置(8c)、卸货区滑环关闭装置(8d)、卸货区造流器(8e)和矿物接收仓(8f);卸货区环形轨道(8a)在卸货区轨道驱动器(8b)作用下旋转,在上行缆绳轨道(4)位置处通过卸货区滑环开启装置(8c)取下垂向运输单元(6),并通过上轨道接口(6k)将其固定在卸货区环形轨道(8a)上;垂向运输单元(6)移动至下行缆绳轨道(3)位置处,通过卸货区滑环关闭装置(8d)将垂向运输单元(6)固定于下行缆绳轨道(3)。

4.根据权利要求3所述的一种深海海底矿物垂向运送装置,其特征在于:所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:于雁云邹丽李楷王运龙管官金朝光
申请(专利权)人:大连理工大学
类型:发明
国别省市:

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