[發(fā)明專利]水中磁性金屬吸附裝置及控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410461500.5
• 申請(qǐng)日: 2014-09-11
• 公開（公告）號(hào): CN104290887B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧占暉;朱文斌;徐漢祥;周永東;張洪亮;張龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江省海洋水產(chǎn)研究所
• 主分類號(hào): B63C7/22
• 分類號(hào): B63C7/22
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務(wù)所有限公司33109
• 代理人: 尉偉敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水中磁性金屬回收技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種具有吸附水底磁性金屬功能的水中磁性金屬吸附裝置及控制方法。

背景技術(shù)

由于翻船或修造船等原因，在某些海域或河道的水底存在大量的磁性金屬，金屬在海底或河道時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)逐漸腐蝕消失，導(dǎo)致大量的金屬資源被浪費(fèi)；但是傳統(tǒng)的沉船打撈方法費(fèi)用高昂，如何使用簡(jiǎn)易的裝置將埋藏在海底或河道中的金屬打撈上來，是目前迫切需要解決的技術(shù)問題。

中國(guó)專利授權(quán)公開號(hào)：CN203714031U，授權(quán)公開日2014年7月16日，公開了一種吸附裝置，包括：具有一定厚度的裝置本體，所述裝置本體兩端內(nèi)嵌有磁鐵。該發(fā)明的不足之處是，功能單一，不能用于水下吸附磁性金屬。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的沉船打撈方法費(fèi)用高昂的不足，提供了一種具有吸附水底磁性金屬功能的水中磁性金屬吸附裝置及控制方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種水中磁性金屬吸附裝置，包括兩端封閉的筒形吸附體，分別設(shè)于吸附體兩端的第一氣囊和第二氣囊，設(shè)于吸附體內(nèi)的氣瓶、微處理器、存儲(chǔ)器、電機(jī)和與電機(jī)的兩個(gè)轉(zhuǎn)軸分別相連接的兩個(gè)凸輪，設(shè)于吸附體外周面上并沿軸向分布的兩組挖掘足，包覆于兩組挖掘足之外的吸附體外周面上的強(qiáng)力磁鐵片和設(shè)于吸附體上的牽引環(huán)；

每組挖掘足均包括若干個(gè)沿吸附體橫截面的邊緣分布并與吸附體的軸心線相垂直的圓管和設(shè)于每個(gè)圓管中的可伸出圓管外端之外的伸縮桿，每個(gè)伸縮桿的長(zhǎng)度均大于對(duì)應(yīng)的圓管的長(zhǎng)度，每個(gè)伸縮桿均通過彈性結(jié)構(gòu)與對(duì)應(yīng)的圓管相連接；一組挖掘足的各個(gè)伸縮桿上端均與一個(gè)凸輪外周面相接觸，另一組挖掘足的各個(gè)伸縮桿上端均與另一個(gè)凸輪外周面相接觸，圓管內(nèi)側(cè)壁下部與伸縮柱之間設(shè)有環(huán)形密封板；

氣瓶通過第一導(dǎo)氣管與第一氣囊相連通，氣瓶通過第二導(dǎo)氣管與第二氣囊相連通，第一導(dǎo)氣管上設(shè)有第一電磁閥，第二導(dǎo)氣管上設(shè)有第二電磁閥；每個(gè)圓管內(nèi)端和吸附體之間均設(shè)有壓力傳感器，微處理器分別與電機(jī)、存儲(chǔ)器、各個(gè)壓力傳感器、第一電磁閥和第二電磁閥電連接。

當(dāng)氣囊中氣體量較少，氣囊處于收縮狀態(tài)；當(dāng)氣囊中氣體量較多，氣囊會(huì)張開；氣囊體積的改變，使水施加在氣囊上的浮力改變，從而使2個(gè)氣囊和吸附體所構(gòu)成的整體的浮力改變；可以根據(jù)吸附金屬量的多少而改變氣囊的體積，從而使吸附體和水底保持穩(wěn)定的相對(duì)距離。

氣瓶中盛有高壓氮?dú)猓蜷_第一電磁閥及第二電磁閥，氮?dú)鈺?huì)自動(dòng)進(jìn)入第一氣囊和第二氣囊。

各個(gè)壓力傳感器用于檢測(cè)吸附體施加給圓管的壓力，從而間接的檢測(cè)出水的浮力和吸附體的重力之間的關(guān)系，便于及時(shí)調(diào)整氣囊的體積，從而使吸附體和水底保持穩(wěn)定的相對(duì)距離。

用繩索將牽引環(huán)與船連接起來，用船拖動(dòng)本發(fā)明的吸附體移動(dòng)；本發(fā)明的兩組挖掘足用于翻動(dòng)水底的泥沙，從而使磁性金屬露出水底的泥沙之外；強(qiáng)力磁鐵片用于吸附露出水底的泥沙之外的磁性金屬；電機(jī)通過凸輪帶動(dòng)伸縮桿伸縮，彈性結(jié)構(gòu)用于給伸縮桿提供回縮的彈力；

當(dāng)伸縮桿伸出對(duì)應(yīng)的圓管之外時(shí)，在伸縮桿的支撐下，吸附體會(huì)跳離水底，伸縮桿可能垂直跳起也可能傾斜跳起，從而使吸附體在水底呈曲線狀跳躍式前進(jìn)，吸附體移動(dòng)的軌跡并非與船移動(dòng)的直線軌跡一樣，增加水底搜索的范圍，提高了磁性金屬回收效率，并且跳躍式前進(jìn)減少了吸附體與水底的摩擦，吸附體不易損壞，減少了吸附體對(duì)水底的破壞。氣瓶中盛有高壓氮?dú)狻?!-- SIPO -->

并且在吸附磁性金屬過程中，微處理器控制壓力檢測(cè)及充氣，當(dāng)達(dá)到一定的充氣次數(shù)時(shí)，說明吸附體已經(jīng)吸附了一定重量的磁性金屬可以停止吸附作業(yè)了；微處理器控制第一電磁閥及第二電磁閥打開，氣瓶持續(xù)向第一氣囊和第二氣囊放氣直至吸附體浮出水面為止；當(dāng)船中的操作人員發(fā)現(xiàn)吸附體已經(jīng)浮在水面時(shí)，可以控制船返航；達(dá)到吸附標(biāo)準(zhǔn)可以自動(dòng)上浮，操作簡(jiǎn)單、智能化高。

因此，本發(fā)明具有磁性金屬回收效率高，不易損壞，回收成本低；達(dá)到吸附標(biāo)準(zhǔn)可以自動(dòng)上浮，操作簡(jiǎn)單、智能化高的特點(diǎn)。

作為優(yōu)選，所述氣囊均呈圓筒狀，包括塑料殼體和設(shè)于殼體內(nèi)的沿殼體軸向分布的若干個(gè)環(huán)形支撐件，環(huán)形支撐件與殼體相連接。

作為優(yōu)選，所述吸附體上設(shè)有與圓管數(shù)量相同的中空卡槽，每個(gè)圓管內(nèi)端均設(shè)有用于與卡槽配合的若干個(gè)彈性凸起，每個(gè)卡槽的底面上均設(shè)有環(huán)形緩沖墊，每個(gè)壓力傳感器均位于對(duì)應(yīng)的緩沖墊中。

作為優(yōu)選，所述彈性結(jié)構(gòu)包括沿圓管軸向分布的2至4個(gè)徑向彈簧組，每個(gè)徑向彈簧組包括在圓管和對(duì)應(yīng)的伸縮桿之間呈輻射狀分布的4條連接彈簧。