[發明專利]一種雙翼式海底多金屬結核采集裝置

有效

• 申請號: 202110145240.0
• 申請日: 2021-02-02
• 公開（公告）號: CN112943253B
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發明（設計）人: 陳旭光;劉學麟;王立振
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: E21C50/00
• 分類號: E21C50/00
• 代理公司: 北京智橋聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11560
• 代理人: 張衛武

本發明公開了一種雙翼式海底多金屬結核采集裝置，包括機身、兩個翼體，兩個翼體分別位于機身兩側，翼體一端與機身活動連接，兩個翼體之間通過調節裝置連接；機身底部設置有雪橇板；所述翼體包括翼尖擋板、收集耙、射流裝置、擋板外殼、滑板、傳送帶，傳送帶位于收集耙后側，翼尖擋板位于收集耙外側，擋板外殼位于收集耙、傳送帶后上方，射流裝置位于擋板外殼上；在翼體底部設置有滑板，滑板與翼體之間距離可調，可調節翼體的離地高度；翼體與機身通過轉動件連接，翼體與機身之間還設置有鎖定裝置。本發明能夠起到適用范圍廣、減小前進阻力、提高海底采礦車視野等技術效果。

技術領域

本發明涉及海洋礦產資源開采設備領域，尤其涉及一種雙翼式海底多金屬結核采集裝置。

背景技術

深海礦產資源賦存環境特殊，多金屬結核賦存于4000-6000米海底的0-25cm表層稀軟土，含有豐富的錳、鈷、鎳等成分，其中，鈷是新能源電池的主要原料之一，在未來新能源快速發展的形勢下，需求也將快速增大。目前，最有商業前景的深海固體礦產資源開采工藝是，利用海底集礦車采集礦石，再利用管道將礦石提升到水面采礦船上。因此，采礦車的設計對多金屬結核的高效采集起到了十分重要的作用

目前，多金屬結核采礦車主要為傳統車輛式布局，即外形主要為長方體，車上部為攝像與自動駕駛裝置，車下部為履帶行走裝置，車前端為結核采集裝置，這樣的布局在實際工作中，往往造成車前端結核采集裝置采集結核時激起的揚塵，會影響攝像頭視野，難以清楚地觀察前方地形與障礙物情況，同時，采集擾動造成前方土壤擾動，抗剪能力降低，變得更加松軟，使得后方的履帶行走裝置發生打滑的幾率增大。傳統車輛布局由于是參考陸地環境形成的，因此也沒有考慮到海底水對車輛的阻力要遠大于地面空氣對車輛的阻力的情況。

傳統布局多為采集部裝載在行走裝置上，以履帶行走裝置為例，本身底盤及履帶重量就很大，再加上采集部重量以及收集到的礦石重量，難免造成行走裝置負擔大，造成沉陷大，并且由于海洋十分廣闊，不同位置的海底情況間具有較大的差別，行走方式也多種多樣，例如，拖拽式行走具有經濟、抗沉陷抗打滑等優點，但是轉向困難，越障困難，適合較淺、平坦海域工作，履帶行走裝置適用范圍廣，但是在土質疏松的區域容易發生打滑沉陷，且難以自救。因此行走裝置的選擇應具有因地制宜的多樣性，而傳統裝置本身就集成在一體，難以再改變行走裝置。

例如，公開號為CN111894594A的中國專利申請公開了一種集成式深海采礦車，包括車架和行走機構，其特征在于：所述車架上集成設置有截割裝置、收集裝置、水力旋流器、料倉和提升裝置，所述截割裝置包括截割頭、動臂、支架和液壓缸，所述截割頭安裝在動臂的一端，截割頭通過驅動裝置驅動轉動，所述動臂的另一端與支架的頂部鉸接，所述液壓缸的活塞桿與動臂的中部相連，缸筒鉸接于支架的底部；所述收集裝置包括依次連通的吸礦室、硬管、軟管和離心泵，所述吸礦室設置在切割頭內部，所述離心泵的出料端與水力旋流器連通，所述水力旋流器通過管道與料倉連通。其具有前述提到的缺點。

因此，現有技術中存在的上述問題亟待解決。

發明內容

本發明的目的是提供一種雙翼式海底多金屬結核采集裝置，能夠解決現有的采礦車適用范圍有限、揚塵易遮蔽車輛視野、前部開采擾動影響行走效率等問題。

為解決現有技術存在的問題，本發明提供一種雙翼式海底多金屬結核采集裝置，包括機身、兩個翼體，兩個翼體分別位于機身兩側，翼體一端與機身活動連接，兩個翼體之間通過調節裝置連接。機身底部設置有雪橇板。

翼體包括翼尖擋板、收集耙、射流裝置、擋板外殼、滑板、傳送帶，傳送帶位于收集耙后側，翼尖擋板位于收集耙外側，擋板外殼位于收集耙、傳送帶后上方，射流裝置位于擋板外殼上。在翼體底部設置有滑板，滑板與翼體之間距離可調，可調節翼體離地高度。

翼體與機身通過轉動件連接，翼體與機身之間還設置有鎖定裝置。

優選的，調節裝置為液壓連桿。