[發(fā)明專利]能夠適應多地形工作和改善行走條件的集礦裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210510296.6
• 申請日: 2022-05-11
• 公開（公告）號: CN114620209B
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發(fā)明（設計）人: 陳旭光;王令;嚴加豪;丁聰;劉學麟
• 申請（專利權(quán)）人: 中國海洋大學
• 主分類號: B63C11/52
• 分類號: B63C11/52;B63G8/00;B62D55/02;B62D55/088;B62D55/084;B62D55/24;B62D55/26;E21C50/00
• 代理公司: 濟南領(lǐng)升專利代理事務所(普通合伙) 37246
• 代理人: 崔苗苗

本發(fā)明公開了一種能夠適應多地形工作和改善行走條件的集礦裝置及方法，屬于海底礦產(chǎn)資源開采技術(shù)領(lǐng)域。包括履帶式集礦車、外履帶板、履齒、多個伸縮裝置和驅(qū)動裝置；履帶式集礦車包括履帶；外履帶板包覆在履帶外；外履帶板包括邊板和內(nèi)板，每一邊板均位于兩內(nèi)板之間；內(nèi)板為可伸縮板；履齒的一端設置于履帶；履齒穿過邊板；伸縮裝置在履帶和外履帶板之間伸縮。在軟弱承載土體上工作時，調(diào)節(jié)外履帶板縮進，提高履齒長度；在較為堅實的土體上工作時，調(diào)節(jié)外履帶板伸出，減小履齒長度。外履帶板根據(jù)液壓調(diào)節(jié)控制器伸出或縮回，保證集礦車具有足夠牽引力的同時利用行進水流清理履齒面上粘附的深海土。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種能夠適應多地形工作和改善行走條件的集礦裝置及方法，屬于海底礦產(chǎn)資源開采技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

深海多金屬結(jié)核含多種具有極高經(jīng)濟價值的猛、鈷、鎳等稀有金屬，在新能源、電子行業(yè)、醫(yī)療設備、航天工程等領(lǐng)域具有廣泛的應用前景。多金屬結(jié)核大多位于4000-6000米深的海底表面，賦存在15-20cm的上部深海沉積物中，處于半埋藏狀態(tài)。深海沉積物具有顆粒粒徑極小、含水率高、密度低、孔隙比大等物理特征，導致其具有低剪切強度、高塑性、高流變性等力學性質(zhì)，這就使得在射流采集過程中，高壓力水流在激起結(jié)核的同時使沉積物表面形成沖坑，對后部集礦車的行走安全造成威脅；在集礦車行走過程中，由于沉積物的特殊物理性質(zhì)，很容易產(chǎn)生對履帶齒的粘附，使得牽引力降低，誘發(fā)打滑、沉陷等工程安全問題。海底表面并不都是平坦的，而是有所起伏，且不同區(qū)域土體性質(zhì)又有所不同，這就對集礦車行走系統(tǒng)提出了極高的要求，需滿足在不同地形條件下集礦車均能夠正常行駛以及履帶能夠提供足夠牽引力的條件。

中國專利CN 112943254 A公開了一種行走采集一體式海底采礦車，主要由開采滾筒、采集行駛一體輪、行駛氣墊等裝置組成，通過前部的開采滾筒將礦石挖起，再由采集行駛一體輪集中礦石并送到傳送履帶上，同時礦車的行進也依靠采集行駛一體輪。該發(fā)明專利利用螺旋開采滾筒將賦存于海底沉積物中的多金屬結(jié)核挖起，再由采集行駛一體輪收集，在這個過程中，由于車體僅具有兩個采集行駛一體輪，導致其收集開采滾筒所挖起的結(jié)核時效率很低，開采面積不足且極易造成漏采；該發(fā)明專利中礦車的行進僅僅依靠兩個采集行駛一體輪，雖然后部車體有氣墊支撐，但前部車體的接地比壓將會達到較大的數(shù)值，在軟弱土體中行走時極易出現(xiàn)驅(qū)動力不足以及沉陷等嚴重工程問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服履帶式采礦車在深海不同區(qū)域中地形條件以及土體性質(zhì)的不同而出現(xiàn)的采集效率不高、履帶打滑甚至沉陷等工程問題，提供一種能夠適應多地形工作和改善行走條件的集礦裝置及方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

能夠適應多地形工作和改善行走條件的集礦裝置，包括履帶式集礦車、外履帶板、多個履齒、多個伸縮裝置和驅(qū)動裝置；所述履帶式集礦車包括履帶；所述外履帶板包覆在履帶外；所述外履帶板包括多塊邊板和多塊內(nèi)板，每一邊板均位于兩內(nèi)板之間；所述內(nèi)板為可伸縮板，以改變位于內(nèi)板兩側(cè)的兩邊板之間的距離；所述履齒的一端設置于履帶、與履帶之間具有連接面，所述履齒垂直于連接面；履齒穿過邊板；所述伸縮裝置的一端與履帶固定連接、另一端與邊板活動連接，在履帶和外履帶板之間伸縮；所述驅(qū)動裝置驅(qū)動伸縮裝置的伸縮。采礦作業(yè)進程中，履帶板根據(jù)液壓調(diào)節(jié)控制器伸出或縮回，保證集礦車具有足夠牽引力的同時利用行進水流清理履齒面上粘附的深海土。

上述能夠適應多地形工作和改善行走條件的集礦裝置還可以采用下述任意一種或多種方式進行優(yōu)化或具體化：

所述伸縮裝置為液壓裝置。

所述伸縮裝置設置于所述履齒的兩側(cè)。

所述驅(qū)動裝置為液壓調(diào)節(jié)控制器。

所述邊板的厚度與所述伸縮裝置的最大長度之和等于履齒的長度。