低扰动深海多金属结核采集传动机构及其采集方法与流程

技术特征：
1.一种低扰动深海多金属结核采集传动机构，其特征是，包括具有封闭式壳体的采矿车体，所述采矿车体的壳体前端分别安装有液压传动臂以及与壳体内部连通的伸缩式传输管，伸缩式传输管的前端固定连接有与其连通的结核抽铲口，所述结核抽铲口呈筒状结构，靠近结核抽铲口两端分别与液压传动臂的两个支臂连接；所述壳体内设置有多节相匹配的传送段，多节传送段的起始段的前端与伸缩式传输管的入口相对应，部分传送段的相对两侧面和顶部设置有喷头，多节传送段的末段的后端斜下方对应设置有料仓，料仓与设置于壳体外部的输料管道连通；多节传送带的下端对应有倾斜设置的污泥收集排离传送段，污泥收集排离传送段向下倾斜的末端处设置有清扫及储泥装置，清扫及储泥装置的下方壳体上对应开设有一个排泥口；壳体外部与污泥收集排离传送段末端对应处设置有一个用于排出壳体内水的过滤排水泵。2.如权利要求1所述的低扰动深海多金属结核采集传动机构，其特征是，所述多节传送段由前至后依次为振动脱泥传送段、初次射流除泥传送段、垂向提升传送段和二次射流除泥传送段，初次射流除泥传送段和二次射流除泥传送段均水平设置，振动脱泥传送段安装在可伸缩式传输管出口的后下方，振动脱泥传送段的末端斜向下设置，初次射流除泥传送段安装于振动脱泥传送段的末端斜下方，初次射流除泥传送段、垂向提升传送段和二次射流除泥传送段依次连接，垂向提升传送段为末端斜向上设置。3.如权利要求2所述的低扰动深海多金属结核采集传动机构，其特征是，所述初次射流除泥传送段和二次射流除泥传送段前进方向的两侧的壳体内壁和壳体顶部均设置有喷头，两侧的喷头交错横向设置，即两侧的喷头的轴线不在同一条直线上；初次射流除泥传送段顶部的喷头竖向设置，二次射流除泥传送段顶部的喷头沿前进方向斜向下设置；竖向和斜向下设置的喷头有多列，且相邻两列的喷头交错设置。4.如权利要求2所述的低扰动深海多金属结核采集传动机构，其特征是，所述振动脱泥传送段、初次射流除泥传送段、垂向提升传送段、二次射流除泥传送段和污泥收集排离传送段的宽度均接近于壳体内腔的宽度，且与壳体内壁之间有间隙。5.如权利要求2所述的低扰动深海多金属结核采集传动机构，其特征是，所述振动脱泥传送段、初次射流除泥传送段、垂向提升传送段和二次射流除泥传送段均包括传动链条、连接杆件和转动齿轮，转动齿轮位于传送段的两端部，转动齿轮由动力机构驱动，至少两条平行的传动链条绕在两端部的转动齿轮上，平行的传动链条之间通过多根连接杆件连接，并随传动链条一起转动，连接杆件之间有间隙，以利于水和稀软泥落通过间隙向下掉落。6.如权利要求5所述的低扰动深海多金属结核采集传动机构，其特征是，所述连接杆件为长直金属杆，所述振动脱泥传送段和初次射流除泥传送段的转动齿轮均能实现高频低幅振动，能够带动整个振动脱泥传送段和初次射流除泥传送段振动，使运动至振动脱泥传送段和初次射流除泥传送段上的多金属结核与稀软泥实现分离。7.如权利要求1所述的低扰动深海多金属结核采集传动机构，其特征是，所述污泥收集排离传送段包括传动链条、连接杆件、传送带和转动齿轮，转动齿轮位于传送段的两端部，转动齿轮由动力机构驱动，至少两条平行的传动链条绕在两端部的转动齿轮上，平行的传动链条之间通过多根连接杆件连接，传动链条上部安装有传送带，转动齿轮带动传动链条顺时针转动，同时，传动链条上布置的传送带也按照顺时针方向转动。8.如权利要求1所述的低扰动深海多金属结核采集传动机构，其特征是，所述液压传动
臂的主体由三根可伸缩的液压机械臂组成，通过液压机械臂调节结核抽铲口的位置，包括离地高度与抽铲角度。9.如权利要求1所述的低扰动深海多金属结核采集传动机构，其特征是，所述结核抽铲口的前端开口处为一向下倾斜的铲状结构，结核抽铲口开口间隙高度为25
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40cm，能将深海底多金属结核赋存层抽铲至采矿车体内部；所述结核抽铲口两侧为封闭式的侧板，在铲泥过程中减少对海底稀软土的扰动，避免稀软土向两侧翻滚，有效减少海底扬尘的产生。10.一种低扰动深海多金属结核采集传动机构的采集方法，其特征是，包括：1）沿着运动方向采矿作业，采矿车的结核抽铲口将海底的多金属结核铲起，采矿设备向前运动的反作用力通过可伸缩式传输管将多金属结核运输到振动脱泥传送段；通过高频低幅振动脱落的稀软泥落入污泥收集排离传送段，初步脱泥的多金属结核继续传送至下一工作段；2）多金属结核运输到初次射流除泥传送段，通过整个初次射流除泥传送段振动，使多金属结核与稀软泥实现进一步分离，脱落的稀软泥落入污泥收集排离传送段；3）初次射流除泥传送段左右横向除泥喷头喷射横向的高压水流冲刷多金属结核上附着的稀软泥，稀软泥脱落后落入污泥收集排离传送段；初次射流除泥传送段的上方竖向除泥喷头喷射竖向的高压水流冲刷多金属结核上附着的稀软泥，稀软泥脱落后落入污泥收集排离传送段，进一步脱泥的多金属结核继续传送至下一工作段；4）多金属结核运输到垂向提升传送段，多金属结核上附着的稀软泥进一步脱落，落入污泥收集排离传送段，进一步脱泥的多金属结核继续传送至下一工作段；5）多金属结核运输到二次射流除泥传送段，二次射流除泥传送段两侧的横向除泥喷头喷射横向的高压水流冲刷多金属结核上附着的稀软泥，稀软泥脱落后落入污泥收集排离传送段；二次射流除泥传送段的上方斜向后方的除泥喷头喷射斜向后方的高压水流冲刷多金属结核上附着的稀软泥，稀软泥脱落后落入污泥收集排离传送段，多金属结核在高压水流和连接杆件的作用下向后方运输；6）多金属结核运输到料仓中；7）多金属结核经由输料管道运输到海面上的运输船上；8）以上过程中污泥收集排离传送段所收集的污泥经过传送带的运输，传送到清扫及储泥装置处，当清扫及储泥装置上储存的污泥积攒到一定量时，清扫及储泥装置会自动向下打开，沉积的污泥将会从采矿车体中排出。

技术总结
本发明公开了一种低扰动深海多金属结核采集传动机构，包括具有封闭式壳体的采矿车体，壳体前端分别安装有液压传动臂和伸缩式传输管，传输管的前端固定连接结核抽铲口，结核抽铲口分别与液压传动臂的两个支臂连接；壳体内设置有多节相匹配的传送段，部分传送段的相对两侧面和顶部设置有喷头，多节传送段的末段的后端斜下方对应设置有料仓，料仓与壳体外部的输料管道连通；多节传送带的下端有污泥收集排离传送段，污泥收集排离传送段末端有清扫及储泥装置，清扫及储泥装置的下方有排泥口；壳体外部有过滤排水泵。本发明还公开了利用该机构的采集方法。本发明能够实现深海多金属结核的低扰动、绿色、高效采集。高效采集。高效采集。


技术研发人员：张凤鹏 陈旭光 李宗晏 高兴政
受保护的技术使用者：中国海洋大学
技术研发日：2021.08.11
技术公布日：2021/9/17