一种斥水性射流式气囊型去除吸附力装置的制作方法

1.本发明属于海洋矿产资源开采设备技术领域，具体为一种斥水性射流式气囊型去除吸附力装置。


背景技术：

2.现有生活中，在社会经济、科技高速发展的今天，陆上资源日渐枯竭。而海洋面积广阔，特别是深海，探索程度较低，具有极大的开发前景。这其中3/4为深海盆地。浩瀚的海洋中蕴藏着极其丰富的资源。并且随着陆地资源的日益枯竭，海洋资源已成为世界各国瞩目的对象。深海含有极为丰富的镍、钴、铜、锰的多金属结核物和富含铅、锌、金、银的多金属硫化物，这些矿产资源主要赋存于水深5000-6000m的海底表层土中。深海表层土多为稀软的黏土，含水量高，内摩擦角很小。目前国内外普遍认可履带式水力集矿车作为深海采矿的装备。集矿车在行驶过程中，土体提供的剪切力是其主要前进动力。
3.但是，由于深海海床表层土性质不均匀，稀软土层土体强度很低，且底层泥沙容易附着在传统履带上，这些泥沙大多细小又绵软，而海水中含有多种带电离子，会对吸附在履带上的泥沙有吸引力。如果不妥善处理，一旦积少成多，将会给整个采矿装备带来较大的吸附力作用。如果吸附力持续增大，可能会导致整个采矿设备沉陷，造成巨大损失。所以无论是从能源消耗的角度，还是采矿车的使用寿命上来说，一种斥水性射流式气囊型去除吸附力装置亟待开发。
4.

技术实现要素：
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种斥水性射流式气囊型去除吸附力装置，解决了背景技术中提到的问题。
5.为了解决上述问题，本发明提供了一种技术方案：一种斥水性射流式气囊型去除吸附力装置，包括高压储水仓，所述高压储水仓的底部固定连接有金属外壳，所述金属外壳的底部设置有去除吸附力机构，所述高压储水仓内壁的四角均固定安装有电解装置，所述高压储水仓底部的四角均固定连接有运输气管，所述高压储水仓的两侧均固定连接有气囊，所述运输气管远离高压储水仓的一端均与对应的气囊固定连接且延伸至气囊的内部，所述运输气管远离气囊的一端均与对应的电解装置相连接；所述去除吸附力机构包括连接管道，所述高压储水仓内壁的底部等距固定连接有六个连接管道，所述连接管道的底部均固定连接有t型驱动盒，所述连接管道底部的两端均转动连接有高压射流喷头，所述高压射流喷头的尾部均设置有一个转动轴，所述t型驱动盒底部的两端均转动连接有转动杆，所述转动杆的外侧远离t型驱动盒的一端均固定连接有驱动转轮，所述驱动转轮的外侧均等距固定连接有转轮轮齿。
6.作为优选，所述高压储水仓顶部的两端均固定连接有入水阀门，所述入水阀门的内部设置有过滤网。
7.作为优选，所述电解装置是由正极钛合金网片、负极太合金网以及两网之间的分
隔圈构成。
8.作为优选，所述气囊顶部的两端均固定连接有排气口，所述排气口的内部均设置有阀门和半透膜。
9.作为优选，所述高压储水仓的内部设置有高压水泵，所述连接管道远离t型驱动盒的一端均延伸至高压储水仓的内部且与高压水泵的输出端固定连接。
10.作为优选，所述t型驱动盒的内部设置有驱动电机，所述转动杆远离驱动转轮的一端均延伸至t型驱动盒的内部且与驱动电机的输出轴通过锥齿轮传动。
11.作为优选，所述驱动转轮的表面均涂覆有水油漆。
12.作为优选，所述高压储水仓的顶部固定连接有储水盖。
13.本发明的有益效果是：本发明一方面通过驱动转轮而非传统履带的形式进行驱动，减少了泥沙附着在设备上的机会，另一方面通过高压射流喷出的高压水流能有效的去除附着在设备上的泥沙，同时通过电解产生的气体来增大气囊体积，从而增加设备整体的浮力，能够有效的减轻海底泥沙对设备的吸附力，从而使得采矿设备行走起来更加安全稳定。
14.附图说明：为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。
15.图1是本发明整体结构示意图；图2是本发明气囊充满气体状态下的结构示意图；图3是本发明高压储水仓去除储水盖的俯视图；图4是本发明去除吸附力机构结构示意图；图5是本发明高压射流原理示意图；图6是本发明高压射流斜向下原理示意图。
16.图中：1、去除吸附力机构；101、驱动转轮；102、转轮轮齿；103、转动杆；104、t型驱动盒；105、高压射流喷头；106、连接管道；2、金属外壳；3、高压储水仓；4、气囊；5、运输气管；6、排气口；7、电解装置；8、入水阀门。
17.具体实施方式：如图1-6所示，本具体实施方式采用以下技术方案：实施例：一种斥水性射流式气囊型去除吸附力装置，包括高压储水仓3，所述高压储水仓3的底部固定连接有金属外壳2，所述金属外壳2的底部设置有去除吸附力机构1，通过设置金属外壳2，便于更好的对底部的去除吸附力机构1进行防护遮挡，避免泥沙溅射到高压储水仓3外侧；所述高压储水仓3内壁的四角均固定安装有电解装置7，所述高压储水仓3底部的四角均固定连接有运输气管5，所述高压储水仓3的两侧均固定连接有气囊4，所述运输气管5远离高压储水仓3的一端均与对应的气囊4固定连接且延伸至气囊4的内部，所述运输气管5远离气囊4的一端均与对应的电解装置7相连接，通过运输气管5，便于更好的将电解装置7与气囊4进行连接，同时更好的完成气体输送工作；所述去除吸附力机构1包括连接管道106，所述高压储水仓3内壁的底部等距固定连接有六个连接管道106，所述连接管道106的底部均固定连接有t型驱动盒104，所述连接管道106底部的两端均转动连接有高压射流喷头105，所述高压射流喷头105的尾部均设置
有一个转动轴，能够任意调整射流方向，从而调节高压射流喷头105的喷射角度；所述t型驱动盒104底部的两端均转动连接有转动杆103，所述转动杆103的外侧远离t型驱动盒104的一端均固定连接有驱动转轮101，所述驱动转轮101的外侧均等距固定连接有转轮轮齿102，通过设置带有转轮轮齿102的驱动转轮101，代替传统的履带驱动方式，从而减少了泥沙附着在设备上的机会。
18.其中，所述高压储水仓3顶部的两端均固定连接有入水阀门8，所述入水阀门8的内部设置有过滤网，通过设置入水阀门8，便于更好的向高压储水仓3的内部注入水源，同时还可通过关闭入水阀门8，保持高压储水仓3内部压强的稳定，并且通过在入水阀门8的内部设置过滤网，便于更好的对水源进行过滤。
19.其中，所述电解装置7是由正极钛合金网片、负极太合金网以及两网之间的分隔圈构成，通过电解装置7便于更好的进行电解操作，同时更好的配合运输气管5对气囊4进行充气操作。
20.其中，所述气囊4顶部的两端均固定连接有排气口6，所述排气口6的内部均设置有阀门和半透膜，通过在气囊4的顶部设置排气口6，便于更好的对气囊4进行排气操作，同时通过在排气口6的内部设置阀门，便于更好的控制排气口6的通断，并且利用排气口6内部的半透膜，能透气但不透水，能够把气囊4内部的气体顺利排入大海。
21.其中，所述高压储水仓3的内部设置有高压水泵，所述连接管道106远离t型驱动盒104的一端均延伸至高压储水仓3的内部且与高压水泵的输出端固定连接，通过高压水泵便于更好的向连接管道106的内部泵送水源。
22.其中，所述t型驱动盒104的内部设置有驱动电机，所述转动杆103远离驱动转轮101的一端均延伸至t型驱动盒104的内部且与驱动电机的输出轴通过锥齿轮传动，通过驱动电机与齿轮传动，便于更好的对转动杆103以及驱动转轮101进行驱动控制。
23.其中，所述驱动转轮101的表面均涂覆有水油漆，在有效的防止海水腐蚀的情况下，也能够有效的减少海水中离子对附着在驱动转轮101上的泥沙的吸引力作用。
24.其中，所述高压储水仓3的顶部固定连接有储水盖，便于更好的对高压储水仓3的顶部进行封闭。
25.本发明的使用状态为：在实际的应用中，当设备在海底正常行驶时，速度趋于均匀且平稳，这种情况下无需开启高压射流，入水阀门8保持关闭状态，保持高压储水仓3内部压强的稳定；当行走设备工作时间达到一定时长后，附着在驱动转轮101和转轮轮齿102之间的海底底质或泥沙会越来越多，整个装置的行走速度会持续下降，此时应该启用去除吸附力机构1，首先，开启入水阀门8，再开启电解装置7和去除吸附力机构1，通过高压储水仓3内部的高压水泵与连接管道106之间的配合，将水源输送至高压射流喷头105，通过高压射流喷头105完成射流操作，从而对转轮轮齿102之间的泥沙或底质进行清理，为保证所有的泥沙和底质得到彻底的清理，如图5-6所示，高压射流喷头105最大可向下达到60
°
的转向角，从而使得喷嘴位于驱动转轮101的斜上方，在高压射流清理的过程中，排气口6内部的阀门关闭，电解装置7产生的气体会通过运输气管5源源不断的输入至两个气囊4的内部，使得气囊4的体积逐渐增大，从而使得整个装置所受的浮力也会逐渐增加，整个装置有向上浮起的趋势，进而能够更好的对附着在装置上的泥沙进行去除，当吸附力的影响被消除后，关闭电解装置7和高压储水仓3内部的高压水泵，停止高压射流操作，同时打开排气口6内部的阀
门，并关闭入水阀门8，让气囊4内部的气体因为压力差的关系，通过排气口6内部的半透膜从气囊4的内部排出，直至气囊4恢复至原有的体积为止，此时，即可使装置继续在海底正常行驶。
26.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
27.此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
28.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
29.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。