[发明专利]深海集矿机的履带除粘方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于深海集矿机领域，特别涉及一种深海集矿机的履带除粘方法及装置。

背景技术

集矿机是一种在深海多金属结核矿区的稀软底质上行走与采集的作业车，采用履带式行走机构。集矿机在作业过程中，其履带板、齿与稀软底质相互作用，相邻履带板、履齿经过进入阶段、填充阶段、压实阶段、离心阶段、受振阶段、脱落阶段、再进入阶段等运动循环，稀软底质相应地从进入、充满、压实、甩出、振松、脱落、再进入相邻履带板、齿间的过程，在整段履带板和履齿组成的链环上，稀软底质在接地段、驱动轮包覆段、悬垂段、链轮包覆段依次分布，降低了履齿的有效剪切高度，集矿机在稀软底质上行走产生的推力减小，同时改变了集矿机的接地压力值及其分布，使集矿机在稀软底质上压陷加深，增加了集矿机的行驶阻力，影响集矿机的牵引性能。因此清除履带上粘附的底质已成为现实的必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种深海集矿机的履带除粘方法及装置，以实现深海集矿机在行走过程中即时清除履带上粘附的底质，减小行驶阻力，提高牵引性能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：深海集矿机的履带除粘方法，是在深海集矿机上设置一高压水射流装置，将该射流装置的喷嘴从行走方向的后端对准深海集矿机的行走履带，在行进中抽取海水通过喷嘴清除行走履带粘附的底质。

本发明根据上述方法采用的履带除粘装置，包括设置在深海集矿机机体上的高压水射流装置，高压水射流装置包括若干喷嘴，所述喷嘴通过机体上的支架设置在深海集矿机的后端对准行走履带。

本发明由于采用高压水射流装置，在深海集矿机行进时可以就地取材利用海水通过喷嘴射向卷离海底面的首块履齿，该履齿与前履齿间粘附的稀软底质在海水射流作用下脱落，随着驱动轮的驱动，履齿间粘附的稀软底质依次在射流作用下脱落，从而达到除粘效果。该方法具有结构简单、效率高等特点。

下面结合附图对本发明作进一步说明。

附图说明

图1是本发明装置的结构示意图。

图2是本发明装置中的喷嘴示意图。

具体实施方式

见图1、图2，本发明深海集矿机的履带除粘装置包括设置在深海集矿机机体14上的高压水射流装置11，高压水射流装置11包括若干设置在水管1上等距离排列的扇形喷嘴2，水管1通过固定在机体14上的支架10设置在深海集矿机的后端对准行走履带9，高压水射流装置11设有进水管13，设有出水管12与水管1连接。

本发明的方法：利用深海集矿机上设置的高压水射流装置11，将该射流装置的喷嘴2从行走方向的后端对准深海集矿机的行走履带9，通过高压水射流装置的进水管13在行进中抽取海水经出水管12通过喷嘴2清除行走履带9粘附的底质。

除粘原理：集矿机采用驱动轮7后置结构，集矿机的行走履带9在稀软底质3上作业时，履齿Ⅱ6卷离底面自进入段8进入离开段5，履齿Ⅰ4卷到水平位置，此时履齿Ⅰ4和履齿Ⅱ6间的体积最大，履齿Ⅰ4受到粘附底质3的正压力减小，履齿Ⅱ6所受的正压力可忽略，底质3与履齿Ⅱ6间的粘附力小，水射流倾斜喷向履齿Ⅱ6，粘附底质3在喷嘴2扩散射流“长时间”的水动力力冲击下，绝大部分粘附底质3沿履齿Ⅱ6的齿面倾斜向下脱落，残余部分与履带板、齿的粘附力降低，受振而大部分脱落。随着驱动轮的驱动，行走履带粘附的稀软底质依次在射流作用下脱落，从而达到除粘效果。

为将粘附的稀软底质3喷射至海底，水射流的入射角（射流与履齿Ⅱ6的夹角）约为73^○。

为避免履齿Ⅰ4与喷嘴2接触，喷嘴2与履齿Ⅰ4间存在一定的距离，该距离以喷嘴2不碰到履齿为宜。

喷嘴2的数量根据其流量、射流压力、结构参数而定。

喷嘴2喷射压力根据履带行走机构的行驶速度及其与稀软底质的粘附力共同决定，应不大于2MPa。