[发明专利]一种行走采集一体式海底采矿车

说明书

本发明公开了一种行走采集一体式海底采矿车。包括前车体、后车体、连接前车体和后车体的连接装置；前车体前端设置有开采滚筒，开采滚筒与前车体通过液压悬臂连接；前车体底部设置有采集行驶一体轮，采集行驶一体轮通过驱动轴与前车体连接；采集行驶一体轮中间为车轮本体，沿车轮本体外周均匀设置有多个可调节弧形轮齿，所述可调节弧形轮齿板上设置有多个板齿；前车体上还设置有提升装置、传送装置；后车体底部设置有行驶气垫；行驶气垫设置有气体调节装置。本发明将传统采矿车的行驶结构与采集结构相结合，实现了采集行走的一体化，并能降低能耗，增加矿车的越野性能。

技术领域

本发明涉及海底矿产资源开采设备领域，尤其涉及一种行走采集一体式海底采矿车。

背景技术

多金属结核具有极高的开采价值，海洋矿产资源丰富，据统计，世界大洋海底锰结核的总储量达30000亿吨，仅太平洋就有17000亿吨，海洋资源开发是目前世界各国竞争的焦点。

多金属结核分布在世界大洋底部水深3500—6000米海底表层沉积物中，在深海进行开采作业，必然会消耗大量的能量，因此经济性在采矿车的设计过程中是必然要考虑的。由于深海沉积物含水率高及承载力的特点，普通的轮式车体极易发生打滑，目前的深海采矿车主要采用的是履带式的行驶方式，采集方式则是在车体前单独设置水力式或机械式采矿装置，采矿车的行驶和采集需要分别驱动，耗能巨大，很难实现开采的经济性，同时履带式矿车具有转向困难，灵活性低的缺点。例如，公开号为CN106703812A的中国专利申请公开了一种深海钴结壳采矿车，包括：双车体框式车身以及设置于车身前端的切削装置和集吸装置、依次设置于车身上的分离仓、矿石储仓以及驱动机构，其中：集吸装置位于切削装置上方；所述的切削装置包括：带有机械臂和液压控制装置的三组螺旋式滚筒组；所述的集吸装置包括：与分离仓相连的收集盖、分别与分离仓和矿石储仓相连的离心泵，其中：收集盖和离心泵均通过软管与分离仓和矿石储仓相连。所述的驱动机构包括：设置于双车体框式车身底部的履带运动机构以及设置于双车体框式车身两侧的液压推进器。其即存在前述问题。

中国专利申请CN101482018A公开了一种铁锰结核水帘选矿车，主要由行进履带、挖矿轮、传输履带、高压水喷射头、矿箱、电力系统和两端提升绳组成，矿车行进时，旋转的挖矿轮在前方将矿物挖起并送到传送履带上，传送履带下方安装高压水喷射头，高压水喷射头透过传送履带间隙冲洗矿物，使较轻矿物及淤泥等杂物吹出，铁锰矿及更重矿物由传送带进入矿箱。该发明利用旋转的挖矿轮将赋存于海底沉积物中的矿石挖起，虽能有效采集矿石，但机械式的挖矿轮对海底环境扰动大，降低了行走机构下卧土层的承载力，容易导致矿车沉陷，不适用易沉陷地层。高压水射喷头虽能有效冲洗矿物，但此过程需要外部系统持续提供高压水流；同时传送履带的运转需要外部系统的动力供应，能耗大幅提升。

发明内容

本发明的目的是提供一种行走采集一体式海底采矿车，将采矿车的行走装置与采集装置结合，能够在驱动矿车行驶的同时完成采集任务，节约采矿过程中的能耗，并且采矿车的行使方式为轮式驱动，增加了采矿车行驶过程中的灵活性。

为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种行走采集一体式海底采矿车，一种行走采集一体式海底采矿车，包括前车体、后车体、连接前车体和后车体的连接装置。

前车体前端设置有开采滚筒，开采滚筒与前车体通过液压悬臂连接。前车体底部设置有采集行驶一体轮，采集行驶一体轮通过驱动轴与前车体连接。采集行驶一体轮中间为车轮本体，沿车轮本体外周均匀设置有多个可调节弧形轮齿，所述可调节弧形轮齿板上设置有多个板齿。所述可调节弧形轮齿板的一端与车轮本体通过开闭机构活动连接，且角度可调。所述可调节弧形轮齿板的弧度与车轮本体弧度相同，闭合时可与车轮本体外周贴合。所述可调节弧形轮齿板的宽度大于车轮本体宽度。前车体上还设置有提升装置、传送装置。提升装置位于采集行驶一体轮的后侧。传送装置位于提升装置后侧。

后车体底部设置有行驶气垫。行驶气垫设置有气体调节装置，可以充气和放气调整气垫高度。