[发明专利]一种海底采矿车沉陷探测及主动脱困装置与方法

权利要求书

1.一种海底矿车沉陷探测和主动脱困的履带行驶方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、海底采矿车在海底沉积物上行驶作业时，沉陷探测预警装置即开始工作，对行走履带与沉积物的接触情况进行主动感知，测量其与行走履带下端的距离；

步骤2、当海底采矿车发生被困于沉积物中或被困于低洼地形中的情况，即发生沉陷且履带系统整体发生倾斜，沉陷探测预警装置所测数据即会发生异常变化，沉陷探测预警装置将会向母船控制系统发出报警信号；

步骤3、当沉陷探测预警系统报告已经发生履带系统整体倾斜、沉陷被困于沉积物中或被困于低洼地形中，主动交互注浆系统开始工作：位于履带两侧的A型浆液储箱(8)与B型浆液储箱(9)通过泵机将两种浆液输送至AB混合浆混合输送器；任一AB混合浆混合输送器负责A浆与B浆的混合，混合完成后输送至混合浆连接管路中；

步骤4、在当沉陷探测预警系统报告已经发生履带系统整体倾斜、沉陷被困于沉积物中或被困于低洼地形中，主动交互注浆系统工作的同时，智能转向伸缩型注浆头进入工作状态：通过水平伸缩机构调整智能转型伸缩型注浆头的落点位置与履带下方的距离，在转动范围内进行转向并伸长至行走履带下方沉积物或低洼地形处，进入注浆等待阶段；

步骤5、当主动交互注浆系统中AB混合浆混合输送器完成A浆与B浆的混合，混合浆液沿混合浆连接管路通过智能转向伸缩型注浆头注入行走履带下方沉积物中，提高下方承载力，使得采矿车矫正自身倾斜，安全脱困，或通过低洼地形地带，提高采矿车海底稀软底质自适应行驶能力；

步骤6、当海底采矿车注浆完成后，位于两侧的A型浆液储箱与B型浆液储箱中浆液不再进行交互，供水管路内置阀门开启，输水泵机将储水箱中的水输送至智能转向伸缩型注浆头，通过水流冲刷清洗AB混合浆混合输送器与智能转向伸缩型注浆头，防止凝结堵管，便于智能转向伸缩型注浆头的回收，随时准备可能再次出现的需要注浆情况。

2.根据权利要求1所述海底矿车沉陷探测和主动脱困的履带行驶方法所用的装置，其特征在于，包括沉陷探测预警装置(3)和主动脱困装置；所述沉陷探测预警装置安装于采矿车每个行走履带(1)的左右两侧，所述沉陷探测预警装置用于测量其与行走履带下端的距离，主动感知行走履带与海底沉积物的接触状况；所述主动脱困装置包括主动交互注浆系统(5)，所述主动交互注浆系统连通有多个智能转向伸缩型注浆头(4)，多个智能转向伸缩型注浆头分布于采矿车每个行走履带的左右两侧。

3.根据权利要求2所述的海底矿车沉陷探测和主动脱困的履带行驶方法所用的装置，其特征在于，所述智能转向伸缩型注浆头(4)设置有转动机构，所述转动机构连接有水平伸缩机构，所述水平伸缩机构连接有竖直伸缩机构。

4.根据权利要求2所述的海底矿车沉陷探测和主动脱困的履带行驶方法所用的装置，其特征在于，所述主动交互注浆系统(5)包括AB混合浆混合输送器，所述AB混合浆混合输送器的进料口连通有A型浆液储箱(8)和B型浆液储箱(9)，所述AB混合浆混合输送器的出料口与智能转向伸缩型注浆头(4)连通。

5.根据权利要求4所述的海底矿车沉陷探测和主动脱困的履带行驶方法所用的装置，其特征在于，所述AB混合浆混合输送器为多个，每个AB混合浆混合输送器对应连通一个智能转向伸缩型注浆头(4)。

6.根据权利要求4所述的海底矿车沉陷探测和主动脱困的履带行驶方法所用的装置，其特征在于，所述A型浆液储箱(8)和B型浆液储箱(9)分别位于采矿车的两个不同的行走履带内部，每个浆液储箱的左、右两侧均安装多个AB混合浆混合输送器。