[实用新型]一种水下垂直采矿装置

说明书

技术领域

本实用新型属于采矿装置技术领域，具体涉及一种结构简单、能耗低且开采效率高的水下垂直采矿装置。

背景技术

海洋经济越来越得到各方的重视，海洋装备也得到很大的发展。对于海底，除了已大量开发应用的油气资源，还有大量丰富的矿产资源，而矿产资源的开采是一个难题，如何把海底的矿产资料挖掘出来，提升到船上已有了一些方法，但对于深藏在几米、十几米、甚至几十米厚泥层下的矿产资源，现在还没有较好的装备进行开采利用。

在海洋矿产中，矿产资源的分布及其不均，好像五花肉一样一层一层的；目前是用挖泥船从上而下一层一层的剥离，从而达到所需的矿层，这样绝大部分时间是在进行开采前的剥离工作，对于矿产的开采是一种无用功，有很大的能源消耗，使得成本高居不小，无法大规模的推广应用，传统形式存在配套复杂、能耗大、怕塌方等等缺点，因此设计一种能穿越淤泥、粘土等非矿层，直达矿层的采矿装置，成为一项重大的课题之一。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、能耗低且开采效率高的水下垂直采矿装置。

所述的一种水下垂直采矿装置，包括圆管及设置在圆管顶部的摆线电机，其特征在于圆管内设置横隔板，圆管内腔中心设置转轴，转轴顶部与摆线电机连接，转轴底部设有切削绞刀，转轴外部设置转轴外套，圆管、横隔板及转轴外套之间形成的环形空腔由隔板Ⅰ和隔板Ⅱ分隔形成充水腔和抽矿腔，充水腔顶部设有进水接口，抽矿腔顶部出料接口。

所述的一种水下垂直采矿装置，其特征在于所述的横隔板设置在圆管内中上部，隔板与圆管顶部之间的距离为圆管总长的四分之一。

所述的一种水下垂直采矿装置，其特征在于所述的摆线电机安装在摆线电机底座上，摆线电机底座固定设置在圆管顶部。

所述的一种水下垂直采矿装置，其特征在于所述的转轴与转轴外套间形成转轴腔，转轴腔与充水腔、抽矿腔之间隔开。

上述的一种水下垂直采矿装置，包括圆管及设置在圆管顶部的摆线电机，圆管内设置横隔板，圆管内腔中心设置转轴，转轴顶部与摆线电机连接，转轴底部设有切削绞刀，转轴外部设置转轴外套，圆管、横隔板及转轴外套之间形成的环形空腔由隔板Ⅰ和隔板Ⅱ分隔形成充水腔和抽矿腔，充水腔顶部设有进水接口，抽矿腔顶部出料接口。本实用新型通过采用上述技术，得到水下垂直采矿装置，能深入下放到海底，穿过很厚的泥层，直达所需的矿层，通过摆线电机和转轴对水底切削绞刀的驱动，使切削绞刀切削水底土质，可以开采硬质砂层，提高开采效率，而且通过转轴外套实现转轴对砂水的隔离，从而对钻轴进行保护延长使用寿命，本装置的开采深度达60m以上。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型图1的仰视放大示意图。

图中：1-摆线电机，2-进水接口，3-充水腔，4-转轴腔，5-切削绞刀，6-转轴，7-转轴外套，8-抽矿腔，9-圆管，10-出料接口，11-横隔板，13-隔板Ⅰ，14-隔板Ⅱ。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本实用新型作进一步的描述：

如图1-2所示，一种水下垂直采矿装置，包括圆管9，摆线电机1安装在摆线电机底座12上，摆线电机1通过摆线电机底座12固定设置在圆管9顶部，圆管9内设置横隔板11，圆管9内腔中心设置转轴6，转轴6顶部与摆线电机1连接，转轴6底部设有切削绞刀5，转轴6外部套接设置转轴外套7，圆管9、横隔板11及转轴外套7之间形成的环形空腔由隔板Ⅰ13和隔板Ⅱ14分隔形成充水腔3和抽矿腔8，充水腔3顶部设有进水接口2，抽矿腔8顶部出料接口10，转轴6与转轴外套7之间形成转轴腔4，转轴腔4与充水腔3、抽矿腔8之间隔开，

本发明的横隔板11设置在圆管9内中上部，本实用新型中隔板3与圆管9顶部之间的距离为圆管9总长的四分之一，设置隔板3是为了防止水或矿砂等其他物质进入转轴腔4，损坏转轴4等。

如图所示，本实用新型通过摆线电机1控制转轴12带动其底部的切削绞刀11旋转，绞松水下泥沙，便于渣浆泵抽出矿沙。

工作时，给水泵经钢管、软管连接到进水接口4，水经过圆管9内的充水腔3，到达切削绞刀11的搅拌头，对水底矿砂层进行给水和冲刷；抽砂泵经钢管、软管连接到出料接口10，出料经过圆管9内的抽矿腔8，把水底绞松、冲松的矿水混合物抽出，到达船上，分离掉多余的水、杂质，从而实现水底垂直采矿。

本实用新型通过本装置的下放，可以穿过很厚的泥层，直达所需的矿层，通过给水腔给水，实现海底矿层的补水、冲刷，便于矿沙的松散，摆线电机和转轴对水底绞刀的驱动，使绞刀切削水底土质，可以开采硬质砂层，通过抽矿腔抽吸，把水底松散的矿砂抽上船，而且由转轴外套实现转轴对砂水的隔离，从而对钻轴进行保护，其开采深度达60m，而且本装置可以进行延长，开采深度可达100m甚至以上。