[发明专利]一种海底矿物切削过程模拟及切屑自动分选装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种海底矿物切削过程模拟及切屑自动分选装置。

背景技术

海底蕴藏着数量巨大的金属矿产资源，海底金属矿产资源有望成为人类未来重要的接替资源，并且开发海底矿产资源已成为我国海洋开发战略。海底矿产资源开发过程通过包含如下两个环节，首先是采用刀盘将海底矿物进行切削，使其变成一定粒径大小的颗粒，然后采用集矿装置对颗粒矿物进行收集。在上述两个环节中，切屑尺寸是一个重要的参数。在切削过程中，切屑的大小与切削能耗密切相关，在集矿过程中，切屑的大小与集矿方法及集矿装置结构参数密切相关。现有的海底矿物切屑尺寸参数分布获取方法是人工筛选法，先把矿物用机械方法破碎，然后再用不同孔径的筛子去分选切屑，从而获得切屑尺寸的分布规律。

专利ZL201620312555.4公布了一种建筑用的沙子分选装置，通过将进入分选箱的沙子打散后再筛选，提高了沙子和杂质的分选效果。该专利所述的分选装置不能实现沙子按尺寸大小自动分类。

目前，关于海底矿物切削过程研究和切屑尺寸分布规律研究是两个独立的环节，需要采用两套不同的实验装置，存在劳动强度大、工作效率低的缺点。为降低劳动强度、提高工作效率，有必要研制一种集海底矿物切削过程模拟及切屑自动分选于一体的实验装置。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单、操作方便、工作效率高的海底矿物切削过程模拟及切屑自动分选装置。

本发明解决上述问题的技术方案是：一种海底矿物切削过程模拟及切屑自动分选装置，包括切削过程模拟装置和切屑自动分选装置，切屑自动分选装置包括转盘、分选电机、切屑桶，所述转盘下表面与分选电机的输出轴固接，转盘上表面设有挡圈，切削过程模拟装置位于切屑自动分选装置正上方，切削过程模拟装置设有带缩口的出料口，所述出料口位于挡圈外侧且与转盘上表面留有空隙，所述转盘下部外侧设有切屑桶，切屑桶为上端开口的环形容器，切屑桶与转盘同心安装。

上述海底矿物切削过程模拟及切屑自动分选装置，所述切削过程模拟装置包括推杆、矿物桶、刀盘、切削电机、切削罩，所述矿物桶为水平放置、右端开口的圆柱桶，矿物桶内右端设有矿物，所述矿物桶内左端设有用于推动矿物的推杆，所述切削罩包裹在矿物桶右端，切削罩底部设有带缩口的出料口，切削电机位于矿物桶右侧，切削电机的输出轴穿过切削罩伸入到切削罩内，所述刀盘安装在切削电机的输出轴端部且面向矿物右端面。

上述海底矿物切削过程模拟及切屑自动分选装置，所述切屑桶内底部设有若干环形隔板，隔板将切屑桶分隔成若干隔间，隔板的高度从内侧到外侧依次减小。

上述海底矿物切削过程模拟及切屑自动分选装置，所述切屑桶内侧低外侧高，且内侧高度低于转盘，外侧高度高于转盘。

上述海底矿物切削过程模拟及切屑自动分选装置，所述切屑桶内侧直径小于转盘直径。

上述海底矿物切削过程模拟及切屑自动分选装置，所述转盘上表面外沿处为向下弯曲的圆弧面。

上述海底矿物切削过程模拟及切屑自动分选装置，所述空隙的最大值大于切屑的最大外形尺寸。

本发明的有益效果在于：

1、本发明将海底矿物切削过程模拟装置和切屑自动分选装置集于一体，不仅可以模拟矿物的切削过程，获取不同切削参数下的切屑，而且可以根据尺寸大小实时分选切削过程中产生的切屑，快速获取切屑尺寸的分布规律。

2、本发明在转盘上设置了挡圈，有利于切削过程中产生的切屑都落在转盘的同一半径的圆环上，确保了切屑的分选都处于同一起点；采用离心分选的方法实现了不同尺寸的切屑的自动分选。

3、本发明将转盘上表面的外沿设为向下弯曲的圆弧面，以利于切屑顺利地从转盘上甩出。

4、本发明的切屑桶中隔板的高度从内侧到外侧依次降低，有利于甩的较远的切屑顺利落入较远处的隔间；切屑桶外侧高于转盘，可以确保甩得较远的切屑不至于落到切屑桶的外部。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示，一种海底矿物切削过程模拟及切屑自动分选装置，包括切削过程模拟装置和切屑自动分选装置。