[发明专利]一种深海采矿提升泵

说明书

本发明涉及一种深海采矿提升泵，其特征在于：包括驱动泵体、隔离板、活塞杆和隔膜；所述驱动泵体上设置有矿浆输入管、矿浆提升管、注水管和排水管；本发明中利用海面海水驱动海底提升泵工作，减少海底大功率电机的应用，从而将主动力源安置于水面的采矿船上，节约经济成本并与控制；提升泵利用从采矿船上注入的高压海水驱动工作，同时将驱动后的高压海水排回海底，减少对海面的污染；泵体体积小，多组泵进行组合工作行程泵组，单台泵出现故障可以将其剥离出泵组工作，直至发生故障的泵达到一定数量在进行维修，可以大幅度提高泵组的使用寿命。

技术领域

本发明涉及海底采矿设备领域，尤其涉及一种深海采矿提升泵。

背景技术

随着陆上矿产资源的不断开采，导致矿产资源的日益枯竭，致使人类对矿产资源的需求和矿产资源不足之间矛盾日益加剧，进行海底矿产资源的开采利用是弥补陆上矿产资源日益不足的重要战略举措和有效解决途径。

矿石提升系统是深海采矿系统的重要组成部分，矿石提升系统主要作用是将海底的矿石提升到海面支持船。目前，深海矿石提升装置均为一根管道组成，矿石和海水经一定比例混合后由海底通过管道提升至海面的支持船上，在海面支持船上，将矿石和海水分离后，直接将海水排入海面，因海底的海水生物构成、海水中的氧含量、pH值，盐度等与表面海水不同，从而破坏表面海水的生态系统，造成一定的生态环境破坏。故本发明为避免将深海海底的海水直接排放与海面，特采用一根主管和二根辅助管的独特设计方案，由矿水混合物经主管提升到海面支持船，矿和水分离后，分离后的海水由辅助管再回排到海底，从而不破坏海面的生态系统，满足环保要求。

本发明主要利用注入海底的海水驱动海底提升泵工作，从而将动力源安装于采矿船上，减少海底大功率电机的应用，提高整个系统的可靠性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种深海采矿提升泵，能够解决一般的采矿提升采用海底大功率的电机，控制及操作不方便的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种深海采矿提升泵，其创新点在于：包括驱动泵体、隔离板、活塞杆和隔膜；所述驱动泵体上设置有矿浆输入管、矿浆提升管、注水管和排水管；

所述隔离板设置在驱动泵体的内腔中间位置，将驱动泵体分割呈第一腔室和第二腔室；所述隔离板的中间沿着轴线方向水平开设有容纳活塞杆的通孔，所述活塞杆嵌入在隔离板的通孔内并延伸至驱动泵体的第一腔室和第二腔室；所述隔膜连接在活塞杆的端部且隔膜的边缘嵌入在驱动泵体的内壁上将第一腔室分隔呈第一海水腔室和第一矿浆腔室，将第二腔室分隔呈第二海水腔室和第二矿浆腔室；

所述驱动泵体上位于第一海水腔室的两侧边上分别开有第一海水进口和第一海水出口，且第一海水进口处设置有第一海水进口阀，第一海水出口处设置有第一海水出口阀；所述驱动泵体上位于第一矿浆腔室的两侧边上分别开有第一矿浆进口和第一矿浆出口，且第一矿浆进口处设置有第一矿浆进口阀，第一矿浆出口处设置有第一矿浆出口阀；所述第一海水进口与第一矿浆出口位于驱动泵体的同一侧，第一海水出口与第一矿浆进口位于驱动泵体的同一侧；

所述驱动泵体上位于第二海水腔室的两侧边分别开有第二海水进口和第二海水出口；且第二海水进口处设置有第二海水进口阀，第二海水出口处设置有第二海水出口阀；所述驱动泵体上位于第二矿浆腔室的两侧边上分别开有第二矿浆进口和第二矿浆出口，且第二矿浆进口处设置有第二矿浆进口阀，第二矿浆出口处设置有第二矿浆出口阀；所述第二海水进口与第二矿浆出口位于驱动泵体的同一侧，第二海水出口与第二矿浆进口位于驱动泵体的同一侧；

所述第一矿浆进口和第二矿浆进口通过管道并联后连接在矿浆输入管上；所述第一矿浆出口和第二矿浆出口通过管道并联后连接在矿浆提升管上；所述第一海水进口和第二海水进口通过管道并联后连接在注水管上；所述第一海水出口和第二海水出口通过管道并联后连接在排水管上。