[发明专利]一种海底矿产采收装置及切削方法

说明书

本发明公开了一种海底矿产采收装置，包括切削组件、收集组件、驱动臂机构、转接座和旋转驱动组件；所述驱动臂机构的一端连接所述切削组件、相对的另一端转动连接所述转接座，所述转接座固连于采矿车；所述旋转驱动组件设于所述采矿车且驱动连接所述驱动臂机构，用于驱动所述驱动臂机构左右旋转摆动；所述收集组件设于所述驱动臂机构靠近所述切削组件的一端，用于收集经所述切削组件破碎后的矿物。本发明通过旋转驱动组件驱动驱动臂机构左右旋转摆动，使得切削组件可在驱动臂机构的带动下左右旋转摆动，使其可以进行弧形切削作业，切削范围广、灵活，使得切削效率高。

技术领域

本发明属于海底采矿技术领域，尤其涉及一种海底矿产采收装置及切削方法。

背景技术

海底蕴含着丰富的矿产资源存储量，其中多金属硫化物一般分布在500-3500米水深的海底，以大块矿床形式存在，是由海底热泉喷发而成，分布广泛，矿产品位较高。多金属硫化物富含铜、铅、锌、锰、铁、金、银等多种金属，尤其金、银等贵金属的含量远高于多金属锰结核，故被称为“海底金库”，极具商业开发价值。

硫化物赋存状态多为烟囱状、块状和软泥，常以数十米高的烟囱、数米厚的沉积状，分布在崎岖不平的海底，而多金属结核大多为直径0.5～25cm赋存于海底软泥上。由于其赋存状态与多金属结核的不同，造成了多金属硫化物开采工艺的截然不同。相比于多金属结核水力抽吸的采集方式，硫化物采集方式为剥采、破碎和收集的综合作业。高效切削及收集装置的缺乏使得我国无法进行大规模的海上矿物开采，极大地制约了我国深海采矿产业的发展。

现有技术中通常采用采矿车在海底行走带动切削头切削硫化物，以实现硫化物的开采，但是由采矿车行走带动切削头切削硫化物不够灵活，使得效率低下。

发明内容

针对背景技术中的问题，本发明的目的是提供一种海底矿产采收装置，包括切削组件、收集组件、驱动臂机构、转接座和旋转驱动组件；

所述驱动臂机构的一端连接所述切削组件、相对的另一端转动连接所述转接座，所述转接座固连于采矿车；

所述旋转驱动组件设于所述采矿车且驱动连接所述驱动臂机构，用于驱动所述驱动臂机构左右旋转摆动；

所述收集组件设于所述驱动臂机构靠近所述切削组件的一端，用于收集经所述切削组件破碎后的矿物。

较佳的，所述驱动臂机构包括第一安装座、连接臂、第二安装座、斜度调节组件和高度调节组件；

所述连接臂的两端分别铰接于所述第一安装座和所述第二安装座，所述第二安装座转动连接于所述转接座，所述切削组件和所述收集组件均设于所述第一安装座；

斜度调节组件，设于所述连接臂且驱动连接所述第一安装座，用于驱动所述第一安装座相对所述连接臂旋转；

高度调节组件，设于所述第二安装座且驱动连接所述连接臂，用于驱动所述连接臂相对所述第二安装座旋转。

较佳的，包括测高装置，设于所述第一安装座且与所述高度调节组件信号连接，所述测高装置包括两个分别设于所述第一安装座左右两侧的导轮组件，两个所述导轮组件分别用于检测切削前和切削后所述矿物的矿床相对所述切削组件的高度；

所述导轮组件包括固定支架、连接杆、导轮和测距伸缩缸；所述固定支架的第一端固设于所述第一安装座、相对的第二端与所述连接杆的第一端铰接，所述导轮设于所述连接杆的第二端，所述测距伸缩缸的两端分别铰接于所述固定支架和所述连接杆。

较佳的，所述测高装置还包括激光高度计，设于所述第一安装座，用于检测所述矿床相对所述切削组件的高度。

较佳的，所述斜度调节组件和所述高度调节组件分别为第一伸缩缸和第二伸缩缸；所述第一伸缩缸的两端分别铰接于所述第一安装座和所述连接臂；所述第二伸缩缸的两端分别铰接于所述连接臂和所述第二安装座。