一种深海矿产采集头

本技术属于海底矿产资源开采，具体为一种深海矿产采集头。

背景技术：

1、深海多金属硫化物矿富含金、银、铜铅等金属元素，主要分布于海洋中脊和海底活动多发处。矿床由火山口热液喷出与冷水结合而成，其赋存状态为海底崎岖不平的烟囱状石块，在海底的形成厚度可达数米甚至十几米，具有较大的开采前景。海底采矿装备工作在几千米的海水环境，条件非常恶劣、采矿难度高、投资巨大，因此需要提出切实可行且经济高效的开采方案。同时，在海洋采矿过程中还要尽量减小采矿活动对海洋环境造成的影响。

2、深海矿产开发所产生的环境影响是目前制约深海采矿的重要问题之一。以多金属结核、富钴结壳和多金属硫化物三种具有代表性的深海固体矿产资源开发全过程的环境影响和生态响应如下：（1）不同深海固体矿产资源的分布规律、深度以及生物特征等赋存环境存在较大差异，因采矿活动带来的赋存环境改变、对环境的影响以及采矿潜在影响区域、影响时长和恢复潜力也有所不同。（2）多金属结核开采的环境影响着重考虑了沉积物羽流的影响，结壳开采活动从沉积物扰动、外壳去除以及栖息地改变三个方面考虑环境影响，多金属硫化物开采的环境影响还要增加对有毒物质的释放以及栖息地移除两个方面的考虑。（3）深海采矿对底栖生物种群的数量和物种组成皆会造成不同程度的影响。

3、因此，需要提出一种深海矿产采集头，以解决深海多金属硫化物开采过程中存在的上述问题。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种深海矿产采集头，能够解决现有技术中无法做到既高效采集海底高经济价值矿产资源，又不污染海洋环境的问题。

2、为解决上述问题，本实用新型提供的技术方案如下：

3、本实用新型实施例提供一种深海矿产采集头，包括深海采矿车结构1，所述深海采矿车结构1通过其两端的固定结构2连接有左俯仰摆臂3和右俯仰摇臂4，所述左俯仰摆臂3和所述右俯仰摇臂4之间通过第一固定支架5和第二固定支架6连接，所述深海采矿车结构1还通过伸缩液压缸7与所述第二固定支架6连接；

4、所述左俯仰摆臂3和所述右俯仰摇臂4的端部圆孔通过滚动轴承17连接有电机旋转轴9，所述电机旋转轴9一端连接有旋转驱动电机20，所述电机旋转轴9焊接固定有左螺旋滚筒10和右螺旋滚筒11，所述左螺旋滚筒10和所述右螺旋滚筒11均设置有多个底座15，每个底座15上焊接一个截齿16；所述左螺旋滚筒10和所述右螺旋滚筒11的螺旋滚筒上均设置有上加强横梁和下加强横梁；

5、所述电机旋转轴9上连接有碎屑阻挡支架12，所述碎屑阻挡支架12一端通过螺丝固定于第一固定支架5上；所述碎屑阻挡支架12还固定连接有抽吸管道8。

6、根据本实用新型一可选实施例，所述深海采矿车结构1上设置有第一吊耳21，所述第二固定支架6上设置有第二吊耳22，所述第一吊耳21与所述第二吊耳22之间连接有所述伸缩液压缸7，通过所述伸缩液压缸7的伸缩，实现集矿头的俯仰角度调节。

7、根据本实用新型一可选实施例，所述抽吸管道8为多分支管路结构，以实现对左螺旋滚筒10和右螺旋滚筒11内不同掉落位置的碎屑的收集；所述抽吸管道8插入到所述左螺旋滚筒10和所述右螺旋滚筒11内部。

8、根据本实用新型一可选实施例，所述旋转驱动电机20通过螺丝固定在所述右俯仰摇臂4上。

9、有益效果：本实用新型实施例提供了一种深海矿产采集头，包括深海采矿车结构，深海采矿车结构通过其两端的固定结构连接有左俯仰摆臂和右俯仰摇臂，左俯仰摆臂和右俯仰摇臂之间通过第一固定支架和第二固定支架连接，深海采矿车结构还通过伸缩液压缸与第二固定支架连接；左俯仰摆臂和右俯仰摇臂的端部圆孔通过滚动轴承连接有电机旋转轴，电机旋转轴一端连接有旋转驱动电机，电机旋转轴焊接固定有左螺旋滚筒和右螺旋滚筒，左螺旋滚筒和右螺旋滚筒均设置有多个底座，每个底座上焊接一个截齿；左螺旋滚筒和右螺旋滚筒的螺旋滚筒上均设置有上加强横梁和下加强横梁；电机旋转轴上连接有碎屑阻挡支架，碎屑阻挡支架通过螺丝固定于第一固定支架上；碎屑阻挡支架还固定连接有抽吸管道。该集矿头在破碎岩石的过程中，掉落的碎屑正好可以落入到碎屑阻挡支架与左右螺旋滚筒约束的空间内，减小了碎屑的外泄，减小了集矿过程中环境的污染；同时，抽吸管道深入到左右螺旋滚筒内部，可以实现对碎屑颗粒的近距离收集，提高了集矿的效率。

技术特征：

1.一种深海矿产采集头，其特征在于，包括深海采矿车结构（1），所述深海采矿车结构（1）通过其两端的固定结构（2）连接有左俯仰摆臂（3）和右俯仰摇臂（4），所述左俯仰摆臂（3）和所述右俯仰摇臂（4）之间通过第一固定支架（5）和第二固定支架（6）连接，所述深海采矿车结构（1）还通过伸缩液压缸（7）与所述第二固定支架（6）连接；

2.根据权利要求1所述的一种深海矿产采集头，其特征在于，所述深海采矿车结构（1）上设置有第一吊耳（21），所述第二固定支架（6）上设置有第二吊耳（22），所述第一吊耳（21）与所述第二吊耳（22）之间连接有所述伸缩液压缸（7），通过所述伸缩液压缸（7）的伸缩，实现集矿头的俯仰角度调节。

3.根据权利要求1所述的一种深海矿产采集头，其特征在于，所述抽吸管道（8）为多分支管路结构，以实现对左螺旋滚筒（10）和右螺旋滚筒（11）内不同掉落位置的碎屑的收集；所述抽吸管道（8）插入到所述左螺旋滚筒（10）和所述右螺旋滚筒（11）内部。

4.根据权利要求1所述的一种深海矿产采集头，其特征在于，所述旋转驱动电机（20）通过螺丝固定在所述右俯仰摇臂（4）上。

技术总结本技术公开了一种深海矿产采集头，包括深海采矿车结构、左俯仰摆臂、右俯仰摇臂、第一固定支架、第二固定支架、伸缩液压缸、电机旋转轴、旋转驱动电机、左螺旋滚筒、右螺旋滚筒、底座、截齿、上加强横梁、下加强横梁、碎屑阻挡支架和抽吸管道；该集矿头在破碎岩石的过程中，掉落的碎屑正好可以落入到碎屑阻挡支架与左螺旋滚筒和右螺旋滚筒约束的空间内，减小了碎屑的外泄，减小了集矿过程中环境的污染；同时，抽吸管道深入到左右螺旋滚筒内部，可以实现对碎屑颗粒的近距离收集，提高了集矿的效率。技术研发人员：吕海宁,杨建民,张贝,邓立文,孙鹏飞,李双,秦睿,夏茂臻,孔维波受保护的技术使用者：上海交通大学三亚崖州湾深海科技研究院技术研发日：20240506技术公布日：2024/6/26