本發(fā)明涉及深海采礦車(chē)，屬于深海采礦設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、深海多金屬硫化物礦富含金、銀、銅鉛等金屬元素，分布于海底1500-4000的海洋中脊和海底活動(dòng)多發(fā)處。礦床由火山口熱液噴出與冷水結(jié)合而成，其賦存狀態(tài)為海底崎嶇不平的煙囪狀石塊，這些石塊在海底的形成厚度可達(dá)數(shù)米甚至十幾米，具有較大的開(kāi)采前景。海底采礦裝備工作在幾千米的海水環(huán)境，條件非常惡劣、采礦難度高、投資巨大，因此需要提出切實(shí)可行且經(jīng)濟(jì)高效的開(kāi)采方案。同時(shí)，在海洋采礦過(guò)程中還要盡量減小采礦活動(dòng)對(duì)海洋環(huán)境造成的影響。

2、傳統(tǒng)的采礦技術(shù)主要針對(duì)陸地或淺海環(huán)境，無(wú)法直接應(yīng)用于深海。早期深海采礦嘗試多依賴(lài)于簡(jiǎn)單的機(jī)械裝置和人工操作，效率低下且風(fēng)險(xiǎn)較高。隨著材料科學(xué)、海洋工程、機(jī)器人技術(shù)和人工智能的發(fā)展，深海采礦車(chē)輛逐漸成為深海資源開(kāi)發(fā)的核心裝備。

3、現(xiàn)有的深海采礦車(chē)輛通常由耐壓殼體、推進(jìn)系統(tǒng)、采礦工具、傳感與導(dǎo)航系統(tǒng)、通信模塊和環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置等組成。耐壓殼體采用高強(qiáng)度鈦合金或復(fù)合材料，可以承受深海極端壓力；推進(jìn)系統(tǒng)配備多方向推進(jìn)器，確保車(chē)輛在復(fù)雜海底地形中的靈活移動(dòng)；采礦工具包括機(jī)械臂、切割頭和吸礦泵，能夠高效采集和輸送礦物；傳感與導(dǎo)航系統(tǒng)結(jié)合聲吶、激光掃描和慣性導(dǎo)航技術(shù)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位與路徑規(guī)劃；通信模塊通過(guò)光纖或聲學(xué)通信技術(shù)與水面支持平臺(tái)保持實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸；環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置則用于評(píng)估采礦活動(dòng)對(duì)深海生態(tài)系統(tǒng)的影響。

4、盡管現(xiàn)有技術(shù)已取得一定進(jìn)展，但仍面臨諸多挑戰(zhàn)，如深海環(huán)境對(duì)設(shè)備耐久性的高要求、采礦效率與環(huán)境保護(hù)的平衡、復(fù)雜地形的適應(yīng)性等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供深海采礦車(chē)。

2、本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所提供的技術(shù)方案是：深海采礦車(chē)，包括殼體和安裝在殼體內(nèi)的delta挖礦機(jī)構(gòu)，所述殼體前端兩側(cè)均有前履帶行走機(jī)構(gòu)，后端兩側(cè)均設(shè)有后履帶行走機(jī)構(gòu)；

3、所述delta挖礦機(jī)構(gòu)包括固定在所述殼體內(nèi)的定平臺(tái)、動(dòng)平臺(tái)、輸?shù)V管和三個(gè)均布在定平臺(tái)上的活動(dòng)連接機(jī)構(gòu)；

4、所述活動(dòng)連接機(jī)構(gòu)包括聯(lián)軸、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和與聯(lián)軸活動(dòng)連接的連桿，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝在所述定平臺(tái)內(nèi)，驅(qū)動(dòng)聯(lián)軸繞定平臺(tái)上下轉(zhuǎn)動(dòng)；所述定平臺(tái)與聯(lián)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述連桿與動(dòng)平臺(tái)活動(dòng)連接，所述動(dòng)平臺(tái)上均布有三個(gè)挖礦機(jī)構(gòu)；

5、所述挖礦機(jī)構(gòu)包括夾爪、夾爪夾臂、連動(dòng)桿、挖礦電機(jī)，所述夾爪夾臂一端與動(dòng)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，另一端與夾爪鉸接，所述挖礦電機(jī)安裝在所述動(dòng)平臺(tái)內(nèi)，驅(qū)動(dòng)夾爪夾臂繞動(dòng)平臺(tái)上下轉(zhuǎn)動(dòng)；所述連動(dòng)桿兩端分別與夾爪、動(dòng)平臺(tái)鉸接；所述輸?shù)V管安裝在定平臺(tái)上，其上端延伸至殼體外，下端穿過(guò)所述動(dòng)平臺(tái)。

6、進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述夾爪的中部設(shè)有若干個(gè)漏沙孔。

7、進(jìn)一步的技術(shù)方案是，三個(gè)卡爪貼合形成圓錐體。

8、進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述前履帶行走機(jī)構(gòu)包括履帶、驅(qū)動(dòng)軸、安裝在所述驅(qū)動(dòng)軸上的主動(dòng)輪、張緊機(jī)構(gòu)、第一從動(dòng)軸、安裝在所述第一從動(dòng)軸上的第一從動(dòng)輪、第二從動(dòng)軸、安裝在所述第二從動(dòng)軸上的第二從動(dòng)輪，所述驅(qū)動(dòng)軸、張緊機(jī)構(gòu)均與殼體連接，所述殼體內(nèi)設(shè)有驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的行走電機(jī)，所述履帶套設(shè)在所述主動(dòng)輪、張緊機(jī)構(gòu)、第一從動(dòng)輪、第二從動(dòng)輪上，所述驅(qū)動(dòng)軸與第一從動(dòng)軸之間、第二從動(dòng)軸與張緊機(jī)構(gòu)之間均設(shè)有連桿。

9、進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述履帶上均布有若干個(gè)凸塊。

10、進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述張緊機(jī)構(gòu)包括套筒、安裝在所述套筒內(nèi)的旋轉(zhuǎn)軸、兩個(gè)壓緊桿、固定桿；所述旋轉(zhuǎn)軸一端安裝在所述殼體內(nèi)，其殼體內(nèi)設(shè)有驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)；所述套筒兩端均徑向設(shè)置有兩個(gè)滑槽，所述壓緊桿滑動(dòng)安裝在所述滑槽內(nèi)，其兩端均設(shè)有壓緊彈簧，所述壓緊彈簧一端壓緊在所述套筒的外壁上；所述固定桿一端固定在所述殼體上，所述壓緊桿兩端均鉸接有連接桿，兩個(gè)連接桿均與固定桿鉸接。

11、進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述壓緊桿上設(shè)有若干個(gè)滾輪。

12、進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述后履帶行走機(jī)構(gòu)包括后履帶、后驅(qū)動(dòng)軸、安裝在所述后驅(qū)動(dòng)軸上的后主動(dòng)輪、第三從動(dòng)軸、安裝在所述第三從動(dòng)軸上的第三從動(dòng)輪、第四從動(dòng)軸、安裝在所述第四從動(dòng)軸上的第四從動(dòng)輪、第五從動(dòng)軸、安裝在所述第五從動(dòng)軸上的第五從動(dòng)輪，所述后驅(qū)動(dòng)軸與殼體連接，所述殼體內(nèi)設(shè)有驅(qū)動(dòng)后驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的后行走電機(jī)，所述后履帶套設(shè)在所述后主動(dòng)輪、第三從動(dòng)輪、第四從動(dòng)輪、第五從動(dòng)輪上，所述后驅(qū)動(dòng)軸與第三從動(dòng)軸之間、第四從動(dòng)軸與第五從動(dòng)軸之間均設(shè)有后連桿。

13、進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述后履帶上設(shè)有若干個(gè)后凸塊。

14、本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明的履帶可以變形，滿足在深海泥濘表面爬坡和越障工作要求；同時(shí)本發(fā)明采礦效率高，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

技術(shù)特征：

1.深海采礦車(chē)，其特征在于，包括殼體和安裝在殼體內(nèi)的delta挖礦機(jī)構(gòu)，所述殼體前端兩側(cè)均有前履帶行走機(jī)構(gòu)，后端兩側(cè)均設(shè)有后履帶行走機(jī)構(gòu)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深海采礦車(chē)，其特征在于，所述夾爪的中部設(shè)有若干個(gè)漏沙孔。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的深海采礦車(chē)，其特征在于，三個(gè)卡爪貼合形成圓錐體。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深海采礦車(chē)，其特征在于，所述前履帶行走機(jī)構(gòu)包括履帶、驅(qū)動(dòng)軸、安裝在所述驅(qū)動(dòng)軸上的主動(dòng)輪、張緊機(jī)構(gòu)、第一從動(dòng)軸、安裝在所述第一從動(dòng)軸上的第一從動(dòng)輪、第二從動(dòng)軸、安裝在所述第二從動(dòng)軸上的第二從動(dòng)輪，所述驅(qū)動(dòng)軸、張緊機(jī)構(gòu)均與殼體連接，所述殼體內(nèi)設(shè)有驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的行走電機(jī)，所述履帶套設(shè)在所述主動(dòng)輪、張緊機(jī)構(gòu)、第一從動(dòng)輪、第二從動(dòng)輪上，所述驅(qū)動(dòng)軸與第一從動(dòng)軸之間、第二從動(dòng)軸與張緊機(jī)構(gòu)之間均設(shè)有連桿。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的深海采礦車(chē)，其特征在于，所述履帶上均布有若干個(gè)凸塊。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的深海采礦車(chē)，其特征在于，所述張緊機(jī)構(gòu)包括套筒、安裝在所述套筒內(nèi)的旋轉(zhuǎn)軸、兩個(gè)壓緊桿、固定桿；所述旋轉(zhuǎn)軸一端安裝在所述殼體內(nèi)，其殼體內(nèi)設(shè)有驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)；所述套筒兩端均徑向設(shè)置有兩個(gè)滑槽，所述壓緊桿滑動(dòng)安裝在所述滑槽內(nèi)，其兩端均設(shè)有壓緊彈簧，所述壓緊彈簧一端壓緊在所述套筒的外壁上；所述固定桿一端固定在所述殼體上，所述壓緊桿兩端均鉸接有連接桿，兩個(gè)連接桿均與固定桿鉸接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的深海采礦車(chē)，其特征在于，所述壓緊桿上設(shè)有若干個(gè)滾輪。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深海采礦車(chē)，其特征在于，所述后履帶行走機(jī)構(gòu)包括后履帶、后驅(qū)動(dòng)軸、安裝在所述后驅(qū)動(dòng)軸上的后主動(dòng)輪、第三從動(dòng)軸、安裝在所述第三從動(dòng)軸上的第三從動(dòng)輪、第四從動(dòng)軸、安裝在所述第四從動(dòng)軸上的第四從動(dòng)輪、第五從動(dòng)軸、安裝在所述第五從動(dòng)軸上的第五從動(dòng)輪，所述后驅(qū)動(dòng)軸與殼體連接，所述殼體內(nèi)設(shè)有驅(qū)動(dòng)后驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的后行走電機(jī)，所述后履帶套設(shè)在所述后主動(dòng)輪、第三從動(dòng)輪、第四從動(dòng)輪、第五從動(dòng)輪上，所述后驅(qū)動(dòng)軸與第三從動(dòng)軸之間、第四從動(dòng)軸與第五從動(dòng)軸之間均設(shè)有后連桿。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深海采礦車(chē)，其特征在于，所述后履帶上設(shè)有若干個(gè)后凸塊。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及深海采礦車(chē)，屬于深海采礦設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明公開(kāi)深海采礦車(chē)，包括殼體和DELTA挖礦機(jī)構(gòu)；所述DELTA挖礦機(jī)構(gòu)包括定平臺(tái)、動(dòng)平臺(tái)、輸?shù)V管和活動(dòng)連接機(jī)構(gòu)；所述活動(dòng)連接機(jī)構(gòu)包括聯(lián)軸、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和與聯(lián)軸活動(dòng)連接的連桿；定平臺(tái)與聯(lián)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述連桿與動(dòng)平臺(tái)活動(dòng)連接，所述動(dòng)平臺(tái)上均布有挖礦機(jī)構(gòu)；所述挖礦機(jī)構(gòu)包括夾爪、夾爪夾臂、連動(dòng)桿、挖礦電機(jī)，所述夾爪夾臂一端與動(dòng)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，另一端與夾爪鉸接；所述連動(dòng)桿兩端分別與夾爪、動(dòng)平臺(tái)鉸接；所述輸?shù)V管安裝在定平臺(tái)上，其上端延伸至殼體外，下端穿過(guò)所述動(dòng)平臺(tái)。本發(fā)明的履帶可以變形，滿足在深海泥濘表面爬坡和越障工作要求；同時(shí)本發(fā)明采礦效率高，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

技術(shù)研發(fā)人員：郭曉強(qiáng),佟奕霖,柳軍,李欣業(yè),胡寧,趙麗濱,張靜宇,王標(biāo),陳濤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河北工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15