一种深海潮流能式矿石分拣装置的制作方法

本发明涉及船舶与海洋工程技术领域，具体涉及一种深海潮流能式矿石分拣装置。

背景技术：

分拣矿石是矿石采集和加工的重要环节，目前对于矿石的分拣大都采用分拣矿石机，这种分拣机器需要通过电源带动工作，并且消耗能源，效率低下，分拣质量一般，另外还需要消耗一定物力进行路上运输，增加了矿石加工的流程。而人工分拣通常会效率低下，且无法保证分拣质量。

现有技术中，公开了申请号为201720292047.9的一种矿石分级分拣振动筛，其筛分箱内腔自上而下依次设有第一筛分筛、第二筛分筛和导流板，对矿石进行三级筛分，能直接分拣矿石的颗粒大小；第一翻拔犁和第二翻拔犁能直接翻拔矿石，便于快速对矿石进行筛分，但是其需要通过电机驱动，消耗能源，且安装和拆卸不便。

因此需要提供一种合理有效的矿石分拣装置来提高矿石分拣质量、缩短矿石加工周期，同时能减少能源消耗保证绿色环保，具有一定的工程实用价值。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种深海潮流能式矿石分拣装置，能够利用深海的潮流能实现矿石分拣，结构紧凑，安装便捷，绿色环保。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：包括桩柱、底部筛网、上部筛网以及螺孔堵头；所述底部筛网安装于桩柱顶部，所述底部筛网上方安装有上部筛网，所述上部筛网和底部筛网的直径相同；

所述桩柱具有外体、封盖和内轴；所述外体的上端为圆柱形，下端为倒圆台，外体的内部上方转动设有内轴，所述内轴位于外体内部的中心，内轴的顶部设有底部筛网安装槽和滚珠凹槽，所述底部筛网安装槽的内侧壁上对称分布有定位槽，所述滚珠凹槽为半圆形凹槽，滚珠凹槽设在底部筛网安装槽外周，滚珠凹槽内设有滚珠，所述外体的上方安装有封盖，所述封盖的中心开设有圆孔，滚珠凹槽设于封盖的下方，封盖的底部设有与滚珠凹槽相对应的环形槽，封盖上均匀设有固定孔，外体的顶部设有相对应的固定孔，封盖与外体通过螺栓穿过固定孔固定；

所述底部筛网和上部筛网的外围均设有涡轮，涡轮上设有离心筛孔，底部筛网的底面设有第一圆形筛孔，上部筛网的底面设有第二圆形筛孔，且第一圆形筛孔的孔径小于第二圆形筛孔；

所述底部筛网的底部中心设有外凸的第一安装头，所述第一安装头为圆柱形，第一安装头穿过封盖的圆孔安装于内轴的底部筛网安装槽内，第一安装头的外周均匀设有定位凸柱，定位凸柱对应设于底部筛网安装槽的内侧壁上的定位槽中；

所述底部筛网的顶部上方设有凸出的第一安装环，所述第一安装环的内部设有螺纹孔，所述上部筛网的底部设有凸出的第二安装头，所述第二安装头为圆柱形，第二安装头设有外螺纹，第二安装头通过螺纹安装于对应的底部筛网的第一安装环中，上部筛网的顶部上方设有凸出的第二安装环，所述第二安装环的内部设有螺纹孔。

所述上部筛网的顶部设有螺孔堵头，所述螺孔堵头的顶部为圆盘，底部为圆柱，螺孔堵头的圆柱设有外螺纹，螺孔堵头的圆柱与上部筛网的第二安装环通过螺纹连接；

所述桩柱的外体的外周面均匀分布有三个三角翼，所述三角翼垂直于外体设置；

所述桩柱的倒圆台的底部设置有加固结构。

进一步地，所述底部筛网上方安装有数个上部筛网。

进一步地，所述上部筛网与上部筛网之间分别通过第二安装头与第二安装环进行轴线拼接，所述螺孔堵头与最上方的上部筛网的第二安装环进行螺纹连接。

进一步地，所述加固结构包括端部结构和扇形叶片；所述端部结构为倒锥形，端部结构的顶面固定于倒圆台的底面，且端部结构的顶面直径大于倒圆台的底面直径，端部结构与倒圆台的中心对应，端部结构的上方设有环绕在倒圆台下方外周的圆环，圆环上套设有三个扇形叶片，三个扇形叶片围成伞叶状与端部结构对接。

进一步地，所述扇形叶片的下方厚度大于上方厚度，扇形叶片下方内侧连接有套环，所述套环转动套设在圆环上。

采用上述结构后，本发明的优点在于：利用潮汐能作为动力源，带动底部筛网和上部筛网转动，在进行采集矿石的同时对采集的矿石进行分拣，缩短矿石的加工周期，提高工作效率，结构简单，便于拆卸，节能环保，高效便捷，确保较好的矿石分拣质量；

在桩柱的外体的外侧增加三角翼，三角翼随桩柱一起打到海底，防止底部筛网和上部筛网转动过程中带动桩柱转动，在桩柱的底部设置加固结构，在打桩过程中，加固结构的扇形叶片并拢，保护桩柱，若桩柱发生上移，扇形叶片会打开，阻止桩柱上移，可自适应式限制桩柱上移，分拣时结构更稳固。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的桩柱与加固结构的结构示意图；

图3为本发明的桩柱与加固结构轴向剖视图；

图4为本发明的桩柱去掉封盖后的结构示意图；

图5为本发明的桩柱封盖的结构示意图；

图6为本发明的螺孔堵头的结构示意图；

图7为本发明的底部筛网的顶部结构示意图；

图8为本发明的底部筛网的底部结构示意图；

图9为本发明的上部筛网的顶部结构示意图；

图10为本发明的上部筛网的底部结构示意图；

图11和图12为本发明的扇形叶片打开的结构示意图。

附图标记说明：桩柱1、外体11、封盖12、内轴13、固定孔14、滚珠凹槽15、底部筛网安装槽16、倒圆台17、定位槽18、圆孔19、底部筛网2、涡轮21、离心筛孔22、第一安装环23、第一圆形筛孔24、第一安装头25、定位凸柱26、上部筛网3、第二安装环31、第二圆形筛孔32、第二安装头33、螺孔堵头4、三角翼5、加固结构6、端部结构61、圆环62、扇形叶片63。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

本具体实施方式采用如下技术方案：

如图1所示，本结构整体从下到上依次为桩柱1、底部筛网2、上部筛网3以及螺孔堵头4，各结构轴向拼接，底部筛网2安装于桩柱1顶部，底部筛网2上方安装有上部筛网3，上部筛网3和底部筛网2的直径相同；

如图2-5所示，桩柱1的外体11的上端为圆柱形，下端为倒圆台17，外体11的底部深入海床，用以固定分拣装置，桩柱1的内轴13转动设于桩柱1的外体11内部，内轴13位于外体11内部的中心，外体11的上方有封盖12，封盖12上均匀设有固定孔14，外体11的顶部设有相对应的固定孔14，封盖12与外体11通过螺栓穿过固定孔14固定。

内轴13的顶部设有底部筛网安装槽16和滚珠凹槽15，底部筛网安装槽16的内侧壁上对称分布有定位槽18，滚珠凹槽15为半圆形凹槽，滚珠凹槽15设在底部筛网安装槽16外周，滚珠凹槽15内设有滚珠，封盖12的中心开设有圆孔19，滚珠凹槽15设于封盖12的下方，封盖12的底部设有与滚珠凹槽15相对应的环形槽，由于滚珠凹槽15内的滚珠在内轴13与封盖12之间，使得在桩柱内轴13工作旋转时保证桩柱1结构静止而不会随之旋转，提高整体结构的稳定。

如图7和图8所示，底部筛网2底部的第一安装头25安装入桩柱1的内轴13内的底部筛网安装槽16内，第一安装头25外部的定位凸柱26与定位槽18卡接，用以加固底部筛网2与桩柱1的连接，第一安装头25穿过封盖12中心的圆孔19安装，底部筛网2的顶部上方设有凸出的第一安装环23，第一安装环23的内部设有螺纹孔。

如图9和图10所示，上部筛网3的底部设有凸出的第二安装头33，第二安装头33为圆柱形，第二安装头33设有外螺纹，第二安装头33通过螺纹安装于对应的底部筛网2的第一安装环23中，与底部筛网2拼接，上部筛网3的顶部上方设有凸出的第二安装环31，第二安装环31的内部设有螺纹孔，底部筛网2和上部筛网3以圆心为中心旋转。

底部筛网2上方安装有数个上部筛网3，上部筛网3与上部筛网3之间分别通过第二安装头33与第二安装环31进行轴线拼接，从而进行多层分拣。

底部筛网2和上部筛网3的外围均设有涡轮21，涡轮21的叶片方向与所在地区的洋流的方向相反，涡轮21上设有离心筛孔22，工作时可以在潮汐能的带动下快速旋转，产生离心力，杂质通过离心筛孔22与所需矿石分离，底部筛网2的底面设有第一圆形筛孔24，用以进一步对矿石进行分拣，上部筛网3的底面设有第二圆形筛孔32，且第一圆形筛孔24的孔径小于第二圆形筛孔32。

如图6所示，上部筛网3的顶部设有螺孔堵头4，螺孔堵头4的顶部为圆盘，底部为圆柱，螺孔堵头4的圆柱设有外螺纹，螺孔堵头4的圆柱与最上方的上部筛网3的第二安装环31通过螺纹连接，用以封闭最上方的上部筛网3结构中的螺纹孔。

如图1-图6、图11、图12所示，桩柱1的外体11的外周面均匀分布有三个三角翼5，三角翼5垂直于外体11设置，增加垂直三角翼5，随桩柱1一起打到海底，防止上方底部筛网2和上部筛网3转动过程中，带动底部桩柱1转动，结构更稳定；桩柱1的倒圆台17的底部设置有加固结构6，加固结构6包括端部结构61和扇形叶片63；端部结构61为倒锥形，端部结构61的顶面固定于倒圆台17的底面，且端部结构61的顶面直径大于倒圆台17的底面直径，端部结构61与倒圆台17的中心对应，端部结构61的上方设有环绕在倒圆台17下方外周的圆环62，圆环62上套设有三个扇形叶片63，三个扇形叶片63围成伞叶状与端部结构61对接，扇形叶片63的下方厚度大于上方厚度，扇形叶片63下方内侧连接有套环，套环转动套设在圆环62上，在桩柱1底部布置伞叶式加固结构6，端部结构61为连续结构，与桩柱1直接是固接或者焊接连接，端部结构61与扇形叶片63为非连续结构，三个扇形叶片63结构组成完整伞叶，扇形叶片63通过套环与圆环62转动连接，套环为软性材质，扇形叶片63可合并成一个完成伞叶或者展开，打桩过程中，三个扇形叶片63为合并式，相互挤压，不会变形，可保护桩柱1，使用过程中如果桩柱1发生上移，扇形叶片63受到上方淤泥等的阻挡会打开，增大与淤泥的接触面积，扇形叶片63被卡住不会继续上移，可阻止桩柱1上移，自适应式限制桩柱1上移。

工作原理：将桩柱1打入海底，垂直三角翼5随桩柱1一起打到海底，防止上方底部筛网2和上部筛网3转动过程中，带动底部桩柱1转动，结构更稳定，且打桩过程中，三个扇形叶片63为合并式，可保护桩柱1，使用过程中如果桩柱1发生上移，扇形叶片63受到上方淤泥等的阻挡会打开，增大与淤泥的接触面积，扇形叶片63被卡住不会继续上移，可阻止桩柱1上移，自适应式限制桩柱1上移，分拣时结构更稳固；在海底可直接将矿石进行分拣，将矿石置于上部筛网3上，利用潮汐能作为动力源，带动底部筛网2和上部筛网3转动，上部筛网3可分拣出相对较大的矿石，然后再通过底部筛网2筛出稍小些的矿石，上部筛网3可为多个，由上至下筛孔孔径逐渐减小，可筛出不同大小的矿石，实现矿石的多层分拣，筛选时，细小杂质可通过离心筛孔22与所需矿石分离，在进行采集矿石的同时对采集的矿石进行分拣，缩短矿石的加工周期，提高工作效率，且节能环保，高效便捷，确保较好的矿石分拣质量。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。