一种用于深海采矿的悬浮式中继站的制作方法

本发明涉及深海采矿设备技术领域，尤其是一种用于深海采矿的悬浮式中继站。

背景技术：

随着陆地矿产资源的日益枯竭，海洋资源越来越受到各国的重视，在海洋中存在着大量的生物资源和矿产资源。从海底把矿物运输到陆地上，需综合考虑生产效率和经济性，输送难度也较大；在深海进行开采，更是相当复杂，技术难度非常高。

现有技术中，海底的集矿机完成矿石挖掘后，将矿石结核通过液压输送设备利用管道输送至海面的采矿船。深海采矿通常为在4000～6000米水深的大洋底进行矿石开采，此种方式对液压输送设备及管道的要求相当高，更是提升了整个采矿系统复杂度，生产成本亦居高不下。

技术实现要素：

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的用于深海采矿的悬浮式中继站，作为采矿系统中提升系统的一部分，从而提高整个系统生产效率，大大提升了矿物输送安全性及可靠性，为采矿系统中设备提供安装平台。

本发明所采用的技术方案如下：

一种用于深海采矿的悬浮式中继站，包括框架结构的支撑舱，支撑舱顶部安装有转接接头，支撑舱内部安装有料仓，料仓底部设有锥形结构的料斗，料斗下端通过泵一连接有给料机，给料机侧边通过管路一连接至料仓顶部边缘，给料机底部连接有三通管，三通管连接有管路二，管路二端部穿过转接接头中部，管路二头部与水面船舶的硬管连通；所述支撑舱内底部中间通过法兰一固装有管路三，管路三一端通过软管与采矿机连通，管路三另一端连接至泵二，泵二的输出端通过管路四与料仓顶部连接。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述支撑舱的结构为：包括上方锥形框架结构的舱顶，所述转接接头通过法兰二固装于舱顶顶尖处；舱顶底部通过法兰三安装有柱形框架结构的上舱身，位于法兰三旁边的舱顶上沿圆周方向均匀安装有挂耳，单个挂耳与硬管之间安装有保护钢缆，上舱身底部通过法兰四安装有柱形框架结构的下舱身；所述料斗通过紧固件固装于上舱身底部中间，所述下舱身底部中间通过支撑架与给料机固装，所述三通管位于支撑架内部。

所述舱顶与上舱身之间竖直连接有多根支承杆，支承杆贯穿法兰三，支承杆上端头与舱顶固接，支承杆下端伸入上舱身框架内部并与其固接。

位于法兰一旁边的下舱身内底部还安装有配重和液压系统，所述液压系统为给料机提供液压动力。

所述三通管一端口与给料机底部相通，一端口与管路二相通，另一端口为放置于海水中的自由端。

所述给料机为弹性叶片轮给矿机。

所述支撑舱内侧边还设置有上下贯通的梯子。

所述管路二为软管。

本发明的有益效果如下：

本发明结构紧凑、合理，使用方便，管路三内矿物经泵二、管路四从顶部进入料仓，料仓内矿物经泵一进入给料机，在外部主泵作用下，海水和给料机中矿物经三通管、管路二一起进入水面船舶硬管内，中继站作为采矿提升系统中的一部分，大大提高了矿物提升时的稳定性和可靠性，保证了矿物的稳定和高效率提升运输，保障了矿物提升安全性；

本发明还包括如下优点：

料仓底部设置有锥形结构的料斗，使得排矿更加顺畅，防止结拱现象的产生；

给料机采用弹性叶片轮给矿机，以实现均匀给料，并解决卡堵现象；

支撑舱为非密封的框架式结构，起到保护内部设备的作用，防止布放回收时因撞击而导致设备的损坏；

配重用于整个中继站的调平，以保证中继站重心在中间，使得中继站整体平衡；

上下贯通支撑舱的梯子，便于中继站维护安装时的攀爬，以提高工作效率；

支承杆连接舱顶和上舱身，为主要承力部件，连接舱顶和上舱身的法兰三及紧固件为辅助承力部件，以进一步加强连接强度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的主视图(省略支撑舱和液压系统)。

图3为本发明舱顶和上舱身的安装示意图。

其中：1、转接接头；2、法兰二；3、管路一；4、舱顶；5、挂耳；6、法兰三；7、上舱身；8、法兰四；9、下舱身；10、液压系统；11、配重；12、法兰一；13、管路三；14、泵二；15、给料机；16、泵一；17、料斗；18、料仓；19、管路二；20、管路四；21、三通管；22、支承杆；23、支撑架；24、硬管。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

如图1和图2所示，本实施例的一种用于深海采矿的悬浮式中继站，包括框架结构的支撑舱，支撑舱顶部安装有转接接头1，支撑舱内部安装有料仓18，料仓18底部设有锥形结构的料斗17，料斗17下端通过泵一16连接有给料机15，给料机15侧边通过管路一3连接至料仓18顶部边缘，给料机15底部连接有三通管21，三通管21连接有管路二19，管路二19端部穿过转接接头1中部，管路二19头部与水面船舶的硬管24连通；支撑舱内底部中间通过法兰一12固装有管路三13，管路三13一端通过软管与采矿机连通，管路三13另一端连接至泵二14，泵二14的输出端通过管路四20与料仓18顶部连接。

支撑舱为非密封的框架式结构，起到保护内部设备的作用，防止布放回收时因撞击而导致设备的损坏；锥形结构的料斗17，使得排矿更加顺畅，防止结拱现象的产生。

支撑舱的结构为：包括上方锥形框架结构的舱顶4，转接接头1通过法兰二2固装于舱顶4顶尖处；舱顶4底部通过法兰三6安装有柱形框架结构的上舱身7，位于法兰三6旁边的舱顶4上沿圆周方向均匀安装有挂耳5，单个挂耳5与硬管24之间安装有保护钢缆，上舱身7底部通过法兰四8安装有柱形框架结构的下舱身9；料斗17通过紧固件固装于上舱身7底部中间，下舱身9底部中间通过支撑架23与给料机15固装，三通管21位于支撑架23内部。

舱顶4与上舱身7之间竖直连接有多根支承杆22，支承杆22贯穿法兰三6，支承杆22上端头与舱顶4固接，支承杆22下端伸入上舱身7框架内部并与其固接；支承杆22连接舱顶4和上舱身7，为主要承力部件，连接舱顶4和上舱身7的法兰三6及紧固件为辅助承力部件，以进一步加强连接强度。

位于法兰一12旁边的下舱身9内底部还安装有配重11和液压系统10，液压系统10为给料机15提供液压动力。

三通管21一端口与给料机15底部相通，一端口与管路二19相通，另一端口为放置于海水中的自由端。

给料机15为弹性叶片轮给矿机，以实现均匀给料，并解决卡堵现象。

支撑舱内侧边还设置有上下贯通的梯子，便于中继站维护安装时的攀爬，以提高工作效率。

管路二19为软管。

本发明的工作原理为：

在泵二14的作用下，与海底采矿机相连的软管中的矿物进入管路三13，并经泵二14、管路四20后从顶部进入料仓18；

在泵一16的作用下，料仓18内矿物经泵一16进入给料机15；

与水面船舶相连的硬管24上安装有主泵，在外部主泵作用下，海水和给料机15中矿物分别经三通管21的端口进入管路二19，进而通过硬管24输送至水面船舶内。

本发明的中继站为深海采矿系统中的设备提供了安装平台，提升了矿物输送安全性及可靠性，提高了生产效率。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。