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一种深海自调节集矿机构   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2019-10-16
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2020-02-11
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2021-09-03
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2039-10-16
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN201910981557.0 申请日 2019-10-16
公开/公告号 CN110671111B 公开/公告日 2021-09-03
授权日 2021-09-03 预估到期日 2039-10-16
申请年 2019年 公开/公告年 2021年
缴费截止日
分类号 E21C50/00 主分类号 E21C50/00
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 3
权利要求数量 4 非专利引证数量 0
引用专利数量 0 被引证专利数量 0
非专利引证
引用专利 被引证专利
专利权维持 3 专利申请国编码 CN
专利事件 转让 事务标签 公开、实质审查、申请权转移、授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 泉州森泸玩具有限公司 当前专利权人 泉州森泸玩具有限公司
发明人 郭建中 第一发明人 郭建中
地址 福建省泉州市惠安县螺城镇前型村万顺大厦四楼 邮编 362000
申请人数量 1 发明人数量 1
申请人所在省 福建省 申请人所在市 福建省泉州市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
摘要
本发明涉及采矿资源装备技术领域,且公开了一种深海自调节集矿机构,包括行走装置、集矿装置、固定连杆、固定横杆一和固定横杆二。通过固定连杆、竖直支撑装置和支撑滑块三者的设置,使得固定横杆一与固定横杆二距离海底淤泥的高度保持恒定,具备最佳的集矿高度,使集矿机构对矿物结核的采集具有最大效率,同时当遇到海底凸起与凹陷时,由于固定连杆、竖直支撑装置和支撑滑块三者之间的调节作用,使得固定横杆一跟随支撑滑块进行快速调节,减少固定横杆一高度的调节时间,提高了集矿机构的灵活性,同时降低了固定横杆一高度调节的失误率,增加了集矿机构的安全性,提高了集矿机构的集矿效率。
  • 摘要附图
    一种深海自调节集矿机构
  • 说明书附图:图1
    一种深海自调节集矿机构
  • 说明书附图:图2
    一种深海自调节集矿机构
  • 说明书附图:图3
    一种深海自调节集矿机构
  • 说明书附图:图4
    一种深海自调节集矿机构
  • 说明书附图:图5
    一种深海自调节集矿机构
  • 说明书附图:图6
    一种深海自调节集矿机构
  • 说明书附图:图7
    一种深海自调节集矿机构
  • 说明书附图:图8
    一种深海自调节集矿机构
  • 说明书附图:图9
    一种深海自调节集矿机构
  • 说明书附图:图10
    一种深海自调节集矿机构
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2021-09-03 授权
2 2021-08-24 专利申请权的转移 登记生效日: 2021.08.12 申请人由郭建中变更为泉州森泸玩具有限公司 地址由530000 广西壮族自治区南宁市青秀区古城路39号变更为362000 福建省泉州市惠安县螺城镇前型村万顺大厦四楼
3 2020-02-11 实质审查的生效 IPC(主分类): E21C 50/00 专利申请号: 201910981557.0 申请日: 2019.10.16
4 2020-01-10 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种深海自调节集矿机构,包括行走装置(1)、集矿装置(3)、固定连杆(4)、固定横杆一(5)和固定横杆二(6),所述行走装置(1)的上表面的左端固定安装有集矿装置(3),所述集矿装置(3)的正面与背面分别活动安装有固定连杆(4),所述固定连杆(4)靠近海底平面的一端固定安装有固定横杆一(5),所述固定连杆(4)的中部与固定横杆二(6)的一端固定连接,其特征在于:所述集矿装置(3)正面与背面的顶部活动连接有竖直支撑装置(7),所述竖直支撑装置(7)的底部固定连接有短横杆,所述竖直支撑装置(7)底部的短横杆活动套接有支撑滑块(8),所述竖直支撑装置(7)与支撑滑块(8)的连接处为节点E,所述固定横杆一(5)的一端与支撑滑块(8)的前端活动套接,所述固定横杆一(5)与支撑滑块(8)的连接处为节点A,所述固定连杆(4)与集矿装置(3)的连接处为节点B,所述竖直支撑装置(7)与集矿装置(3)的连接处为节点C,所述行走装置(1)左侧的中部活动套接有水平支撑装置(9),所述水平支撑装置(9)的一端活动套接有连接杆(10),所述连接杆(10)将分布于集矿装置(3)正面与背面的两个支撑滑块(8)进行连接,所述集矿装置(3)的底部活动连接有L形杆,所述集矿装置(3)通过L形杆与支撑滑块(8)传动连接,所述固定横杆二(6)与支撑滑块(8)活动套接;
所述竖直支撑装置(7)包括支撑套筒一(71)、弹簧一(72)和支撑杆一(73),所述支撑套筒一(71)通过底部的短横杆与支撑滑块(8)的右部连接成为节点E,所述支撑套筒一(71)的内部为中空,所述支撑套筒一(71)内腔的底部与弹簧一(72)的一端固定连接,所述弹簧一(72)的另一端与支撑杆一(73)的底部固定连接,所述支撑杆一(73)与弹簧一(72)的连接处为节点D,所述支撑杆一(73)与支撑套筒一(71)活动套接。

2.根据权利要求1所述的一种深海自调节集矿机构,其特征在于:所述固定横杆一(5)和固定横杆二(6)离海底高度为最佳集矿高度h,所述固定横杆一(5)和固定横杆二(6)安装在支撑滑块(8)上高度为最佳集矿高度h与支撑滑块(8)压进海底淤泥深度之和。

3.根据权利要求1所述的一种深海自调节集矿机构,其特征在于:所述支撑滑块(8)前端的底部为圆弧形,所述支撑滑块(8)上表面的右侧开设有圆弧形槽。

4.根据权利要求1所述的一种深海自调节集矿机构,其特征在于:所述水平支撑装置(9)包括支撑套筒二(91)、弹簧二(92)和支撑杆(93),所述支撑套筒二(91)内腔的右侧与弹簧二(92)的一端固定连接,所述弹簧二(92)的另一端与支撑杆(93)的右侧固定连接,所述水平支撑装置(9)处于水平时弹簧二(92)将要达到压缩极限,所述水平支撑装置(9)有两个且分别与连接杆(10)连接。
说明书

技术领域

[0001] 本发明涉及采矿资源装备技术领域,具体为一种深海自调节集矿机构。

背景技术

[0002] 随着工业和经济的高速发展,陆地矿产资源消耗量急剧增加,无法满足生产需要,故而人类将目光转向占地球表面积71%的海洋,对海洋矿产资源进行开采,目前使用水力集矿对海底矿物结核进行集矿,其集矿原理如附图1:固定横杆一5与固定横杆二6上开设有均匀的水流喷射口并且离海底平面有一定的高度,固定横杆一5上的喷射口喷射的水流对海底进行冲击,将海底软泥与矿物结核冲起,然后由固定横杆二6上喷射口喷射出相对的水流,使固定横杆一5与固定横杆二6上方形成负压状态,并将矿物结核输送到集矿装置3上进行下一步运输,当遇到前方地形发生变化时,使用液压装置2对集矿装置3的高度进行调节,目前此集矿机构存在以下缺陷:
[0003] 1、由于液压装置2调节时具有明显的滞后性,容易出现无法及时调整集矿机构的姿态,则会出现以下两种问题:如附图2,当遇到海底凸起时,固定横杆一5、固定横杆二6与海底的距离变小,则固定横杆一5上喷射口喷射的水流则会吹起大量的海底沉积物,造成海底平面的破坏和海洋水污染,甚至固定横杆一5与海底凸起碰撞,陷入海底淤泥之中,产生推土效应,不仅降低集矿效率,还会造成集矿机构的损坏;如附图3,当遇到海底凹陷时,固定横杆一5与海底距离变大,造成喷射水流对海底沉积物的冲击效果下降,使得矿物结核无法被带起进入集矿装置3中,降低了集矿效率。
[0004] 2、由于集矿机构重量在整个集矿系统中占有相当大的比列,则当液压装置2对集矿装置3调整过程中,使得集矿机构过高,会导致集矿机的重心偏移,改变行走装置1在深海行驶阻力及履带与沉积物的作用特性,使得集矿机过度倾斜,降低了集矿机的行走的稳定性,使集矿机无法正常工作。

发明内容

[0005] 本发明提供了一种深海自调节集矿机构,具备对海底地形变化适应性强,集矿效率高的优点,解决了传统液压调整存在滞后性,无法及时调节集矿机构的高度的问题。
[0006] 本发明提供如下技术方案:一种深海自调节集矿机构,包括行走装置、集矿装置、固定连杆、固定横杆一和固定横杆二,所述行走装置的上表面的左端固定安装有集矿装置,所述集矿装置的正面与背面分别活动安装有固定连杆,所述固定连杆靠近海底平面的一端固定安装有固定横杆一,所述固定连杆的中部与固定横杆二的一端固定连接,所述集矿装置正面与背面的顶部活动连接有竖直支撑装置,所述竖直支撑装置的底部固定连接有短横杆,所述竖直支撑装置底部的短横杆活动套接有支撑滑块,所述竖直支撑装置与支撑滑块的连接处为节点E,所述固定横杆一的一端与支撑滑块的前端活动套接,所述固定横杆一与支撑滑块的连接处为节点A,所述固定连杆与集矿装置的连接处为节点B,所述竖直支撑装置与集矿装置的连接处为节点C,所述行走装置左侧的中部活动套接有水平支撑装置,所述水平支撑装置的一端活动套接有连接杆,所述连接杆将分布于集矿装置正面与背面的两个支撑滑块进行连接,所述集矿装置的底部活动连接有L形杆,所述集矿装置通过L形杆与支撑滑块传动连接,所述固定横杆二与支撑滑块活动套接。
[0007] 优选的,所述竖直支撑装置包括支撑套筒一、弹簧一和支撑杆一,所述支撑套筒一通过底部的短横杆与支撑滑块的右部连接成为节点E,所述支撑套筒一的内部为中空,所述支撑套筒一内腔的底部与弹簧一的一端固定连接,所述弹簧一的另一端与支撑杆一的底部固定连接,所述支撑杆一与弹簧一的连接处为节点D,所述支撑杆一与支撑套筒一活动套接。
[0008] 优选的,所述固定横杆一和固定横杆二离海底高度为最佳集矿高度h,所述固定横杆一和固定横杆二安装在支撑滑块上高度为最佳集矿高度h与支撑滑块压进海底淤泥深度之和。
[0009] 优选的,所述支撑滑块前端的底部为圆弧形,所述支撑滑块上表面的右侧开设有圆弧形槽。
[0010] 优选的,所述水平支撑装置包括支撑套筒二、弹簧二和支撑杆,所述支撑套筒二内腔的右侧与弹簧二的一端固定连接,所述弹簧二的另一端与支撑杆的右侧固定连接,所述水平支撑装置处于水平时弹簧二将要达到压缩极限,所述水平支撑装置有两个且分别与连接杆连接。
[0011] 本发明具备以下有益效果:
[0012] 1、通过固定连杆、竖直支撑装置和支撑滑块三者的设置,使得固定横杆一与固定横杆二距离海底淤泥的高度保持恒定,具备最佳的集矿高度,使集矿机构对矿物结核的采集具有最大效率,同时当遇到海底凸起与凹陷时,由于固定连杆、竖直支撑装置和支撑滑块三者之间的调节作用,使得固定横杆一跟随支撑滑块进行快速调节,减少固定横杆一高度的调节时间,提高了集矿机构的灵活性,同时降低了固定横杆一高度调节的失误率,增加了集矿机构的安全性,提高了集矿机构的集矿效率。
[0013] 2、通过支撑滑块的设置,使得集矿机构的大部分压力由支撑滑块承担,减轻了集矿机构对行走装置前部的压力,使得行走装置在行走时陷入深度降低,提高了行走装置的安全性,同时支撑滑块在行进时对行走装置前方的淤泥进行一定的压实,加大行走装置与海底淤泥的剪切力以及减少海底淤泥对行走装置的粘附,增加集矿机的行进动力,在一定程度上降低了行走装置因淤泥粘附发生滑移的几率,进一步提高了集矿机的在海底运行的稳定性与安全性。

实施方案

[0025] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0026] 请参阅图5-10,一种深海自调节集矿机构,包括行走装置1、集矿装置3、固定连杆4、固定横杆一5和固定横杆二6,行走装置1的上表面的左端固定安装有集矿装置3,集矿装置3的正面与背面分别活动安装有固定连杆4,固定连杆4靠近海底平面的一端固定安装有固定横杆一5,固定连杆4的中部与固定横杆二6的一端固定连接,集矿装置3正面与背面的顶部活动连接有竖直支撑装置7,竖直支撑装置7的底部固定连接有短横杆,竖直支撑装置7底部的短横杆活动套接有支撑滑块8,竖直支撑装置7与支撑滑块8的连接处为节点E,固定横杆一5的一端与支撑滑块8的前端活动套接,固定横杆一5与支撑滑块8的连接处为节点A,固定连杆4与集矿装置3的连接处为节点B,竖直支撑装置7与集矿装置3的连接处为节点C,行走装置1左侧的中部活动套接有水平支撑装置9,水平支撑装置9的一端活动套接有连接杆10,连接杆10将分布于集矿装置3正面与背面的两个支撑滑块8进行连接,集矿装置3的底部活动连接有L形杆,集矿装置3通过L形杆与支撑滑块8传动连接,固定横杆二6与支撑滑块
8活动套接。
[0027] 其中,竖直支撑装置7包括支撑套筒一71、弹簧一72和支撑杆一73,支撑套筒一71通过底部的短横杆与支撑滑块8的右部连接成为节点E,支撑套筒一71的内部为中空,支撑套筒一71内腔的底部与弹簧一72的一端固定连接,弹簧一72的另一端与支撑杆一73的底部固定连接,支撑杆一73与弹簧一72的连接处为节点D,支撑杆一73与支撑套筒一71活动套接,竖直支撑装置7对支撑滑块8起到支撑作用,可以有效保持支撑滑块8的平衡,当支撑滑块8从凸起与凹陷处滑过时,通过调节竖直支撑装置7的长度和与支撑滑块8的角度,使得支撑滑块8在任意时刻保持稳定,有效的减小行进过程中由于海底形状多变导致的震动,确保了装置的安全性。
[0028] 其中,固定横杆一5和固定横杆二6离海底高度为最佳集矿高度h,固定横杆一5和固定横杆二6安装在支撑滑块8上高度为最佳集矿高度h与支撑滑块8压进海底淤泥深度之和,当支撑滑块8承载集矿机构在海底行进时,支撑滑块8由于重力会有一部分陷入淤泥中,故而,为确保最佳的集矿效率,支撑滑块8的厚度可根据海底淤泥的状况进行调整更换,使得喷射头喷射出的水流可以对海底沉积物进行最佳的冲击,即不会破坏海底环境,又可以达到最佳的集矿效果。
[0029] 其中,支撑滑块8前端的底部为圆弧形,降低了支撑滑块8在行进过程中的阻力,同时遇到凸起时,可以有效对支撑滑块8进行抬升,避免装置直接撞入凸起中,造成装置的损坏,支撑滑块8上表面的右侧开设有圆弧形槽,使得竖直支撑装置7可以延伸至支撑滑块8的内部,并能够在一定的角度内进行旋转,同时可以减轻支撑滑块8的重量,减小支撑滑块8陷入淤泥的深度。
[0030] 其中,水平支撑装置9包括支撑套筒二91、弹簧二92和支撑杆93,支撑套筒二91内腔的右侧与弹簧二92的一端固定连接,弹簧二92的另一端与支撑杆93的右侧固定连接,水平支撑装置9处于水平时弹簧二92将要达到压缩极限,水平支撑装置9有两个且分别与连接杆10连接,为支撑滑块8提供了水平的推力,确保支撑滑块8行进时的平衡,进一步提高集矿机构的平衡与稳定,同时可以有效防止竖直支撑装置7带动支撑滑块8后摆时与行走装置1发生碰撞,提高了集矿机的安全性。
[0031] 工作原理,支撑滑块8有两个且对称分布于集矿装置3的两侧,分别由固定横杆一5、固定横杆二6和竖直支撑装置7固定,由行走装置1通过水平支撑装置9与集矿装置3提供推力,支撑滑块8、固定连杆4和竖直支撑装置7三者构成类三角关系,三者之间活动连接,当遇到海底凸起时,首先由支撑滑块8的前端带动固定连杆4的前端进行抬升,其次竖直支撑装置7与支撑滑块8的角度减小,并通过弹簧一72调节竖直支撑装置7的长度,当遇到海底凹陷时,支撑滑块8整体旋转,固定连杆4的前端跟随支撑滑块8进行旋转,同时竖直支撑装置7与支撑滑块8的角度增大,弹簧一72被压缩,竖直支撑装置7的整体长度减小,保持了固定横杆一5与海底的距离。
[0032] 需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0033] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

附图说明

[0014] 图1为现有结构在海底水平集矿示意图;
[0015] 图2为现有结构在海底有凸起处集矿示意图;
[0016] 图3为现有结构在海底有凹陷处集矿示意图;
[0017] 图4为固定横杆一5上喷射头分布示意图;
[0018] 图5为本发明结构正视示意图;
[0019] 图6为本发明结构俯视示意图;
[0020] 图7为本发明结构图6中a处示意图;
[0021] 图8为本发明结构在海底水平集矿效果示意图;
[0022] 图9为本发明结构在海底有凸起处集矿效果示意图;
[0023] 图10为本发明结构在海底有凹陷处集矿效果示意图。
[0024] 图中:1、行走装置;2、液压装置;3、集矿装置;4、固定连杆;5、固定横杆一;6、固定横杆二;7、竖直支撑装置;71、支撑套筒一;72、弹簧一;73、支撑杆一;8、支撑滑块;9、水平支撑装置;91、支撑套筒二;92、弹簧二;93、支撑杆;10、连接杆。
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