CN114542075A - 一种深海掘齿破岩机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种深海掘齿破岩机器人，包括底盘、滑台、移动机构、掘齿碎矿头及电机Ⅰ；掘齿碎矿头包括连接座、电机座及多个支撑轴，多个支撑轴分别与连接座连接，多个支撑轴位于同一平面内，每个支撑轴上通过轴承安装有一个轴套，连接座与电机Ⅰ的输出轴连接；电机座包括轴承座及安装在轴承座上的多个电机安装板，每个电机安装板上设有一电机Ⅱ，电机Ⅱ的输出轴与相对应的轴套连接,两滑台相对的侧面上分别设有滑槽；电机底座的两侧面上分别设有滑块，滑块插装在相对应的滑槽内；两滑台和电机底座与升降机构连接。本发明结构简单，运行可靠；而且本发明采用电机带动掘齿碎矿头转动，实现对深海海底的矿石粉碎，粉碎效率高。

Description

一种深海掘齿破岩机器人
技术领域
本发明属于海底作业设备领域，尤其涉及一种深海掘齿破岩机器人。
背景技术
人类尚未到达的海洋深处仍然存在大量可供使用的主要天然矿产资源，包括锰结核、富钴的含铁和高锰和锌结壳、海砂和锰矿及其他主要天然气水合物。海底天然矿产资源储量占目前地球总天然矿产资源的75%以上。它可能是目前地球上最大的潜在国家战略矿产资源开发基地。它是人类必须掌握的战略基础。开发基于先进的海洋技术和武器设备。
目前针对海底深处的矿产资源自主开采的设备还未成型，海底采矿的设备大多是使用扬矿管抽取到地面需要将海底的矿石粉碎成小块才能够将矿石抽取、收集起来。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单，高效自主的对深海海底的矿石粉碎的深海掘齿破岩机器人。
本发明采用的技术方案是：一种深海掘齿破岩机器人，包括底盘、滑台、移动机构、掘齿碎矿头及电机Ⅰ；所述的移动机构安装在底盘上，所述的掘齿碎矿头包括连接座、电机座及多个支撑轴，多个支撑轴分别与连接座连接，支撑轴的轴线垂直于连接座的中心孔的轴线，多个支撑轴位于同一平面内，每个支撑轴上通过轴承安装有一个轴套，轴套侧面上设有多排掘齿；所述的连接座与电机Ⅰ的输出轴连接；所述的电机座包括轴承座及安装在轴承座上的多个电机安装板，电机安装板的数量与支撑轴的数量一致，每个电机安装板上设有一电机Ⅱ，电机Ⅱ的输出轴与相对应的轴套连接；电机座的轴承座通过轴承安装在电机Ⅰ的输出轴上；所述的电机固定安装在电机底座上，两滑台平行设置，两滑台相对的侧面上分别设有滑槽；所述的电机底座的两侧面上分别设有滑块，滑块插装在相对应的滑槽内；所述的两滑台和电机底座与升降机构连接，升降机构能够驱动滑台升降；升降机构安装在底盘上。
上述的深海掘齿破岩机器人中，底盘的两侧分别设有一移动机构，移动包括支重轮、驱动轮、转向轮、履带和驱动电机，所述的驱动轮、转向轮安装在底盘的两端，支重轮位于驱动轮和转向轮之间，履带包绕在支重轮、驱动轮、转向轮外侧，驱动电机安装在底盘上，驱动电机与驱动轮连接。
上述的深海掘齿破岩机器人中，所述的升降机构包括两液压缸、底板及两组连杆组件；底板中心处设有一通孔，用于电机转轴穿过；所述的液压缸和连杆组件安装在底板上，两组连杆组件位于底板两侧，两液压缸位于底板中部两端；两个液压缸的活塞杆分别与电机底座两侧的液压缸槽连接；连杆组件包括连杆I、连杆Ⅱ，连杆I的下端与底板铰接，连杆I的上端与连杆Ⅱ的下端铰接，连杆Ⅱ的上端与滑台铰接。
上述的深海掘齿破岩机器人中，所述的滚筒上设有七排掘齿，每排掘齿位于同一螺旋线上。
上述的深海掘齿破岩机器人中，滑台上的滑槽采用的是燕尾槽，滑块采用的是与燕尾槽配合的燕尾结构；所述的电机采用的是步进电机。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明结构简单，运行可靠；而且本发明采用电机带动掘齿碎矿头转动，实现对深海海底的矿石粉碎，粉碎效率高。
附图说明
图1是本发明的结构图。
图2是本发明的电机与掘齿碎矿头连接结构图。
图3是本发明的升降机构的示意图。
图4是本发明的轴套和支撑轴的连接结构图。
图中：1-电机Ⅰ；2-电机连接轴；3-螺栓；4-电机底座；6-升降机构；7-滑台；8-液压缸槽；20-履带；21-驱动轮；22-底盘；23-支撑轴；26-掘齿碎矿头；27-电机座；28-电机Ⅱ；30-轴套；31-端盖；32-液压缸；33-液压台底座；40-连接座；56-履带轮箱体；60-支重轮；62-输出轴。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明
如图1所示，本发明包括底盘22、滑台7、移动机构、掘齿碎矿头26及电机1。底盘22的两侧分别设有一移动机构，移动机构包括支重轮60、驱动轮21、转向轮、履带20和驱动电机，所述的驱动轮21、转向轮安装在底盘22的两端，支重轮60位于驱动轮和转向轮之间，履带20包绕在支重轮60、驱动轮21、转向轮外侧，驱动电机安装在底盘22上，驱动电机与驱动轮21连接。
如图2、3所示，所述的掘齿碎矿头26包括连接座40、电机座27及四个支撑轴23，四个支撑轴23的一端固定安装在连接座40上，支撑轴23的轴线垂直于连接座40的中心孔的轴线，四个支撑轴23位于同一平面内，且四个支撑轴23沿圆周方向均匀布置。每个支撑轴23上通过轴承安装一个轴套30，轴套30能转动。轴套30上设有七排掘齿；每排掘齿位于同一螺旋线上。所述的电机座27包括轴承座及安装在轴承座上的四个电机安装板（电机安装板的数量与支撑轴的数量一致）每个电机安装板上设有一电机Ⅱ28，电机Ⅱ28的输出轴通过联轴器31与相对应的轴套30连接；电机座的轴承座通过轴承安装在电机Ⅰ1的输出轴上。
所述的电机Ⅰ1采用的是步进电机，电机Ⅰ1固定安装在电机底座4上，两滑台7平行设置，两滑台7相对的侧面上分别设有滑槽。所述的电机底座4的两侧面上分别设有滑块，滑块插装在相对应的滑槽内。所述的两滑台7和电机底座4与升降机构连接，升降机构能够驱动滑台升降；升降机构安装在底盘22上。滑台7上的滑槽采用的是燕尾槽，滑块采用的是与燕尾槽配合的燕尾结构。如图4所示，所述的升降机构包括两液压缸32、底板33及两组连杆组件；底板33中心处设有一通孔331，用于电机Ⅰ1的输出轴62穿过。所述的液压缸32和连杆组件安装在底板33上，两组连杆组件位于底板33两侧，两液压缸32位于底板33中部两端。液压缸32的活塞杆与电机底座4两侧的液压缸槽8连接。连杆组件包括连杆I、连杆Ⅱ，连杆I的下端与底板33铰接，连杆I的上端与连杆Ⅱ的下端铰接，连杆Ⅱ的上端与滑台7铰接。
本发明的具体工作步骤如下：
(1)利用释放器将本发明下放至海底放置。
(2)移动机构运动使得本发明行至需开采矿石上放。
(3)升降机构作用，使得电机底座4向下，使得掘齿碎矿头26触及需开采矿石。
(4)电机Ⅰ1、电机Ⅱ28提供动力，带动输出轴62转动，进而带动下方掘齿碎矿头26转动，电机Ⅱ28带动轴套30转动，以破碎机器人下方的矿石。
(5)重复上述步骤，开始下一周期的矿石粉碎运动。

Claims (5)

1.一种深海掘齿破岩机器人，其特征是：包括底盘、滑台、移动机构、掘齿碎矿头及电机Ⅰ；所述的移动机构安装在底盘上，所述的掘齿碎矿头包括连接座、电机座及多个支撑轴，多个支撑轴分别与连接座连接，支撑轴的轴线垂直于连接座的中心孔的轴线，多个支撑轴位于同一平面内，每个支撑轴上通过轴承安装有一个轴套，轴套侧面上设有多排掘齿；所述的连接座与电机Ⅰ的输出轴连接；所述的电机座包括轴承座及安装在轴承座上的多个电机安装板，电机安装板的数量与支撑轴的数量一致，每个电机安装板上设有一电机Ⅱ，电机Ⅱ的输出轴与相对应的轴套连接；电机座的轴承座通过轴承安装在电机Ⅰ的输出轴上；所述的电机固定安装在电机底座上，两滑台平行设置，两滑台相对的侧面上分别设有滑槽；所述的电机底座的两侧面上分别设有滑块，滑块插装在相对应的滑槽内；所述的两滑台和电机底座与升降机构连接，升降机构能够驱动滑台升降；升降机构安装在底盘上。
2.根据权利要求1所述的深海掘齿破岩机器人，其特征是：底盘的两侧分别设有一移动机构，移动包括支重轮、驱动轮、转向轮、履带和驱动电机，所述的驱动轮、转向轮安装在底盘的两端，支重轮位于驱动轮和转向轮之间，履带包绕在支重轮、驱动轮、转向轮外侧，驱动电机安装在底盘上，驱动电机与驱动轮连接。
3.根据权利要求1所述的深海掘齿破岩机器人，其特征是：所述的升降机构包括两液压缸、底板及两组连杆组件；底板中心处设有一通孔，用于电机转轴穿过；所述的液压缸和连杆组件安装在底板上，两组连杆组件位于底板两侧，两液压缸位于底板中部两端；两个液压缸的活塞杆分别与电机底座两侧的液压缸槽连接；连杆组件包括连杆I、连杆Ⅱ，连杆I的下端与底板铰接，连杆I的上端与连杆Ⅱ的下端铰接，连杆Ⅱ的上端与滑台铰接。
4.根据权利要求1所述的深海掘齿破岩机器人，其特征是：所述的滚筒上设有七排掘齿，每排掘齿位于同一螺旋线上。
5.根据权利要求1所述的深海掘齿破岩机器人，其特征是：滑台上的滑槽采用的是燕尾槽，滑块采用的是与燕尾槽配合的燕尾结构；所述的电机采用的是步进电机。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4357586A1 (de) * 2022-10-19 2024-04-24 BAUER Maschinen GmbH Verfahren und fräsvorrichtung zum abtragen einer bodenschicht

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101519967A (zh) * 2009-03-16 2009-09-02 长沙矿山研究院 一种海底热液硫化物矿的开采方法与装置
JP2016035174A (ja) * 2014-08-04 2016-03-17 コリア インスティチュート オブ オーシャン サイエンス アンド テクノロジー 深海底マンガン団塊採鉱ロボット
CN106812529A (zh) * 2017-03-28 2017-06-09 上海交通大学 一种基于旋涡水动力特性的集群式深海海底集矿装备
CN112963151A (zh) * 2021-04-16 2021-06-15 山东大学 一种海底多金属结核采矿车及其采矿方法
CN217028895U (zh) * 2022-03-31 2022-07-22 湖南科技大学 一种深海掘齿破岩机器人

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101519967A (zh) * 2009-03-16 2009-09-02 长沙矿山研究院 一种海底热液硫化物矿的开采方法与装置
JP2016035174A (ja) * 2014-08-04 2016-03-17 コリア インスティチュート オブ オーシャン サイエンス アンド テクノロジー 深海底マンガン団塊採鉱ロボット
CN106812529A (zh) * 2017-03-28 2017-06-09 上海交通大学 一种基于旋涡水动力特性的集群式深海海底集矿装备
CN112963151A (zh) * 2021-04-16 2021-06-15 山东大学 一种海底多金属结核采矿车及其采矿方法
CN217028895U (zh) * 2022-03-31 2022-07-22 湖南科技大学 一种深海掘齿破岩机器人

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4357586A1 (de) * 2022-10-19 2024-04-24 BAUER Maschinen GmbH Verfahren und fräsvorrichtung zum abtragen einer bodenschicht
WO2024083521A1 (de) * 2022-10-19 2024-04-25 Bauer Maschinen Gmbh Verfahren und fräsvorrichtung zum abtragen einer bodenschicht

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