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公开(公告)号：CN112282760B
公开(公告)日：2025-03-11
申请号：CN202011320128.8
申请日：2020-11-23
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明涉及一种基于康达效应的射流姿态自调节水力式集矿头，包括一截面呈人字形的集矿腔体，集矿腔体上部为一对曲面壁，曲面壁分为两段曲面单元，两段曲面单元中间由柔性连接层相连；两段曲面单元之间由至少一液压缸连接，通过液压缸伸缩可调节位于下部的曲面壁的曲率；喷射筒体与供水管路连通；喷射筒体的轴端通过一连杆固定于一摆动机构上，摆动机构可带动喷射筒体小幅摆动，进而使得喷口的朝向与集矿腔体入口相适应。本发明射流角度姿态可根据沉积物矿料物理属性、工况参数变化进行调节。前后段曲面壁的曲率可调，让集矿流场中的速度、压力分布能在一定范围内进行调节和优化。
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公开(公告)号：CN107806344A
公开(公告)日：2018-03-16
申请号：CN201710828158.1
申请日：2017-09-14
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明公开了一种自行式海底矿石收集装置，包括车体、用于驱动所述车体的若干驱动模块、以及用于收集矿石的采集模块；其中，所述车体包括底盘，在所述底盘的侧面安装有若干组相对设置的侧连接板，所述驱动模块包括驱动电机，驱动电机的传动轴穿过侧连接板，且与设置在侧连接板外侧面的履带轮组件连接，所述采集模块包括固定安装在底盘上的集矿吸盘，集矿吸盘的内部为空腔结构，在所述集矿吸盘底部的侧方开设有与空腔结构连通造漩进水口，造漩进水口用于在空腔结构内形成用于吸入海底矿石的漩涡，在集矿吸盘的设有用于与下一级矿石输送组件连接的输矿软管，在所述输矿软管的外部套设有软管支撑架，软管支撑架通过若干支撑辐条与上抗扭架连接。
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公开(公告)号：CN106194192A
公开(公告)日：2016-12-07
申请号：CN201610795851.9
申请日：2016-08-31
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明提出一种基于附壁效应的海底集矿装备及其集矿方法，该装备包括：履带机构，集矿箱，水射流出口，矿物进口，螺旋桨，格栅，小曲率底板；所述集矿箱前端设有螺旋桨，所述集矿箱与螺旋桨间设有格栅；所述集矿箱通过四周及上方封闭性金属外壳和所述小曲率底板围成，所述集矿箱前后两端的底部分别设有与螺旋桨区域连通的水射流出口以及与矿物储存区连通的矿物进口，所述水射流出口与矿物进口上均设有挡板，并且挡板可以通过调节转动倾斜角度。本发明提出的基于附壁效应的海底集矿装备及其集矿方法，使得在集矿过程中，大幅度提高了工作效率和工作质量，并且减少海底采矿过程中对海床表面生态环境的破坏。
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公开(公告)号：CN106226030A
公开(公告)日：2016-12-14
申请号：CN201610794150.3
申请日：2016-08-31
Applicant: 上海交通大学
IPC: G01M10/00
CPC classification number: G01M10/00
Abstract: 本发明提出一种深海集矿模拟装置及其模拟方法，该装置包括：水槽，其上部具有敞口；多自由度运动机器人手臂，其下端连接有集矿装置、并且伸入所述水槽内；循环用水泵，其连接于所述水槽；流量计，其连接于所述循环用水泵，并通过连通水管连接于所述集矿装置。本发明提出的深海集矿模拟装置及其模拟方法，其能够模拟采矿头进行多自由度运动并收集矿物的过程，适用于深海集矿装置的水动力性能研究。
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公开(公告)号：CN106121655B
公开(公告)日：2018-11-09
申请号：CN201610695060.9
申请日：2016-08-19
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明提出一种海底采矿车的水力集矿头及其集矿方法，该水力集矿头包括带开口的壳体，输矿管，支撑连接件和螺旋旋转板，所述支撑连接件及输矿管连接于所述壳体外侧，所述螺旋旋转板设置于所述壳体内部；螺旋吸矿罩，设置于所述壳体内部两侧，所述螺旋吸矿罩末端圆柱部分和所述输矿管以轴承相接，所述螺旋吸矿罩前端与拨盘式限高轮固接，所述拨盘式限高轮与传动齿轮组相互配合，均置放于所述壳体远离开口一侧，所述传动齿轮组的轴两端分别伸入第一液压舱室和第二液压舱室，两液压舱室以传送管相连通。本发明采用螺旋水流实现海底矿物的采集，并且可以在运行速度不达要求时实现外部换挡，相比于原有海底集矿装备，其更环保、高效、节能、可靠。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106194192B
公开(公告)日：2018-08-14
申请号：CN201610795851.9
申请日：2016-08-31
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明提出一种基于附壁效应的海底集矿装备及其集矿方法，该装备包括：履带机构，集矿箱，水射流出口，矿物进口，螺旋桨，格栅，小曲率底板；所述集矿箱前端设有螺旋桨，所述集矿箱与螺旋桨间设有格栅；所述集矿箱通过四周及上方封闭性金属外壳和所述小曲率底板围成，所述集矿箱前后两端的底部分别设有与螺旋桨区域连通的水射流出口以及与矿物储存区连通的矿物进口，所述水射流出口与矿物进口上均设有挡板，并且挡板可以通过调节转动倾斜角度。本发明提出的基于附壁效应的海底集矿装备及其集矿方法，使得在集矿过程中，大幅度提高了工作效率和工作质量，并且减少海底采矿过程中对海床表面生态环境的破坏。
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公开(公告)号：CN106121655A
公开(公告)日：2016-11-16
申请号：CN201610695060.9
申请日：2016-08-19
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明提出一种海底采矿车的水力集矿头及其集矿方法，该水力集矿头包括带开口的壳体，输矿管，支撑连接件和螺旋旋转板，所述支撑连接件及输矿管连接于所述壳体外侧，所述螺旋旋转板设置于所述壳体内部；螺旋吸矿罩，设置于所述壳体内部两侧，所述螺旋吸矿罩末端圆柱部分和所述输矿管以轴承相接，所述螺旋吸矿罩前端与拨盘式限高轮固接，所述拨盘式限高轮与传动齿轮组相互配合，均置放于所述壳体远离开口一侧，所述传动齿轮组的轴两端分别伸入第一液压舱室和第二液压舱室，两液压舱室以传送管相连通。本发明采用螺旋水流实现海底矿物的采集，并且可以在运行速度不达要求时实现外部换挡，相比于原有海底集矿装备，其更环保、高效、节能、可靠。
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公开(公告)号：CN112343600B
公开(公告)日：2025-03-25
申请号：CN202011321320.9
申请日：2020-11-23
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明涉及一种基于康达效应的新型海底集矿装备，包括自调节水力式集矿头、矿泥分离器、泥水分离器；自调节水力式集矿头通过液压缸伸缩可调节位于下部的曲面壁的曲率；喷射筒体的轴端通过一连杆固定于一摆动机构上，摆动机构可带动喷射筒体小幅摆动，进而使得喷口的朝向与集矿腔体入口相适应；矿泥分离器竖井后侧具有一用于矿石流出的竖井出口，竖井出口的下表面为倾斜向下；竖井内设置多孔挡板，多孔挡板也倾斜向下；矿泥分离器的出口通过潜水泵与泥水分离器的入口连接，泥水分离器出口还与水力式集矿头的入口连接。本发明的集矿性能稳定、集矿效率高、矿粒海泥分离率高，采矿作业对海底生态环境扰动较小。
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公开(公告)号：CN112520825A
公开(公告)日：2021-03-19
申请号：CN202011321289.9
申请日：2020-11-23
Applicant: 上海交通大学
IPC: C02F1/52 , C02F103/08
Abstract: 本发明涉及一种用于海底集矿的循环式矿泥泥水分离系统，中空腔体下方设有至少一竖井，竖井后侧具有一用于矿石流出的竖井出口，竖井出口的下表面为倾斜向下；竖井内设置倾斜向下的多孔挡板，多孔挡板与竖井出口的下表面衔接，且倾斜趋势与竖井出口的下表面相同；竖井底部为竖井入口，竖井入口为低速水流入口，通过一可调节流量的阀门与泥水分离器的出口相连接；矿泥分离器出口通过潜水泵与泥水分离器的入口连接，泥水分离器出口还与集矿头的入口连接。该系统既可彻底完成对矿物、海泥与水的分离，亦可实现海泥的快速沉降、有效降低对海底环境的影响，同时利用了水流的剩余能量，进一步提高了泥水混合物的分离率。
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公开(公告)号：CN112343600A
公开(公告)日：2021-02-09
申请号：CN202011321320.9
申请日：2020-11-23
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明涉及一种基于康达效应的新型海底集矿装备，包括自调节水力式集矿头、矿泥分离器、泥水分离器；自调节水力式集矿头通过液压缸伸缩可调节位于下部的曲面壁的曲率；喷射筒体的轴端通过一连杆固定于一摆动机构上，摆动机构可带动喷射筒体小幅摆动，进而使得喷口的朝向与集矿腔体入口相适应；矿泥分离器竖井后侧具有一用于矿石流出的竖井出口，竖井出口的下表面为倾斜向下；竖井内设置多孔挡板，多孔挡板也倾斜向下；矿泥分离器的出口通过潜水泵与泥水分离器的入口连接，泥水分离器出口还与水力式集矿头的入口连接。本发明的集矿性能稳定、集矿效率高、矿粒海泥分离率高，采矿作业对海底生态环境扰动较小。
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