CN204591279U - 海底采矿船 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种海底采矿船，包括采矿***、选矿***、移船***和共用电站；其中该共用电站分别与该采矿***、选矿***、移船***电连接；以及该采矿***、选矿***、移船***使用来自该共用电站的电力工作。通过本实用新型能够实现电站共享，降低了整船总装机功率，降低整船的建造成本。

Description

海底采矿船

技术领域

本实用新型涉及采矿领域，具体涉及一种海底采矿船。

背景技术

海底采矿船是采选一体化作业的专业船舶，主要包括船体、采矿***、选矿***、移船***等部分。采矿***包括水下绞刀、水下泵、定位***、绞车***等。选矿***包括螺旋溜槽、振动筛、渣浆泵等。移船***包括螺旋桨和舵或舵桨。海底采矿船属于工程船舶，生产设备多、设备功率一般都比较大，采选矿***流水作业，生产自动化程度高，与一般的运输船舶差异较大。

在现有的海底采矿窗中，海底采矿船的驱动方式主要有两种，一种是采用柴油机直接驱动，即海底采矿船水下泵、水下绞刀、螺旋桨等大功率设备采用柴油机直接驱动，绞车***采用液压驱动，振动筛、渣浆泵等功率不大的设备采用电力驱动。

这种驱动方式有以下缺点：

(1)柴油机启动和停止时间长、实行自动控制难度大，不适应海底采矿船采选***流水作业、自动化程度高的工况要求。

(2)海底采矿船配套的水下泵、水下绞刀功率都很大，带载启动需要很大的扭矩。柴油机启动扭矩小，在正常采选作业时，柴油机直接驱动不能实现水下泵、水下绞刀的带载启动。这就造成采选作业辅助时间长。

(3)整船配置多台柴油机、液压***、配电***，且柴油机分散布置。造成海底采矿船油、水、汽、液压等管路多且乱。

(4)水下绞刀和水下泵采用柴油机驱动，柴油机安装在甲板上，需要长的轴系把柴油机的功率传递给水下绞刀和水下泵。这种方案结构复杂，成本高，故障率高。

另一种是部分采用电力驱动，即水下绞刀和水下泵采用电力驱动，定位***和绞车***采用液压驱动，螺旋桨采用柴油机驱动。

这种方式有以下缺点：

(1)整船共有柴油机直接驱动、电力驱动、液压驱动三种传动方式，造成采矿船结构复杂，不利于日常维护、维修、使用。

(2)整船配置多台柴油机、液压***、配电***，且柴油机分散布置。造成整船油、水、汽、液压等管路多且乱。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种全电力驱动的海底采矿船，起能够解决上述现有技术中存在的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种海底采矿船，包括采矿***、选矿***、移船***和共用电站；其中所述共用电站分别与所述采矿***、选矿***、移船***电连接；以及所述采矿***、选矿***、移船***使用来自所述共用电站的电力工作。

较佳地，所述共用电站包括至少两台柴油发电机和配电***，该至少两台柴油发电机分别与所述配电***电连接，并用于为所述配电***提供电力。

较佳地，所述共用电站包括岸电变压器和配电***，所述岸电变压器的输入端与岸电电缆连接，所述岸电变压器的输出端与所述配电***电连接，用于将来自岸电电缆的电力传输到所述配电***。

较佳地，所述至少两台柴油发电机组能自动和手动并网。

较佳地，所述采矿***包括水下绞刀、水下泵、定位装置、和绞车装置；所述选矿***包括螺旋溜槽、振动筛、和渣浆泵；以及所述移船***包括螺旋桨和舵、或者舵桨。

较佳地，所述水下泵和所述螺旋桨共用一台变频器驱动，所述水下绞刀和另外一台螺旋桨共用另外一台变频器驱动。

较佳地，所述渣浆泵和所述绞车采用变频驱动，由集成控制***控制。

较佳地，所述电站功率自动管理，根据负载的大小启停、并网、和解列所述至少两台柴油发电机组。

本实用新型的海底采矿船具有以下有益效果：

(1)电力驱动海底采矿船由共用电站给全船所有设备供电。共用电站由多台柴油发电机组和1套配电板组成。多台柴油发电机组能自动和手动并网。电站功率自动管理，根据负载的大小启停、并网和解列柴油发电机组，实现高效节能运行。

电站配置备用发电机组，当一台柴油发电机组故障时，可以断开故障机组，开启备用的机组，保证海底采矿船的生产不受影响。提高海底采矿船运行的可靠性。

(2)海底采矿船水下泵、水下绞刀、绞车、定位***、螺旋桨、大功率的渣浆泵等大功率设备全部采用变频驱动。变频驱动容易实现自动控制；变频驱动启停时间短，启动扭矩大，启动电流小，能带载启动；可以方便实现采选***流水作业、自动化控制。

(3)海底采矿船采用集成控制***，实现采选***集成监测与控制、AMS机舱监测报警、电站自动管理、采矿轨迹及剖面监测、数据记录回放、远程传输等功能。可以提高采矿船的回采率，降低贫化率。

(4)取消了液压***，彻底解决了液压***故障带来的环境污染。

(5)可以采用岸电供电，进行海底采矿船采选作业，没有柴油机运行产生的污染，真正实现绿色采矿。

(6)水下泵电机、水下绞刀电机和螺旋桨电机共用一台变频器，降低了整船的建造成本200万元。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例的海底采矿船部分示意图。

图2是本实用新型第二实施例的海底采矿船部分示意图。

图3是本实用新型地三实施例的海底采矿船部分示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本实用新型的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本实用新型范围的限制，而只是为了说明本实用新型技术方案的实质精神。

实施例1

在本实施例中，没有详细说明的地方，都采用本领域通用的现有技术。

海底采矿船包括采矿***、选矿***、移船***和共用电站组成。共用电站由多台柴油发电机以及配电***组成。具体地，在本实施例中，共用电站由三台柴油发电机和一块配电板组成。也就是说，在本实施例中，配电***为配电板，但是本领域的技术人员可以理解，配电***也可以为其它形式。其中，一台柴油发电机组作为备用发电机组，当一台柴油发电机组发生故障时，可以断开该故障机组，开启备用机组，保证海底采矿船的生产不受影响，提高海底采矿船运行的可靠性。

配电板与采矿***、选矿***、移船***电连接，从而该多台柴油发电机组产生的电能通过配电***输送给海底采矿船上的各用电设备。

其中，该多台柴油发电机能自动和手动并网，给整船所有设备提供电力供应，以及电站功率能够自动管理，根据负载的大小启停、并网和解列柴油发电机组，实现高效节能运行。

然而，本领域的技术人员可以理解，根据海底采矿船的作业要求以及使用的具体情况，共用电站也可以由三台以上或不足三台的柴油发电机和别的配电***组成。

在本实施例中，水下泵、水下绞刀、绞车、定位***、螺旋桨、大功率的渣浆泵等大功率设备全部采用变频驱动。变频驱动容易实现自动控制且变频驱动启停时间短、启动扭矩大、启动电流小、能带载启动，从而方便实现采选***流水作业、自动化控制。

在本实施例中，采用基于工业控制以太网技术、现场总线技术、计算机控制技术、智能仪器仪表技术的集成化船用监视与控制***。实现采选***集成监测与控制、AMS机舱监测报警、电站自动管理、采矿轨迹及剖面监测、数据记录回放、远程传输等功能。

图1为本实施例的结构示意图。

如图1所示，共用电站10由3台柴油发电机11和配电板12组成。其中，在三台柴油发电机11中有一台柴油发电机为备用发电机。用于在其中一台柴油发电机组发生故障时开启从而保证海底采矿船的生产不受影响，提高海底采矿船运行的可靠性。然而本领域的技术人员可以理解，共用电站也可以仅由两台柴油发电机和配电***组成，此时，两台柴油发电机皆为工作发电机，不再设置备用发电机。

配电板12的输入端与各台柴油发电机组11的输出端电连接，从而接收各发电机组11发出的电力，同时，配电板12的输出端分别与AC400V负载20、其它负载21、变频器201、202、203电连接。变频器201分别与水下泵电机22和螺旋桨电力23电连接。变频器202分别与水下绞车电机24和另一台螺旋桨电机25电连接。变频器203分别与大功率渣浆泵电机电连接。变频器204、205分别与各绞车电机电连接。

水下泵和螺旋桨由一台变频器驱动，通过切换开关切换。水下绞刀和另外一台螺旋桨由另一台变频器驱动，通过切换开关切换。大功率渣浆泵和绞车也采用变频驱动，由集成控制***控制，实现自动控制。

实施例2

如图2所示，本实施例与实施例1不同之处在于，在本实施例的海底采矿窗上不设置柴油发电机，而是采用来自岸电的电能。在本实施例中未详细描述的地方与实施例1相同。

在本实施例中，共用电站包括配电板12、岸电箱30、岸电变压器31，其中岸电箱30的输入端连接岸电32，岸电箱的输出端与岸电变压器31的输入端电连接，从而将岸电的电能接入共用电站。

实施例3

如图3所示，本实施例与实施例1的不同之处在于，在本实施例的海底采矿窗上的共用电站10还利用了来自岸电的电能。共用电站10还包括岸电箱30、岸电变压器31，其中岸电箱30的输入端连接岸电32，岸电箱的输出端与岸电变压器31的输入端电连接，从而将岸电的电能接入共用电站。不设置柴油发电机，而是采用来自岸电的电能。在本实施例中未详细描述的地方与实施例1相同。

本实用新型具有如下关键点：

(1)海底采矿船所有设备采用电力驱动。由多台柴油发电机组和1套配电板组成全船共用电站。多台柴油发电机组能自动和手动并网。电站功率自动管理，根据负载的大小启停、并网和解列柴油发电机组，实现高效节能运行。

(2)海底采矿船水下泵、水下绞刀、绞车、定位***、螺旋桨、大功率的渣浆泵等大功率设备全部采用变频驱动。实现采选***流水作业、自动化控制。

(3)海底采矿船采用集成控制***，实现采选***集成监测与控制、AMS机舱监测报警、电站自动管理、采矿轨迹及剖面监测、数据记录回放、远程传输等功能。

(4)可以采用岸电供电，进行海底采矿船采选作业。

(5)水下泵电机、水下绞刀电机和螺旋桨电机共用一台变频器。

以上已详细描述了本实用新型的较佳实施例，但应理解到，在阅读了本实用新型的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改。这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (9)

1.一种海底采矿船，其特征在于：包括采矿***、选矿***、移船***和共用电站；其中所述共用电站分别与所述采矿***、选矿***、移船***电连接；以及所述采矿***、选矿***、移船***使用来自所述共用电站的电力工作。

2.根据权利要求1所述的海底采矿船，其特征在于：所述共用电站包括至少两台柴油发电机和配电***，该至少两台柴油发电机分别与所述配电***电连接，并用于为所述配电***提供电力。

3.根据权利要求1所述的海底采矿船，其特征在于：所述共用电站包括岸电变压器和配电***，所述岸电变压器的输入端与岸电电缆连接，所述岸电变压器的输出端与所述配电***电连接，用于将来自岸电电缆的电力传输到所述配电***。

4.根据权利要求2所述的海底采矿船，其特征在于：所述至少两台柴油发电机能自动和手动并网。

5.根据权利要求1所述的海底采矿船，其特征在于：所述采矿***包括水下绞刀、水下泵、定位装置、和绞车装置；所述选矿***包括螺旋溜槽、振动筛、和渣浆泵；以及所述移船***包括螺旋桨和舵、或者舵桨。

6.根据权利要求5所述的海底采矿船，其特征在于：所述水下泵和所述螺旋桨共用一台变频器驱动，所述水下绞刀和另外一台螺旋桨共用另外一台变频器驱动。

7.根据权利要求5所述的海底采矿船，其特征在于：所述渣浆泵和所述绞车采用变频驱动，由集成控制***控制。

8.根据权利要求5所述的海底采矿船，其特征在于：所述水下泵的电机、所述水下绞刀的电机和所述螺旋桨的电机共用一台变频器。

9.根据权利要求2所述的海底采矿船，其特征在于：所述电站功率自动管理，根据负载的大小启停、并网、和解列所述至少两台柴油发电机。