JPH02256792A - Underwater mining machine - Google Patents
Underwater mining machineInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
本発明は海底等の地盤の表面に堆積している鉱物床を切
削して採鉱する水中採鉱機に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION "Field of Industrial Application" The present invention relates to an underwater mining machine for mining by cutting mineral beds deposited on the surface of the ground such as the seabed.
「従来の技術」
採鉱機は、各種鉱物資源を採取する装置で、地表面付近
の鉱物床から採取する場合には、パワーショベルやグラ
ブバケット等を利用した構成のものを適用することがで
きる。"Prior Art" A mining machine is a device for extracting various mineral resources, and when collecting mineral resources from a mineral bed near the earth's surface, a mining machine configured using a power shovel, a grab bucket, etc. can be applied.
「発明が解決しようとする課題」
ところで、水深８ｏＯ〜２５００ｍ付近の海底表面にコ
バルト鉱がじゅうたん状に張り付いたいわゆるコバルト
クラストが存在することが知られており、このような鉱
物資源を採取する場合、作業員が海底で採鉱機を操作す
るのでは、水深２５００ｍであると２５０気圧以上に耐
え得る特殊な深海潜水艇を必要とするため、無人で自動
的に採鉱し得る装置の開発か望まれている。``Problem to be solved by the invention'' By the way, it is known that there is a so-called cobalt crust, in which cobalt ore is stuck in a carpet-like manner, on the seabed surface at depths of 8oO to 2500m, and it is difficult to extract such mineral resources. In such cases, if a worker operates a mining machine on the seabed, a special deep-sea submersible that can withstand more than 250 atmospheres at a depth of 2,500 m is required, so it is desirable to develop equipment that can automatically mine unmanned. It is rare.
本発明は前記事情に鑑みて提案されたもので、採鉱作業
の自動化を図って、深海等での作業を有効に実施できる
水中採鉱機の提供を目的とする。The present invention has been proposed in view of the above circumstances, and aims to provide an underwater mining machine that can automate mining work and effectively carry out work in deep seas and the like.
「課題を解決するための手段」
本発明の水中採鉱機は、走行装置と、該走行装置上で鉱
物を集積するための集鉱装置と、走行装置から水平に突
出されるアームと、該アームの先端に取り付けられて鉱
物床を切削するロークリカッタと、アームの長さ方向に
沿って支持されて口−タリカツタと集鉱装置とを接続す
る吸引ダクトと、前記アームを鉱物床の表面に沿って水
平に揺動させるスイング機構とを備えたことを特徴とす
る。"Means for Solving the Problems" The underwater mining machine of the present invention includes a traveling device, an ore collecting device for accumulating minerals on the traveling device, an arm that projects horizontally from the traveling device, and the arm. a rake cutter attached to the tip of the arm to cut the mineral bed; a suction duct supported along the length of the arm to connect the mouth-tari cutter to the ore collecting device; It is characterized by being equipped with a swing mechanism that swings horizontally.
「作用」
本発明の水中採鉱機は、ロータリカッタを運転状態とし
て走行装置を走行させながらスイング機構によってアー
ムを左右に揺動させることにより、そのスイング幅の範
囲でロータリカッタを蛇行させながら移動させることが
でき、該ロータリカッタによって切削された鉱物は、吸
引ダクトを介して水とともに吸引され、集鉱装置に集め
られる。"Function" The underwater mining machine of the present invention moves the rotary cutter in a meandering manner within the range of its swing width by swinging the arm from side to side using the swing mechanism while the rotary cutter is in operation and the traveling device is running. The minerals cut by the rotary cutter are sucked together with water through a suction duct and collected in a mineral collector.
「実施例」
以下、本発明の水中採鉱機の一実施例を図面に基づいて
説明する。"Embodiment" Hereinafter, one embodiment of the underwater mining machine of the present invention will be described based on the drawings.
この水中採鉱機は、海上に浮上させた採鉱船等（図示路
）と接続されて、該採鉱船等から遠隔操縦されるととも
に、採取した鉱物を採鉱船等に送り込むことができるよ
うになっているもので、海底を自刃走行し得る走行装置
１１該走行装置１上で鉱物を集積するための集鉱装置２
、走行装置１から水平に突出されるアーム３、該アーム
３の先端に取り付けられて鉱物床Ａを切削するロータリ
カッタ４、アーム３の長さ方向に沿って支持されてロー
タリカッタ４と集鉱装置２とを接続する吸引ダクト５、
前記アーム３を鉱物床への表面に沿って水平に揺動させ
るスイング機構６、および前方監視装置７Ａ・７Ｂ等を
備えた構成とされている。This underwater mining machine is connected to a mining ship, etc. (as shown) floating on the sea, and is remotely controlled from the mining ship, etc., and can also send the extracted minerals to the mining ship, etc. A traveling device 11 capable of traveling on the seabed with its own blade; an ore collecting device 2 for accumulating minerals on the traveling device 1;
, an arm 3 projecting horizontally from the traveling device 1, a rotary cutter 4 attached to the tip of the arm 3 for cutting the mineral bed A, and a rotary cutter 4 and the ore collector supported along the length of the arm 3. a suction duct 5 connecting with the device 2;
The structure includes a swing mechanism 6 for horizontally swinging the arm 3 along the surface toward the mineral bed, forward monitoring devices 7A and 7B, and the like.
走行装置１は、架台８に収納した電動機、減速機等の動
力機構によって複数対のクローラベルト９を駆動する構
成とされ、前進、後進、方向転換、速度調整が可能な機
能を有している。そして、その架台８の上にマストｌＯ
が立設されて、該マスト１０に前記集鉱装置２が支持さ
れ、該集鉱装置２のハウジングの前面にリンク１１を介
して前記アーム３が支持され、該アーム３に前記ロータ
リカッタ４および吸引ダクト５が支持されている。The traveling device 1 is configured to drive a plurality of pairs of crawler belts 9 by a power mechanism such as an electric motor and a speed reducer housed in a frame 8, and has functions capable of forward movement, reverse movement, direction change, and speed adjustment. . Then, the mast lO is placed on top of the mount 8.
is erected, the ore collector 2 is supported on the mast 10, the arm 3 is supported on the front surface of the housing of the ore collector 2 via a link 11, and the rotary cutter 4 and the ore collector 2 are supported on the arm 3. A suction duct 5 is supported.
前記アーム３は、集鉱装置２のハウジングから走行装置
１の前方に突出するように支持されており、前記リンク
１１の一端が垂直軸１２、他端が水平軸１３によって結
合されていることにより、垂直方間および水平方向にそ
れぞれ揺動自在とされている。また、アーム３の基端部
および走行装置１の架台８の両側部には、それぞれ回転
自在なブラケット１４が配設され、これらブラケット１
４の間に、アーム３の左右に対をなすように油圧シリン
ダ１５がビン１６によって結合されており、これら油圧
シリンダ１５を別々に駆動することにより、アーム３を
水平方向に揺動し得るようになっている。すなわち、リ
ンク１１、油圧／リンダ１５等によってアーム３を水平
方向に揺動させる前記スイング機構６が構成されるもの
である。The arm 3 is supported so as to protrude from the housing of the ore collecting device 2 to the front of the traveling device 1, and one end of the link 11 is connected by a vertical shaft 12 and the other end is connected by a horizontal shaft 13. , can be freely swung vertically and horizontally. Furthermore, rotatable brackets 14 are provided at the base end of the arm 3 and on both sides of the pedestal 8 of the traveling device 1, respectively.
Between 4 and 4, hydraulic cylinders 15 are connected by bins 16 in pairs on the left and right sides of the arm 3, and by driving these hydraulic cylinders 15 separately, the arm 3 can be oscillated in the horizontal direction. It has become. That is, the swing mechanism 6 that swings the arm 3 in the horizontal direction is configured by the link 11, the hydraulic pressure/cylinder 15, and the like.
前記ロータリカッタ４は、円弧状のカバー２１の中に、
その内周面と間隔をおいてドラム２２が回転自在に支持
されるとともに、カバー２１の側部にドラム２２を駆動
する油圧モータ２３が取り付けられ、ドラム２２の外周
面に多数の切削刃２４が設けられた構成とされており、
ドラム２２を正逆両方向に回転させ得る機能を有してい
る。前記カバー２１は、その開口端２１ａからドラム２
２の外周部の一部を突出させた状態として該トラム２２
を覆っており、その突出量に応じた厚み分の鉱物床Ａを
切削する構成である。この場合、開口端２１ａは若干湾
曲形成されていることにより、鉱物床Ａとの接触位置を
変えれば切削厚みを変更し得るようになっている。The rotary cutter 4 has an arc-shaped cover 21 with
A drum 22 is rotatably supported at a distance from the inner peripheral surface, and a hydraulic motor 23 for driving the drum 22 is attached to the side of the cover 21, and a large number of cutting blades 24 are provided on the outer peripheral surface of the drum 22. It is said that it has a set configuration,
It has a function of rotating the drum 22 in both forward and reverse directions. The cover 21 opens the drum 2 from its open end 21a.
The tram 22 is shown with a part of the outer circumference of the tram 22 protruding.
The structure is such that the mineral bed A is cut to a thickness corresponding to the amount of protrusion. In this case, the opening end 21a is slightly curved so that the cutting thickness can be changed by changing the contact position with the mineral bed A.
そして、このロータリカッタ４は、アーム３の先端部に
接地角調整機構２５を介して支持されている。該接地角
調整機構２５は、ロータリカッタ４のカバー２１の側部
と前記アーム３との間に介在されて、該カバー２１の開
口端２４ ａを下向き姿勢にかつドラム２２の軸２６を
走行装置１の進行方向に沿う水平方向に配置させるよう
に支持しており、カバー２１の上面とアーム３の下面と
に配設した複数のブラケット２７Ａ・２７Ｂがアーム３
と平行なビン２８によって垂直回動自在に連結されると
ともに、カバー２１の側面とアーム３の下面とに配設し
たブラケット２９Ａ・２９Ｂの間に油圧シリンダ３０が
ビン３１によって結合された構成とされて、該油圧シリ
ンダ３０を駆動することにより、カバー２１の開口端２
１ａの向きを例えば第３図から第４図に示すように変え
て、前記切削厚みを調整し得るようになっている。なお
、アーム３の先端には、超音波等を利用して鉱物床入と
その下方の地盤Ｂとの境界面から鉱物床Ａの厚みを計測
する厚み計測器３２が取り付けられている。The rotary cutter 4 is supported at the tip of the arm 3 via a ground angle adjustment mechanism 25. The ground angle adjustment mechanism 25 is interposed between the side of the cover 21 of the rotary cutter 4 and the arm 3, and is arranged so that the open end 24a of the cover 21 is in a downward position and the shaft 26 of the drum 22 is in a downward position. A plurality of brackets 27A and 27B arranged on the upper surface of the cover 21 and the lower surface of the arm 3 support the arm 3 in a horizontal direction along the traveling direction of the arm 3.
A hydraulic cylinder 30 is connected by a pin 31 between brackets 29A and 29B arranged on the side surface of the cover 21 and the lower surface of the arm 3. By driving the hydraulic cylinder 30, the open end 2 of the cover 21 is opened.
The cutting thickness can be adjusted by changing the direction of 1a, for example, as shown in FIG. 3 to FIG. A thickness measuring device 32 is attached to the tip of the arm 3 to measure the thickness of the mineral bed A from the interface between the mineral bed A and the ground B below by using ultrasonic waves or the like.
前記吸引ダクト５は、フレキシブルホースにより構成さ
れて、ロークリカッタ４のカバー２１内と集鉱装置４の
ハウジング内とを連通ずるように接続され、前記アーム
３にバンド３３によって支持されている。The suction duct 5 is constituted by a flexible hose, is connected to communicate the inside of the cover 21 of the row cutter 4 and the inside of the housing of the ore collector 4, and is supported by the arm 3 by a band 33.
前記集鉱装置２は、そのハウジングの中に、吸引ダクト
５内に吸引力を生じさせる吸引ポンプ、集められた鉱物
を送り出すための移送ポンプ等を収納した構成とされて
、吸引ダクト５によって鉱物とともに吸引された水を排
出しながら鉱物のみを集めるようになっている。The ore collecting device 2 has a structure in which a suction pump that generates suction force in the suction duct 5, a transfer pump for sending out the collected minerals, etc. are housed in the housing, and the minerals are collected by the suction duct 5. It is designed to collect only minerals while discharging the water sucked in.
前方監視装置７Ａ・７Ｂは、アーム３の先端とマス１−
１０の前面とに配設されて、走行装置１の進行方向前方
に向けた水中テレビカメラ、照明灯等が備えられ、該水
中テレビカメラが撮影した映像を採鉱船上のモニタで監
視し得るようになっている。The front monitoring devices 7A and 7B are connected to the tip of the arm 3 and the mass 1-
An underwater television camera, illumination lights, etc. are installed on the front side of the mining vessel 10 and are directed forward in the traveling direction of the traveling device 1, so that images taken by the underwater television camera can be monitored on a monitor on the mining ship. It has become.
一方、アーム３の基端部の上面および前記マスト１０の
前面には、回転自在なブラケット３４が配設され、これ
らブラケット３４の間に、油圧シリンダ３５がピン３６
によって結合してなる起立機構３７が設けられており、
その油圧シリンダ３５によってアーム３を垂直状態に支
持し得るようになっている。On the other hand, a rotatable bracket 34 is disposed on the upper surface of the base end of the arm 3 and on the front surface of the mast 10, and a hydraulic cylinder 35 is connected to the pin 36 between these brackets 34.
An erecting mechanism 37 is provided which is connected to the
The arm 3 can be supported vertically by the hydraulic cylinder 35.
このように構成された水中採鉱機は、起立機構３７によ
ってアーム３を第２図の鎖線で示すように垂直に支持し
た状態として海底に沈められ、走行装置１が海底に接地
した後、アーム３を倒してロータリカッタ４を鉱物床Ａ
に接触させると、該ロークリカッタ４は自重で鉱物床Ａ
に押し付けられて、その切削刃２４を鉱物床Ａに食い込
ませる。The underwater mining machine configured as described above is sunk on the seabed with the arm 3 vertically supported by the erecting mechanism 37 as shown by the chain line in FIG. Defeat and move rotary cutter 4 to mineral bed A.
When brought into contact with the mineral bed A, the row cutter 4 cuts the mineral bed A under its own weight
The cutting blade 24 is pressed into the mineral bed A.
このとき、接地角調整機構２５によってロータリカッタ
４の接地角を調整して、カバー２１の開口端２１ａを鉱
物床Ａの表面に接触させる。そして、ロータリカッタ４
および集鉱装置２を運転状態として、前方監視装置７Ａ
・７Ｂによって前方を監視しつつスイング機構６によっ
てアーム３を第１図の矢印イ・口で示すように水平に揺
動させながら、走行装置１を矢印ハで示す方向に走行さ
せる。At this time, the ground angle adjustment mechanism 25 adjusts the ground angle of the rotary cutter 4 to bring the open end 21a of the cover 21 into contact with the surface of the mineral bed A. And rotary cutter 4
With the ore collector 2 in operation, the forward monitoring device 7A
7B monitors the front, and the swing mechanism 6 swings the arm 3 horizontally as shown by the arrows A and C in FIG. 1, while causing the traveling device 1 to travel in the direction shown by the arrow C.
この走行により、ロータリカッタ４は、そのスイング幅
の範囲（第１図の鎖線で示す範囲）で蛇行しながら鉱物
床Ａを切削する。切削された鉱物は、海水とともに吸引
ダクト５を介して集鉱装置２に吸引されて、その鉱物の
みが集鉱装置２内に集められる。集められた鉱物は、海
上の採鉱船等に送られる。なお、採鉱作業が終了して海
上に引き上げるとき、あるいは輸送時や保管時等には、
アーム３を起立させてコンパクトにしてお（ことが行わ
れる。By this movement, the rotary cutter 4 cuts the mineral bed A while meandering within its swing width range (the range shown by the chain line in FIG. 1). The cut minerals are sucked together with seawater into the ore collector 2 through the suction duct 5, and only the minerals are collected in the ore collector 2. The collected minerals are sent to mining ships at sea. In addition, when the mining work is completed and the mine is taken out to sea, or when it is transported or stored,
The arm 3 is made erect and compact.
「発明の効果」
以上の説明から明らかなように、本発明の水中採鉱機に
よれば、次のような効果を奏することができる。"Effects of the Invention" As is clear from the above description, the underwater mining machine of the present invention can provide the following effects.
（１）走行装置によりロータリカッタを移動して、鉱物
床を切削し、吸引ダクトを介して集鉱装置に鉱物を集め
ることができるとともに、これらを遠隔操縦して自動化
を図ることができ、大深度の海底等であっても採鉱作業
を育効に実施することができる。(1) The rotary cutter can be moved by a traveling device to cut the mineral bed and collect the minerals into the ore collector through the suction duct, and these can be remotely controlled and automated. Mining operations can be effectively carried out even at deep seabeds.
（１１）スイング機構によってアームを水平方向に揺動
させるから、該アームの先端のロータリカ。(11) Since the arm is swung horizontally by the swing mechanism, there is a rotary rocker at the tip of the arm.
夕を蛇行させながら移動して、広い範囲で採鉱すること
ができる。You can mine in a wide area by moving in a meandering direction.
第１図は本発明の水中採鉱機の一実施例を示す平面図、
第２図はその正面図、第３図は第１図のｌｌｌ−１線に
沿うロータリカッタの正面図、第４図は第３図の姿勢か
らカバーの向きを変えた状態を示す正面図である。
ｌ・・・・・・走行装置、２・・・・・・集鉱装置、３
・・・・・・アーム、４・・・・・・ロータリカッタ、
５・・・・・・吸引ダクト、６・・・・・・スイング機
構、１５・・・・・・油圧シリンダ、２１・・・・・・
カバー ２３・・・・・・油圧モータ、２５・・・・・
・接地角調整機構、３２・・・・・・厚み計測器、３７
・・・・・・起立機構、Ａ・・・・・・鉱物床、Ｂ・・
・・・・地盤。FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of the underwater mining machine of the present invention;
Figure 2 is a front view of the rotary cutter, Figure 3 is a front view of the rotary cutter taken along line 11-1 in Figure 1, and Figure 4 is a front view of the rotary cutter with the cover changed from the orientation shown in Figure 3. be. l... Traveling device, 2... Mine collecting device, 3
...Arm, 4...Rotary cutter,
5...Suction duct, 6...Swing mechanism, 15...Hydraulic cylinder, 21...
Cover 23...Hydraulic motor, 25...
・Ground angle adjustment mechanism, 32...Thickness measuring device, 37
...Orthostatic mechanism, A...Mineral bed, B...
····ground.
Claims (1)
装置と、走行装置から水平に突出されるアームと、該ア
ームの先端に取り付けられて鉱物床を切削するロータリ
カッタと、アームの長さ方向に沿って支持されてロータ
リカッタと集鉱装置とを接続する吸引ダクトと、前記ア
ームを鉱物床の表面に沿って水平に揺動させるスイング
機構とを備えたことを特徴とする水中採鉱機。A traveling device, an ore collecting device for accumulating minerals on the traveling device, an arm projecting horizontally from the traveling device, a rotary cutter attached to the tip of the arm for cutting the mineral bed, and a rotary cutter attached to the tip of the arm to cut the mineral bed. An underwater device characterized by comprising: a suction duct that is supported along the length and connects a rotary cutter and an ore collector, and a swing mechanism that horizontally swings the arm along the surface of the mineral bed. mining machine.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7897289A JPH02256792A (en) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | Underwater mining machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7897289A JPH02256792A (en) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | Underwater mining machine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02256792A true JPH02256792A (en) | 1990-10-17 |
Family
ID=13676816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7897289A Pending JPH02256792A (en) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | Underwater mining machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02256792A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012144943A (en) * | 2011-01-14 | 2012-08-02 | Nippon Steel Engineering Co Ltd | Seabed deposit mining method and mining unit for the same |
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-
1989
- 1989-03-30 JP JP7897289A patent/JPH02256792A/en active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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