用于深海采矿的矿石输送管道的制作方法

本发明属于深海采矿，尤其涉及用于深海采矿的矿石输送管道。

背景技术：

1、海洋蕴藏着大量的矿石资源，其中已发现的深海金属矿产资源主要有多金属结核，富钴结壳和多金属硫化物，其大部分储藏于深海区域，镍、钴、铜和锰等金属储量相当于陆地的数千倍，故需要对深海矿产资源进行开发利用，而现有的深海矿产开采系统多采用采矿车、输送管道和水面船舶配合的方式进行使用。

2、如授权公告号为cn110067893b的中国专利，公开了一种双壁波纹管式深海管道连接器，包括连接器壳体、在壳体内的中空金属双壁波纹管结构、环形气腔、连接波纹管结构与气腔的高压三通阀组成，所述的双壁波纹管结构由外壁与内壁组成，外壁的轴向截面形状为波浪形状褶皱，褶皱的环形凹部和环形凸部沿轴向交替排列，内壁面为柱面，并沿轴向设置有多条周向环形凹槽，凹槽内放置橡胶密封圈，所述双壁波纹管结构内外壁之间形成内腔，在内腔里，沿轴向安装有弓形支撑环，该发明在安放就位后，利用波纹管腔内外的压力差，挤压波纹管结构径向膨胀，实现连接与密封，因此连接过程无需额外动力源，且抗海流冲击、机械振动能力强，但该装置在使用过程中，因深海珊瑚礁错综复杂，在采矿车移动时需要不同弯度的输送管道进行输送，此时矿石流体会直接作用在弯曲的输送管道内壁上，导致对其使用寿命及其使用性能造成影响，装置的环境适用性较差。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：为了解决现有技术在使用过程中，因深海珊瑚礁错综复杂，在采矿车移动时需要不同弯度的输送管道进行输送，此时矿石流体会直接作用在弯曲的输送管道内壁上，导致对其使用寿命及其使用性能造成影响，装置环境适用性较差的问题，而提出的一种用于深海采矿的矿石输送管道。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、用于深海采矿的矿石输送管道，包括柔性外管，所述柔性外管内周侧设置有柔性内管，所述柔性外管和柔性内管之间设置有支撑组件和多个缓冲组件，所述柔性外管和柔性内管一侧固定连接有固定座，所述固定座内周侧设置有密封固定组件；

4、所述缓冲组件包括柔性环形框，所述柔性环形框设置在柔性外管和柔性内管之间，且柔性环形框内周侧与柔性内管外周侧固定连接，所述柔性环形框内部开设有第一腔体，所述第一腔体内部一侧呈圆周分布有多个第一弹簧，所述第一弹簧另一侧固定连接有滑动板，所述滑动板相对第一弹簧一侧固定连接有多个连接杆，所述连接杆另一侧设置有弧形弹性框，所述弧形弹性框固定连接在柔性环形框和柔性内管内部，所述弧形弹性框内部滑动密封有弧形缓冲块，所述弧形缓冲块一侧与连接杆固定连接。

5、进一步，所述支撑组件包括多个弹性杆，所述弹性杆一端与固定座固定连接，所述弹性杆另一端滑动连接有第一圆形套，所述第一圆形套两侧分别与柔性外管内周侧和柔性内管外周侧固定连接。

6、进一步，所述第一圆形套和固定座之间设置有多个第二圆形套，所述第二圆形套内部开设有多个第一通孔，所述第二圆形套通过第一通孔滑动连接在弹性杆外周侧。

7、进一步，所述滑动板远离第一弹簧一侧固定连接有第一弧形块，所述第一弧形块滑动连接在柔性环形框和第二圆形套内部，所述第一弧形块远离滑动板一侧设置有两个第二弧形块，所述第二弧形块另一侧与弹性杆固定连接，且第二弧形块滑动连接在第一通孔内部。

8、进一步，所述固定座另一侧固定连接有第一法兰，所述第一法兰另一侧螺栓连接有第二法兰，第二法兰和第一法兰之间均开设有凹槽，凹槽内部设置有环形密封垫，第二法兰远离第一法兰一侧固定连接有连接管，所述连接管外周侧套设有第一环形块，所述第一环形块一侧与第二法兰固定连接。

9、进一步，所述密封固定组件包括第二腔体，所述第二腔体位于固定座、第一法兰、第二法兰和第一环形块内部，所述第二腔体内部设置有螺纹杆，所述螺纹杆与固定座螺纹连接，所述螺纹杆一端延伸至固定座外侧后固定连接有第一转柄。

10、进一步，所述第二腔体内部滑动连接有第二环形块，所述第二环形块一侧与螺纹杆转动连接，所述第二环形块内部一侧开设有第三腔体，所述第三腔体设置在远离螺纹杆一侧。

11、进一步，所述第三腔体内部一侧固定连接有第二弹簧，所述第二弹簧另一侧固定连接有滑动密封垫，所述滑动密封垫滑动连接在第三腔体内部，所述滑动密封垫另一侧与环形密封垫相接触，所述滑动密封垫设置成环形。

12、进一步，所述第二环形块远离螺纹杆一侧固定连接有齿条，所述齿条滑动连接在第二腔体内部，所述齿条一侧啮合连接有齿轮，所述齿轮内部固定连接有第一转轴，所述第一转轴转动连接在第一环形块内部，所述第一转轴上固定连接有棘轮，所述棘轮设置在齿轮下方，所述棘轮一侧设置有棘爪，所述棘爪内部一侧固定连接有第二转轴，第二转轴转动连接在第一环形块内部。

13、进一步，所述棘爪一侧固定连接有第三弹簧，所述第三弹簧另一侧固定连接有固定块，所述固定块一侧与第一环形块内侧壁固定连接，所述棘爪远离第三弹簧一侧设置有凸块，所述凸块内部固定连接有连接轴，所述连接轴转动连接在第一环形块内部，所述连接轴一端延伸至第一环形块外侧后固定连接有第二转柄。

14、本发明的有益效果是：

15、1、本发明中，弹性杆在弯曲变化过程中会与第一圆形套和第二圆形套之间产生相对移动，而弹性杆在移动过程中会带动第二弧形块对第一弧形块进行挤压，使连接杆带动弧形缓冲块向柔性内管的中心处进行移动，通过凸起的弧形缓冲块改变了矿料在柔性内管内部的弯曲处轴向流动断面，使流动中的矿料作用在凸起的弧形缓冲块上，减少了矿料对柔性内管弯曲处的冲击压力及弯曲处内壁的磨损，有效的提高了输送管道在使用过程中的防护性和适用性。

16、2、本发明中，当深海采矿车在移动过程中而导致柔性外管、柔性内管和连接管之间产生弯曲时，此时会将作用力传递到弹性杆、第一圆形套和第二圆形套上，使多个弹性杆在第一圆形套和第二圆形套的限制下同时发生变形，并形成一个弯曲的辅助管道，并对柔性外管和柔性内管的弯曲内壁进行支撑，从而使连接处的输送管道和连接管之间形成一个弧形过渡，辅助减少了弯曲过程中输送管道和连接管连接处的作用力，使输送管道保持正常畅通，提高了输送管道在使用过程中的环境适用性，同时弹性杆、第一圆形套和第二圆形套辅助对柔性外管进行支撑，辅助提高了输送管道在使用过程中的耐冲击性，进一步提高了输送管道在使用过程中的环境适用性。

17、3、本发明中，手动操作第一转柄使其带动螺纹杆转动，使第二环形块向环形密封垫的方向移动，此时第二弹簧会始终带动滑动密封垫与环形密封垫进行压紧，并且通过滑动密封垫对其连接处进行补偿密封，以防长时间使用后导致对第一法兰与第二法兰连接处的密封性造成影响，进而辅助提高了输送管道在使用过程中的密封效果，而第二环形块在移动的过程中会通过齿条带动齿轮、第一转轴和棘轮顺时针转动，而棘轮在顺时针转动过程中会对棘爪和第三弹簧进行挤压，凸块会对其进行限位，配合螺栓的固定效果，对第一法兰和第二法兰处进行双重固定，以防长时间使用过程中，因深海采矿车的位置不断变化，而导致柔性外管、柔性内管和连接管之间的使用角度不断产生变化，进而防止对第一法兰和第二法兰之间的固定稳定性造成影响，从而有效的保证了输送管道在使用过程中的连接稳固性。