[发明专利]先聚后采双侧附壁脉动射流式海底矿粒采集装置

权利要求书

1.一种先聚后采双侧附壁脉动射流式海底矿粒采集装置，其特征在于，包括：

矿粒富集机构，其包括在集矿头前方的两侧对称安装的一对外扩式射流喷嘴，一对外扩式射流喷嘴的方向为：水平面视角下，各自对准二者之间的斜后方的方向；立面视角下，各自倾斜向下；

双侧凸曲壁集矿机构，其包括设于集矿头的前后侧的各一排的射流喷嘴(7、8)，两排射流喷嘴(7、8)的方向为：水平视角下，相向设置；立面视角下，各自倾斜向下；

所述矿粒富集机构与双侧凸曲壁集矿机构之间形成对称的两路集矿水流循环。

2.如权利要求1所述的先聚后采双侧附壁脉动射流式海底矿粒采集装置，其特征在于：

还包括供水管路系统，其上设有第一流量分配阀(5)和第二流量分配阀(6)；

所述第一流量分配阀(5)分为两个出水口，分别对应：位于一侧的外扩式射流喷嘴和位于另一侧的外扩式射流喷嘴；

所述第二流量分配阀(6)分为两个出水口，分别对应：位于集矿头后方的第一射流喷嘴(8)，位于集矿头前方的第二射流喷嘴(7)。

3.如权利要求2所述的先聚后采双侧附壁脉动射流式海底矿粒采集装置，其特征在于：所述一对外扩式射流喷嘴的喷射方向的上方设有对喷射水流起到导向作用的挡板(13)。

4.如权利要求3所述的先聚后采双侧附壁脉动射流式海底矿粒采集装置，其特征在于：所述挡板(13)固定在一对橇板上，所述橇板通过弹性装置与集矿头固定连接，且使得所述挡板(13)与海底接触时，所述集矿头与海底具有一可调的间距。

5.如权利要求2所述先聚后采双侧附壁脉动射流式海底矿粒采集装置，其特征在于：所述供水管路系统包括水泵(4)，所述供水管路系统的水泵(4)采用脉动式射流的方式。

6.如权利要求5所述的先聚后采双侧附壁脉动射流式海底矿粒采集装置，其特征在于：所述水泵(4)采用一对，各自作为所述两路集矿水流循环中其中一路中的一个环节。

7.如权利要求6所述的先聚后采双侧附壁脉动射流式海底矿粒采集装置，其特征在于：所述水泵(4)的进水口设有一滤网(3)，在滤网(7)的作用下，矿物颗粒和海水-沉积物混合物实现分离：矿物颗粒向下落入储矿箱中，海水-沉积物混合物穿过滤网(7)后沿着水泵(4)两侧的排水管道向所述流量分配阀(5)输送；所述排水管道各自作为所述两路集矿水流循环的其中一路中的一个环节。

8.如权利要求2所述的先聚后采双侧附壁脉动射流式海底矿粒采集装置，其特征在于：所述第一射流喷嘴(8)、第二射流喷嘴(7)的出口上方的集矿管壁设计为向下凸起的流线型凸曲壁结构，当矿粒被富集到集矿头的作业区域后，集矿头前后两处的第一射流喷嘴(8)、第二射流喷嘴(7)按设定的流速比喷出高速射流，利用康达效应对赋存于海床表面的矿粒进行冲刷、松动、剥离、推移、抬升，高速水流在流线型凸曲壁结构的近壁面和远壁面处形成高低压力差，使矿粒具有沿着曲壁向集矿出口移动的趋势。