CN110027681B - 一种连续法破冰的破冰船 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种连续法破冰的破冰船，包括船体，船体两边舷侧各设有一个破冰装置，破冰装置包括第一段机械支架、连轴旋转器、第二段机械支架、液压启动装置和锥头式结构，第一段机械支架设置在船体舷侧上，第二段机械支架和第一端机械支架通过连轴旋转器连接，锥头式结构和第二段机械支架连接。本发明提供的连续法破冰的破冰船在破冰船与冰层接触之前，用锥头式结构，在液压装置的作用，给予冰层垂直截面瞬间的撞击力，可多次撞击，用于破坏冰层的内部结构，增加冰层的可破碎性，从而减少连续式破冰时所受到的阻力。也可以用于破坏破冰船航行时两侧的浮冰，减少浮冰对船体舷侧的侧向压力，减少磨损破坏。
Description
技术领域
本发明属于船舶制造技术领域，具体为连续法破冰的破冰船。
背景技术
1864年，俄国人将一艘小轮船“派洛特”号改装成世界第一艘破冰船，为在冰冻期保持喀琅施塔得至奥兰宁鲍姆航线的通航，而1899年，英国为俄国建造的“叶尔马克”号破冰船，则是第一艘在北极航行的破冰船。从19世纪开始，破冰船得到不断地发展。破冰船是用于破碎水面冰层，开辟航道，保障舰船进出冰封港口、锚地，或引导舰船在冰区航行的勤务船。欧美国家大多数处于极寒地区，河道长期冰冻，不利于船舶的出行。因此这些国家对破冰船技术的发展非常的重视。另外一方面，随着科技的发展，地面资源的枯竭，人们逐渐将目光投向海洋资源，海洋蕴含着丰富的矿产资源，比如石油，天然气，煤，镍等等。但是海洋资源大多数位于极寒地区，冰区遍及。勘察和开采的难度系数都很大，在这过程中，物资装备的运输也成为巨大的难题，所以，破冰船的发展是必要的，是开采海洋资源的必备的交通工具。
破冰船的设计与常规船型结构不一样，它的船身短而宽，长宽比值小，底部首尾上翘，首柱尖削前倾，总体强度高，首尾和水线区用厚钢板和密骨架加强，有利于破冰时，首部压挤冰层在行进中连续破冰或反复突进破冰。现有的破冰方式有两种：“连续法“和“冲撞法“。
在冰层不超过1.5米的情况下采用“连续法“破冰方式，主要靠螺旋桨的力量和船头把冰层劈开撞碎，每小时能在冰海航行9.2千米，在破冰过程中需多次冲撞，这样不仅仅是破冰效率低，而且对船体结构的损害也是巨大的。因此为了提高破冰船工作的效率和减少船体结构受到的损害，需要设计一种新型的船舶破冰结构。
发明内容
1、 所要解决的技术问题：
现有的连续法破冰船通过船首撞击使的冰面破裂，从而达到破冰效果，在多次撞击下船首会产生磨损甚至损坏。
2、 技术方案：
为了解决以上问题，本发明提供了一种连续法破冰的破冰船，包括船体，船体两边舷侧各设有一个破冰装置，所述的破冰装置包括第一段机械支架、连轴旋转器、第二段机械支架、液压启动装置和锥头式结构，所述第一段机械支架设置在船体舷侧上，所述的第二段机械支架和第一端机械支架通过连轴旋转器连接，所述的锥头式结构和第二段机械支架连接。
所述的锥头式结构嵌入第二段机械支架内，所述的第二段机械支架内设有液压装置，所述的液压装置位于锥头式结构上端，在液压装置的作用下，锥头式结构能够从第二段机械支架内伸出。
所述的船体的两边舷侧上设置轨道，所述的第一段机械支架通过轨道啮合器和轨道连接，能够在轨道内滑动。
所述轨道为两根平行实心杆件，每个所述实心杆件上套有螺旋杆件，所述的轨道啮合器中设有两个螺旋旋转器，每个所述的螺旋旋转器和一根螺旋杆件相配合，所述的螺旋杆件套入到对应的螺旋旋转器中，所述的螺旋旋转器由电机提供动力。
所述轨道是内嵌于船体内部。
所述第一段机械支架和第二段机械支架之间的连轴旋转器设有锁死装置，在所述连轴旋转器内部的空间内设置一组插销，通过插入连轴旋转器的内部空间内，进行锁死固定。
所述第二段机械支架与锥式结构相连处为拆装结构。
3、 有益效果：
本发明提供的连续法破冰的破冰船在破冰船与冰层接触之前，用锥头式结构在液压装置的作用，给予冰层垂直截面瞬间的撞击力，可多次撞击，用于破坏冰层的内部结构，增加冰层的可破碎性，从而减少连续式破冰时所受到的阻力。也可以用于破坏破冰船航行时两侧的浮冰，减少浮冰对船体舷侧的侧向压力，减少磨损破坏。
附图说明
图1为本发明的破冰装置的结构示意图。
图2为本发明中轨道和破冰装置连接结构示意图。
图3为本发明中轨道和轨道啮合器配合的结构示意图。
图4为本发明中破冰装置的结构示意图。
具体实施方式
下面通过附图来对本发明进行详细说明。
如图1所示，发明提供了一种连续法破冰的破冰船，包括船体，船体两边舷侧各设有一个破冰装置，所述的破冰装置包括第一段机械支架1-2、连轴旋转器1-3、第二段机械支架1-4、液压启动装置1-7和锥头式结构1-8，所述第一段机械支架1-2设置在船体舷侧上，所述的第二段机械支架1-4和第一端机械支架1-2通过连轴旋转器1-3连接，所述的锥头式结构1-8和第二段机械支架1-4连接。
破冰船在进行连续性破冰时，锥头式结构1-8锥击两侧的浮冰，减少其在航行中受到的阻力。在连续性破冰时受到巨大的阻力时，破冰装置在轨道1-1上滑动锥击破冰船前侧冰面，破坏冰层的物理结构，利用断裂力学的原理，使得破冰船在撞击时减少它受到的阻力，从而增加破冰船的破冰效率。
所述的锥头式结构1-8嵌入第二段机械支架1-4内，所述的第二段机械支架1-4内设有液压装置1-7，所述的液压装置1-7位于锥头式结构1-8上端和锥头式结构1-8连接，在液压装置1-7的作用下，锥头式结构1-8能够从第二段机械支架1-4内伸出或缩进。
未作业时，锥头式结构1-8在液压装置1-7的作用下，缩进第二段机械支架1-4，减少航行时的阻力，然后通过连轴旋转器1-3，使第二段机械支架1-4折叠和第一段机械支架1-2、放于船甲板上面，减少航行时阻力。
所述第一段机械支架1-2和第二段机械支架1-4之间的连轴旋转器1-3设有锁死装置，在所述连轴旋转器1-3内部的空间内设置一组插销，通过插入连轴旋转器1-3的内部空间内，进行锁死固定，在作业时增加其的稳定性。
如图2所示，所述的船体的两边舷侧上设置轨道1-1，所述的第一段机械支架1-2和轨道1-1连接，并能够在轨道1-1内滑动。轨道1-1的设置，使破冰装置滑动，用于破坏破冰船航行时两侧的浮冰，减少浮冰对船体舷侧的侧向压力，减少磨损破坏。
所述舷侧轨道1-1是内嵌于船体内部，如图2和图3所示，所述轨道1-1为两根平行实心杆件，每个所述实心杆件上套有螺旋杆件1，所述的轨道啮合器3-1中设有两个螺旋旋转器，每个所述的螺旋旋转器和一根螺旋杆件相配合，所述的螺旋杆件套入到对应的螺旋旋转器中，所述的螺旋旋转器由电机提供动力。电机带动螺旋旋转器转动，由于每个所述的螺旋旋转器和一根螺旋杆件相配合，轨道啮合器3-1沿着螺旋杆件1滑动，当螺旋旋转器停止时，由于螺旋杆的形状，双螺旋实心杆和螺旋旋转器多会相互形成阻力形成自锁，所述轨道啮合器3-1只有在螺旋旋转器运动时，才会滑动。
所述第二段机械支架1-4与锥式结构1-8相连处是可以拆装的，便于清洗检查。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明的，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。
Claims (6)
1.一种连续法破冰的破冰船，包括船体，其特征在于：船体两边舷侧各设有一个破冰装置，所述的破冰装置包括第一段机械支架（1-2）、连轴旋转器（1-3）、第二段机械支架（1-4）、液压启动装置（1-7）和锥头式结构（1-8），所述第一段机械支架（1-2）设置在船体舷侧上，所述的第二段机械支架（1-4）和第一端机械支架（1-2）通过连轴旋转器（1-3）连接，所述的锥头式结构（1-8）和第二段机械支架（1-4）连接，所述的船体的两边舷侧上设置轨道（1-1），所述的第一段机械支架（1-2）通过轨道啮合器（3-1）和轨道（1-1）连接，能够在轨道（1-1）内滑动。
2.如权利要求1所述的连续法破冰的破冰船，其特征在于：所述的锥头式结构（1-8）嵌入第二段机械支架（1-4）内，所述的第二段机械支架（1-4）内设有液压装置（1-7），所述的液压装置（1-7）位于锥头式结构（1-8）上端，在液压装置（1-7）的作用下，锥头式结构（1-8）能够从第二段机械支架（1-4）内伸出。
3.如权利要求1所述的连续法破冰的破冰船，其特征在于：所述轨道（1-1）为两根平行实心杆件，每个所述实心杆件上套有螺旋杆件（1），所述的轨道啮合器（3-1）中设有两个螺旋旋转器，每个所述的螺旋旋转器和一根螺旋杆件相配合，所述的螺旋杆件套入到对应的螺旋旋转器中，所述的螺旋旋转器由电机提供动力。
4.如权利要求1所述的连续法破冰的破冰船，其特征在于：所述轨道（1-1）是内嵌于船体内部。
5.如权利要求1-4任一权利要求所述的连续法破冰的破冰船，其特征在于：所述第一段机械支架（1-2）和第二段机械支架（1-4）之间的连轴旋转器（1-3）设有锁死装置，在所述连轴旋转器（1-3）内部的空间内设置一组插销，通过插入连轴旋转器（1-3）的内部空间内，进行锁死固定。
6.如权利要求1-4任一权利要求所述的连续法破冰的破冰船，其特征在于：其特征在于：所述第二段机械支架（1-4）与锥头式结构（1-8）相连处为拆装结构。
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