CN110356518B - 一种极地多用途辅助船 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种极地多用途辅助船，其特征在于：包括船体模块、浮筒模块和破冰模块；本发明提供的一种极地多用途辅助船，并且前端具有钻头破冰能力，在航行过程中配合空气推进，可以提高破冰的速度，提高冰区航行的操纵性和安全性；在厚冰情况下可以直接行驶；在前后直行的能力之下，加增可以左右横行，大大提高了航行效率；船尾内部有推进机舱，使动力设备和船员工作生活区域相隔离，以有效的抑制设备的振动噪声对船员的影响。

Description

一种极地多用途辅助船
技术领域
本发明涉及特种船领域，尤其涉及一种极地多用途辅助船。
背景技术
随着科技的进步，人类不断在极地探索，并且取得很大的成果。但是由于极地气候恶劣，环境复杂，使得在极地探索有很大的限制，并且船只在极地极难操作。
传统的冰区船舶依靠大功率主机、螺旋桨提供的大推力、船艏挤压冰层、反复冲撞等方式对冰层进行破碎，以实现冰区航行的功能，费时费力。开辟的水域有限，船舶的操纵性仍然受到一定限制。对于冰情较为严重的情况，船舶的破冰能力不能完全发挥，船舶的安全受到较大威胁。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够在冰薄的情况下可以破冰前行，在厚冰的状况下可以在冰面上行驶，同时支持前后直行和左右横行的极地多用途辅助船，能够提高了极地运输效率。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种极地多用途辅助船，其创新点在于：包括船体模块、浮筒模块和破冰模块；
所述船体模块包括驾驶室和货舱室，所述驾驶室与货舱室为整体结构，船体模块外轮廓为流线型结构；所述货舱室的外轮廓的两侧延伸出与浮筒模块相连的若干延伸架，所述货舱室的尾端外轮廓上设置有一对空气推进器；所述货舱室腹部设置为进出货舱的跳板结构；所述货舱室顶部设置有直升机降落平台。
所述浮筒模块具有一对，浮筒模块包括浮筒、连接架和水泵；所述连接架呈倒U型结构，连接架的两端分别连接在浮筒的两端且浮筒可绕着连接架旋转，所述连接架的顶端与货舱室外侧的若干延伸架之间通过杆体连接，且杆体与连接架的衔接处设置有减震器；所述浮筒外表面上沿着长度方向有焊有螺旋形钢条，所述浮筒外侧设置有一通过摇杆驱动的浮筒罩，通过摇杆驱动实现浮筒上的螺旋钢条露出或包裹在浮筒罩内；所述浮筒的一端装有水泵用于控制浮筒罩与浮筒之间的储水量；所述破冰模块设置在浮筒的另一端。
进一步的，所述破冰模块为电机驱动的钻机，且钻机设置在浮筒的端部与浮筒同轴设置。
进一步的，所述船体模块为双壳，双壳结构可以提高保温效果，提高船舶安全性，即使外壳破损，水也不会流入船舱中，污染货物甚至导致船舶沉没；辅助船船首结构的内部采用混合结构形式，纵横方向骨材间距接近相等，用以增强船首部抗冰块冲击、挤压能力。
进一步的，所述杆体与连接架之间以及杆体与延伸架之间均垂直相连，且杆体在连接架与延伸架之间设置减震机构。
进一步的，所述船体模块的顶部设置有导管空气螺旋桨，可通过导管后部的叶片控制船的方向。
进一步的，减震机构包括工作缸筒、活塞杆、储油缸筒、活塞、伸张阀、压缩阀、补偿阀、流通阀、导向座和防尘罩；所述工作缸筒设置在储油缸筒内，所述工作缸筒的底端上与储油缸筒的底端内壁之间设置有补偿阀和压缩阀，工作缸筒通过压缩阀和补偿阀实现与储油缸筒内腔导通，所述工作缸筒与储油缸筒的端部通过同一油封实现工作缸筒与储油缸筒端部的密封；所述活塞杆的一端设置有活塞且该端部设置在工作缸筒内，所述活塞杆驱动活塞沿着工作缸筒的内壁往复移动；所述流通阀与伸张阀均设在活塞上，实现活塞分割的工作缸筒两个腔室导通；所述导向座设置在工作缸筒内对活塞杆的往复移动进行导向；所述防尘罩呈筒状结构且一端开口，所述防尘罩的开口端嵌套在储油缸筒的外侧，所述防尘罩的另一端连接在活塞杆上，所述防尘罩跟随活塞杆实现往复移动。
本发明的优点在于：
1）本发明提供的一种极地多用途辅助船，并且前端具有钻头破冰能力，在航行过程中配合空气推进，可以提高破冰的速度，提高薄冰区航行的操纵性和安全性；在厚冰情况下可以直接行驶；在前后直行的能力之下，加增可以左右横行，大大提高了航行效率；船尾内部有推进机舱，使动力设备和船员工作生活区域相隔离，以有效的抑制设备的振动噪声对船员的影响。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的一种极地多用途辅助船的结构示意图。
图2为本发明的一种极地多用途辅助船的浮筒剖视状态下的结构示意图。
图3为本发明的一种极地多用途辅助船的浮筒的剖视内部结构示意图。
图4为本发明的一种极地多用途辅助船的连接架的衔接处的减震机构示意图。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
如图1图4所示的一种极地多用途辅助船，包括船体模块1、浮筒模块2和破冰模块3。
船体模块1包括驾驶室11和货舱室12，所述驾驶室11与货舱室12为整体结构，船体模块1外轮廓为流线型结构；所述货舱室12的外轮廓的两侧延伸出与浮筒模块2相连的若干延伸架13，所述货舱室12的尾端外轮廓上设置有一对空气推进器14；所述货舱室12腹部设置为进出货舱的跳板结构15。
浮筒模块2具有一对，浮筒模块2包括浮筒21、连接架22和水泵23；所述连接架22呈倒U型结构，连接架22的两端分别连接在浮筒21的两端且浮筒21可绕着连接架22旋转，所述连接架22的顶端与货舱室12外侧的若干延伸架之间通过杆体24连接，且杆体24与连接架22的衔接处设置有减震器25；所述浮筒21外表面上沿着设置有若干螺旋钢条26，所述浮筒21外侧设置有一通过摇杆驱动的浮筒罩27，当在薄冰的情况下，辅助船的浮筒21部位位于冰面下方，为了减少阻力，通过浮筒罩27将浮筒包裹住减少浮筒表面的螺旋钢条的阻力影响，当在厚冰的情况下，辅助船的浮筒21部位位移冰面上，打开浮筒罩27使得浮筒上的螺旋钢条与冰面接触，控制辅助船的移动方向；所述浮筒21的一端装有抽水泵23用于抽出浮筒罩27与浮筒21之间的水；所述破冰模块3设置在浮筒21的另一端。
破冰模块3为电机驱动的钻机31，且钻机31设置在浮筒的端部与浮筒2同轴设置。
船体模块1顶部设置有直升机降落平台32；船体模块1为双壳，双壳结构可以提高保温效果，提高船舶安全性，即使外壳破损，水也不会流入船舱中，污染货物甚至导致船舶沉没；辅助船船首结构的内部采用混合结构形式，纵横方向骨材间距接近相等，用以增强船首部抗冰块冲击、挤压能力。杆体24与连接架22之间以及杆体24与延伸架13之间均垂直相连，且杆体24在连接架22与延伸架13之间设置减震机构。
减震机构4包括工作缸筒41、活塞杆42、储油缸筒43、活塞44、伸张阀45、压缩阀46、补偿阀47、流通阀48、导向座49和防尘罩40；所述工作缸筒41设置在储油缸筒43内，所述工作缸筒41的底端上与储油缸筒43的底端内壁之间设置有补偿阀47和压缩阀46，工作缸筒41通过压缩阀46和补偿阀47实现与储油缸筒43内腔导通，所述工作缸筒41与储油缸筒43的端部通过同一油封实现工作缸筒41与储油缸筒43端部的密封；所述活塞杆42的一端设置有活塞44且该端部设置在工作缸筒41内，所述活塞杆42驱动活塞44沿着工作缸筒41的内壁往复移动；所述流通阀48与伸张阀45均设在活塞44上，实现活塞44分割的工作缸筒41两个腔室导通；所述导向座49设置在工作缸筒41内对活塞杆42的往复移动进行导向；所述防尘罩40呈筒状结构且一端开口，所述防尘罩40的开口端嵌套在储油缸筒43的外侧，所述防尘罩40的另一端连接在活塞杆42上，所述防尘罩40跟随活塞杆42实现往复移动。
船体模块1的底端面上设置有螺旋桨结构，所述螺旋桨结构为常规螺旋桨、导管螺旋桨或吊舱式螺旋桨中的一种，螺旋桨中设置有叶片33，航行中可通过叶片改变行驶方向。
船体模块2的底端浮筒内部结构，在钻头里面有万向联轴器40与螺纹41和内轴39连接，内轴39连接方式为花键连接，内轴39另一端与外轴35相连接，在外轴35外边有密封圈34进行密封，密封圈外部又有盖板36进行加固。密封圈旁边有螺栓37进行给部件加紧固定，外轴35与内轴39连接处有弹簧38进行固定及减震，这里的弹簧全部为压缩弹簧。这样，当浮筒转动行进时，前端钻头跟着一起转动，从而达到边行走边破冰。
货舱后侧上部布置三个空气推进装置，为船舶在水面上及冰面上航行提供动力，防止常规螺旋桨在冰水中运转，碰到浮冰等坚硬物体被打坏。
在薄冰状态下可以通过浮筒首部钻机打碎薄冰，破冰前行。当遇到较厚型冰层时，可以直接开上冰面，并且可以关闭空气推进，通过浮筒上的螺旋形钢条实现冰上行走，既可前后直行，也可左右横行，提高操纵性能，克服常规破冰带来的费时费力，达到缩短运输时间和减少运输成本的目的。
船身与浮筒之间留有间隙，防止碎冰淤积。
浮筒上端有罩子，在水中行驶时，通过浮筒上的摇杆结构关闭浮筒罩，用抽水泵排出水，可减小船在水中航行时的阻力。
船体后侧开有跳板，用来运输货物；船底前侧设置升降梯，船底后侧设置跳板，用来运输货物，同升降梯和跳板与船底板固定连接的一端可以做结构变化，打破现有技术的局限。
船体外形设计采用流线型，考虑减小空气阻力和增大舱容之间的平衡；驾驶室与货舱室采用整体设计，保证密封性，防止冻伤货物。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种极地多用途辅助船，其特征在于：包括船体模块、浮筒模块和破冰模块；
所述船体模块包括驾驶室和货舱室，所述驾驶室与货舱室为整体结构，船体模块外轮廓为流线型结构；所述货舱室的外轮廓的两侧延伸出与浮筒模块相连的若干延伸架，所述货舱室的尾端外轮廓上设置有一对空气推进器；所述货舱室腹部设置为进出货舱的跳板结构；所述货舱室顶部设置有直升机降落平台；
所述浮筒模块具有一对，浮筒模块包括浮筒、连接架和水泵；所述连接架呈倒U型结构，连接架的两端分别连接在浮筒的两端且浮筒可绕着连接架旋转，所述连接架的顶端与货舱室外侧的若干延伸架之间通过杆体连接，且杆体与连接架的衔接处设置有减震器；所述浮筒外表面上沿着长度方向有焊有螺旋形钢条，所述浮筒外侧设置有一通过摇杆驱动的浮筒罩，通过摇杆驱动实现浮筒上的螺旋形钢露出或包裹在浮筒罩内；所述浮筒的一端装有抽水泵用于排出浮筒罩与浮筒之间的水；所述破冰模块设置在浮筒的另一端；
破冰模块为电机驱动的钻机，在钻机里面有万向联轴器与螺纹和内轴连接，内轴连接方式为花键连接，内轴另一端与外轴相连接，在外轴外边有密封圈进行密封，密封圈外部又有盖板进行加固；密封圈旁边有螺栓进行给部件加紧固定，外轴与内轴连接处有弹簧进行固定及减震，这里的弹簧全部为压缩弹簧。
2.根据权利要求1所述的一种极地多用途辅助船，其特征在于：破冰模块的钻机设置在浮筒的端部与浮筒同轴设置。
3.根据权利要求1所述的一种极地多用途辅助船，其特征在于：所述船体模块为双壳，双壳结构可以提高保温效果，提高船舶安全性，即使外壳破损，水也不会流入船舱中，污染货物甚至导致船舶沉没；辅助船船首结构的内部采用混合结构形式，纵横方向骨材间距接近相等，用以增强船首部抗冰块冲击、挤压能力。
4.根据权利要求1所述的一种极地多用途辅助船，其特征在于：所述杆体与连接架之间以及杆体与延伸架之间均垂直相连，且杆体在连接架与延伸架之间设置减震机构。
5.根据权利要求1所述的一种极地多用途辅助船，其特征在于：所述船体模块的顶部设置有导管空气螺旋桨，可通过导管后部的叶片控制船的方向。
6.根据权利要求4所述的一种极地多用途辅助船，其特征在于：所述减震机构包括工作缸筒、活塞杆、储油缸筒、活塞、伸张阀、压缩阀、补偿阀、流通阀、导向座和防尘罩；所述工作缸筒设置在储油缸筒内，所述工作缸筒的底端上与储油缸筒的底端内壁之间设置有补偿阀和压缩阀，工作缸筒通过压缩阀和补偿阀实现与储油缸筒内腔导通，所述工作缸筒与储油缸筒的端部通过同一油封实现工作缸筒与储油缸筒端部的密封；所述活塞杆的一端设置有活塞且该端部设置在工作缸筒内，所述活塞杆驱动活塞沿着工作缸筒的内壁往复移动；所述流通阀与伸张阀均设在活塞上，实现活塞分割的工作缸筒两个腔室导通；所述导向座设置在工作缸筒内对活塞杆的往复移动进行导向；所述防尘罩呈筒状结构且一端开口，所述防尘罩的开口端嵌套在储油缸筒的外侧，所述防尘罩的另一端连接在活塞杆上，所述防尘罩跟随活塞杆实现往复移动。
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