CN114633843A - 一种用于拓宽航道的破冰拖曳装置 - Google Patents

一种用于拓宽航道的破冰拖曳装置 Download PDF

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周晶晶
黄攀
雷文涛
徐天圆
朱成华
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Wuhan Haiyi High End Equipment Structural Design Co ltd
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Wuhan Haiyi High End Equipment Structural Design Co ltd
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    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/08—Ice-breakers or other vessels or floating structures for operation in ice-infested waters; Ice-breakers, or other vessels or floating structures having equipment specially adapted therefor
    • B63B35/083—Ice-breakers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
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Abstract

本发明提供了一种用于拓宽航道的破冰拖曳装置，包括位于破冰拖船正后方的中央辅助破冰船和位于中央辅助破冰船后方两侧对称布置的侧向破冰船，形成以中央辅助破冰船为中心，以破冰拖船和两个侧向破冰船为顶点的三角形结构，破冰拖船、中央辅助破冰船和侧向破冰船上方设置将破冰拖船、中央辅助破冰船和侧向破冰船连接为一体的刚性框架。本发明相对于宽度等于三个破冰船体宽度之和的单个破冰船的破冰阻力要小，开辟航道宽度大，可有效提高破冰船航道开辟效率，相对单个破冰船的开辟航道能力更高。

Description

一种用于拓宽航道的破冰拖曳装置
技术领域
本发明涉及船舶工程破冰技术领域，尤其一种用于拓宽航道的破冰拖曳装置。
背景技术
现有可用于扩宽冰区航道的海洋装备，主要包括三体破冰船和破冰船附体，其中三体破冰船的主要缺点是两侧船体支柱在冰中移动时增加了冰阻力，需要显着增加未来船舶主动力装置的功率；破冰船附体的主要形式是在破冰船两舷安装楔形冰刀或铰刀，其缺点是增加破冰船阻力、航道扩宽效率低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种破冰拖曳装置，可与破冰拖船联合使用，用于扩宽破冰船单独所开辟的航道，使大型冰区运输船在冰封海域进行畅通航行。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种用于拓宽航道的破冰拖曳装置，包括位于破冰拖船正后方的中央辅助破冰船和位于中央辅助破冰船后方两侧对称布置的侧向破冰船，形成以中央辅助破冰船为中心，以破冰拖船和两个侧向破冰船为顶点的三角形结构，破冰拖船、中央辅助破冰船和侧向破冰船上方设置将破冰拖船、中央辅助破冰船和侧向破冰船连接为一体的刚性框架。
其中，中央辅助破冰船的船宽小于破冰拖船和侧向破冰船的船宽。
进一步的，中央辅助破冰船的船宽为侧向破冰船宽度的1/4～1/2。
进一步的，中央辅助破冰船的中心位置在两个侧向破冰船的船艏的连线上。
其中，侧向破冰船的外侧采用直壁设计，内侧具有流线型轮廓。
其中，中央辅助破冰船和侧向破冰船均具有前倾式破冰艏柱。
其中，刚性框架由将侧向破冰船与中央辅助破冰船覆盖连接的矩形框架、顶点分别位于破冰拖船中央和侧向破冰船船首的三角形框架、以及底部与破冰拖船、中央辅助破冰船和侧向破冰船刚性连接的竖直连接筋组成。
进一步的，矩形框架的左右侧边沿侧向破冰船长度方向设置，通过竖直连接筋固定在侧向破冰船的船首和船尾，矩形框架的上边垂直于中央辅助破冰船长度方向设置，通过竖直连接筋固定在中央辅助破冰船中央。
进一步的，三角形框架底边和矩形框架的上边重合，三角形顶角通过竖直连接筋固定在破冰拖船中央。
本发明的优点和有益效果：
(1)本发明形成以中央辅助破冰船为中心，以破冰拖船和两个侧向破冰船为顶点的三角形结构，相对于宽度等于三个破冰船体宽度之和的单个破冰船的破冰阻力要小。
(2)本发明相对于宽度等于三个破冰船体宽度之和的单个破冰船的开辟航道宽度要宽。
(3)本发明破冰拖船、中央辅助破冰船和两个侧向破冰船形成稳定的三角形结构，中央辅助破冰位于中心位置，通过刚性框架的连接为整个破冰拖曳装置提供更高的结构强度，保证破冰拖曳装置的稳定航行。
(4)两个侧向破冰船体的内侧流线型轮廓有助于提高破冰效率，有助于进一步挤碎与中央辅助破冰船之间破冰通道中碎冰。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的结构的侧视图。
图中：1、中央辅助破冰船；2、右侧向破冰船；3、左侧向破冰船；41、刚性框架；42、竖直连接筋；5、破冰拖船；6、第一通道；7、拓宽通道。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。
如图1-图2所示，一种用于拓宽航道的破冰拖曳装置，包括位于破冰拖船5正后方的中央辅助破冰船1和位于中央辅助破冰船1后方两侧的侧向破冰船，形成以中央辅助破冰船1为中心，以破冰拖船5和两个侧向破冰船为顶点的三角形结构，其中，侧向破冰船由左右对称的左侧向破冰船3和右侧向破冰船2组成，破冰拖船5、中央辅助破冰船1和侧向破冰船上方设置将破冰拖船5、中央辅助破冰船1和侧向破冰船连接为一体的刚性框架41。
其中，中央辅助破冰船1的船宽小于破冰拖船5和侧向破冰船的船宽，以保证中央辅助破冰船与侧向破冰穿之间留有足够大的通道保证浮冰的流通。
进一步的，中央辅助破冰船1的船宽为侧向破冰船宽度的1/4～1/2。
进一步的，中央辅助破冰船1的中心位置在左侧向破冰船3和右侧向破冰船2的船艏的连线上，便于用最少的刚性框架41材料将中央辅助破冰船1和侧向破冰船牢固连接。
其中，侧向破冰船的外侧采用直壁设计，一定程度上减小船体阻力，使其在冰中移动时保持航向稳定性，内侧具有流线型轮廓，进一步挤碎和中央辅助船体之间的破冰通道中的冰块，有助于提高破冰效率。
其中，中央辅助破冰船1和侧向破冰船均具有前倾式破冰艏柱，进一步对破冰拖船5后侧通道内和通道两侧的冰层进行进一步破碎以拓宽冰层通道。
其中，刚性框架41由将侧向破冰船与中央辅助破冰船1覆盖连接的矩形框架、顶点分别位于破冰拖船5中央、左侧向破冰船3船首和右侧向破冰船2船首的三角形框架、以及底部与破冰拖船5、中央辅助破冰船1和侧向破冰船刚性连接的竖直连接筋42组成。
进一步的，矩形框架的左右侧边沿侧向破冰船长度方向设置，通过竖直连接筋42固定在侧向破冰船的船首和船尾，矩形框架的上边垂直于中央辅助破冰船1长度方向设置，通过竖直连接筋42固定在中央辅助破冰船1中央。
进一步的，三角形框架底边和矩形框架的上边重合，三角形顶角通过竖直连接筋42固定在破冰拖船5中央。
当破冰拖船5与破冰拖曳装置连接并一起移动时，破冰拖船5首先破碎局部冰层，形成第一通道6，其宽度大致等于破冰拖船5的船体宽度，中央辅助破冰船1与刚性框架41跟随破冰拖船5在第一通道6中前进，并牵引侧向破冰船破碎冰层，将浮冰折断到破冰拖船5后面的第一通道6中，这样侧向破冰船在第一通道6的后侧形成充满碎冰的拓宽通道7，拓宽通道位于左侧向破冰船3和右侧向破冰船2之间以及后侧。
以上对本发明的几个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种用于拓宽航道的破冰拖曳装置，其特征在于：包括位于破冰拖船正后方的中央辅助破冰船和位于中央辅助破冰船后方两侧对称布置的侧向破冰船，形成以中央辅助破冰船为中心，以破冰拖船和两个侧向破冰船为顶点的三角形结构，破冰拖船、中央辅助破冰船和侧向破冰船上方设置将破冰拖船、中央辅助破冰船和侧向破冰船连接为一体的刚性框架。
2.根据权利要求1所述的用于拓宽航道的破冰拖曳装置，其特征在于：中央辅助破冰船的船宽小于破冰拖船和侧向破冰船的船宽。
3.根据权利要求2所述的用于拓宽航道的破冰拖曳装置，其特征在于：中央辅助破冰船的船宽为侧向破冰船宽度的1/4～1/2。
4.根据权利要求3所述的用于拓宽航道的破冰拖曳装置，其特征在于：中央辅助破冰船的中心位置在两个侧向破冰船的船艏的连线上。
5.根据权利要求1所述的用于拓宽航道的破冰拖曳装置，其特征在于：侧向破冰船的外侧采用直壁设计，内侧具有流线型轮廓。
6.根据权利要求1～5任一所述的用于拓宽航道的破冰拖曳装置，其特征在于：中央辅助破冰船和侧向破冰船均具有前倾式破冰艏柱。
7.根据权利要求1所述的用于拓宽航道的破冰拖曳装置，其特征在于：刚性框架由将侧向破冰船与中央辅助破冰船覆盖连接的矩形框架、顶点分别位于破冰拖船中央和侧向破冰船船首的三角形框架、以及底部与破冰拖船、中央辅助破冰船和侧向破冰船刚性连接的竖直连接筋组成。
8.根据权利要求7所述的用于拓宽航道的破冰拖曳装置，其特征在于：矩形框架的左右侧边沿侧向破冰船长度方向设置，通过竖直连接筋固定在侧向破冰船的船首和船尾，矩形框架的上边垂直于中央辅助破冰船长度方向设置，通过竖直连接筋固定在中央辅助破冰船中央。
9.根据权利要求8所述的用于拓宽航道的破冰拖曳装置，其特征在于：三角形框架底边和矩形框架的上边重合，三角形顶角通过竖直连接筋固定在破冰拖船中央。
10.根据权利要求1所述的用于拓宽航道的破冰拖曳装置，其特征在于：破冰拖船与破冰拖曳装置中移动过程中，在破冰拖船后方形成与破冰拖船等宽的第一通道，中央辅助破冰船与刚性框架跟随破冰拖船在第一通道中前进，并牵引侧向破冰船体破碎冰层，在侧向破冰船体之间以及后侧形拓宽通道。
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