CN210126616U - 一种船舶破冰装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种船舶破冰装置，本实用新型解决了现有破冰装置对船体结构、推进装置及其附属设施等要求较高，且工作效率低的问题；通过第一破冰组件完成冲击齿对冰面的往复冲击运动；多个第一破冰组件同时工作，提高破冰效率；为第二破冰组件的破冰做好准备；利用第一电机带动齿轮转动，齿轮与齿条啮合，齿条带动冲击轴运动到最高点时，齿轮与齿条不再啮合，冲击轴落下，将重力势能与动能全部转换为冲击齿的冲量，增加冲击齿的冲力，实现有效碎冰；通过第二破冰组件将冰完全碎裂，保证冰层完全碎裂，避免船舶在行进过程中被冰层卡住；通过转动的破冰刀将冰层切开，利用配重条增加破冰刀的切削力，提高破冰速度。

Description

一种船舶破冰装置

技术领域

本实用新型涉及船舶设备技术领域，具体涉及一种船舶破冰装置。

背景技术

船舶工业是为水上交通、海洋发展和国防建设等行业提供技术装备的现代综合性产业，也是劳动、资金、技术密集型产业，对机电、钢铁、化工、航运、海洋资源勘采等上、下游产业发展具有较强带动作用，对促进劳动力就业、发展出口贸易和保障海防安全意义重大。

现有的船舶破冰方法主要有以下三种：一是顶撞法，以破冰船前进的动力，利用船体挤碎冰层；二是冲撞法，先进行倒船，然后后退，接着全速前进，撞碎冰层；三是堆积水破冰法，先将船体内的水抽到后舱，接着把抬起的船头开导冰面上，然后又将后舱的水抽到前舱，借助水的重量压碎冰层。但是这些方法对船体结构、推进装置及其附属设施等要求较高，且工作效率低。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种船舶破冰装置，具有适用范围广，破冰效率高的特点。

本实用新型解决上述问题的技术方案为：一种船舶破冰装置，包括船头、破冰装置本体；

破冰装置本体包括壳体、第一破冰组件、第二破冰组件；

壳体固定在船头；壳体内设有多个第一破冰组件，第一破冰组件沿X方向均匀分布；

第一破冰组件包括第一电机、传动轴、齿轮、齿条、冲击轴、冲击块、配重块；

第一电机轴与传动轴连接，传动轴与安装座转动连接，安装座固定在壳体内；传动轴一端与齿轮连接，齿轮为不完全齿轮，齿轮包括起始齿、终止齿，起始齿与终止齿之间的夹角为270°，起始齿处设有起始柱，起始柱与齿轮固定连接；

齿轮与齿条啮合，齿条的上端连有驱动柱；齿条固定在冲击轴上，冲击轴与支撑座滑动连接，支撑座固定在壳体内；冲击轴的上端连有限位块；冲击轴的下端连有冲击块，冲击块下端面连有多个配重块，配重块下端面连有多个冲击齿，冲击齿为圆锥结构；

船头设有第二破冰组件，第二破冰组件位于壳体下方。

进一步的，第二破冰组件包括第二电机、破冰筒、破冰刀，破冰筒为两端封堵的圆柱体结构，破冰筒内设有安装通孔，安装通孔中心轴线与破冰筒中心轴线重合；第二电机位于安装通孔内，第二电机为筒状电机，第二电机与破冰筒固定连接；安装通孔内设有盖板，盖板位于第二电机两端，盖板与安装筒密封连接；

破冰筒两端设有安装件，安装件包括底板、侧板，底板为圆形结构，侧板围绕底板轮廓分布，侧板与底板垂直成一体；侧板与破冰筒转动连接；底板上设有支撑柱，支撑柱为L形结构，支撑柱上端与壳体连接，下端与底板连接；

破冰筒上设有破冰刀，破冰刀围绕破冰筒中心轴线环形阵列；破冰刀包括主刀面A、主刀面B，主刀面A与主刀面B均为弧形结构，主刀面A两端与主刀面B连接成一体结构，连接处形成第一切削刃、第二切削刃；主刀面A通过固定柱与破冰筒连接。

进一步的，齿轮分度圆直径为D1，齿条长度为L1，L1=0.75*D1*3.14。

进一步的，支撑座上设有梯形槽，冲击轴连有与梯形槽相互配合的梯形块，梯形块插入梯形槽内相互配合。

进一步的，主刀面B上设有多个配重条，配重条围绕主刀面B中心轴线环形阵列。

本实用新型具有有益效果：

（1）本实用新型适用范围广，可以适用于多种船舶，解决了现有破冰装置对船体结构、推进装置及其附属设施等要求较高，且工作效率低的问题；

（2）通过第一破冰组件完成冲击齿对冰面的往复冲击运动；多个第一破冰组件同时工作，提高破冰效率；为第二破冰组件的破冰做好准备；利用第一电机带动齿轮转动，齿轮与齿条啮合，齿条带动冲击轴运动到最高点时，齿轮与齿条不再啮合，冲击轴落下，将重力势能与动能全部转换为冲击齿的冲量，增加冲击齿的冲力，实现有效碎冰；

（3）通过第二破冰组件将冰完全碎裂，保证冰层完全碎裂，避免船舶在行进过程中被冰层卡住；通过转动的破冰刀将冰层切开，利用配重条增加破冰刀的切削力，提高破冰速度。

附图说明

图1为本实用新型主视图。

图2为本实用新型右视图。

图3为本实用新型破冰装置本体剖视图。

图4为本实用新型齿轮结构示意图。

图5为本实用新型冲击轴与支撑座配合图。

图6为本实用新型冲击块仰视图。

图7为本实用新型第二破冰组件右视图。

图8为本实用新型第二破冰组件主视图。

图9为图8中A部分放大图。

图10为本实用新型破冰筒剖视图。

图中：1-船头，2-破冰装置本体，201-壳体，202-第一破冰组件，203-第二破冰组件，204-传动轴，205-齿轮，206-起始齿，207-终止齿，208-齿条，209-驱动柱，210-冲击轴，211-支撑座，212-梯形槽，213-梯形块，214-限位块，215-冲击块，216-配重块，217-冲击齿，218-破冰筒，219-安装通孔，220-盖板，221-安装件，222-侧板，223-底板，224-支撑柱，225-破冰刀，226-主刀面A，227-主刀面B，228-第一切削刃，229-第二切削刃，230-配重条，231-固定柱，232-起始柱，233-第二电机。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

一种船舶破冰装置，包括船头1、破冰装置本体2；

破冰装置本体2包括壳体201、第一破冰组件202、第二破冰组件203；

壳体201固定在船头；壳体201内设有多个第一破冰组件202，第一破冰组件202沿X方向均匀分布；

第一破冰组件202包括第一电机、传动轴204、齿轮205、齿条208、冲击轴210、冲击块215、配重块216；

第一电机轴与传动轴204连接，传动轴204通过滚动轴承与安装座转动连接，安装座固定在壳体201内；传动轴204一端与齿轮205连接，齿轮205为不完全齿轮205，齿轮205包括起始齿206、终止齿207，起始齿206与终止齿207之间的夹角为270°，起始齿206处设有起始柱232，起始柱232与齿轮205固定连接；

齿轮205与齿条208啮合，齿轮205分度圆直径为D1，齿条208长度为L1，L1=0.75*D1*3.14，齿条208的上端连有驱动柱209；齿条208固定在冲击轴210上，冲击轴210与支撑座211滑动连接，支撑座211固定在壳体201内；支撑座211上设有梯形槽212，冲击轴210连有与梯形槽相互配合的梯形块213，梯形块213插入梯形槽212内相互配合；

冲击轴210的上端连有限位块214，避免冲击轴210滑出支撑座211；冲击轴210的下端连有冲击块215，冲击块215下端面连有多个配重块216，配重块216下端面连有多个冲击齿217，冲击齿217为圆锥结构；

通过第一破冰组件202完成冲击齿217对冰面的往复冲击运动；利用第一电机带动齿轮205转动，起始柱232与驱动柱209接触提高齿轮205与齿条208啮合的准确性，齿轮205与齿条208啮合；齿条208带动冲击轴210向上运动，当冲击轴210运动到最高点时，齿轮205与齿条208不再啮合，冲击轴210落下，将重力势能与动能全部转换为冲击齿217的冲量，增加冲击齿217的冲力，实现有效碎冰；同时多个第一破冰组件202共同工作，提高破冰效率；为第二破冰组件203的破冰做好准备；

船头设有第二破冰组件203，第二破冰组件203位于壳体201下方；

第二破冰组件203包括第二电机233、破冰筒218、破冰刀225，破冰筒218为两端封堵的圆柱体结构，破冰筒218内设有安装通孔219，安装通孔219中心轴线与破冰筒218中心轴线重合；第二电机233位于安装通孔219内，第二电机233为筒状电机，第二电机233与破冰筒218固定连接；安装通孔219内设有盖板220，盖板220位于第二电机233两端，盖板220与安装筒密封连接，避免大量的水或浮冰进入安装通孔219内，影响第二电机233工作；

破冰筒218两端设有安装件221，安装件221包括底板223、侧板222，底板223为圆形结构，侧板222围绕底板223轮廓分布，侧板222与底板223垂直成一体；侧板222通过滚动轴承与破冰筒218转动连接；底板223上设有支撑柱224，支撑柱224为L形结构，支撑柱224上端与壳体201连接，下端与底板223连接；

破冰筒218上设有破冰刀225，破冰刀225围绕破冰筒218中心轴线环形阵列；破冰刀225包括主刀面A226、主刀面B227，主刀面A226与主刀面B227均为弧形结构，主刀面A226两端与主刀面B227连接成一体结构，连接处形成第一切削刃228、第二切削刃229；主刀面A226通过固定柱231与破冰筒218连接，主刀面B227上设有多个配重条230，配重条230围绕主刀面B227中心轴线环形阵列；

在第一破冰组件202的破冰基础上，通过第二破冰组件203将冰完全碎裂，保证冰层完全碎裂，避免船舶在行进过程中被冰层卡住；通过转动的破冰刀225将冰层切开，利用配重条230增加破冰刀225的切削力，提高破冰速度。

第一电机、第二电机均为外购件，属于现有技术，本申请不做赘述；第一电机、第二电机与船体的供电系统连接，船体的控制舱内设有控制第一电机、第二电机工作的按钮。

使用方法：启动第一电机、第二电机，在破冰过程中，第一破冰组件在前，多个第一破冰组件同时对冰层进行冲击，将冰层击碎；第二破冰组件在后，第二破冰组件配合第一破冰组件将冰层充分粉碎；整个破冰装置本体对船舶结构要求、动力要求低，安装简单，适用于多种船舶。

不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。

Claims (6)

1.一种船舶破冰装置，其特征在于，包括船头、破冰装置本体；

破冰装置本体包括壳体、第一破冰组件、第二破冰组件；

壳体固定在船头；壳体内设有多个第一破冰组件，第一破冰组件沿X方向均匀分布；

第一破冰组件包括第一电机、传动轴、齿轮、齿条、冲击轴、冲击块、配重块；

第一电机轴与传动轴连接，传动轴与安装座转动连接，安装座固定在壳体内；传动轴一端与齿轮连接，齿轮为不完全齿轮，齿轮包括起始齿、终止齿，起始齿与终止齿之间的夹角为270°，起始齿处设有起始柱，起始柱与齿轮固定连接；

齿轮与齿条啮合，齿条的上端连有驱动柱；齿条固定在冲击轴上，冲击轴与支撑座滑动连接，支撑座固定在壳体内；冲击轴的上端连有限位块；冲击轴的下端连有冲击块，冲击块下端面连有多个配重块，配重块下端面连有多个冲击齿，冲击齿为圆锥结构；

船头设有第二破冰组件，第二破冰组件位于壳体下方。

2.如权利要求1所述的一种船舶破冰装置，其特征在于，所述第二破冰组件包括第二电机、破冰筒、破冰刀，破冰筒为两端封堵的圆柱体结构，破冰筒内设有安装通孔，安装通孔中心轴线与破冰筒中心轴线重合；第二电机位于安装通孔内，第二电机为筒状电机，第二电机与破冰筒固定连接；安装通孔内设有盖板，盖板位于第二电机两端，盖板与安装筒密封连接；

破冰筒两端设有安装件，安装件包括底板、侧板，底板为圆形结构，侧板围绕底板轮廓分布，侧板与底板垂直成一体；侧板与破冰筒转动连接；底板上设有支撑柱，支撑柱为L形结构，支撑柱上端与壳体连接，下端与底板连接；

破冰筒上设有破冰刀，破冰刀围绕破冰筒中心轴线环形阵列；破冰刀包括主刀面A、主刀面B，主刀面A与主刀面B均为弧形结构，主刀面A两端与主刀面B连接成一体结构，连接处形成第一切削刃、第二切削刃；主刀面A通过固定柱与破冰筒连接。

3.如权利要求2所述的一种船舶破冰装置，其特征在于，所述主刀面B上设有多个配重条，配重条围绕主刀面B中心轴线环形阵列。

4.如权利要求1或2或3所述的一种船舶破冰装置，其特征在于，所述支撑座上设有梯形槽，冲击轴连有与梯形槽相互配合的梯形块，梯形块插入梯形槽内相互配合。

5.如权利要求4所述的一种船舶破冰装置，其特征在于，所述齿轮分度圆直径为D1，齿条长度为L1，L1=0.75*D1*3.14。

6.如权利要求1所述的一种船舶破冰装置，其特征在于，所述齿轮分度圆直径为D1，齿条长度为L1，L1=0.75*D1*3.14。

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