CN221114293U - 一种截割式破冰船 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种截割式破冰船，包括破冰船船体，破冰船船体的船头的左右两侧分别设置有一个破冰装置，每个破冰装置均包括旋转驱动机构、截割部和位置调整装置，位置调整装置安装在破冰船船体上，旋转驱动机构安装在位置调整装置上，截割部安装在旋转驱动机构上，且伸到破冰船船体的船头的前侧，旋转驱动机构用于驱动截割部在竖直平面内旋转，位置调整装置用于调整旋转驱动机构和截割部的上下位置以及前后位置；优点是成本较低，能耗较低，破冰效率较高，在破冰过程中不容易被冰层卡住，既能用于深海区域也能用于浅海区域破冰的截割式破冰船。

Description

一种截割式破冰船

技术领域

本实用新型涉及破冰船，尤其是涉及一种截割式破冰船。

背景技术

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。现有的破冰方式主要有两种：连续式破冰方式和冲撞式破冰方式。基于这两种破冰方式，现有的破冰船也主要有两种：采用连续式破冰方式的破冰船和采用冲撞式破冰方式的破冰船。当冰层厚度不超过1.5米时，使用采用连续式破冰方式的破冰船进行破冰，破冰过程中，破冰船以每小时3-5海里的速度穿过冰层稳定向前移动，由于破冰船船艏端的吃水较浅，破冰船依靠推进力让穿透驶上冰层，在依靠自身重量将冰层压裂，以此连续不断的前进，从而实现破冰。而当冰层厚度超过1.5米，冰层较厚时，破冰船不能靠自身重量压碎冰层，此时需要使用采用冲撞式破冰方式的破冰船进行破冰，破冰过程中，破冰船开足马力冲向冰层，利用自身动量和坚硬的破冰船船艏撞碎冰层，如果以此不能成功破冰，破冰船可以倒退一段距离，再开足马力撞碎前面的冰层，多次反复，就能实现破冰，开辟出新的航道。

上述两种破冰船均是通过船体重量和船身强度来实现破冰，除了在船体重量和船身强度方面存在一定区别外，两者的船身均是短而宽，长宽比值小，底部艏尾上翘，艏柱尖削前倾，总体强度高，艏尾和水线区用厚钢板和密骨架加强。但是，采用连续式破冰方式的破冰船破冰缓慢，破冰效率较低，且只能在冰层厚度小、厚度薄的海域使用，而且对船舶自身强度要求高；采用冲撞式破冰方式的破冰船破冰效率较低、能耗较大，最大的问题是船体容易被冰卡住，而且由于两种破冰船实现破冰都要依赖于船体和船速，故两种破冰船对船体结构、推进装置及其附属设施等均具有较高的要求，成本也较高，另外，由于浅海区会调节压载水舱的缘故，在浅海区域两种破冰船都无法实现破冰。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种成本较低，能耗较低，破冰效率较高，在破冰过程中不容易被冰层卡住，既能用于深海区域也能用于浅海区域破冰的截割式破冰船。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种截割式破冰船，包括破冰船船体，所述的破冰船船体的船头的左右两侧分别设置有一个破冰装置，每个所述的破冰装置均包括旋转驱动机构、截割部和位置调整装置，所述的位置调整装置安装在所述的破冰船船体上，所述的旋转驱动机构安装在所述的位置调整装置上，所述的截割部安装在所述的旋转驱动机构上，且伸到所述的破冰船船体的船头的前侧，所述的旋转驱动机构用于驱动所述的截割部在竖直平面内旋转，所述的位置调整装置用于调整所述的旋转驱动机构和所述的截割部的上下位置以及前后位置。

所述的截割部包括多个用于切割冰层的截齿和圆环状的刀臂，所述的刀臂安装在所述的旋转驱动机构上，多个截齿沿一圈均匀间隔分布在所述的刀臂外侧，且分别固定在所述的刀臂上。

每个所述的截齿上先与冰层接触的一面具有V型凹槽。该结构中，增加了截齿与冰层的接触面积以及接触可靠性，进一步加快破冰速度，提高破冰效果。

多个截齿和所述的刀臂的材料均为高强度合金钢。

所述的位置调整装置包括液压缸、动臂和电动伸缩杆，所述的液压缸的输出轴朝向上方设置，能够沿上下方向伸缩，所述的液压缸底部固定在所述的破冰船船体上，所述的动臂从前向后向下倾斜设置，所述的动臂的后端通过第一销轴安装在所述的破冰船船体上，所述的电动伸缩杆位于所述的动臂的前侧，所述的电动伸缩杆沿水平方向从前向后设置，所述的电动伸缩杆的后端固定在所述的动臂的前端上，且所述的电动伸缩杆与所述的动臂之间形成160度夹角，所述的电动伸缩杆的后端同时通过第二销轴安装在所述的液压缸的输出轴的顶部。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于通过在破冰船船体的船头的左右两侧分别设置有一个破冰装置，每个破冰装置均包括旋转驱动机构、截割部和位置调整装置，位置调整装置安装在破冰船船体上，旋转驱动机构安装在位置调整装置上，截割部安装在旋转驱动机构上，且伸到破冰船船体的船头的前侧，旋转驱动机构用于驱动截割部在竖直平面内旋转，位置调整装置用于调整旋转驱动机构和截割部的上下位置以及前后位置，在破冰前，根据冰层实际情况通过位置调整装置调整截割部的位置，使截割部的位置与冰层匹配，破冰时，破冰船船体前进，旋转驱动机构同步驱动截割部在竖直平面内旋转对冰层进行切割，使冰层破碎，本实用新型通过两个破冰装置来进行破冰，降低了对破冰船船体重量和船身强度的要求，成本较低，能耗较低，同时，截割部旋转切割冰层，破冰效率较高，且截割部在破冰船船体前方先实现破冰，破冰船船体不容易被冰层卡住，既能用于深海区域也能用于浅海区域破冰。

附图说明

图1为本实用新型的截割式破冰船的立体图；

图2为本实用新型的截割式破冰船的截割部的立体图；

图3为本实用新型的截割式破冰船的破冰装置的立体图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例一：如图1所示，一种截割式破冰船，包括破冰船船体1，破冰船船体1的船头的左右两侧分别设置有一个破冰装置2，每个破冰装置2均包括旋转驱动机构3、截割部4和位置调整装置5，位置调整装置5安装在破冰船船体1上，旋转驱动机构3安装在位置调整装置5上，截割部4安装在旋转驱动机构3上，且伸到破冰船船体1的船头的前侧，旋转驱动机构3用于驱动截割部4在竖直平面内旋转，位置调整装置5用于调整旋转驱动机构3和截割部4的上下位置以及前后位置。

本实施例中，在破冰前，根据冰层实际情况通过位置调整装置5调整截割部4的位置，使截割部4的位置与冰层匹配，破冰时，破冰船船体1前进，旋转驱动机构3同步驱动截割部4在竖直平面内旋转对冰层进行切割，使冰层破碎，本实用新型通过两个破冰装置2来进行破冰，降低了对破冰船船体1重量和船身强度的要求，成本较低，能耗较低，同时，截割部4旋转切割冰层，破冰效率较高，且截割部4在破冰船船体1前方先实现破冰，破冰船船体1不容易被冰层卡住，既能用于深海区域也能用于浅海区域破冰。

实施例二：本实施例与实施例一基本相同，区别在于：如图2所示，本实施例中，截割部4包括多个用于切割冰层的截齿41和圆环状的刀臂42，刀臂42安装在旋转驱动机构3上，多个截齿41沿一圈均匀间隔分布在刀臂42外侧，且分别固定在刀臂42上。每个截齿41上先与冰层接触的一面具有V型凹槽43。多个截齿41和刀臂42的材料均为高强度合金钢。

实施例三：本实施例与实施例一基本相同，区别在于：如图3所示，位置调整装置5包括液压缸51、动臂52和电动伸缩杆53，液压缸51的输出轴朝向上方设置，能够沿上下方向伸缩，液压缸51底部固定在破冰船船体1上，动臂52从前向后向下倾斜设置，动臂52的后端通过第一销轴54安装在破冰船船体1上，电动伸缩杆53位于动臂52的前侧，电动伸缩杆53沿水平方向从前向后设置，电动伸缩杆53的后端固定在动臂52的前端上，且电动伸缩杆53与动臂52之间形成160度夹角a，电动伸缩杆53的后端同时通过第二销轴55安装在液压缸51的输出轴的顶部。旋转驱动机构3采用电机实现。

本实施例中，旋动驱动机构安装在电动伸缩杆53上，截割部4安装在旋转驱动机构3上，电动伸缩杆53伸缩时能够调整截割部4前后位置，电动伸缩杆53的后端安装在液压缸51的输出轴上，同时电动伸缩杆53的后端与动臂52固定连接，当液压缸51的输出轴向上伸出时，其对电动伸缩杆53施加的举升力，该举升力能抬升电动伸缩杆53，在电动伸缩杆53抬升过程中，带着动臂52、旋转驱动机构3和截割部4一起绕第一销轴54在竖直平面内转动，截割部4、电动伸缩杆53和动臂52会产生向下的重力，液压缸51的输出轴会产生垂直于电动伸缩杆53向上的支持力(即举升力)，第一销轴54处会产生一个对动臂52的约束力，且在第一销轴54处，截割部4、电动伸缩杆53和动臂52向下的重力会产生一个正向力矩，液压缸51的输出轴对电动伸缩杆53的支持力会产生一个负向力矩，正向力矩与负向力矩大小相等且方向相反，且动臂52和电动伸缩杆53分别在第一销轴54和第二销轴55处均会产生约束其相对平动的约束力，使得截割部4在破碎冰层时电动伸缩杆53在竖直平面内不会发生平动，从而能保证电动伸缩杆53和整个破冰装置2在工作时的稳定性。

Claims (5)

1.一种截割式破冰船，包括破冰船船体，其特征在于所述的破冰船船体的船头的左右两侧分别设置有一个破冰装置，每个所述的破冰装置均包括旋转驱动机构、截割部和位置调整装置，所述的位置调整装置安装在所述的破冰船船体上，所述的旋转驱动机构安装在所述的位置调整装置上，所述的截割部安装在所述的旋转驱动机构上，且伸到所述的破冰船船体的船头的前侧，所述的旋转驱动机构用于驱动所述的截割部在竖直平面内旋转，所述的位置调整装置用于调整所述的旋转驱动机构和所述的截割部的上下位置以及前后位置。

2.根据权利要求1所述的一种截割式破冰船，其特征在于所述的截割部包括多个用于切割冰层的截齿和圆环状的刀臂，所述的刀臂安装在所述的旋转驱动机构上，多个截齿沿一圈均匀间隔分布在所述的刀臂外侧，且分别固定在所述的刀臂上。

3.根据权利要求2所述的一种截割式破冰船，其特征在于每个所述的截齿上先与冰层接触的一面具有V型凹槽。

4.根据权利要求2所述的一种截割式破冰船，其特征在于多个截齿和所述的刀臂的材料均为高强度合金钢。

5.根据权利要求1所述的一种截割式破冰船，其特征在于所述的位置调整装置包括液压缸、动臂和电动伸缩杆，所述的液压缸的输出轴朝向上方设置，能够沿上下方向伸缩，所述的液压缸底部固定在所述的破冰船船体上，所述的动臂从前向后向下倾斜设置，所述的动臂的后端通过第一销轴安装在所述的破冰船船体上，所述的电动伸缩杆位于所述的动臂的前侧，所述的电动伸缩杆沿水平方向从前向后设置，所述的电动伸缩杆的后端固定在所述的动臂的前端上，且所述的电动伸缩杆与所述的动臂之间形成160度夹角，所述的电动伸缩杆的后端同时通过第二销轴安装在所述的液压缸的输出轴的顶部。