RU2137669C1 - Method of breaking ice cover of rivers and seas and ice breaking attachment for realization of this method - Google Patents

Method of breaking ice cover of rivers and seas and ice breaking attachment for realization of this method Download PDF

Info

Publication number
RU2137669C1
RU2137669C1 RU98113438A RU98113438A RU2137669C1 RU 2137669 C1 RU2137669 C1 RU 2137669C1 RU 98113438 A RU98113438 A RU 98113438A RU 98113438 A RU98113438 A RU 98113438A RU 2137669 C1 RU2137669 C1 RU 2137669C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ice
breaking
hydraulic
platform
piston
Prior art date
Application number
RU98113438A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Г.П. Тярасов
Original Assignee
Тярасов Герман Павлович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Тярасов Герман Павлович filed Critical Тярасов Герман Павлович
Priority to RU98113438A priority Critical patent/RU2137669C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2137669C1 publication Critical patent/RU2137669C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Hydraulic Motors (AREA)

Abstract

FIELD: methods of ice breaking for ecological protection of regions against water flood in case of ice jams. SUBSTANCE: ice breaking is effected by means of ice breaking attachment acting as hydraulic hammer when ice is cut over periphery of ice field. Mounted inside ice breaking attachment is swivel platform with ski resting against ice through piston provided with rod and pivot. Platform is placed in operation by means of hydraulic hammer with impulse hydraulic pulsator including motor with flywheel, roller impeller pump and hydraulic distributor. Provision is also made for high-pressure pulse jet generator equipment with spring-loaded piston with rod and pivot which are engageable with of platform. Provision is also made for springs to enhanced efficiency of impact breaking of ice. EFFECT: enhanced efficiency of breaking ice cover at increased speed of ship. 5 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к технике разрушения льдов, в частности к технике, обеспечивающей экологическую безопасность территорий от наводнений, и к морскому транспорту. The invention relates to techniques for the destruction of ice, in particular to a technique that ensures environmental safety of territories from floods, and to maritime transport.

Известны способы и устройства взлома льда рек, основанные на отдельном использовании гидроразреза с использованием мощных струй воды высокого давления (а.с. 379447, В 63 В 35/12), а также устройства в виде ледокольной приставки судна, содержащей силовой элемент в виде платформы, встроенной в носовую часть судна с возможностью ее поворота с приводом перемещения силового элемента в виде силового цилиндра (а.с. 552241, В 63 В 35/08, 1977 г.). Known methods and devices for breaking river ice, based on the separate use of hydraulic fracturing using powerful high-pressure water jets (a.s. 379447, V 63 V 35/12), as well as devices in the form of an icebreaker attachment for a vessel containing a power element in the form of a platform built into the bow of the vessel with the possibility of its rotation with the drive moving the power element in the form of a power cylinder (AS 552241, 63 63 35/08, 1977).

Эти способы и устройства малоэффективны и не используются. These methods and devices are ineffective and are not used.

Техническая задача, решаемая изобретением, - увеличение эффективности ломки ледового покрова рек и морей при увеличенной скорости хода судна. The technical problem solved by the invention is to increase the efficiency of breaking the ice cover of rivers and seas with an increased speed of the ship.

Эта задача решается тем, что разрушение ледового покрова осуществляется силовым элементом в виде гидромолота в условиях надрезки ограниченного участка ледяного поля струями воды. This problem is solved by the fact that the destruction of the ice cover is carried out by a power element in the form of a hydraulic hammer under the conditions of notching a limited area of the ice field with water jets.

Ледокольная приставка в виде поворотной платформы имеет расположенную внизу шарнирную лыжу, связанную с платформой через силовой поршень со штоком и пятой, контактирующей с лыжей. Имеет привод генератора струй высокого давления, например в виде поршня со штоком и пятой, контактирующей с лыжей. The icebreaker attachment in the form of a rotary platform has a hinged ski located below, connected to the platform through a power piston with a rod and a fifth in contact with the ski. It has a high-pressure jet generator drive, for example in the form of a piston with a rod and a fifth in contact with ski.

Приводом силового элемента является импульсный гидропульсатор, состоящий из двигателя с маховиком, роликолопастного насоса, гидрораспределителя, силового гидроцилиндра со штоком и пятой. Роликолопастной насос гидропульсатора имеет выдвижные стопоры перевода насоса на холостой ход. The drive of the power element is a pulsed hydraulic pulsator, consisting of an engine with a flywheel, a roller pump, a hydraulic distributor, a power hydraulic cylinder with a rod and a fifth. The hydraulic pump of the hydraulic pulsator has retractable stoppers for switching the pump to idle.

Поясняющие чертежи:
Фиг. 1. Схема способа разрушения ледяного покрова.
Explanatory drawings:
FIG. 1. The scheme of the method of destruction of the ice cover.

Фиг. 2. Гидросхема генератора струй воды высокого давления. FIG. 2. The hydraulic circuit of the high-pressure water jet generator.

Фиг. 3. Гидросхема импульсного гидропульсатора. FIG. 3. The hydraulic circuit of a pulsed hydraulic pulsator.

Фиг. 4. Импульсный гидропульсатор в продольном разрезе. FIG. 4. Pulse hydro-pulsator in longitudinal section.

Фиг. 5. Гидрораспределитель в продольном разрезе. FIG. 5. The hydrodistributor in a longitudinal section.

Фиг. 6. Насос в продольном разрезе. FIG. 6. The pump is in longitudinal section.

Фиг. 7. Насос в поперечном разрезе. FIG. 7. Pump in cross section.

К носовой части ледокольного судна 1 присоединена на шарнире 3 ледокольная приставка 2. An icebreaker attachment 2 is attached to the bow of the icebreaking vessel 1 on a hinge 3.

В приставке размещено оборудование генератора импульсных струй и гидромолота. The prefix contains the equipment of the pulse jet generator and hydraulic hammer.

Генератор импульсных струй состоит, например, из гидроцилиндра 4 (фиг. 1), выполняющего роль насоса, мультипликатора давления 5 и сопла 6, формирующего высоконапорную струю 7. The pulse jet generator consists, for example, of a hydraulic cylinder 4 (Fig. 1), which acts as a pump, a pressure multiplier 5 and a nozzle 6, forming a high-pressure jet 7.

Посередине приставки установлен импульсный гидропульсатор 8 в виде гидромолота, формирующий полосу 9 разрушенного льда. In the middle of the set-top box, a pulse hydro-pulsator 8 is installed in the form of a hydraulic hammer, forming a strip 9 of destroyed ice.

От гидроцилиндра 4 в боковые оконечности приставки отходят магистрали 10 к мультипликатору 5, состоящему из цилиндра 11 (фиг. 2) с пружиной, поршня 12 и плунжера 13. Гидромагистрали мультипликатора давления заполнены рабочей жидкостью (минеральным маслом), отделенной от перекачиваемой воды струй мембраной 15 с поршнем 16, установленных в цилиндре 14. Highways 10 extend from the hydraulic cylinder 4 to the lateral ends of the attachment 10 to the multiplier 5, which consists of a cylinder 11 (Fig. 2) with a spring, a piston 12 and a plunger 13. The hydraulic lines of the pressure multiplier are filled with a working fluid (mineral oil), which is separated from the pumped water by jets with a membrane 15 with a piston 16 installed in the cylinder 14.

Имеется подпорный насос 17 с обратным клапаном 18. Полость мультипликатора, заполненная водой, сообщена с соплом 19 выброса струй высокого давления. There is a booster pump 17 with a non-return valve 18. The multiplier cavity filled with water is in communication with the high-pressure jet ejection nozzle 19.

Гидропривод импульсного гидропульсатора (фиг. 3) имеет насос 20 с напорным гидроаккумулятором 22, всасывающим - 23, трехпозиционный гидрораспределитель 21 и исполнительный гидроцилиндр 24, выполненный в теле гидромолота с поршнем 25, штоком 26 и пятой 27. The hydraulic actuator of the pulsed hydraulic pulsator (Fig. 3) has a pump 20 with a pressure accumulator 22, a suction pump 23, a three-position valve 21 and an actuator 24, made in the body of the hydraulic hammer with a piston 25, a rod 26 and a fifth 27.

Гидрораспределитель имеет три позиции: впуска в гидроцилиндр 24, выпуска жидкости в аккумулятор 23 и холостого хода насоса. The valve has three positions: inlet to the hydraulic cylinder 24, the release of fluid into the accumulator 23 and the idle speed of the pump.

Гидромолот, установленный посередине ледокольной приставки, состоит (фиг. 4) из массивной плиты 28, лыжи 29, сочлененной с плитой шарниром 30. На плите установлен двигатель 37 с маховиком, роликолопастной насос 38 и гидрораспределитель 39, отверстием 40 сообщенный с полостью цилиндра с поршнем 25. Между плитой 28 и корпусом приставки 2 установлены пружины 31. The hydraulic hammer installed in the middle of the icebreaker attachment consists (Fig. 4) of a massive plate 28, a ski 29, articulated with a plate with a hinge 30. The engine 37 is equipped with a flywheel, a roller pump 38 and a control valve 39, with an opening 40 connected to the cylinder cavity with a piston 25. Between the plate 28 and the casing of the console 2, springs 31 are installed.

В параллельном цилиндре размещен поршень 32 со штоком 33, пятой 34 и пружиной 35, служащий приводом генератора импульсов струй высокого давления при сообщении отверстия 36 с мультипликатором давления 5. In the parallel cylinder there is a piston 32 with a rod 33, a fifth 34 and a spring 35, which serves as the drive of the pulse generator of high pressure jets when the hole 36 communicates with a pressure multiplier 5.

Гидромолот лыжей 29 контактирует с ледяным покровом 41. The hydraulic hammer 29 is in contact with the ice cover 41.

К гидрораспределителю подсоединена труба 43, идущая от насоса. В гидрораспределителе имеется приводной вал 44 с шестерней 45, сочлененной с зубчатым венцом 47 внутренней втулки 54. A pipe 43 connected from the pump is connected to the control valve. In the control valve there is a drive shaft 44 with a gear 45, articulated with a ring gear 47 of the inner sleeve 54.

В корпусе 48 с крышкой 51, кольцевым каналом 49 с трубой 50, соединенной с отверстием 40 гидромолота установлена неподвижная втулка 52. In the housing 48 with a cover 51, an annular channel 49 with a pipe 50 connected to the hole 40 of the hydraulic hammer, a stationary sleeve 52 is installed.

В ней с соответствующим уплотнением расположена подвижная втулка 54 с распределительными окнами 53. In it with a corresponding seal is a movable sleeve 54 with distribution windows 53.

Гидропульсатор снабжен высокопроизводительным роликолопастным насосом 38, приводным двигателем 37 с маховиком. The hydraulic pulsator is equipped with a high-performance roller pump 38, a drive motor 37 with a flywheel.

Насос с корпусом 56 (фиг. 6) состоит из нескольких секций, каждая из которых имеет два рабочих отсека, поочередно вытесняющих жидкость. В каждой секции имеются два рабочих диска 57 и два опорных диска 58. A pump with a housing 56 (Fig. 6) consists of several sections, each of which has two working compartments, alternately displacing the liquid. In each section there are two working disks 57 and two supporting disks 58.

По их периферии имеются каналы всасывания W и нагнетания 60, сообщенные с трубами 43 гидрораспределителя. On their periphery there are suction and discharge channels 60, in communication with the pipes 43 of the control valve.

В опорных дисках установлены втулки 61, в которых размещены опорные шейки замыкателей 62. В центре насоса установлен ротор 63 с валом 64. Ротор и замыкатели имеют зубчатое зацепление, расположенное в рабочих полостях насоса. На роторе при помощи стержней 65, штифтов 67 установлены лопасти 66. В рабочих дисках имеются каналы всасывания 68, сообщенные с кольцевыми каналами 59, и нагнетания 69, сообщенные с каналами 60. В них имеются каналы 70 перепуска жидкости и вдвижные стопоры 71 их перекрытия. Sleeves 61 are installed in the supporting disks, in which the contact necks of the contactors 62 are placed. A rotor 63 with a shaft 64 is installed in the center of the pump. The rotor and the contactors have gear engagement located in the working cavities of the pump. Blades 66 are mounted on the rotor with the help of rods 65, pins 67. In the working disks there are suction channels 68 communicated with the annular channels 59, and pressure 69 communicated with the channels 60. They have fluid bypass channels 70 and sliding stoppers 71 for their overlap.

При способе разрушения льда путем его надреза по периферии и крушении молотом посередине устройства работают следующим образом. When the method of destruction of ice by notching it on the periphery and crashing with a hammer in the middle of the device, the devices operate as follows.

При ходе судна с приставкой лыжа 29 (фиг. 4) находится на поверхности льда, а сопла выброса струй высокого давления расположены над периферийными участками ледового покрова. Двигателем 37 с маховиком вращается вал 64 насоса (фиг. 6). During the course of the vessel with the attachment, ski 29 (Fig. 4) is located on the ice surface, and the nozzles for ejecting high-pressure jets are located above the peripheral sections of the ice sheet. The engine 37 with the flywheel rotates the shaft 64 of the pump (Fig. 6).

Рабочая жидкость, вытесняемая лопастями 66 поступает в напорные каналы 60, а из них по трубе 43 в полость втулки 54 гидрораспределителя (фиг. 5). Втулка 54 с распределительными окнами 53 вращается шестерней 45, обеспечивая необходимое время-сечение золотникового гидрораспределителя для импульсной подачи рабочей жидкости через отверстие 40 в полость гидроцилиндра поршня 25. The working fluid displaced by the blades 66 enters the pressure channels 60, and from them through the pipe 43 into the cavity of the sleeve 54 of the valve (Fig. 5). The sleeve 54 with the distribution windows 53 rotates the gear 45, providing the necessary time-section of the spool valve for the pulsed supply of the working fluid through the hole 40 into the cavity of the piston cylinder 25.

Поршень 25 отбрасывается вниз и через шток 26 и пяту 27 оказывает давление на лыжу 29, отбрасывая ее вниз. The piston 25 is thrown down and through the rod 26 and the heel 27 puts pressure on the ski 29, dropping it down.

При этом участок льда под лыжей прогибается и частично разрушается. Реактивная сила отброса поршня и лыжи вниз отбрасывает платформу 28 вверх вплоть до сжатия пружин 34. Затем, сила пружин и сила тяжести отбрасывают платформу вниз, вызывая ее действие в режиме гидромолота. In this case, the ice section under the ski bends and partially collapses. The reaction force of the piston and ski downward force the platform 28 upward until compression of the springs 34. Then, the spring force and gravity force the platform downward, causing its action in the hydraulic hammer mode.

Осуществляется удар по лыже, а через нее по участку льда. Производится основное разрушение льда при силе удара в тысячи и десятки тысяч тонно-сил. A strike is carried out on the ski, and through it on a piece of ice. The main destruction of ice is made with an impact force of thousands and tens of thousands of ton-forces.

До начала цикла поршень 32 генератора импульсов под воздействием пружин 35 находится внизу. Before the start of the cycle, the piston 32 of the pulse generator under the influence of the springs 35 is located below.

При отбросе платформы вниз при опоре пяты 34 о лыжу происходит выброс порции рабочей жидкости через отверстие 36 в мультипликатор, вызывая перемещение поршня 12 и штока 13 ( фиг.2). When the platform is thrown down while supporting the heel 34 about the ski, a portion of the working fluid is ejected through the hole 36 into the multiplier, causing the piston 12 and the rod 13 to move (Fig. 2).

Высокое давление, переданное мембраной 15 и поршнем 16, выбрасывает воду через сопло 19 в виде струй высокого давления, обеспечивая надрезку льда по периферии разрушаемого ледяного поля. The high pressure transmitted by the membrane 15 and the piston 16, ejects water through the nozzle 19 in the form of high-pressure jets, providing an incision of ice along the periphery of the destroyed ice field.

От ударов гидромолота надрезанный струями лед откалывается в виде льдин, в последующем оттесняемых в стороны корпусами ледокольной приставки и судна. Это оттеснение льдин не вызовет большого сопротивления и судно может двигаться во льдах с приемлемой скоростью. From impacts of the hydraulic hammer, the ice cut by the jets breaks off in the form of ice floes, which are subsequently pushed aside by the hulls of the icebreaker attachment and the vessel. This displacement of ice will not cause much resistance and the vessel can move in ice at an acceptable speed.

Claims (5)

1. Способ разрушения ледового покрова рек и морей путем воздействия на него силовым элементом ледокольной приставки судна, отличающийся тем, что упомянутое воздействие на ледовый покров осуществляют в условиях надрезки ограниченного участка ледового покрова струями воды высокого давления. 1. The method of destruction of the ice cover of rivers and seas by exposing it to a power element of the icebreaker attachment of a vessel, characterized in that the said impact on the ice cover is carried out under conditions of cutting a limited section of the ice cover with high pressure water jets. 2. Ледокольная приставка судна, содержащая силовой элемент в виде платформы, встроенной в носовую часть судна с возможностью ее поворота, привод перемещения силового элемента в виде силового цилиндра, отличающаяся тем, что платформа имеет расположенную внизу лыжу, шарнирно установленную с возможностью контакта с ледовым покровом, связанную с платформой через силовой поршень со штоком и пятой импульсного гидропульсатора, а привод генератора струй высокого давления состоит, например из поршня со штоком и пятой, контактирующей с лыжей. 2. The icebreaker attachment of the vessel containing a power element in the form of a platform built into the bow of the vessel with the possibility of rotation, a drive for moving the power element in the form of a power cylinder, characterized in that the platform has a ski located below, pivotally mounted with the possibility of contact with the ice cover associated with the platform through a power piston with a rod and a fifth pulsed hydraulic pulsator, and the drive of the high pressure jet generator consists, for example, of a piston with a rod and a fifth in contact with ski. 3. Ледокольная приставка по п.2, отличающаяся тем, что между платформой и корпусом приставки установлены пружины. 3. The icebreaker attachment according to claim 2, characterized in that the springs are installed between the platform and the console case. 4. Ледокольная приставка по п.2, отличающаяся тем, что в ней размещен импульсный гидропульсатор, состоящий из двигателя с маховиком, роликолопастного насоса, гидрораспределителя, силового гидроцилиндра с поршнем, штоком и пятой, установленных с возможностью выполнения платформой функции гидромолота. 4. The icebreaker attachment according to claim 2, characterized in that it contains a pulsed hydraulic pulsator consisting of an engine with a flywheel, a rotary vane pump, a hydraulic distributor, a power hydraulic cylinder with a piston, a rod and a fifth installed with the possibility of the platform performing the function of a hydraulic hammer. 5. Ледокольная приставка по п.4, отличающаяся тем, что роликолопастной насос гидропульсатора имеет выдвижные стопоры, установленные с возможностью выполнения ими функции перевода насоса на холостой ход. 5. The icebreaker attachment according to claim 4, characterized in that the roller pump of the hydro-pulsator has retractable stoppers installed with the ability to perform the function of transferring the pump to idle.
RU98113438A 1998-07-16 1998-07-16 Method of breaking ice cover of rivers and seas and ice breaking attachment for realization of this method RU2137669C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98113438A RU2137669C1 (en) 1998-07-16 1998-07-16 Method of breaking ice cover of rivers and seas and ice breaking attachment for realization of this method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98113438A RU2137669C1 (en) 1998-07-16 1998-07-16 Method of breaking ice cover of rivers and seas and ice breaking attachment for realization of this method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2137669C1 true RU2137669C1 (en) 1999-09-20

Family

ID=20208385

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98113438A RU2137669C1 (en) 1998-07-16 1998-07-16 Method of breaking ice cover of rivers and seas and ice breaking attachment for realization of this method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2137669C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103253355A (en) * 2013-02-28 2013-08-21 华北水利水电学院 Groove cutting and hull pressing combination ice breaker and ice breaking method
RU2619974C2 (en) * 2015-01-21 2017-05-22 Александр Николаевич Комаров Device for vessel ice perfromance increase
CN107503334A (en) * 2017-09-04 2017-12-22 潍坊学院 Open ice fresh water recycling machine in a kind of salt-soda soil river course
CN111512042A (en) * 2017-11-02 2020-08-07 芬兰国家技术研究中心股份公司 Method and system for utilizing energy from flowing ice

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103253355A (en) * 2013-02-28 2013-08-21 华北水利水电学院 Groove cutting and hull pressing combination ice breaker and ice breaking method
RU2619974C2 (en) * 2015-01-21 2017-05-22 Александр Николаевич Комаров Device for vessel ice perfromance increase
CN107503334A (en) * 2017-09-04 2017-12-22 潍坊学院 Open ice fresh water recycling machine in a kind of salt-soda soil river course
CN111512042A (en) * 2017-11-02 2020-08-07 芬兰国家技术研究中心股份公司 Method and system for utilizing energy from flowing ice
CN111512042B (en) * 2017-11-02 2021-09-28 芬兰国家技术研究中心股份公司 Method and system for utilizing energy from flowing ice
US11261840B2 (en) 2017-11-02 2022-03-01 Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Oy Method and system for harnessing energy from moving ice

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2137669C1 (en) Method of breaking ice cover of rivers and seas and ice breaking attachment for realization of this method
KR20120056062A (en) Icebreaking ship having ice breaking system using interchangeable icebreaking tool
CN114104215B (en) Ice breaking device for polar region ice breaking ship
CN210000515U (en) high-pressure water jet ice breaking device
CN109469145B (en) Desilting device for reservoir and desilting method thereof
CN113982487A (en) Block up dykes and dams burst with high-efficient pile foundation system
CN113417305A (en) Waterproof drainage device of hydraulic engineering construction
CN109591224A (en) One kind is for the micro- flotation of Plastics separator of different-grain diameter in soil
US3698340A (en) Ice-breaking system for ships
US4005666A (en) Fluid vacuum release for ice cutting systems
CN114197398B (en) Dock ferry docking device for large ship
KR101823550B1 (en) Ice Breaker Ship
SU1031844A1 (en) Submerged ice-breaker
RU2561216C2 (en) Method for weakening ice cover of water basins
RU2006140941A (en) METHOD OF DESTRUCTION OF THE ICE COVER FOR MARINE ICE BREAKERS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
CN113914271A (en) Continuous ice breaking equipment
SU1328588A1 (en) Hydropneumatic ram
Haehnel Nonstructural ice control
RU2067944C1 (en) Ice-breaking platform
SU1054198A1 (en) Icebreaker
SU1698442A1 (en) Hydraulic giant
Bogorodsky et al. Combined Destruction of Ice
CN212506167U (en) Deicing device of decontaminating
RU2210517C2 (en) Method of breaking ice cover and device for realization of this method
JP4311840B2 (en) Icebreaker and its maneuvering method