[發明專利]一種適用于破冰船尾部破冰作業的可變船艉結構

有效

• 申請號: 202110381900.5
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113022797B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 李志富;周渝凱;石玉云;王鳳珍
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: B63B35/12
• 分類號: B63B35/12;B63B35/08
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 杭行

本發明公開一種適用于破冰船尾部破冰作業的可變船艉結構，包括破冰錐盤、破冰鉸刀和水流噴射系統；破冰錐盤通過液壓缸一可拆卸連接在船體尾部，在破冰錐盤外側面上設有數個破冰錐；破冰鉸刀通過伸縮轉動組件連接在加強板上的安裝槽上，鉸刀頭從破冰錐盤上的導出孔伸出；水流噴射系統中的抽水泵安裝船首舷側并通過管路與增壓泵連接，增壓泵與高速射流水槍間通過高壓供給水管連接，高速射流水槍設在船艉后端支撐機構上。本發明利用多個結構組合破冰，不僅可以保證極地船舶尾向航行時具備優良的連續破冰能力，還能同時實現輔助排冰以及航行減阻，提高破冰效率，適應不同航行需求。

技術領域

本發明屬于極地船舶設計制造技術領域，具體涉及一種適用于破冰船尾部破冰作業的可變船艉結構。

背景技術

隨著探索技術的不斷進步，對南北極地區進行科學考察的頻次日益提高。特別是在世界油氣等非生物資源稀缺的背景下，極地油氣資源鉆采工作逐漸成為世界各國關注的焦點。破冰船作為開辟航道、救助船只的重要工具，其破冰能力和航行安全性一直是業界關注的重點。破冰船在航行過程中遭遇危險冰況時，如冰山或冰脊，通常需要對航向做出調整。然而，由于破冰船特殊的結構形式，在冰區具有較大的回轉半徑。因此，一般采用“強行艉向破冰”以規避危險冰況。

傳統破冰船艉向破冰作業主要是利用船體自身的重量和艉部外板的傾斜角度將冰層壓碎，如果冰層較厚，則采用“往復式”破冰法。此種破冰方式一般存在破冰效率低下，并且可能導致船體局部結構的破壞，嚴重影響破冰船在冰區的航行性能和安全性。

中國專利CN 110027680 A公開一種破冰船，其主要是利用船體舷側的錐頭式結構撞擊冰層以破壞冰層的內部結構，增強冰層的可破壞性后再利用伸出船底的破冰裝置加快破冰效率。中國專利CN 212290227 U公開一種破冰型大型航標船，其采用破冰型船體線型的船體，由全電力驅動系統驅動船體艉部的兩個推進器，推進器采用全回轉固定螺距舵槳，該全回轉舵槳滿足B2級冰區加強要求，使得該船體具備在一定冰層厚度情況下持續破冰的能力?，F有技術中的破冰船主要是船首和舷側具備破冰能力，或者對船身結構進行適應性改進以提高破冰航行能力，并未對船尾結構做出有效的結構改進，進行強行艉向破冰時的難度較高，且所設破冰裝置也不能根據不同冰況進行破冰角度的實時調整；另外，現有的破冰裝置主要是純機械化的結構、通過機械結構與冰層之間的剛性碰撞來完成強制破冰過程的，整體破冰速度較慢，破冰效率有待進一步提高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種適用于破冰船尾部破冰作業的可變船艉結構，通過組合破冰結構實現連續性艉部破冰作業，并利用高壓水射流來輔助破壞冰層的整體性，減少航行過程中的冰阻力，提高破冰效率。

本發明的技術方案為：一種適用于破冰船尾部破冰作業的可變船艉結構，包括破冰錐盤、破冰鉸刀和水流噴射系統；

破冰錐盤通過液壓缸一可拆卸連接在船體尾部，在破冰錐盤外側面上設有數個破冰錐；

破冰鉸刀通過伸縮轉動組件連接在加強板上的安裝槽上，破冰鉸刀的鉸刀頭從破冰錐盤上的導出孔穿過并伸出至破冰錐盤外側；

水流噴射系統包括抽水泵、增壓泵、高壓供給水管、高速射流水槍和船艉后端支撐機構，抽水泵安裝在船首舷側并通過管路與增壓泵連接，增壓泵與高速射流水槍間通過高壓供給水管連接，在高壓供給水管上設有加熱裝置，高速射流水槍設在船艉后端支撐機構上。

進一步地，在加強板上設有數個液壓缸一，液壓缸一分兩橫排設在加強板上，在液壓缸一的伸縮桿上設有外螺紋，液壓缸一的伸縮桿與破冰錐盤上對應位置設置的螺紋孔螺紋相接。