一種連續(xù)破冰機構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及破冰機構(gòu)領(lǐng)域，特別是一種應(yīng)用于海洋破冰作業(yè)需求的連續(xù)破冰機構(gòu)。其特征在于：包括一個支架，一個機械臂，一個直線電動機，一個齒形桿，一個旋轉(zhuǎn)破冰器；其中，支架連接支承機械臂；機械臂連接齒形桿的上端，用于支承齒形桿，也用于調(diào)整齒形桿的角度，在機械臂連接下的齒形桿可以作上下往復(fù)運動；直線電動機位于機械臂與齒形桿連接處，用于驅(qū)動齒形桿作上下往復(fù)運動；齒形桿前側(cè)安裝有鋸齒，用于切割冰層；旋轉(zhuǎn)破冰器固定在齒形桿下端，用于從上向下鉆穿冰層。本發(fā)明的優(yōu)點在于：以較小的力將冰層破壞，而不是依靠船身的重力將冰層壓碎。從而有效減小對破冰船的推進(jìn)器及相關(guān)設(shè)施的要求，提高破冰效率。
【專利說明】一種連續(xù)破冰機構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及破冰機構(gòu)領(lǐng)域，特別是一種應(yīng)用于海洋破冰作業(yè)需求的連續(xù)破冰機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]在寒冷的季節(jié)，海洋冰對經(jīng)過的船舶產(chǎn)生破壞和影響?，F(xiàn)有破冰方法主要包括:頂撞法，以破冰船前進(jìn)的動力，由船體擠碎冰層；沖撞法，破冰船先倒車，后退一段距離，然后雙車全速前進(jìn)，撞碎冰層；堆積水破冰法，先將船體內(nèi)的水抽到后艙，接著把抬起的船頭開到冰面上，然后又將后艙的水抽到前艙，借助水的重量壓碎冰層。這些方法均對船體結(jié)構(gòu)、推進(jìn)裝置及其附屬設(shè)施等提出較高的要求，而破冰速度也不快。
[0003]發(fā)明一種經(jīng)濟(jì)快速的連續(xù)破冰機構(gòu)是時之所需。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對海洋或湖泊現(xiàn)有破冰需求，提出一種安全高效、不損傷船體的連續(xù)破冰機構(gòu)。
[0005]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的:如圖1，所述一種連續(xù)破冰機構(gòu)包括一個支架，一個機械臂，一個直線電動機，一個齒形桿，一個旋轉(zhuǎn)破冰器。其中，支架連接和支承機械臂；機械臂連接齒形桿的上端，支承齒形桿，也用于調(diào)整齒形桿的角度，齒形桿可以在被機械臂夾住的條件下作上下往復(fù)運動；直線電動機位于機械臂與齒形桿連接處，用于驅(qū)動齒形桿作上下往復(fù)運動；齒形桿前側(cè)安裝有鋸齒，用于切割冰層；旋轉(zhuǎn)破冰器固定在齒形桿下端，旋轉(zhuǎn)破冰器本體被其外殼包裹，旋轉(zhuǎn)破冰器外殼可以繞旋轉(zhuǎn)破冰器本體旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)破冰器外殼有鋸齒，用于從上向下鉆穿冰層。
[0006]上述機械臂由兩根連桿組成，分別是連桿一和連桿二，兩根連桿首尾相連。機械臂一端連接支架，一端連接齒形桿。
[0007]如圖2，連桿二通過四個滑輪連接齒形桿，四個滑輪夾住齒形桿，并能保證齒形桿作上下往復(fù)運動；直線電動機初級固定在連桿二上，次級固定在齒形桿上，直線電動機用于驅(qū)動齒形桿作上下往復(fù)運動。
[0008]如圖3，旋轉(zhuǎn)破冰器固定在齒形桿下端，旋轉(zhuǎn)破冰器本體被其外殼包裹，旋轉(zhuǎn)破冰器外殼繞旋轉(zhuǎn)破冰器本體旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)破冰器外殼有鋸齒，用于從上向下鉆穿冰層。有兩方式驅(qū)動旋轉(zhuǎn)破冰器外殼繞旋轉(zhuǎn)破冰器旋轉(zhuǎn)，其一，在旋轉(zhuǎn)破冰器上安裝電動機，電動機初級固定在旋轉(zhuǎn)破冰器本體上，電動機次級固定在旋轉(zhuǎn)破冰器外殼內(nèi)，連接電動機的電源線沿齒形桿后側(cè)、機械臂布線，到達(dá)并連接破冰船上的電源；其二，在旋轉(zhuǎn)破冰器上安裝空氣動力機，接空氣動力機的管線沿齒形桿后側(cè)、機械臂布線，到達(dá)并連接破冰船上的空氣壓縮機。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點在于:以較小的力將冰層破壞，而不是依靠船身的重力將冰層壓碎。從而有效減小對破冰船的推進(jìn)器及相關(guān)設(shè)施的要求，提高破冰效率?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0010]圖1連續(xù)破冰機構(gòu)示意圖。
[0011]圖2連桿二與齒形桿連接處示意圖。
[0012]圖3旋轉(zhuǎn)破冰器示意圖。
[0013]圖4使用所述連續(xù)破冰機構(gòu)作業(yè)示意圖。
[0014]圖中，I破冰船，2支架，3機械臂，3.1連桿一，3.2連桿二，4齒形桿，5鋸齒，6旋轉(zhuǎn)破冰器，7滑輪，8直線電動機，8.1初級，8.2次級，9電動機，9.1初級，9.2次級，10鋸齒，11往復(fù)運動。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合說明書附圖1、2、3、4對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0016]一艘使用本發(fā)明構(gòu)造成的破冰船(I)在冰區(qū)作業(yè)，它的連續(xù)破冰機構(gòu)這樣的:如圖1，所述一種連續(xù)破冰機構(gòu)包括一個支架(2 )，一個機械臂(3 )，一個直線電動機(8 )，一個齒形桿(4)，一個旋轉(zhuǎn)破冰器(5)。其中，支架(2)連接和支承機械臂(3);機械臂(3)連接齒形桿(4)的上端，支承齒形桿(4)，也用于調(diào)整齒形桿(4)的角度，齒形桿(4)可以被機械臂
(3)夾住的條件下作上下往復(fù)運動(11);直線電動機(8)位于機械臂(3)與齒形桿(4)連接處，用于驅(qū)動齒形桿(4)作上下往復(fù)運動(11);齒形桿(4)前側(cè)安裝有鋸齒(5)，用于切割冰層；旋轉(zhuǎn)破冰器(6)固定在齒形桿(4)下端,旋轉(zhuǎn)破冰器(6)本體被其外殼包裹,旋轉(zhuǎn)破冰器(6)外殼可以繞旋轉(zhuǎn)破冰器(6)本體旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)破冰器(6)外殼有鋸齒(10),用于從上向下鉆芽冰層。
[0017]上述機械臂(3)由兩根連桿組成，分別是連桿一(3.1)、連桿二(3.2)，兩根連桿首尾相連。機械臂(3 ) 一端連接支架(2 )，一端連接齒形桿(4 )。
[0018]如圖2，連桿二(3.2)通過四個滑輪(7)連接齒形桿(4)，四個滑輪(7)夾住齒形桿
(4)，但能保證可以作上下往復(fù)運動(11);直線電動機(8)初級(8.1)固定在連桿二(3.2)上，次級(8.2)固定在齒形桿(4)上，直線電動機用于驅(qū)動齒形桿作上下往復(fù)運動(11)。
[0019]如圖3,旋轉(zhuǎn)破冰器(6)固定在齒形桿(4)下端,旋轉(zhuǎn)破冰器(6)本體被其外殼包裹，旋轉(zhuǎn)破冰器(6)外殼繞旋轉(zhuǎn)破冰器(6)本體旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)破冰器(6)外殼有鋸齒(10),用于從上向下鉆穿冰層。用電動機(9)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)破冰器(6)外殼繞旋轉(zhuǎn)破冰器(6)旋轉(zhuǎn)，電動機(9 )初級(9.1)固定在旋轉(zhuǎn)破冰器(6 )本體上，電動機(9 )次級(9.1)固定在旋轉(zhuǎn)破冰器
(6)外殼內(nèi)，連接電動機(9)的電源線沿齒形桿(4)后側(cè)、機械臂(3)布線，到達(dá)并連接破冰船(I)上的電源。
[0020]這艘破冰船(I)上共安裝三套所述連續(xù)破冰機構(gòu)，如圖4。其中，破冰船(I)船首正中豎直安裝固定一套所述連續(xù)破冰機構(gòu)。破冰船(I)船首兩側(cè)各安裝固定一套所述連續(xù)破冰機構(gòu)，船首兩側(cè)的兩套連續(xù)破冰機構(gòu)的齒形桿(4)與冰層有一定角度；這兩套所述連續(xù)破冰機構(gòu)的齒形桿(4)是以船中心線為軸對稱的，船首兩側(cè)的兩套所述連續(xù)破冰機構(gòu)的齒形桿(4)之間距離大于破冰船(I)船體最寬處。
[0021]當(dāng)破冰船(I)在航道內(nèi)準(zhǔn)備工作時，調(diào)整好齒形桿(4)的位置和角度，啟動旋轉(zhuǎn)破冰器(6)，所述一種連續(xù)破冰機構(gòu)從上向下鉆穿冰層，使齒形桿(4)的鋸齒(5)正好穿插冰層，即鋸齒(5)上部位于冰層之上，鋸齒(5)下部到達(dá)冰層之下，調(diào)整好齒形桿(4)的位置和角度，開始工作。
[0022]當(dāng)破冰船(I)在航道內(nèi)向前行進(jìn)時，三套所述一種連連續(xù)破冰機構(gòu)的齒形桿(4)在動力源驅(qū)動下快速作上下往復(fù)運動(11 )，摩擦并切割冰層，被切割破碎的冰層在破冰船
(I)船身擠壓下被推到航道周圍冰層之下。
[0023]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，但可以理解的是，本發(fā)明并不局限于所公開的實施方式和構(gòu)件，相反，旨在涵蓋包括在所附的權(quán)利要求書的主旨和范圍之內(nèi)的各種改型、特征結(jié)合、等效的裝置以及等效的構(gòu)件。此外，出現(xiàn)在附圖中的各構(gòu)件的特征的尺寸并不是限制性的，其中各構(gòu)件的尺寸可以與描繪在附圖中的構(gòu)件的尺寸不同。因此，本發(fā)明用于覆蓋對本發(fā)明的改型和變形，只要它們均在所附的權(quán)利要求書和它們的等效方案的范圍之內(nèi)即可。
【權(quán)利要求】
1.一種連續(xù)破冰機構(gòu)，其特征在于:所述一種連續(xù)破冰機構(gòu)包括一個支架，一個機械臂，一個直線電動機，一個齒形桿，一個旋轉(zhuǎn)破冰器；其中，支架連接和支承機械臂；機械臂連接齒形桿的上端，支承齒形桿，也用于調(diào)整齒形桿的角度，齒形桿可以在被機械臂夾住的條件下作上下往復(fù)運動；直線電動機位于機械臂與齒形桿連接處，用于驅(qū)動齒形桿作上下往復(fù)運動；齒形桿前側(cè)安裝有鋸齒，用于切割冰層；旋轉(zhuǎn)破冰器固定在齒形桿下端，旋轉(zhuǎn)破冰器本體被其外殼包裹，旋轉(zhuǎn)破冰器外殼繞旋轉(zhuǎn)破冰器本體旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)破冰器外殼有鋸齒，用于從上向下鉆穿冰層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)破冰機構(gòu)，其特征在于:所述機械臂由兩根連桿組成，分別是連桿一和連桿二，兩根連桿首尾相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機械臂，其特征在于:所述連桿二通過四個滑輪連接齒形桿，四個滑輪夾住齒形桿，并能保證齒形桿作上下往復(fù)運動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的一種連續(xù)破冰機構(gòu)，其特征在于:所述直線電動機初級固定在連桿二上，次級固定在齒形桿上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)破冰機構(gòu)，其特征在于:在旋轉(zhuǎn)破冰器上安裝電動機，電動機初級固定在旋轉(zhuǎn)破冰器本體上，電動機次級固定在旋轉(zhuǎn)破冰器外殼內(nèi)，連接電動機的電源線沿齒形桿后側(cè)、機械臂布線，到達(dá)并連接破冰船上的電源。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)破冰機構(gòu)，其特征在于:在旋轉(zhuǎn)破冰器上安裝空氣動力機，接空氣動力機的管線沿齒形桿后側(cè)、機械臂布線，到達(dá)并連接破冰船上的空氣壓縮機。
【文檔編號】E02B15/02GK103790144SQ201410082600
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年3月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月9日
【發(fā)明者】邱世軍 申請人:邱世軍