本發(fā)明涉及液貨補給，具體涉及一種用于極地環(huán)境的液貨補給系統(tǒng)及方法。

背景技術：

1、日前，地球人口與日俱增，自然資源越來越緊張，呈現(xiàn)匱乏的趨勢，因此人們加緊了對地球甚至外星（如月球）等未知領域的探索。比如地球的南、北兩極，是全球變化的驅動器、全球氣候變化的冷源，也是人類暫未大規(guī)模探索的未知領域。尤其是南極，是地球上至今未被開發(fā)、未被污染的潔凈大陸，那里蘊藏著無數(shù)的科學之謎和信息。在全球變化、特別是全球氣候變化的研究中起著不可替代的作用，世界上越來越多的國家重視對南北極的考察與研究。因此，對極地探測和數(shù)據(jù)采集將變得越來越重要，而在考察過程中當探測船缺少資源的時候就有必要進行資源的補給。

2、資源補給主要包括固體貨物補給和液體貨物補給，固體貨物補給系統(tǒng)在極地環(huán)境下可正常工作，但是由于極地地區(qū)特殊的地理環(huán)境和氣候條件，液體貨物的補給存在一定的困難，一是運輸距離比較遠，二是運輸設備在低溫環(huán)境下容易結冰，三是液體貨物在低溫環(huán)境下容易凝固，液體貨物補給系統(tǒng)在極地環(huán)境下難以正常工作，且效率較低。因此，有必要研究一種適用于極地環(huán)境的液貨補給系統(tǒng)，以提高極地地區(qū)的液體貨物補給效率。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服上述技術不足，提出一種用于極地環(huán)境的液貨補給系統(tǒng)及方法，解決極地地區(qū)特殊的地理環(huán)境和氣候條件下，液體貨物補給存在困難的技術問題。

2、為達到上述技術目的，本發(fā)明采取了以下技術方案：

3、本發(fā)明提供了一種用于極地環(huán)境的液貨補給系統(tǒng)及方法，包括：

4、補給軟管，所述補給軟管由內(nèi)到外依次包括內(nèi)層、加熱層、保溫層和外層；以及，

5、軟管卷盤，所述軟管卷盤包括底座、滾筒及旋轉接頭，所述滾筒轉動設置于所述底座并可繞其自身軸線轉動，所述補給軟管繞設于所述滾筒，所述旋轉接頭的一端固定于所述底座并與所述滾筒同軸設置，所述旋轉接頭的另一端與所述補給軟管的一端連通。

6、在一些實施例中，所述滾筒呈空心圓柱狀，其兩端分別固定安裝圓形擋盤，所述圓形擋盤用于對補給軟管進行阻擋，所述圓形擋盤包括擋盤主體和凸起，所述擋盤主體通過所述凸起轉動設置于所述底座上。

7、在一些實施例中，所述軟管卷盤還包括集成電機，所述集成電機的外殼固定于所述底座，所述集成電機的輸出軸與所述凸起連接。

8、在一些實施例中，所述集成電機還包括轉動軸、轉子、定子、散熱風扇、齒輪及齒圈，所述轉動軸經(jīng)由第二軸承轉動設置于所述外殼內(nèi)，所述轉子固定套設于所述轉動軸，所述定子通過緊固件固定于外殼內(nèi)，以確保定子的位置不會發(fā)生移動；所述散熱風扇通過螺釘與外殼連接，用以散熱；所述齒輪固定套設于所述轉動軸，所述齒輪與所述齒圈嚙合，所述齒圈安裝于所述凸起。

9、在一些實施例中，所述凸起的中心開設有安裝孔，所述旋轉接頭包括固定套筒、密封圈、第三軸承及蓋板，所述固定套筒固定在所述底座，所述固定套筒上開設有與所述安裝孔同軸的注入孔，所述第三軸承的外圈固定于所述固定套筒內(nèi)，所述補給軟管的一端插設于所述固定套筒內(nèi)，補給軟管的一端插入所述第三軸承的內(nèi)圈；所述密封圈嵌套在固定套筒與補給軟管之間；所述蓋板覆蓋于所述固定套筒的外端。

10、在一些實施例中，所述軟管卷盤還包括電磁導電模塊，所述電磁導電模塊包括發(fā)射端和接收端，所述發(fā)射端固定于所述固定套筒，所述發(fā)射端連接電線，電線內(nèi)通入交流電，所述接收端與所述發(fā)射端電磁耦合并固定于所述補給軟管的內(nèi)層和保溫層之間，所述接收端與所述加熱層的加熱絲電連接，將接收端的線圈內(nèi)部產(chǎn)生的感應電流傳輸至加熱絲。

11、在一些實施例中，還包括雙滾輪除冰裝置，所述雙滾輪除冰裝置包括雙滾輪機構及移動機構；

12、所述雙滾輪機構包括第一滾輪對、第二滾輪對及板件，所述第一滾輪對包括兩個相對的且豎直放置的第一滾輪，各個第一滾輪轉動設置于所述板件，用于初步壓扁補給軟管去除其表面的冰塊；所述第二滾輪對包括兩個相對的且水平放置的第二滾輪，各個第二滾輪轉動設置于所述板件，用于進一步壓扁補給軟管去除其表面冰塊；

13、所述移動機構用于驅動雙滾輪機構左右往復移動。

14、在一些實施例中，所述移動機構包括支撐架、兩個環(huán)形導軌、兩個滑動平臺及驅動機構；兩個所述環(huán)形導軌分別固定在支撐架的上下兩端；兩個所述滑動平臺分別通過滑輪滑動設置于兩個所述環(huán)形導軌上，兩個滑動平臺分別通過軸承轉動連接在板件的上下兩端，使得雙滾輪機構夾在兩個滑動平臺的中間，所述驅動機構用于驅動所述雙滾輪機構在所述環(huán)形導軌做環(huán)形運動。

15、在一些實施例中，所述驅動機構包括主動軸、從動軸、第一鏈輪、第二鏈輪、鏈條、第一傳動錐齒輪、傳動軸、第二傳動錐齒輪、第一帶輪、第二帶輪及皮帶，所述主動軸及所述從動軸分別轉動設置于所述支撐架的兩端，所述第一鏈輪及所述第二鏈輪分別同軸固定于所述主動軸及所述從動軸，所述鏈條閉合設置，其兩端分別繞設于所述第一鏈輪及所述第二鏈輪，所述鏈條的一個節(jié)點與一個所述滑動平臺鉸接，所述第一傳動錐齒輪同軸固定于所述主動軸，所述傳動軸轉動設置于所述支撐架，所述第二傳動錐齒輪同軸固定于所述傳動軸，所述第二傳動錐齒輪與所述第一傳動錐齒輪嚙合，所述第一帶輪同軸固定于所述主動軸，所述第二帶輪同軸固定套設于所述凸起，所述皮帶閉合設置，其兩端分別繞設于所述第一帶輪及所述第二帶輪。

16、本發(fā)明還提供了一種用于極地環(huán)境的液貨補給方法，適用于所述的用于極地環(huán)境的液貨補給系統(tǒng)，且包括如下步驟：

17、s1、將用于極地環(huán)境的液貨補給系統(tǒng)安裝在補給船上，然后將補給軟管的自由端移動至接收船上，并與接收船的接收罐的進口連通；

18、s2、將補給船上的儲罐的出口與補給船上自帶的輸送泵的進口連通，將輸送泵的出口與旋轉接頭的另一端連通，然后通過加熱層對補給軟管進行加熱，加熱到預設溫度后，開啟輸送泵，輸送泵將儲罐內(nèi)的液體物質抽出并經(jīng)由旋轉接頭進入補給軟管，再經(jīng)由補給軟管進入接收船的接收罐內(nèi)進行儲存；

19、s3、輸送完畢后，將旋轉接頭的另一端與補給船上的空壓機的出口連通，空壓機對補給軟管內(nèi)的液體物質進行清空；

20、s4、清空后斷開補給軟管與接收罐的出口的連接，然后開啟軟管卷盤回收開關，使?jié)L筒轉動，對補給軟管進行收卷。

21、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供的用于極地環(huán)境的液貨補給系統(tǒng)及方法裝置的有益效果是：通過將補給軟管設置為由內(nèi)到外的內(nèi)層、加熱層、保溫層和外層，通過加熱層可以對補給軟管進行加熱，保溫層和外層分別緊裹在加熱層外，減緩液體物質運輸過程中熱量的損失，防止補給軟管溫度過低導致輸送液體物質時液體物質凝固影響液體物質的輸送，可以適用于極低地區(qū)液體貨物的補給需求，同時，通過設置底座及滾筒，可以方便收卷和展開補給軟管，通過設置旋轉接頭，可以方便接口的對接，提高輸送效率，同時，旋轉接頭可便于滾筒旋轉時，旋轉接頭中的軟管通過軸承作用也跟隨旋轉，從而軟管不產(chǎn)生磨損。

技術特征：

1.一種用于極地環(huán)境的液貨補給系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的用于極地環(huán)境的液貨補給系統(tǒng)，其特征在于，所述滾筒呈空心圓柱狀，其兩端分別固定安裝圓形擋盤，所述圓形擋盤用于對補給軟管進行阻擋，所述圓形擋盤包括擋盤主體和凸起，所述擋盤主體通過所述凸起轉動設置于所述底座上。

3.根據(jù)權利要求2所述的用于極地環(huán)境的液貨補給系統(tǒng)，其特征在于，所述軟管卷盤還包括集成電機，所述集成電機的外殼固定于所述底座，所述集成電機的輸出軸與所述凸起連接。

4.根據(jù)權利要求3所述的用于極地環(huán)境的液貨補給系統(tǒng)，其特征在于，所述集成電機還包括轉動軸、轉子、定子、散熱風扇、齒輪及齒圈，所述轉動軸經(jīng)由第二軸承轉動設置于所述外殼內(nèi)，所述轉子固定套設于所述轉動軸，所述定子通過緊固件固定于外殼內(nèi)，以確保定子的位置不會發(fā)生移動；所述散熱風扇通過螺釘與外殼連接，用以散熱；所述齒輪固定套設于所述轉動軸，所述齒輪與所述齒圈嚙合，所述齒圈安裝于所述凸起。

5.根據(jù)權利要求2所述的用于極地環(huán)境的液貨補給系統(tǒng)，其特征在于，所述凸起的中心開設有安裝孔，所述旋轉接頭包括固定套筒、密封圈、第三軸承及蓋板，所述固定套筒固定在所述底座，所述固定套筒上開設有與所述安裝孔同軸的注入孔，所述第三軸承的外圈固定于所述固定套筒內(nèi)，所述補給軟管的一端插設于所述固定套筒內(nèi)，補給軟管的一端插入所述第三軸承的內(nèi)圈；所述密封圈嵌套在固定套筒與補給軟管之間；所述蓋板覆蓋于所述固定套筒的外端。

6.根據(jù)權利要求5所述的用于極地環(huán)境的液貨補給系統(tǒng)，其特征在于，所述軟管卷盤還包括電磁導電模塊，所述電磁導電模塊包括發(fā)射端和接收端，所述發(fā)射端固定于所述固定套筒，所述發(fā)射端連接電線，電線內(nèi)通入交流電，所述接收端與所述發(fā)射端電磁耦合并固定于所述補給軟管的內(nèi)層和保溫層之間，所述接收端與所述加熱層的加熱絲電連接，將接收端的線圈內(nèi)部產(chǎn)生的感應電流傳輸至加熱絲。

7.根據(jù)權利要求1所述的用于極地環(huán)境的液貨補給系統(tǒng)，其特征在于，還包括雙滾輪除冰裝置，所述雙滾輪除冰裝置包括雙滾輪機構及移動機構；

8.根據(jù)權利要求7所述的用于極地環(huán)境的液貨補給系統(tǒng)，其特征在于，所述移動機構包括支撐架、兩個環(huán)形導軌、兩個滑動平臺及驅動機構；兩個所述環(huán)形導軌分別固定在支撐架的上下兩端；兩個所述滑動平臺分別通過滑輪滑動設置于兩個所述環(huán)形導軌上，兩個滑動平臺分別通過軸承轉動連接在板件的上下兩端，使得雙滾輪機構夾在兩個滑動平臺的中間，所述驅動機構用于驅動所述雙滾輪機構在所述環(huán)形導軌做環(huán)形運動。

9.根據(jù)權利要求8所述的用于極地環(huán)境的液貨補給系統(tǒng)，其特征在于，所述驅動機構包括主動軸、從動軸、第一鏈輪、第二鏈輪、鏈條、第一傳動錐齒輪、傳動軸、第二傳動錐齒輪、第一帶輪、第二帶輪及皮帶，所述主動軸及所述從動軸分別轉動設置于所述支撐架的兩端，所述第一鏈輪及所述第二鏈輪分別同軸固定于所述主動軸及所述從動軸，所述鏈條閉合設置，其兩端分別繞設于所述第一鏈輪及所述第二鏈輪，所述鏈條的一個節(jié)點與一個所述滑動平臺鉸接，所述第一傳動錐齒輪同軸固定于所述主動軸，所述傳動軸轉動設置于所述支撐架，所述第二傳動錐齒輪同軸固定于所述傳動軸，所述第二傳動錐齒輪與所述第一傳動錐齒輪嚙合，所述第一帶輪同軸固定于所述主動軸，所述第二帶輪同軸固定套設于所述凸起，所述皮帶閉合設置，其兩端分別繞設于所述第一帶輪及所述第二帶輪。

10.一種用于極地環(huán)境的液貨補給方法，其特征在于，適用于如權利要求1-9中任意一項所述的用于極地環(huán)境的液貨補給系統(tǒng)，且包括如下步驟：

技術總結
本發(fā)明公開了一種用于極地環(huán)境的液貨補給系統(tǒng)及方法，系統(tǒng)包括補給軟管以及軟管卷盤，所述補給軟管由內(nèi)到外依次包括內(nèi)層、加熱層、保溫層和外層；所述軟管卷盤包括底座、滾筒及旋轉接頭。本發(fā)明的有益效果是：通過將補給軟管設置為由內(nèi)到外的內(nèi)層、加熱層、保溫層和外層，通過加熱層可以對補給軟管進行加熱，保溫層和外層分別緊裹在加熱層外，減緩液體物質運輸過程中熱量的損失，防止補給軟管溫度過低導致輸送液體物質時液體物質凝固影響液體物質的輸送，可以適用于極低地區(qū)液體貨物的補給需求，同時，通過設置底座及滾筒，可以方便收卷和展開補給軟管，通過設置旋轉接頭，可以方便接口的對接，提高輸送效率。

技術研發(fā)人員：王如意,黎楊陽,王錦芃,劉興偉,吉帥,周枝雷,陳一鳴,崇靜雯,曾浩軒,石林風,陶云霞
受保護的技術使用者：武漢理工大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/9/9