一种极地破冰船用破冰装置

本发明涉及破冰船领域，具体是涉及一种极地破冰船用破冰装置。

背景技术：

1、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。分为江河、湖泊、港湾或海洋破冰船。船身短而宽，长宽比值小，底部首尾上翘，首柱尖削前倾，总体强度高，首尾和水线区用厚钢板和密骨架加强。推进系统多采用双轴和双轴以上多螺旋桨装置，以柴油机为原动力的动力推进。

2、目前常规的极地破冰船在进行破冰使用时，常采用首部压挤或者撞击冰层等方式进行连续破冰或反复突进破冰，这种方式破冰速率较慢，但极地海域常常有大块浮冰漂浮，容易造成船只碰撞或被困，因此也有的采用相应的破冰装置进行破冰处理，但是破冰的方式较为单一，破碎后的冰块会堆积在船只的头部，无法迅速分隔开，极大的增加了船体行进的摩擦，阻碍了船体行进的速率，给船体的行进带来极大的不便，无法满足实际使用所需。

3、因此，需要提供一种极地破冰船用破冰装置，旨在解决上述问题。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明实施例的目的在于提供一种极地破冰船用破冰装置，旨在解决背景技术中提出的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种极地破冰船用破冰装置，包括装置本体，装置本体通过安装座安装于破冰船体上，所述装置本体上固定安装有若干用于破冰的第二破冰锥头，所述装置本体上开设有用于破冰导流的第一导流斜面和第二导流斜面，还包括：

4、破冰凿冰机构，其安装于装置本体上，用于对冰块进行压力破冰切割和往复凿冰处理，所述破冰凿冰机构包括用于压力破冰切割的切割刀片，所述切割刀片上设置有用于下压切割的变径的下压刀片，所述第一导流斜面开设于切割刀片的一侧；

5、凿冰行进机构，其安装于装置本体的两侧，且由破冰凿冰机构驱动连接，用于对船体两侧的冰块进行凿冰推移和提升船体行进速度，所述凿冰行进机构包括用于提升船体行进速度的抽取罐以及用于凿冰的破冰凿臂，所述破冰凿臂的一侧设置有用于推移冰块切割的破冰刀片；

6、分流破碎机构，其安装于装置本体上的第二导流斜面处，用于对切割刀片切割后的冰块进行再次的破碎和转移，所述分流破碎机构包括用于破碎输送的螺旋刀片，所述螺旋刀片通过第五连接轴转动安装于装置本体上，所述第五连接轴与装置本体的前端面呈45°夹角设置。

7、作为本发明进一步的方案，所述破冰凿冰机构还包括用于驱使切割刀片和下压刀片旋转的第一电机，所述切割刀片通过第一连接轴转动安装于装置本体上，所述第一连接轴上固定连接有蜗轮，所述蜗轮上啮合连接有蜗杆，所述蜗杆通过第二连接轴转动安装于装置本体的内部，所述第二连接轴固定连接有第一电机的输出轴，所述第一电机固定安装于装置本体的内部。

8、作为本发明进一步的方案，所述破冰凿冰机构还包括用于往复凿冰的第一冲击杆，所述第一冲击杆的一端设置有第一破冰锥头，所述第一冲击杆通过第一导向板限位滑动连接于连接筒的内部，所述连接筒固定安装于装置本体的内部，所述第一冲击杆的另一端设置有活动套，所述活动套上设置有导向滑块，且活动套套设连接于旋转柱上，所述旋转柱上开设有与导向滑块适配滑动连接的环形驱动槽。

9、作为本发明进一步的方案，所述破冰凿冰机构还包括用于驱使旋转柱旋转的第三连接轴，所述旋转柱通过第三连接轴转动安装连接于连接筒上，相邻所述第三连接轴通过第二同步带转动连接，且第三连接轴通过第一同步带转动连接有第二连接轴。

10、作为本发明进一步的方案，所述凿冰行进机构还包括用于侧边凿冰的第二冲击杆，所述第二冲击杆的一端设置有第一破冰锥头，且第二冲击杆通过导向杆上的第二导向板限位滑动连接于连接箱上，所述连接箱固定安装于装置本体的外侧，所述导向杆的一端固定连接有第一按压板，第一按压板与连接箱的内部连接处设置有第一弹簧。

11、作为本发明进一步的方案，所述凿冰行进机构还包括用于加速船体行进移动的活塞板和第二按压板，所述活塞板通过活塞杆滑动连接于抽取罐的内部，抽取罐设置安装于连接箱的内部，所述活塞杆的一端固定连接有第二按压板，所述第二按压板与抽取罐的连接处设置有第二弹簧，且抽取罐上固定连通有抽液管和排液管，所述抽液管和排液管均延伸出连接箱的外侧，所述抽液管和排液管上均设置有单向阀，所述排液管的一端设置有用于喷射气泡的气泡头。

12、作为本发明进一步的方案，所述凿冰行进机构还包括用于驱动凿冰和喷射气泡的凸轮，所述凸轮通过第四连接轴转动安装于连接箱的内部，所述第四连接轴通过第三同步带转动连接有第一连接轴，所述凸轮适配活动连接于第一按压板和第二按压板的一侧。

13、作为本发明进一步的方案，所述破冰凿臂固定连接于第四连接轴上，所述破冰凿臂的端部设置有用于凿冰的破冰锥。

14、作为本发明进一步的方案，所述分流破碎机构还包括用于驱使螺旋刀片旋转破碎传输的第二电机，所述第五连接轴的一端均固定连接有传动锥齿轮，且传动锥齿轮均相互啮合连接，两个第五连接轴之间的夹角为90°，所述第五连接轴通过第四同步带转动连接有第二电机的输出轴，所述第二电机固定安装于装置本体的内部。

15、作为本发明进一步的方案，所述第五连接轴上还设置有用于行进和导流的叶轮。

16、综上所述，本发明实施例与现有技术相比具有以下有益效果：

17、本发明通过设置的破冰凿冰机构不仅整体实现了对冰块的下压切割破碎，同时可相应实现对冰块的往复冲击破碎，从而可以快速打破冰层，帮助船只快速通行；

18、切割刀片处破碎的冰块以及第一冲击杆上第一破冰锥头破碎的冰块部分进入到第二导流斜面内，易使冰块堆积在第二导流斜面处，此时通过设置的分流破碎机构不仅使冰块的破碎更为彻底，且可很好的实现对破碎后冰块的输出，使冰块不易堆积在装置本体上，从而更好的便于破冰船体的行进，同时第五连接轴上设置的叶轮可很好的实现对冰块输送的推进以及船体行进的助推，提高了航行效率，节省了时间和成本；

19、通过设置的凿冰行进机构不仅实现了对侧边冰块的破冰处理，而且可抽取水喷出流向船体的边侧处，水泡在船体和冰块之间起到了润滑剂的作用，这样就降低了船体和冰面之间的摩擦力，这样船就会很轻松的破开这些冰面，从而进一步提升了船体行进的速率，同时破冰凿臂上设置的破冰锥可实现对冰面的凿击破冰处理，破冰刀片切割冰面的同时便于将冰块往远离船体的方向推送，从而更进一步便于船体的行进，可以很好的清除冰块障碍物，保障船只的安全航行，并且可以降低船只受困的风险，保障船员的安全。

20、为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。

技术特征：

1.一种极地破冰船用破冰装置，包括装置本体(1)，装置本体(1)通过安装座(2)安装于破冰船体上，其特征在于，所述装置本体(1)上固定安装有若干用于破冰的第二破冰锥头(49)，所述装置本体(1)上开设有用于破冰导流的第一导流斜面(3)和第二导流斜面(4)，还包括：

2.根据权利要求1所述的极地破冰船用破冰装置，其特征在于，所述破冰凿冰机构还包括用于驱使切割刀片(5)和下压刀片(6)旋转的第一电机(11)，所述切割刀片(5)通过第一连接轴(7)转动安装于装置本体(1)上，所述第一连接轴(7)上固定连接有蜗轮(8)，所述蜗轮(8)上啮合连接有蜗杆(9)，所述蜗杆(9)通过第二连接轴(10)转动安装于装置本体(1)的内部，所述第二连接轴(10)固定连接有第一电机(11)的输出轴，所述第一电机(11)固定安装于装置本体(1)的内部。

3.根据权利要求2所述的极地破冰船用破冰装置，其特征在于，所述破冰凿冰机构还包括用于往复凿冰的第一冲击杆(19)，所述第一冲击杆(19)的一端设置有第一破冰锥头(21)，所述第一冲击杆(19)通过第一导向板(20)限位滑动连接于连接筒(14)的内部，所述连接筒(14)固定安装于装置本体(1)的内部，所述第一冲击杆(19)的另一端设置有活动套(17)，所述活动套(17)上设置有导向滑块(18)，且活动套(17)套设连接于旋转柱(15)上，所述旋转柱(15)上开设有与导向滑块(18)适配滑动连接的环形驱动槽(16)。

4.根据权利要求3所述的极地破冰船用破冰装置，其特征在于，所述破冰凿冰机构还包括用于驱使旋转柱(15)旋转的第三连接轴(13)，所述旋转柱(15)通过第三连接轴(13)转动安装连接于连接筒(14)上，相邻所述第三连接轴(13)通过第二同步带(22)转动连接，且第三连接轴(13)通过第一同步带(12)转动连接有第二连接轴(10)。

5.根据权利要求2所述的极地破冰船用破冰装置，其特征在于，所述凿冰行进机构还包括用于侧边凿冰的第二冲击杆(24)，所述第二冲击杆(24)的一端设置有第一破冰锥头(21)，且第二冲击杆(24)通过导向杆(25)上的第二导向板(26)限位滑动连接于连接箱(23)上，所述连接箱(23)固定安装于装置本体(1)的外侧，所述导向杆(25)的一端固定连接有第一按压板(27)，第一按压板(27)与连接箱(23)的内部连接处设置有第一弹簧(28)。

6.根据权利要求5所述的极地破冰船用破冰装置，其特征在于，所述凿冰行进机构还包括用于加速船体行进移动的活塞板(36)和第二按压板(32)，所述活塞板(36)通过活塞杆(34)滑动连接于抽取罐(33)的内部，抽取罐(33)设置安装于连接箱(23)的内部，所述活塞杆(34)的一端固定连接有第二按压板(32)，所述第二按压板(32)与抽取罐(33)的连接处设置有第二弹簧(35)，且抽取罐(33)上固定连通有抽液管(37)和排液管(38)，所述抽液管(37)和排液管(38)均延伸出连接箱(23)的外侧，所述抽液管(37)和排液管(38)上均设置有单向阀，所述排液管(38)的一端设置有用于喷射气泡的气泡头(39)。

7.根据权利要求6所述的极地破冰船用破冰装置，其特征在于，所述凿冰行进机构还包括用于驱动凿冰和喷射气泡的凸轮(29)，所述凸轮(29)通过第四连接轴(30)转动安装于连接箱(23)的内部，所述第四连接轴(30)通过第三同步带(31)转动连接有第一连接轴(7)，所述凸轮(29)适配活动连接于第一按压板(27)和第二按压板(32)的一侧。

8.根据权利要求7所述的极地破冰船用破冰装置，其特征在于，所述破冰凿臂(40)固定连接于第四连接轴(30)上，所述破冰凿臂(40)的端部设置有用于凿冰的破冰锥(41)。

9.根据权利要求1所述的极地破冰船用破冰装置，其特征在于，所述分流破碎机构还包括用于驱使螺旋刀片(44)旋转破碎传输的第二电机(48)，所述第五连接轴(43)的一端均固定连接有传动锥齿轮(46)，且传动锥齿轮(46)均相互啮合连接，两个第五连接轴(43)之间的夹角为90°，所述第五连接轴(43)通过第四同步带(47)转动连接有第二电机(48)的输出轴，所述第二电机(48)固定安装于装置本体(1)的内部。

10.根据权利要求9所述的极地破冰船用破冰装置，其特征在于，所述第五连接轴(43)上还设置有用于行进和导流的叶轮(45)。

技术总结本发明公开了一种极地破冰船用破冰装置，属于破冰船技术领域，其技术要点是：通过设置的破冰凿冰机构可以快速打破冰层，帮助船只快速通行，通过设置的分流破碎机构可很好的实现对冰块输送的推进以及船体行进的助推，提高了航行效率，通过设置的凿冰行进机构不仅实现了对侧边冰块的破冰处理，而且可抽取水喷出流向船体的边侧处，水泡在船体和冰块之间起到了润滑剂的作用，提升了船体行进的速率，同时破冰凿臂上设置的破冰锥可实现对冰面的凿击破冰处理，破冰刀片切割冰面的同时便于将冰块往远离船体的方向推送，可以很好的清除冰块障碍物，保障船只的安全航行，具有便于破冰行进、破冰分流冰块效果好和可提升船体行进速率的优点。技术研发人员：陈金雷受保护的技术使用者：中国科学院西北生态环境资源研究院技术研发日：技术公布日：2024/7/15