一种连续破冰机构的制作方法
【专利摘要】本发明涉及破冰机构领域，特别是一种应用于海洋破冰作业需求的连续破冰机构。其特征在于：包括一个支架，一个机械臂，一个直线电动机，一个齿形杆，一个旋转破冰器；其中，支架连接支承机械臂；机械臂连接齿形杆的上端，用于支承齿形杆，也用于调整齿形杆的角度，在机械臂连接下的齿形杆可以作上下往复运动；直线电动机位于机械臂与齿形杆连接处，用于驱动齿形杆作上下往复运动；齿形杆前侧安装有锯齿，用于切割冰层；旋转破冰器固定在齿形杆下端，用于从上向下钻穿冰层。本发明的优点在于：以较小的力将冰层破坏，而不是依靠船身的重力将冰层压碎。从而有效减小对破冰船的推进器及相关设施的要求，提高破冰效率。
【专利说明】一种连续破冰机构
【技术领域】
[0001]本发明涉及破冰机构领域，特别是一种应用于海洋破冰作业需求的连续破冰机构。
【背景技术】
[0002]在寒冷的季节，海洋冰对经过的船舶产生破坏和影响。现有破冰方法主要包括:顶撞法，以破冰船前进的动力，由船体挤碎冰层；冲撞法，破冰船先倒车，后退一段距离，然后双车全速前进，撞碎冰层；堆积水破冰法，先将船体内的水抽到后舱，接着把抬起的船头开到冰面上，然后又将后舱的水抽到前舱，借助水的重量压碎冰层。这些方法均对船体结构、推进装置及其附属设施等提出较高的要求，而破冰速度也不快。
[0003]发明一种经济快速的连续破冰机构是时之所需。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对海洋或湖泊现有破冰需求，提出一种安全高效、不损伤船体的连续破冰机构。
[0005]本发明是这样实现的:如图1，所述一种连续破冰机构包括一个支架，一个机械臂，一个直线电动机，一个齿形杆，一个旋转破冰器。其中，支架连接和支承机械臂；机械臂连接齿形杆的上端，支承齿形杆，也用于调整齿形杆的角度，齿形杆可以在被机械臂夹住的条件下作上下往复运动；直线电动机位于机械臂与齿形杆连接处，用于驱动齿形杆作上下往复运动；齿形杆前侧安装有锯齿，用于切割冰层；旋转破冰器固定在齿形杆下端，旋转破冰器本体被其外壳包裹，旋转破冰器外壳可以绕旋转破冰器本体旋转，旋转破冰器外壳有锯齿，用于从上向下钻穿冰层。
[0006]上述机械臂由两根连杆组成，分别是连杆一和连杆二，两根连杆首尾相连。机械臂一端连接支架，一端连接齿形杆。
[0007]如图2，连杆二通过四个滑轮连接齿形杆，四个滑轮夹住齿形杆，并能保证齿形杆作上下往复运动；直线电动机初级固定在连杆二上，次级固定在齿形杆上，直线电动机用于驱动齿形杆作上下往复运动。
[0008]如图3，旋转破冰器固定在齿形杆下端，旋转破冰器本体被其外壳包裹，旋转破冰器外壳绕旋转破冰器本体旋转，旋转破冰器外壳有锯齿，用于从上向下钻穿冰层。有两方式驱动旋转破冰器外壳绕旋转破冰器旋转，其一，在旋转破冰器上安装电动机，电动机初级固定在旋转破冰器本体上，电动机次级固定在旋转破冰器外壳内，连接电动机的电源线沿齿形杆后侧、机械臂布线，到达并连接破冰船上的电源；其二，在旋转破冰器上安装空气动力机，接空气动力机的管线沿齿形杆后侧、机械臂布线，到达并连接破冰船上的空气压缩机。
[0009]本发明的优点在于:以较小的力将冰层破坏，而不是依靠船身的重力将冰层压碎。从而有效减小对破冰船的推进器及相关设施的要求，提高破冰效率。【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1连续破冰机构示意图。
[0011]图2连杆二与齿形杆连接处示意图。
[0012]图3旋转破冰器示意图。
[0013]图4使用所述连续破冰机构作业示意图。
[0014]图中，I破冰船，2支架，3机械臂，3.1连杆一，3.2连杆二，4齿形杆，5锯齿，6旋转破冰器，7滑轮，8直线电动机，8.1初级，8.2次级，9电动机，9.1初级，9.2次级，10锯齿，11往复运动。
【具体实施方式】
[0015]下面结合说明书附图1、2、3、4对本发明作进一步描述。
[0016]一艘使用本发明构造成的破冰船(I)在冰区作业，它的连续破冰机构这样的:如图1，所述一种连续破冰机构包括一个支架(2 )，一个机械臂(3 )，一个直线电动机(8 )，一个齿形杆(4)，一个旋转破冰器(5)。其中，支架(2)连接和支承机械臂(3);机械臂(3)连接齿形杆(4)的上端，支承齿形杆(4)，也用于调整齿形杆(4)的角度，齿形杆(4)可以被机械臂
(3)夹住的条件下作上下往复运动(11);直线电动机(8)位于机械臂(3)与齿形杆(4)连接处，用于驱动齿形杆(4)作上下往复运动(11);齿形杆(4)前侧安装有锯齿(5)，用于切割冰层；旋转破冰器(6)固定在齿形杆(4)下端,旋转破冰器(6)本体被其外壳包裹,旋转破冰器(6)外壳可以绕旋转破冰器(6)本体旋转,旋转破冰器(6)外壳有锯齿(10),用于从上向下钻芽冰层。
[0017]上述机械臂(3)由两根连杆组成，分别是连杆一(3.1)、连杆二(3.2)，两根连杆首尾相连。机械臂(3 ) 一端连接支架(2 )，一端连接齿形杆(4 )。
[0018]如图2，连杆二(3.2)通过四个滑轮(7)连接齿形杆(4)，四个滑轮(7)夹住齿形杆
(4)，但能保证可以作上下往复运动(11);直线电动机(8)初级(8.1)固定在连杆二(3.2)上，次级(8.2)固定在齿形杆(4)上，直线电动机用于驱动齿形杆作上下往复运动(11)。
[0019]如图3,旋转破冰器(6)固定在齿形杆(4)下端,旋转破冰器(6)本体被其外壳包裹，旋转破冰器(6)外壳绕旋转破冰器(6)本体旋转,旋转破冰器(6)外壳有锯齿(10),用于从上向下钻穿冰层。用电动机(9)驱动旋转破冰器(6)外壳绕旋转破冰器(6)旋转，电动机(9 )初级(9.1)固定在旋转破冰器(6 )本体上，电动机(9 )次级(9.1)固定在旋转破冰器
(6)外壳内，连接电动机(9)的电源线沿齿形杆(4)后侧、机械臂(3)布线，到达并连接破冰船(I)上的电源。
[0020]这艘破冰船(I)上共安装三套所述连续破冰机构，如图4。其中，破冰船(I)船首正中竖直安装固定一套所述连续破冰机构。破冰船(I)船首两侧各安装固定一套所述连续破冰机构，船首两侧的两套连续破冰机构的齿形杆(4)与冰层有一定角度；这两套所述连续破冰机构的齿形杆(4)是以船中心线为轴对称的，船首两侧的两套所述连续破冰机构的齿形杆(4)之间距离大于破冰船(I)船体最宽处。
[0021]当破冰船(I)在航道内准备工作时，调整好齿形杆(4)的位置和角度，启动旋转破冰器(6)，所述一种连续破冰机构从上向下钻穿冰层，使齿形杆(4)的锯齿(5)正好穿插冰层，即锯齿(5)上部位于冰层之上，锯齿(5)下部到达冰层之下，调整好齿形杆(4)的位置和角度，开始工作。
[0022]当破冰船(I)在航道内向前行进时，三套所述一种连连续破冰机构的齿形杆(4)在动力源驱动下快速作上下往复运动(11 )，摩擦并切割冰层，被切割破碎的冰层在破冰船
(I)船身挤压下被推到航道周围冰层之下。
[0023]以上所述，仅是本发明的较佳实施例，但可以理解的是，本发明并不局限于所公开的实施方式和构件，相反，旨在涵盖包括在所附的权利要求书的主旨和范围之内的各种改型、特征结合、等效的装置以及等效的构件。此外，出现在附图中的各构件的特征的尺寸并不是限制性的，其中各构件的尺寸可以与描绘在附图中的构件的尺寸不同。因此，本发明用于覆盖对本发明的改型和变形，只要它们均在所附的权利要求书和它们的等效方案的范围之内即可。
【权利要求】
1.一种连续破冰机构，其特征在于:所述一种连续破冰机构包括一个支架，一个机械臂，一个直线电动机，一个齿形杆，一个旋转破冰器；其中，支架连接和支承机械臂；机械臂连接齿形杆的上端，支承齿形杆，也用于调整齿形杆的角度，齿形杆可以在被机械臂夹住的条件下作上下往复运动；直线电动机位于机械臂与齿形杆连接处，用于驱动齿形杆作上下往复运动；齿形杆前侧安装有锯齿，用于切割冰层；旋转破冰器固定在齿形杆下端，旋转破冰器本体被其外壳包裹，旋转破冰器外壳绕旋转破冰器本体旋转，旋转破冰器外壳有锯齿，用于从上向下钻穿冰层。
2.根据权利要求1所述的一种连续破冰机构，其特征在于:所述机械臂由两根连杆组成，分别是连杆一和连杆二，两根连杆首尾相连。
3.根据权利要求2所述的机械臂，其特征在于:所述连杆二通过四个滑轮连接齿形杆，四个滑轮夹住齿形杆，并能保证齿形杆作上下往复运动。
4.根据权利要求1、2所述的一种连续破冰机构，其特征在于:所述直线电动机初级固定在连杆二上，次级固定在齿形杆上。
5.根据权利要求1所述的一种连续破冰机构，其特征在于:在旋转破冰器上安装电动机，电动机初级固定在旋转破冰器本体上，电动机次级固定在旋转破冰器外壳内，连接电动机的电源线沿齿形杆后侧、机械臂布线，到达并连接破冰船上的电源。
6.根据权利要求1所述的一种连续破冰机构，其特征在于:在旋转破冰器上安装空气动力机，接空气动力机的管线沿齿形杆后侧、机械臂布线，到达并连接破冰船上的空气压缩机。
【文档编号】E02B15/02GK103790144SQ201410082600
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年3月9日 优先权日:2014年3月9日
【发明者】邱世军 申请人:邱世军