[发明专利]一种自适应式船用破冰装置

说明书

本发明属于破冰船领域，具体涉及一种自适应船用破冰装置。包括基座、储备箱、曲轴、电机、控制器、传送带、减速器、电磁离合器、连杆、滑块激振杆，小、大电磁铁，复位弹簧、止位销、电机控制器等；曲轴一端通过电磁离合器与减速器输出轴相连接，传递扭矩，另一端与连杆通过转动副连接；滑块激振杆与连杆通过球铰链连接，滑块激振杆与滑轨通过滚珠连接即可实现导向、减小摩擦；滑轨有四个圆弧形凹槽，滚珠位于圆弧形凹槽内，滑轨固定在基座上。破冰工作时控制器根据海域冰层固有频率f_n选择电机转速，使激振锤施加于冰层的激励力频率f₁与冰层固有频率f_n相等，从而实现共振破冰。本发明基于共振原理，具有费效比低、适应性强、破冰效率高等优点。

技术领域

本发明属于破冰船领域，具体涉及一种自适应船用破冰装置。

背景技术

在全球人口增长迅速、资源匮乏的今天,北极油气资源的经济价值与战略价值尤为突出。重型破冰船、高破冰等级舰船等极区舰船装备已成为海洋强国及大国争夺的热点。传统破冰船等船舶极区航行时，其主要基于冰带作用区等结构设计，依靠船舶自身的重力实现船舶的破冰功能，其破冰能力主要由船舶排水量等参数决定；船舶排水量愈大，其破冰能力愈强，船舶主机功率等也要相应增加，由此导致船舶破冰费效比高。同时，传统破冰船破冰效率低，破冰时对船体疲劳磨损也很大，严重影响破冰船的寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种费效比低、船体体积小、破冰效率高的自适应船用破冰装置。

一种自适应船用破冰装置，包括基座、储备箱、曲轴、电机、控制器、传送带、减速器、透盖、电磁离合器、连杆、滑块激振杆、滚珠、螺栓套件、轴承、端盖、滑轨、支座、小电磁铁、大电磁铁、复位弹簧、止位销、电机控制器；曲轴架设在两个固定于基座上的支座上，曲轴与支座之间装有轴承；储备箱安装在基座一侧；曲轴一端通过电磁离合器与减速器输出轴相连接，另一端与连杆通过转动副连接；滑块激振杆与连杆通过球铰链连接，滑块激振杆与滑轨通过滚珠连接；滑轨有四个圆弧形凹槽，滚珠位于圆弧形凹槽内，滑轨固定在基座上。

所述一种自适应船用破冰装置，滑轨一侧有固定装置，用于安装止位销、小电磁铁及复位弹簧。

所述一种自适应船用破冰装置，滑块激振杆为T形，其头部采用高硬度淬火材料。

所述一种自适应船用破冰装置，电机和减速器位于储备箱内，两者之间通过带传动连接。

本发明的有益效果在于：

相较于传统重力破冰船，本发明具有效率高、成本低、适用性强等优点，同时采用电机控制器调节电机转速来适应冰层厚度，从而实现1-3m冰层的破冰；滑轨与滑块激振杆之间通过滚珠连接即可实现导向、减小摩擦；主要磨损零件为激振锤，制造简单，易于更换，维护方便，本装置既可有效改善船舶破冰能力，又可减小船体冰带作用区疲劳磨损，延长破冰船使用寿命，从而为我国极区资源开发利用及军事战略竞争提供强有力支持。

附图说明

图1为自适应式船用破冰装置爆炸图；

图2为自适应式船用破冰装置轴测图；

图3为滑轨俯视图；

图4为滑轨全剖主视图；

图5为滑块激振杆俯视图；

图6滑块激振杆半剖主视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述：