[发明专利]带有可旋转切削齿的连续破冰机构

说明书

本发明提供带有可旋转切削齿的连续破冰机构，包括转轮、转轮轴、转轮支架、轴承旋转接头、旋转切削头、保护套、底座、电机。其中转轮与轴承旋转接头连接，转轮支架负责支撑整个结构。转轮支架固定在船体上，通过动力源驱动转轮轴转动从而带动转轮转动。轴承旋转接头接出导线给转轮端部的电机供电，带动旋转切削头转动。由于冰层的抗弯强度弱，旋转的转轮以及旋转的切削头，都可以对冰层产生破坏力，从而实现船体破冰前行。本发明的带有可旋转切削齿的连续破冰机构安全高效、不损伤船体。

技术领域

本发明涉及破冰机构领域，具体涉及一种应用于海洋或湖泊破冰作业需求的连续破冰机构。

背景技术

随着海洋运输业的发展，船舶在海洋中行驶会受到结冰层的影响甚至破坏。现在的破冰方法主要包括：冲撞法，先进行后退，然后全速前进，将冰层冲撞破碎；顶撞法，靠船体前进的动力，用船体挤碎冰层；堆积水破冰法，就是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，而在浅海区域甚至无法实现。

本申请人在先申请了一种《连续破冰机构》（中国专利CN103074875B），包括齿形轮、齿形轮支架、轴承、齿形轮轴和托架。其中齿形轮与齿形轮轴连接，齿形轮轴通过轴承与齿形轮支架连接，托架设置在齿形轮支架两侧的下方。所述齿形轮为两个或两个以上齿形轮，齿形轮保持同轴且齿、槽错位安装型式，在齿形轮轴上固接驱动轮。托架采用小角度的斜面型式。本发明的托架和齿形轮支架固定在船体上，通过动力源驱动齿形轮轴转动从而带动齿形轮旋转实现破冰。其优越性在于充分利用冰抗弯强度弱的特性，在破冰船行进时在冰层下面的托架和在冰层上面的旋转着的齿形轮实现对冰层的破坏，同时，齿形轮在旋转过程中对破冰船起到向前推进作用，两个或多个齿形轮的组合可提高破冰船行进的连续性。该机构可有效减小对破冰船的推进器及相关设施的要求，特别是在浅水区域，由于受水深限制破冰船的吃水和推进能力受限的情况下具有更大的优越性。

前述《连续破冰机构》虽然具有上述优势，但是在遇到厚冰层和强冰层时，完全依靠齿形轮单一方向切削力难免出现卡堵情况，影响破冰进度和效率。

发明内容

本发明的目的是针对海洋或湖泊破冰的需求，提供一种双向切削、安全高效的连续破冰机构。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：

一种带有可旋转切削齿的连续破冰机构，包括周边设置多个齿的转轮、转轮支架和转轮轴，其中在转轮的齿上设置有旋转切削头。

上述方案进一步包括：

所述旋转切削头通过底座旋转固定在转轮的齿外端部，旋转切削头与电机联动；所述的转轮轴上还设有轴承旋转接头，电机通过导线与轴承旋转接头构成电源旋转连接。

所述导线与轴承旋转接头通过旋转电极刷构成电源旋转连接。

所述的旋转切削头包括外端部的旋转齿、旋转体和旋转轴，其中，旋转轴与电机联动，旋转体与底座旋转配合，旋转齿均布在旋转体的外端部。

在旋转切削头的旋转体外设置保护套。

所述转轮轴上设有电动驱动机构。

所述转轮的齿外端部与齿中心线呈70-90°角。

所述转轮上设置2-15个齿，且齿均布在转轮外周边。

本发明的带有可旋转切削齿的连续破冰机构，通过转轮支架固定在船体上，通过动力源驱动转轮轴转动从而带动转轮转动。轴承旋转接头接出导线给转轮端部的电机供电，带动旋转切削头转动，可实现破冰效果。旋转切削头外壁设有环状凹槽，旋转切削头除了工作部分裸露外，其它部分被带有内环凹槽的底座包裹，构成旋转切削头沿着底座轴向旋转。由于冰层的抗弯强度弱，旋转的转轮以及旋转的切削头，都可以对冰层产生破坏力，从而实现船体破冰前行。