[发明专利]一种具有全自动除雪除冰系统的科考船

说明书

本发明公开了一种具有全自动除雪除冰系统的科考船，包括具有甲板的船体，还包括一除雪除冰系统，所述除雪除冰系统包括一设于甲板下方的除雪除冰装置及用于将除雪除冰装置置于甲板表面的升降装置，所述除雪除冰装置包括一具有行走轮的支架，沿行走轮前进的方向在支架上自前向后依次设置有旋冰机构，升降调节机构，碎冰扫吹机构，融冰机构，以及擦拭机构，以及控制器，在旋冰机构前方的支架上设置有一用于检测地面冰层厚度的检测元件，除冰完成后，控制器分别发送停止信号至上述机构。该装置自动化程度高，无需人工操作，通过检测元件采集信号与控制器的信号配合，实现了除冰的自动化除雪除冰工作。

技术领域

本发明涉及船舶设备技术领域，尤其涉及一种具有全自动除雪除冰系统的科考船。

背景技术

一直以来，船舶甲板平台区域防冻和除冰是亟待解决的技术难题。极地航行船舶遭受海水溅淋是船体和甲板形成覆冰的主要原因，同时大气中的过冷液滴遇到装备后也在结构表面大量覆冰，即大气结冰。海水溅淋冰(sea spray ice)是过冷的海水溅射到装备上后迅速形成的结冰。积雪会增加船舶的重量，覆盖在各种设备上，引起打滑。积雪压实成冰或融化后再凝结成雨凇冰(glaze ice)。雨凇冰是冻雨与装备接触后形成的透明、致密的冰层。相较于雾凇，雨凇冰的冰层密度大，难以清除。雾凇(rime)是携带过冷液滴的雾与装备表面接触后形成的疏松、不透明的白色粒状结构沉积物，覆盖在设备上后清除难度相对较小。此外，还有霜(frost)、雹(fleet)等结冰量较小的结冰方式。积雪与集冰能够影响甲板作业的同时，还会使船丧失稳性。

现有的甲板平台区域除冰方法主要包括三大类：一是热力融冰法，其除冰的主要原理是焦耳热原理，包括过电流密度法、电磁波法、电加热、红外线、微波法和激光法等；二是机械破冰法，是基于机械装置的除冰方法，结冰后借助外力除冰，包括电脉冲除冰法、电斥分离法、强力振动法和电磁应力线法等，这些除冰方法需要一定能源或资源。三是化学涂层法，主要包括超疏水涂层、牺牲性涂层、水润滑涂层以及低交联度界面滑移涂层等被动除冰方法。对国内外现有防冰/除冰方法与技术进行了归纳和分析，包括电加热、红外线、超声导波除冰等主动除冰方法以及超疏水涂层、牺牲性涂层、水润滑涂层以及低交联度界面滑移涂层等被动除冰方法。通过对各种防除技术的分析，认为红外线、电热、高速热流等主动除冰方法方便快捷，但能耗较大且存在二次结冰的危险；超声导波除冰具有能耗低、除冰快和冷除冰的优势，但是由于导波的传播机制限制只适用于板管结构以及较薄的冰层除冰；化学药剂法和牺牲性涂层费用高、次数有限，且对极地环境有很大影响；超疏水涂层在一定条件具有较小的冰粘附强度，但在高湿、低温或水滴冲击下其疏水防冰性能下降严重，需要进一步提高稳定性。

CN 204000731 U公开了一种航母飞行甲板除冰装置，该装置包括电动车载体、安装在电动车载体上的车载微控制器和碎冰收集机构、压力传感器、用于传输压力信号的压力信号传输器、破冰机构和碎冰清扫机构；破冰机构安装在电动车载体的车头装载机前，碎冰清扫机构安装在车头装载机中下部；破冰机构包括偏心轮滚筒、滚筒控制器与凸出安装于偏心轮滚筒表面的破冰菱角；压力传感器安装于偏心轮滚筒的偏心轴上。

CN 108146594 A公开了一种可除冰船舶甲板，包括甲板体、除冰盘、冰水收集器、升降装置、水箱、出水管路、回水管路、喷头、水泵和加热板，除冰盘和冰水收集器通过一连接柱相连接，升降装置设置在冰水收集器底部，冰水收集器呈锥形，在除冰盘完全降下时，除冰盘表面与甲板体表面齐平，在除冰盘完全升起时，冰水收集器边缘抵在甲板体下表面，连接柱上设有周向喷水的喷头，喷头通过水泵与出水管路相连接，出水管路与水箱相连接，出水管路弯曲设置在加热板下表面，加热板紧贴在甲板体下表面，冰水收集器与回水管路相连接，回水管路弯曲设置在加热板下表面并与水箱相连接。