[发明专利]一种适用于破冰船尾部破冰作业的可变船艉结构

说明书

本发明公开一种适用于破冰船尾部破冰作业的可变船艉结构，包括破冰锥盘、破冰铰刀和水流喷射系统；破冰锥盘通过液压缸一可拆卸连接在船体尾部，在破冰锥盘外侧面上设有数个破冰锥；破冰铰刀通过伸缩转动组件连接在加强板上的安装槽上，铰刀头从破冰锥盘上的导出孔伸出；水流喷射系统中的抽水泵安装船首舷侧并通过管路与增压泵连接，增压泵与高速射流水枪间通过高压供给水管连接，高速射流水枪设在船艉后端支撑机构上。本发明利用多个结构组合破冰，不仅可以保证极地船舶尾向航行时具备优良的连续破冰能力，还能同时实现辅助排冰以及航行减阻，提高破冰效率，适应不同航行需求。

技术领域

本发明属于极地船舶设计制造技术领域，具体涉及一种适用于破冰船尾部破冰作业的可变船艉结构。

背景技术

随着探索技术的不断进步，对南北极地区进行科学考察的频次日益提高。特别是在世界油气等非生物资源稀缺的背景下，极地油气资源钻采工作逐渐成为世界各国关注的焦点。破冰船作为开辟航道、救助船只的重要工具，其破冰能力和航行安全性一直是业界关注的重点。破冰船在航行过程中遭遇危险冰况时，如冰山或冰脊，通常需要对航向做出调整。然而，由于破冰船特殊的结构形式，在冰区具有较大的回转半径。因此，一般采用“强行艉向破冰”以规避危险冰况。

传统破冰船艉向破冰作业主要是利用船体自身的重量和艉部外板的倾斜角度将冰层压碎，如果冰层较厚，则采用“往复式”破冰法。此种破冰方式一般存在破冰效率低下，并且可能导致船体局部结构的破坏，严重影响破冰船在冰区的航行性能和安全性。

中国专利CN 110027680 A公开一种破冰船，其主要是利用船体舷侧的锥头式结构撞击冰层以破坏冰层的内部结构，增强冰层的可破坏性后再利用伸出船底的破冰装置加快破冰效率。中国专利CN 212290227 U公开一种破冰型大型航标船，其采用破冰型船体线型的船体，由全电力驱动系统驱动船体艉部的两个推进器，推进器采用全回转固定螺距舵桨，该全回转舵桨满足B2级冰区加强要求，使得该船体具备在一定冰层厚度情况下持续破冰的能力。现有技术中的破冰船主要是船首和舷侧具备破冰能力，或者对船身结构进行适应性改进以提高破冰航行能力，并未对船尾结构做出有效的结构改进，进行强行艉向破冰时的难度较高，且所设破冰装置也不能根据不同冰况进行破冰角度的实时调整；另外，现有的破冰装置主要是纯机械化的结构、通过机械结构与冰层之间的刚性碰撞来完成强制破冰过程的，整体破冰速度较慢，破冰效率有待进一步提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于破冰船尾部破冰作业的可变船艉结构，通过组合破冰结构实现连续性艉部破冰作业，并利用高压水射流来辅助破坏冰层的整体性，减少航行过程中的冰阻力，提高破冰效率。

本发明的技术方案为：一种适用于破冰船尾部破冰作业的可变船艉结构，包括破冰锥盘、破冰铰刀和水流喷射系统；

破冰锥盘通过液压缸一可拆卸连接在船体尾部，在破冰锥盘外侧面上设有数个破冰锥；

破冰铰刀通过伸缩转动组件连接在加强板上的安装槽上，破冰铰刀的铰刀头从破冰锥盘上的导出孔穿过并伸出至破冰锥盘外侧；

水流喷射系统包括抽水泵、增压泵、高压供给水管、高速射流水枪和船艉后端支撑机构，抽水泵安装在船首舷侧并通过管路与增压泵连接，增压泵与高速射流水枪间通过高压供给水管连接，在高压供给水管上设有加热装置，高速射流水枪设在船艉后端支撑机构上。

进一步地，在加强板上设有数个液压缸一，液压缸一分两横排设在加强板上，在液压缸一的伸缩杆上设有外螺纹，液压缸一的伸缩杆与破冰锥盘上对应位置设置的螺纹孔螺纹相接。