[实用新型]一种用于破冰船的高压水射流破冰装置

说明书

本实用新型涉及破冰技术领域，具体涉及一种用于破冰船的高压水射流破冰装置，包括船体和控制器，船体前端连接有基座，基座内设有高压水泵，基座连接有机械臂，机械臂的自由端连接有桁架，桁架连接有电机和第一喷射切割头，电机的输出端连接有丝杆，丝杆的自由端与桁架转动连接，丝杆螺纹连接有滑块，滑块的一侧与桁架表面抵接，桁架设有两个距离传感器，距离传感器均设于靠近滑块的一侧，距离传感器均通过导线与电机连通，滑块表面连接有第二喷射切割头，第一喷射切割头与第二喷射切割头均连通有高压管路，高压管道的自由端均与高压水泵连通；采用本实用技术方案，能够提高破冰时的工作效率，降低振动和噪声，适用于破冰工作使用。

技术领域

本实用新型涉及破冰技术领域，具体涉及一种用于破冰船的高压水射流破冰装置。

背景技术

破冰船是用于破碎水面冰层，开辟航道，保障舰船进出冰封港口或引导舰船在冰区航行的重要交通工具。现有破冰船的破冰方式一般是船艏与冰层撞击，这种破冰方式需要强大的推进力和坚硬的船艏，船艏与冰层撞击会产生巨大的振动和噪声，这也很可能使得船体破裂而进水，航行风险较大；少部分破冰船是在船艏安装一个铰碎装置，利用铰碎装置破坏冰层来开辟航道，这也需要强大的推进力，铰碎装置与冰层直接接触也会使得船体产生大的振动。因此，有必要提供一种结构简单、破冰性能高且不与冰层直接接触的破冰装置。

实用新型内容

为了解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种用于破冰船的高压水射流破冰装置，解决了传统破冰方式会使船体产生较大振动的问题。

为达上述目的，本实用新型提供基础方案是：一种用于破冰船的高压水射流破冰装置，包括船体和控制器，所述控制器设于所述船体的控制室内，所述船体前端连接有基座，所述基座内设有高压水泵，所述基座连接有机械臂，所述机械臂的自由端连接有桁架，所述桁架连接有电机和两个第一喷射切割头，两个所述第一喷射切割头关于所述桁架对称设置，所述电机设于所述桁架的内侧，所述电机的输出端连接有丝杆，所述丝杆的自由端与所述桁架转动连接，所述丝杆螺纹连接有滑块，所述滑块的一侧与所述桁架表面抵接，所述滑块与所述丝杆共同组成滚珠丝杆副结构，所述桁架对称设有两个距离传感器，两个所述距离传感器均设于靠近所述滑块的一侧，所述距离传感器均通过导线与所述电机连通，所述滑块表面连接有第二喷射切割头，所述第一喷射切割头与所述第二喷射切割头均连通有高压管路，所述高压管路的自由端均与所述高压水泵连通，所述机械臂、所述高压水泵和所述电机均与所述控制器通过导线连接。

方案的原理及效果：船体前进破冰时，机械臂转动并将各个喷射切割头朝向冰层，高压水泵将船体内的冷却水加压之后通过高压管路输送至第一喷射切割头和第二喷射切割头，两个第一喷射切割头与第二喷射切割头分别对冰层进行高压水切割，第二喷射切割头与滑块连接，滑块与丝杆螺纹连接，且桁架靠近滑块的一侧均连接有距离传感器，电机转动带动丝杆转动，第二喷射切割头在丝杆上做左右往返运动；并且第二喷射切割头做左右往返运动的同时，船体做直线运动，第二喷喷射头在两个第一喷射切割头之间做“Z”字型往返运动，将两个第一喷射切割头切碎的冰层切成小块并脱落，实现破冰；可以通过控制器，调节与机械臂自由端连接的桁架位置，提高各个喷射切割头的角度，提高破冰效率。

进一步，所述桁架外表面连接有超声波发射器，所述超声波发射器与所述控制器通过导线连接。

采用上述方案，可以通过超声波发射器探测冰层厚度、各个喷射切割头与冰面之间的距离，并将数据传递给控制器。

进一步，所述机械臂设有多个转动关节，所述机械臂的自由端与所述桁架转动连接。

采用上述方案，能够实现多角度调节桁架的位置，从而调节各个喷射切割头的位置，提高破冰效率。

进一步，两个所述第一喷射切割头之间的距离大于所述船体的宽度，所述丝杆的长度大于两个所述第一喷射切割头之间的距离。

采用上述技术方案，保障船体行进路线的冰块都被切碎，并且可以使被切割的冰块脱离冰层主体，实现快速破冰。