船舶破冰装置及包含该种破冰装置的船舶
阅读说明：本技术 船舶破冰装置及包含该种破冰装置的船舶 (Ship ice breaking device and ship comprising same ) 是由 王宏波 王红冉 付昭斌 李荣辉 曾媛 孙珽 于 2020-12-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开了船舶破冰装置及包含该种破冰装置的船舶,包括船舶本体和两个破冰机构,所述船舶本体前端两侧均开有安装槽,用于船舶本体在冰面破冰的两个所述破冰机构分别安装于两个安装槽内,本发明通过破冰机构内的破冰件与撞击组件相互配合,从而实现对冰面的先预切割破损,降低冰层的厚度,再通过重物自由落体撞击冰面,实现对冰面砸破,与现有的利用船体破冰及传统的砸冰方式相比,其破冰效率更好,更加方便在对冰层较厚的区域进行破冰处理。(The invention discloses a ship ice breaking device and a ship comprising the same, wherein the ship ice breaking device comprises a ship body and two ice breaking mechanisms, wherein mounting grooves are formed in two sides of the front end of the ship body, and the two ice breaking mechanisms for breaking ice on an ice surface of the ship body are respectively mounted in the two mounting grooves.)
技术领域
本发明涉及破冰船技术领域，具体为船舶破冰装置及包含该种破冰装置的船舶。
背景技术
随着科技的发展，人们已从陆上向海洋扩展，船舶制造业也越来越发达，承担着大陆之间的运输，但船舶的制造尤为艰难，尤其是破冰船，要承担破冰工作，目前均采用通过内部压载舱水位调节，使得船头上翘下翘来压碎冰面，这样虽然能破冰，但会造成船上的设备左摇右晃，尤其是科学仪器很容易损坏，对科考工作是一个很大的挑战；并且现有的破冰船属于专用船舶设备，只是承担破冰的任务，功能较为单一，而普通船舶一般没有破冰装置，在遭遇冰冻时只能依靠破冰船破冰或被动等待冰冻融化，严重影响船舶的航行。
目前进行破冰的方法都是利用重物砸冰，但是由于冰层较厚，仅仅通过砸冰的方式，很难将冰层进行破除，砸冰效率低下，为此，我们提出船舶破冰装置及包含该种破冰装置的船舶。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够优化破冰步骤提高破冰效率的船舶破冰装置及包含该种破冰装置的船舶，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：船舶破冰装置及包含该种破冰装置的船舶，包括船舶本体和两个破冰机构，所述船舶本体前端两侧均开有安装槽，用于船舶本体在冰面破冰的两个所述破冰机构分别安装于两个安装槽内。
优选的，所述破冰机构包括转动辊，所述转动辊一端通过轴承与安装槽内壁转动连接，且外端固定有破冰件，所述船舶本体内安装有用于转动辊转动的驱动设备，且转动辊外侧固定有安装在安装槽内侧的撞击组件，通过破冰机构实现对冰层的破损。
优选的，所述破冰件包括连接板，所述连接板一端固定在转动辊外侧，且另一端通过轴承转动插接有连接轴，所述转动辊和连接辊外侧分别固定有驱动齿轮和从动齿轮，且驱动齿轮和从动齿轮外侧啮合套接有第一齿形带，所述连接轴外端固定有破冰轮，所述连接板外侧滑动插接有弧形杆，且弧形杆尾端固定有限位块，另一端固定有与安装槽内壁固定的固定块，所述弧形杆外侧套有挤压弹簧，且挤压弹簧两端分别与连接板和固定块接触，通过破冰件内挤压弹簧，从而实现对冰面的始终接触，使得破冰效果更佳。
优选的，所述撞击组件包括支撑杆，所述支撑杆一端通过轴承与安装槽内壁转动连接，且支撑杆外侧套有缠绕件，所述支撑杆外端和转动辊外端均固定有联动齿轮，且联动齿轮外侧套有相互啮合的第二齿形带，所述安装槽内侧安装有撞击件，且撞击件与缠绕件连接，通过撞击组件实现对冰面进行循环砸击，从而实现破冰处理。
优选的，所述撞击件包括C型板，所述C型板外侧固定有移动块，且移动块内滑动插接有与安装槽内壁固定的移动杆，所述C型板内侧固定有轨道杆，且轨道杆外侧滑动套接有连接块，并通过连接块固定有重物，所述重物顶部固定有连接绳，且连接绳与缠绕件外侧固定，所述C型板上开有卡接口，且安装槽内固定有与卡接口相适配的卡接件，通过撞击件实现对重物的控制，从而实现对冰面的砸击。
优选的，所述缠绕件包括锥形套、缠绕筒和限位板，所述锥形套和缠绕筒均滑动套接在支撑杆外侧，且限位板固定在支撑杆外端，所述支撑杆外侧套有复位弹簧，且复位弹簧两端分别与缠绕筒和限位板接触，所述缠绕筒外侧与连接绳固定，且缠绕筒内开有调节腔，所述调节腔一侧开有多个限位槽，且支撑杆外侧固定有多个与限位槽相卡接的限位条，所述C型板顶部固定有与锥形套外侧相适配的梯形块，通过缠绕件实现对重物的缓慢提升再自由落体砸下。
优选的，所述卡接件包括伸缩杆和梯形板，所述伸缩杆一端与安装槽内壁固定，且另一端与梯形板滑动连接，所述伸缩杆外侧套有卡接弹簧，且卡接弹簧两端分别与卡接口卡接，所述卡接口外端及连接块底部均开有与梯形板斜面端相适配的倒角，通过卡接件与卡接口卡接，从而能够实现对C型板的限位。
优选的，所述C型板底部固定有锥形钉，锥形钉起到破冰效果。
优选的，一种船舶，设置有权利要求1-权利要求8任一权要的破冰装置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过破冰机构内的破冰件与撞击组件相互配合，从而实现对冰面的先预切割破损，降低冰层的厚度，再通过重物自由落体撞击冰面，实现对冰面砸破，与现有的利用船体破冰及传统的砸冰方式相比，其破冰效率更好，更加方便在对冰层较厚的区域进行破冰处理。
附图说明
图1为本发明整体外形结构示意图；
图2为本发明破冰机构结构示意图；
图3为本发明破冰件结构示意图；
图4为本发明撞击组件结构示意图；
图5为本发明撞击组件主视结构示意图；
图6为本发明缠绕件局部剖视结构示意图；
图7为图5中A处放大图；
图8为图6中B处放大图。
图中：1-船舶本体；2-安装槽；3-破冰机构；4-转动辊；5-破冰件；6- 撞击组件；7-连接板；8-连接轴；9-锥形钉；10-驱动齿轮；11-从动齿轮；12- 第一齿形带；13-破冰轮；14-弧形杆；15-限位块；16-固定块；17-挤压弹簧；18-支撑杆；19-缠绕件；20-联动齿轮；21-第二齿形带；22-撞击件；23-C型板；24-移动块；25-移动杆；26-轨道杆；27-连接块；28-重物；29- 连接绳；30-卡接口；31-卡接件；32-锥形套；33-缠绕筒；34-限位板；35- 复位弹簧；36-调节腔；37-限位槽；38-限位条；39-梯形块；40-伸缩杆；41- 梯形板；42-卡接弹簧。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-7，图示中的船舶破冰装置及包含该种破冰装置的船舶，包括船舶本体1和两个破冰机构3，所述船舶本体1前端两侧均开有安装槽2，用于船舶本体1在冰面破冰的两个所述破冰机构3分别安装于两个安装槽2内。
其中，破冰机构3包括转动辊4，所述转动辊4一端通过轴承与安装槽2 内壁转动连接，且外端固定有破冰件5，所述船舶本体1内安装有用于转动辊4转动的驱动设备，驱动设备安装与船舶本体1内，可采用现有的驱动电机等设备带动转动辊4转动，且转动辊4外侧固定有安装在安装槽2内侧的撞击组件6；
其中，破冰件5包括连接板7，所述连接板7一端固定在转动辊4外侧，且另一端通过轴承转动插接有连接轴8，所述转动辊4和连接轴8外侧分别固定有驱动齿轮10和从动齿轮11，且驱动齿轮10和从动齿轮11外侧啮合套接有第一齿形带12，所述连接轴8外端固定有破冰轮13，所述连接板7外侧滑动插接有弧形杆14，弧形杆14的圆心与转动辊4轴心一致，且弧形杆14尾端固定有限位块15，另一端固定有与安装槽2内壁固定的固定块16，所述弧形杆14外侧套有挤压弹簧17，且挤压弹簧17两端分别与连接板7和固定块16 接触，挤压弹簧17能够使得破冰轮13能够始终与冰面摩擦，使得对凹凸不平冰面的切割效率更高。
对冰面进行预先切割的原理：首先通过船舶本体1内的驱动设备提供动力，从而带动转动辊4转动，通过驱动齿轮10、从动齿轮11和第一齿形带12 的相互配合，从而实现对破冰轮13进行转动对冰面进行打磨切割，从而有效的对冰层进行切割破损，降低冰层的厚度，同时利用挤压弹簧17的挤压，使得破冰轮13能够在凹凸不平的冰面上进行打磨。
另外，撞击组件6包括支撑杆18，所述支撑杆18一端通过轴承与安装槽 2内壁转动连接，且支撑杆18外侧套有缠绕件19，所述支撑杆18外端和转动辊4外端均固定有联动齿轮20，且联动齿轮20外侧套有相互啮合的第二齿形带21，所述安装槽2内侧安装有撞击件22，且撞击件22与缠绕件19连接，通过第二齿形带21与两个联动齿轮20相互配合，从而实现带动支撑杆18的联动转动；
其中，撞击件22包括C型板23，所述C型板23外侧固定有移动块24，且移动块24内滑动插接有与安装槽2内壁固定的移动杆25，所述C型板23 内侧固定有轨道杆26，且轨道杆26外侧滑动套接有连接块27，并通过连接块27固定有重物28，所述重物28顶部固定有连接绳29，且连接绳29与缠绕件19外侧固定，所述C型板23上开有卡接口30，且安装槽2内固定有与卡接口30相适配的卡接件31，利用重物28做自由落体运动，从而实现对冰面进行砸击，实现破冰；
同时，缠绕件19包括锥形套32、缠绕筒33和限位板34，所述锥形套32 和缠绕筒33均滑动套接在支撑杆18外侧，且限位板34固定在支撑杆18外端，所述支撑杆18外侧套有复位弹簧35，且复位弹簧35两端分别与缠绕筒33 和限位板34接触，所述缠绕筒33外侧与连接绳29固定，且缠绕筒33内开有调节腔36，所述调节腔36一侧开有多个限位槽37，且支撑杆18外侧固定有多个与限位槽37相卡接的限位条38，通过限位条38与限位槽37卡接，实现支撑杆18带动缠绕筒33的转动，反之，缠绕筒33则可以在支撑杆18上转动，所述C型板23顶部固定有与锥形套32外侧相适配的梯形块39；
另外，卡接件31包括伸缩杆40和梯形板41，所述伸缩杆40一端与安装槽2内壁固定，且另一端与梯形板41滑动连接，所述伸缩杆40外侧套有卡接弹簧42，且卡接弹簧42两端分别与卡接口30卡接，所述卡接口30外端及连接块27底部均开有与梯形板41斜面端相适配的倒角。
对打磨破损的冰面进行循环砸击的原理：在转动辊4转动的同时，通过两个联动齿轮20及第二齿形带21相互配合，从而实现对支撑杆18进行联动转动，带动缠绕筒33转动，缠绕筒33会将连接绳29缠绕在外侧，并实现将重物28缓慢提升，在重物28与C型板23顶部接触后，会带动C型板23向上移动，使得C型板23上的梯形块39与锥形套32接触挤压，并通过卡接件 31内的梯形板41与卡接口30卡接，使得C型板23保持高度，使得锥形套32 向支撑杆18外侧移动，使得缠绕筒33内的限位槽37与限位条38脱离，在重物28本身重力的作用下，开始向下做自由落体运动，会与C型板23底部接触，并通过连接块27与梯形板41斜面端接触，使得梯形板41脱离卡接口 30，带动C型板23向下砸向冰面，实现对被破冰轮13打磨破损后的冰面进行破冰处理，提高破冰效率，砸完后，在复位弹簧35的作用下，推动缠绕筒 33复位，使得限位槽37再与限位条38卡接，并在循环对重物28的缓慢提升，从而实现循环砸冰。
另外，为了提高破冰效果，在C型板23底部固定有锥形钉9。
另外，一种船舶，设置有权利要求1-权利要求8任一权要的破冰装置。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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