一种压力式气垫破冰船的制作方法
【专利摘要】本发明提供的是一种压力式气垫破冰船。包括由船体、设置在船体四周的柔性围裙、设置在船体上的驾驶室和工作室、设置在船体内的垫升设备构成的气垫船，所述船体呈矩形，在船体上面通过旋转支架安装有三套结构相同的空气桨推进器，三套空气桨推进器分别位于矩形船体的三个角处。从柔性围裙里喷出来的高压气体作用在水和冰上，由于反冲作用使柔性围裙托起船体，相当于船体重力作用在水和冰上，使冰破碎。高压气体在冰和水之间形成的空气腔，使冰层失去水的弹性支撑，使冰层更容易断裂。即可独立工作，又可以作为一种气垫破冰平台依靠其他船体通过安装在船体后方的顶推装置推动其运动。
【专利说明】
_种压力式气垫破冰船
技术领域
[0001 ]本发明涉及的是一种破冰船。具体地说是一种气垫破冰船。
【背景技术】
[0002]破冰船一般常用两种破冰方法，当冰层不超过1.5米厚时，多采用“连续式”破冰法。主要靠螺旋桨的强大功率和船头把冰层劈开撞碎，每小时能在冰海航行9.2千米。如果冰层较厚，则采用“冲撞式”破冰法。冲撞破冰船船头部位吃水浅，会轻而易举地冲到冰面上去，船体就会把下面厚厚的冰层压为碎块。然后破冰船倒退一段距离，再开足马力冲上前面的冰层，把船下的冰层压碎。如此反复，就开出了新的航道。用燃料油为动力的破冰船，多采用柴油机带动发动机发电，电动机驱动螺旋桨(组合机组驱动)，驱动功率可达上百万瓦，可以满足较长时间破冰航行的需要。
[0003]目前，在新型的破冰船设计中，以申请号为CN201510651281.1的专利文件中公开的一种利用共振原理的新型破冰船为例，相对于本发明的压力式气垫破冰船，其机构的设计比较复杂，功能实现的可行性差以及控制较为复杂。尚未见到压力式气垫破冰船的公开报道。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种结构简单、破冰效果好的压力式气垫破冰船。
[0005]本发明的目的是这样实现的:
[0006]包括由船体、设置在船体四周的柔性围裙、设置在船体上的驾驶室和工作室、设置在船体内的垫升设备构成的气垫船，所述船体呈矩形，在船体上面通过旋转支架安装有三套结构相同的空气桨推进器，三套空气桨推进器分别位于矩形船体的三个角处。
[0007]本发明还可以包括:
[0008]1、在船体的一侧设置顶推装置。
[0009]2、所述旋转支架包括固定在船体上方的支座、安装在支座上的旋转支座、安装在旋转支座上的支柱。
[0010]本发明是针对破冰船破冰原理研发的一种新型压力式气垫破冰船，该新型破冰船结合了气垫船的运行原理，其机械结构简单，在传统气垫船的基础上进行一定的创新比较易于加工和制造。本发明可以独立工作，单独工作时利用空气桨为动力，推动整个装置运动，通过空气桨的相互配合，可以实现转弯的功能。本发明的破冰船也可以作为一种新型气垫破冰平台，由于其后设置顶推装置，可以由其他船舶推动工作，从而达到破冰、开辟航道的目的。
[0011]本发明为压力式气垫破冰船，其结构组成主要包括空气桨、导管、支架、支座、船体、柔性围裙、顶推装置、驾驶室、工作室、旋转支座等。柔性围裙安装在船体底部的四周，驾驶室安装在船体上面的左前方，工作室也安装在船体的上面。三套空气桨分别通过支柱安装在相应的旋转支座上，旋转支座安装在支座上，支座固定在船体的上方。导管与空气桨的转轴同心固定在上述的支架上，导管与空气桨构成空气桨推进器。顶推装置安装在船体的后方。本发明在工作时通过垫升设备向柔性围裙里快速注入大量高压气体，从柔性围裙里喷出来的高压气体作用在水和冰上，由于反冲作用可以使柔性围裙托起船体，相当于船体的重力作用在水和冰上，从而可以使冰破碎，达到破冰的目的。此外由于气垫破冰船破冰时的航速很慢，所以高压气体能够有时间在冰和水之间充分地形成空气腔，使冰层失去水的弹性支撑，从而使冰层更容易断裂。该发明可以独立工作，此时利用空气桨为动力，推动整个装置运动，通过旋转支座可以使空气桨转动，从而改变推力方向，空气桨的相互配合能够实现船体转弯的功能。另一方面，该破冰船还可以作为一种新型气垫破冰平台，由于其后设置顶推装置，可以由其他船舶推动工作，从而达到破冰、开辟航道的目的。为了更容易开辟较宽的航道，船体在破冰时沿着船宽方向运动；同时能够满足正常航行时较小的阻力，在正常航行时沿着船长方向运动。
[0012]本发明的突出优点在于:
[0013]本发明针对气垫船航行的快速性以及目前破冰船工作时航行缓慢的特征，研发出一种新型的压力式气垫破冰船，该新型破冰船机械结构设计简单，在传统气垫船的基础上进行一定的创新比较易于加工和制造，即在技术上没有障碍可以采用传统的加工和制造方法。
[0014]另外，该新型破冰船空气桨可以随旋转支座旋转能够改变推力方向，通过空气桨的配合能够适应破冰工作和正常航行时的特点分别沿船宽和船长方向运动。另外，该新型破冰船还可以作为一种新型气垫破冰平台，由于其后设置顶推装置，可以由其他船舶推动工作，从而达到破冰、开辟航道的目的。
【附图说明】
[0015]图1是本发明的结构示意图。
[0016]图2是图1的仰视图。
[0017]图3是本发明的工作原理示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图举例对本发明进行详细说明。
[0019]结合图1和图2，柔性围裙10固定安装在船体I底部四周的位置，驾驶室2安装在船体I的上面左前方的位置，工作室13安装在船体上面，第一空气桨11和第二空气桨12分别通过第一支架8和第二支架9安装在第一旋转支座23和第二旋转支座24上，第一旋转支座23和第二旋转支座24分别安装在第一支座6和第二支座7上，第一支座6和第二支座7分别固定安装在船体I后方的左右两侧，第一导管3和第二导管4分别与第一空气桨11和第二空气桨12的转轴同心安装在第一支架8和第二支架9上，第三空气桨19通过第三支架20安装在第三旋转支座21上，第三导管18与点空气桨19的转轴同心安装在第三旋转支座21上，第三旋转支座21安装在第三支座22上，第三支座22固定在船体I上，顶推装置5安装在船体I的后方。
[0020]结合图3，由柔性围裙1喷出的气体17作用在水15和冰14以及冰16上，部分气体17进入冰16和水15之间，使冰16和水15之间产生空隙。
[0021]在工作时，由安装在船体I内部的气栗向柔性围裙10内快速注入大量气体，高速气体作用在水和冰上，由于反冲作用可以使柔性围裙10托起船体I，相当于船体I的重力作用在水和冰上，从而可以依靠船体I的重力压破冰面，达到破冰的目的。另外，部分气体17进入冰16和水15之间，使冰16和水15之间产生空隙，从而使冰16更容易断裂。
[0022]发明的运动可以由安装在船体I上的第一空气桨11、第二空气桨12和第三空气桨19的相互配合来实现，分别由第三旋转支座21、第一旋转支座23和第二旋转支座24带动第三空气桨19、第一空气桨11和第二空气桨12旋转，改变推力方向可以实现该装置的转弯操作；另一方面，该发明还可以作为一种气垫破冰平台，此时第一空气桨11、第二空气桨12和第三空气桨19不工作，而是依靠其他船体通过安装在船体I后方的顶推装置5推动其运动，从而可以继续破冰。为了更容易开辟较宽的航道，船体I在破冰时由第一空气桨11和第二空气桨12推动沿着船宽方向运动；同时能够满足正常航行时较小的阻力，在正常航行时由第三空气桨19和第一空气桨11推动沿着船长方向运动。
【主权项】
1.一种压力式气垫破冰船，包括由船体、设置在船体四周的柔性围裙、设置在船体上的驾驶室和工作室、设置在船体内的垫升设备构成的气垫船，其特征是:所述船体呈矩形，在船体上面通过旋转支架安装有三套结构相同的空气桨推进器，三套空气桨推进器分别位于矩形船体的三个角处。2.根据权利要求1所述的压力式气垫破冰船，其特征是:在船体的一侧设置顶推装置。3.根据权利要求1或2所述的压力式气垫破冰船，其特征是:所述旋转支架包括固定在船体上方的支座、安装在支座上的旋转支座、安装在旋转支座上的支柱。
【文档编号】B63B35/08GK106005284SQ201610487788
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月28日
【发明人】白晓龙, 薛彦卓, 王庆, 狄少丞, 倪宝玉, 韩端锋, 刘仁伟, 高良田, 李凤来, 贾辉
【申请人】哈尔滨工程大学