一种适用于冰区的船用破冰装置

技术特征：
1.一种适用于冰区的船用破冰装置，其特征在于，包括船体艏部(1)、动力驱动组件(2)、锤击杆架(3)、锤头组件(4)和滑动推扭组件(5)其中，所述动力驱动组件(2)由电机(201)通过齿轮(204)驱动凸轮(207)旋转，所述凸轮(207)通过杆系(206)相连，并分布在船艏两侧，每侧凸轮由两个圆盘和一根凸轮杆(208)构成；所述动力驱动组件(2)安装于滑动板(202)上，该滑动板在双液压杆(210)的驱动下可在固定滑道(203)内前后滑动，实现动力驱动组件(2)的前后位移，以此来调节锤头组件(4)的抬起高度。2.根据权利要求1所述的一种适用于冰区的船用破冰装置，其特征在于，所述锤击杆架(3)通过旋转轴杆(301)连接到船体艏部，并在连接处设置有限位凸起，以防止锤头组件(4)击碎冰面后继续做圆周运动；所述锤击杆架(3)由旋转轴杆(301)、纵向杆件(303)、斜撑(304)和横梁(305)构成整体框架，弯杆(302)置于旋转轴杆(301)两侧，用于辅助推扭组件(5)为锤击杆架(3)提供旋转扭矩。3.根据权利要求1-2所述的一种适用于冰区的船用破冰装置，其特征在于，所述锤头组件(4)共有五个分别安装于横梁(305)的两端和中间位置，其中重块(401)采用高密度金属材料固定于横梁(305)上，以提供足够的重力势能；所述重块(401)的下半部分安装有锥头(404)，其通过限位杆(405)与重块(401)铰接；所述锥头(404)顶部设有避震器(403)，用于锥头(404)锤击完冰面后抬起时仍能恢复初始位置。4.根据权利要求1-3所述的一种适用于冰区的船用破冰装置，其特征在于，所述滑动推扭组件(5)由凸轮(207)驱动液压杆(501)带动圆柱形滑块(505)进行前后的往复运动；所述圆柱形滑块(505)置于套筒(502)中，顶部连接有圆杆，圆杆端部铰接有半圆柱桶型构件(507)，用于向弯杆(302)传递推力。5.根据权利要求4所述的一种适用于冰区的船用破冰装置，其特征在于，所述动力驱动组件(2)安装于船体内部，包括电机、传动齿轮、传动杆等组成，同时，该组件固定于滑动板上，并通过两根液压伸缩杆(210)实现动力驱动组件的前后位移，以此来调节锤头组件(4)的抬起高度，船体(1)是艏部两侧预留有杆件位移的孔洞，固定滑道(203)固定在船体内部甲板上，双液压杆(210)顶部固定滑动板(202)，底部固定在锤击杆架(3)的旋转铰支座上。6.根据权利要求5所述的一种适用于冰区的船用破冰装置，其特征在于，所述锤击杆架(3)为四边形框架，内设有两根斜撑(304)，斜撑所成角度满足锤击杆架(3)的抬起要求，锤击杆架前端设有锤头组件(4)，后端突出杆件用于凸轮杆(208)压动锤击杆架旋转；所述旋转轴杆(301)两端延伸出两个弯杆(302)，用于滑动推扭组件(5)对锤击杆架进行作用；所述旋转轴杆(301)在旋转支座处设有限位凸起，以限制锤击杆架(3)的旋转角度。7.根据权利要求6所述的一种适用于冰区的船用破冰装置，其特征在于，所述锤头组件(4)共有5个置于锤击杆架(3)前端横梁(305)的两端和中间位置；所述锥头(404)嵌于重块(401)的下部，锥头顶部设有避震器(403)，使得锥头绕限位杆(405)转动后仍能恢复原来的位置。8.根据权利要求7所述的一种适用于冰区的船用破冰装置，其特征在于，所述滑动推扭组件(5)设置于凸轮(207)与旋转轴杆(301)之间，由凸轮通过铰接的液压杆带动滑块(505)在套筒(502)中做前后的往复运动，从而给予锤击杆架(3)一个向前的推力，赋予其一个初速度，使得锤头组件可以更有力道的锤击冰面。

技术总结
本发明公开了一种适用于冰区的船用破冰装置，该装置安装于船体艏部，具体可分为动力驱动组件2、锤击杆架3、锤头组件4和滑动推扭组件5。动力驱动组件是通过电机驱动凸轮旋转，从而对锤击杆架施加向下的压力，根据杠杆原理使得锤头抬高。当凸轮转过锤击杆架的加压区，滑动推扭组件将通过液压杆和滑块给予锤击杆架一个扭矩作用，使得锤头在重力和扭矩作用下快速的锤击冰面，实现破冰的目的。该装置还可以根据不同冰层厚度，调节锤头抬起高度，从而控制锤击势能的大小，以适应不同工况下的破冰需求。求。求。


技术研发人员：张宇 李冬琴 刘家昊 洪士欢
受保护的技术使用者：江苏科技大学
技术研发日：2022.09.16
技术公布日：2022/11/11