破冰气垫船.pdf
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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010318478.4 (22)申请日 2020.04.21 (71)申请人 浙江海舟船舶制造有限公司 地址 310000 浙江省杭州市西湖区双浦镇 东江嘴村97号106室 (72)发明人 赵锡祥赵建勇李文斌林水 (74)专利代理机构 厦门福贝知识产权代理事务 所(普通合伙) 35235 代理人 陈远洋 (51)Int.Cl. B60V 1/00(2006.01) B60V 1/16(2006.01) B63B 35/08(2006.01) (54)发明名称 一种破冰气垫船。
2、 (57)摘要 一种破冰气垫船, 其船体甲板上分设机舱和 控制舱, 船舷下摆安装有囊式或指式相结合折角 指形式的围裙, 在机舱安装有主机, 船体中部安 装一垫升风机, 垫升风机连接风管, 船体前端中 部设置风口, 风管连接风口, 在船底气垫区对应 主机一侧安装有主动轮, 电机中轴连接主动轮转 轴, 在气垫前端安装有一导向轮, 船底设有4-12 个着陆垫, 船底、 甲板、 船舷、 船体主体结构加强 厚度为普通气垫船1.5-3倍, 垫升风机叶片为勺 形。 本发明结构简单, 破冰效率高而快, 很适合用 于冰上和北极。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 111332272 A 2020.06。
3、.26 CN 111332272 A 1.一种破冰气垫船, 其船体甲板上分设机舱和控制舱, 其特征是, 船舷下摆安装有囊式 或指式相结合折角指形式的围裙, 在机舱安装有主机, 船体中部安装一垫升风机, 垫升风机 连接风管, 船体前端中部设置风口, 风管连接风口, 在船底气垫区对应主机一侧安装有主动 轮, 电机中轴连接主动轮转轴, 在气垫前端安装有一导向轮, 船底设有4-12个着陆垫, 船底、 甲板、 船舷、 船体主体结构加强厚度为普通气垫船1.5-3倍, 垫升风机叶片为勺形。 2.根据权利要求1所述的一种破冰气垫船, 其特征是, 所述的主动轮和从动轮对应船底 设置开口, 开口宽度与主动轮和从动。
4、轮宽度一致, 开口长度与主动轮和从动轮半径一致, 主 动轮和从动轮外设隔水罩套接开口四边。 3.根据权利要求1或2所述的一种破冰气垫船, 其特征是, 所述的主动轮和导向轮为低 速明轮, 其转轴安装于船体甲板之下的升降座, 升降座连接气泵升降杆, 升降座行程为主动 轮和导向轮的半径。 4.根据权利要求1所述的一种破冰气垫船, 其特征是, 所述的围裙为耐低温抗割划材料 锦纶橡胶布, 围裙安装于船舷下摆, 其高度为大于主动轮或从动轮的半径, 且小于船舷高 度。 5.根据权利要求1所述的一种破冰气垫船, 其特征是, 所述的船体选择表面涂层、 窗户 加热和驱水镀膜、 现场喷涂提高抗寒性。 权利要求书 1。
5、/1 页 2 CN 111332272 A 2 一种破冰气垫船 【技术领域】 0001 本发明涉及一种气垫船, 具体涉及一种用于冰面航行或破冰的气垫船。 【背景技术】 0002 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、 锚地, 或引导舰 船在冰区航行的勤务船。 分为江河、 湖泊、 港湾或海洋破冰船。 船身短而宽, 长宽比值小, 底 部首尾上翘, 首柱尖削前倾, 总体强度高, 首尾和水线区用厚钢板和密骨架加强。 推进系统 多采用双轴和双轴以上多螺旋桨装置, 以柴油机为原动力的动力推进。 螺旋桨和舵有防护 和加强。 破冰时, 首部压挤冰层在行进中连续破冰或反复突进破冰。 00。
6、03 现有破冰船因为其破冰原理, 所需采用碰撞或者螺旋桨破碎冰面方式, 因此均为 大型船舶。 一般超过8000吨以上。 而小型船舶包括气垫船在破冰船破冰后形成航道后通行。 现有小型船舶尤其是气垫船并不具备破冰能力。 【发明内容】 0004 为了克服现有的技术的不足, 本发明提供一种破冰气垫船, 通过在气垫船底部气 垫区设置主动轮和导向轮, 利用风机控制气垫压力, 从而利用主动轮、 导向轮以及气垫船体 自重原理进行破冰。 0005 本发明所要解决的问题是: 如何满足小型船舶尤其是气垫船具备传统航行功能同 时具备破冰能力, 以便自身以及其他小型船舶通行冰道。 0006 本发明所采用的技术方案是: 。
7、一种破冰气垫船, 其船体甲板上分设机舱和控制舱, 船舷下摆安装有囊式或指式相结合折角指形式的围裙, 在机舱安装有主机, 船体中部安装 一垫升风机, 垫升风机连接风管, 船体前端中部设置风口, 风管连接风口, 在船底气垫区对 应主机一侧安装有主动轮, 电机中轴连接主动轮转轴, 在气垫前端安装有一导向轮, 船底设 有4-12个着陆垫, 船底、 甲板、 船舷、 船体主体结构加强厚度为普通气垫船1.5-3倍, 垫升风 机叶片为勺形。 0007 作为优选, 所述的主动轮和从动轮对应船底设置开口, 开口宽度与主动轮和从动 轮宽度一致, 开口长度与主动轮和从动轮半径一致, 主动轮和从动轮外设隔水罩套接开口 。
8、四边。 0008 作为优选, 所述的主动轮和导向轮为低速明轮, 其转轴安装于船体甲板之下的升 降座, 升降座连接气泵升降杆, 升降座行程为主动轮和导向轮的半径。 0009 作为优选, 所述的围裙为耐低温抗割划材料锦纶橡胶布, 围裙安装于船舷下摆, 其 高度为大于主动轮或从动轮的半径, 且小于船舷高度。 0010 作为优选, 所述的船体选择表面涂层、 窗户加热和驱水镀膜、 现场喷涂提高抗寒 性。 0011 本发明是一种全球创新的冰上低速破冰气垫船, 接受了气垫船和明轮船的优点, 而又取消了上述缺点, 用低速轮子代替了航空空气螺旋桨, 并和气垫技术相结合, 成为明轮 说明书 1/4 页 3 CN 。
9、111332272 A 3 气垫破冰船, 其基本原理如下. 0012 即在气垫平台的基础上, 取消推进空气螺旋桨, 在重心稍后加装主动轮, 此主动轮 可装在周边围裙内部, 即气垫中, 因此为低速驱动轮, 其水花对围裙影响不大, 但布置紧凑, 同时, 在气垫前端加装一个导向轮.将主机作为驱动飞升风机, 和带动主动轮的动力, 由于 在水上和冰上航行, 因此, 围裙高度不必太高, 使轮子直径减小, 便于布置设计, 而且为简单 而方便起见, 和破冰作业, 围裙可采用囊式和指式结合的折角指形式, 并取消纵向和横向稳 定围裙.这样其设计原理和工作步骤如下: 0013 如用作为破冰船, 则此气垫破冰船, 先。
10、在水上或冰上航行, 到达破冰位置时, 逐渐 将垫升风机降低转速, 气垫压力减小, 使船重由主动轮和导向轮承受, 以此作为破冰工具, 将冰层压碎, 而当船着陆垫触底时, 将造成大面积破冰; 再将飞升压力加大, 使船再度浮起, 在水、 冰上移动, 再进行下一步的破冰。 0014 主动轮为低速明轮, 和高速飞轮不同, 只提供推力, 不提供升力, 为简化设计, 安置 在气垫内, 而为适应各种不同的航态, 可将明轮设计成小范围可收缩上下移动式, 根据冰层 的厚度和明轮的吃水要求而决定收缩的行程。 0015 因此, 应根据冰层的厚度, 而决定艇的排水量, 和调节风机转速, 而垫升风机轮叶 叶片的设计应只提。
11、供推力而不提供升力, 因此叶片应设计成勺形, 和飞轮艇的叶片完全不 同以减小入水角和提高推进效率; 0016 围裙为耐低温抗割划围裙材料和结构形式, 拟采用锦纶橡胶布材料, 根据气垫船 航行可能遭遇的冰凌冲击, 通过增强锦纶织物, 研制专用的围裙材料, 提高抗割划能力; 围 裙结构拟采用囊式和指状相结合的结构形式, 结合两者的优点, 减少水花喷溅, 提高高速航 行安全性。 0017 主体结构局部加强措施, 拟在船底、 舷侧、 甲板、 等船体部位进行局部加强, 提高抗 冲击能力。 船体关键部位形状优化, 重点改进主动轮和导向轮的结构加强, 和船底的加强。 0018 船艇防冰冻措施, 选择表面涂层。
12、、 窗户加热和驱水镀膜、 现场喷涂等防冰冻技术, 解决现有船艇在流冰期航行时存在的技术问题。 0019 本发明的有益效果是: 本发明结构简单, 不用常规气垫船的航空空气螺旋桨, 燃气 轮机, 航空标准的液压系统和设备, 不用铝质材料, 而用钢材料, 因此造价和维护价很低; 可 破冰和运输两用; 有较好的两栖性; 在冰上运动时, 操纵性好, 抗侧漂能力和爬坡能力强; 易 于大型化, 故可设计建造大小不同的船, 破不同厚度的冰层; 因此为低速明轮气垫船, 而且 航行在厚冰上, 为减小船的面积, 气垫压力可大大增加, 流量减小, 而且动力装置的也可减 小; 破冰效率高而快, 很适合用于冰上和北极。 。
13、0020 为使更进一步了解本发明的特征和技术内容, 详见本发明附图和实施方式, 然而 所附图式仅供参考与说明用, 并非是对本发明加以限制。 【附图说明】 0021 附图1本发明的结构示意图; 0022 附图2本发明甲板下部结构示意图; 0023 图中, 1-机舱; 2-控制舱; 3-船舷; 4-围裙; 5-导向轮; 6-主动轮; 7-主机; 8-甲板; 9- 垫升风机; 10-着陆垫; 11-船底; 12-风管; 13-风口。 说明书 2/4 页 4 CN 111332272 A 4 【具体实施方式】 0024 下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明: 0025 实施例1, 一种破冰气垫船,。
14、 其船体甲板上分设机舱和控制舱, 船舷下摆安装有囊 式或指式相结合折角指形式的围裙, 在机舱安装有主机, 船体中部安装一垫升风机, 垫升风 机连接风管, 船体前端中部设置风口, 风管连接风口, 在船底气垫区对应主机一侧安装有主 动轮, 电机中轴连接主动轮转轴, 在气垫前端安装有一导向轮, 船底设有4-12个着陆垫, 船 底、 甲板、 船舷、 船体主体结构加强厚度为普通气垫船1.5-3倍, 垫升风机叶片为勺形。 0026 实施例2, 一种破冰气垫船, 其船体甲板上分设机舱和控制舱, 船舷下摆安装有囊 式或指式相结合折角指形式的围裙, 在机舱安装有主机, 船体中部安装一垫升风机, 垫升风 机连接风。
15、管, 船体前端中部设置风口, 风管连接风口, 在船底气垫区对应主机一侧安装有主 动轮, 电机中轴连接主动轮转轴, 在气垫前端安装有一导向轮, 船底设有4-12个着陆垫, 船 底、 甲板、 船舷、 船体主体结构加强厚度为普通气垫船1.5-3倍, 垫升风机叶片为勺形。 主动 轮和从动轮对应船底设置开口, 开口宽度与主动轮和从动轮宽度一致, 开口长度与主动轮 和从动轮半径一致, 主动轮和从动轮外设隔水罩套接开口四边。 0027 实施例3, 一种破冰气垫船, 其船体甲板上分设机舱和控制舱, 船舷下摆安装有囊 式或指式相结合折角指形式的围裙, 在机舱安装有主机, 船体中部安装一垫升风机, 垫升风 机连接。
16、风管, 船体前端中部设置风口, 风管连接风口, 在船底气垫区对应主机一侧安装有主 动轮, 电机中轴连接主动轮转轴, 在气垫前端安装有一导向轮, 船底设有4-12个着陆垫, 船 底、 甲板、 船舷、 船体主体结构加强厚度为普通气垫船1.5-3倍, 垫升风机叶片为勺形。 所述 的主动轮和导向轮为低速明轮, 其转轴安装于船体甲板之下的升降座, 升降座连接气泵升 降杆, 升降座行程为主动轮和导向轮的半径。 0028 实施例4, 一种破冰气垫船, 其船体甲板上分设机舱和控制舱, 船舷下摆安装有囊 式或指式相结合折角指形式的围裙, 在机舱安装有主机, 船体中部安装一垫升风机, 垫升风 机连接风管, 船体前。
17、端中部设置风口, 风管连接风口, 在船底气垫区对应主机一侧安装有主 动轮, 电机中轴连接主动轮转轴, 在气垫前端安装有一导向轮, 船底设有4-12个着陆垫, 船 底、 甲板、 船舷、 船体主体结构加强厚度为普通气垫船1.5-3倍, 垫升风机叶片为勺形。 所述 的围裙为耐低温抗割划材料锦纶橡胶布, 围裙安装于船舷下摆, 其高度为大于主动轮或从 动轮的半径, 且小于船舷高度。 0029 实施例5, 一种破冰气垫船, 其船体甲板上分设机舱和控制舱, 船舷下摆安装有囊 式或指式相结合折角指形式的围裙, 在机舱安装有主机, 船体中部安装一垫升风机, 垫升风 机连接风管, 船体前端中部设置风口, 风管连接。
18、风口, 在船底气垫区对应主机一侧安装有主 动轮, 电机中轴连接主动轮转轴, 在气垫前端安装有一导向轮, 船底设有4-12个着陆垫, 船 底、 甲板、 船舷、 船体主体结构加强厚度为普通气垫船1.5-3倍, 垫升风机叶片为勺形。 所述 的船体选择表面涂层、 窗户加热和驱水镀膜、 现场喷涂提高抗寒性。 0030 本发明结构简单, 不用常规气垫船的航空空气螺旋桨, 燃气轮机, 航空标准的液压 系统和设备, 不用铝质材料, 而用钢材料, 因此造价和维护价很低; 可破冰和运输两用; 有较 好的两栖性; 在冰上运动时, 操纵性好, 抗侧漂能力和爬坡能力强; 易于大型化, 故可设计建 造大小不同的船, 破不同厚度的冰层; 因此为低速明轮气垫船, 而且航行在厚冰上, 为减小 船的面积, 气垫压力可大大增加, 流量减小, 而且动力装置的也可减小; 破冰效率高而快, 很 说明书 3/4 页 5 CN 111332272 A 5 适合用于冰上和北极。 0031 然而上述仅本发明较佳可行的实施例而已, 非因此局限本发明保护范围, 依照上 述实施例所作各种变形或套用均在此技术方案保护范围之内。 说明书 4/4 页 6 CN 111332272 A 6 图1 图2 说明书附图 1/1 页 7 CN 111332272 A 7 。
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