用于破冰船的破冰冰刀.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 201910359418.4 (22)申请日 2019.04.29 (66)本国优先权数据 201910208067.7 2019.03.19 CN (71)申请人 江苏大津重工有限公司 地址 212221 江苏省镇江市扬中市西来桥 镇北胜村606号 (72)发明人 朱彬张炜邵荣董晨霞 郑鹏翔 (74)专利代理机构 南京利丰知识产权代理事务 所(特殊普通合伙) 32256 代理人 任立 (51)Int.Cl. B63B 35/12(2006.01) (54)发明名称 一种用于破冰。

2、船的破冰冰刀 (57)摘要 本发明公开了一种用于破冰船的破冰冰刀， 涉及破冰船技术领域， 安装于破冰船底部的船体 外板， 包括一块底板和两块对称设置的侧板， 侧 板、 底板与船体外板通过全焊透焊接形成全封闭 结构； 采用贯穿破冰船全船的连续结构， 艏部具 有尖艏， 朝艉采用渐宽过渡到平直的结构， 且每 档肋位设有框架板， 框架板一侧设有用于焊接固 定侧板的塞焊面板。 本发明进行有限元分析， 选 取合适的材料和优良的焊接材料与焊接工艺， 提 高了破冰冰刀的整体结构强度， 增加了破冰的厚 度， 提高了破冰效率， 开辟出更加经济的航道， 提 高了对被困船只的救助速度。 权利要求书1页 说明书3页 附。

3、图2页 CN 110053725 A 2019.07.26 CN 110053725 A 1.一种用于破冰船的破冰冰刀， 安装于破冰船底部的船体外板(1)， 其特征在于： 包括 一块底板(3)和两块对称设置的侧板(2)， 所述侧板(2)、 所述底板(3)与所述船体外板(1)通 过全焊透焊接形成全封闭结构； 冰刀为附属在船体中内龙骨外且沿船长方向布置的连续箱 体结构， 艏部与中线呈单面12 倾角， 朝艉采用渐宽过渡到平直再变窄的结构， 每档肋位设 有连接一侧所述侧板(2)的框架板(5)， 所述框架板(5)一侧与所述侧板(2)之间设有用于焊 接固定两者的塞焊面板(4)。 2.根据权利要求1所述的一。

4、种用于破冰船的破冰冰刀， 其特征在于： 朝艉方向5m范围内 通过圆弧过渡使得宽度增加至2m， 在4m范围内圆弧过渡至宽度0.8m并保持平直延续至艉 部， 在艉部末端2m范围以单面12 倾角交于中线。 3.根据权利要求1所述的一种用于破冰船的破冰冰刀， 其特征在于： 所述底板(3)、 所述 侧板(2)、 所述框架板(5)与所述塞焊面板(4)均采用屈服强度355MPa以上的高强度钢。 4.根据权利要求1所述的一种用于破冰船的破冰冰刀， 其特征在于： 艏部冰刀竖直外板 板厚计算方式： 其中， s为扶强材间距； 最大值为1.0； Ppl为载荷， Ppl0.75P， P为推进功率； y355MPa； t。

5、c2mm。 权利要求书 1/1 页 2 CN 110053725 A 2 一种用于破冰船的破冰冰刀 技术领域 0001 本发明涉及破冰船技术领域， 特别是涉及一种用于破冰船的破冰冰刀。 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 船在冰区航行的船舶， 分为江河、 湖泊、 港湾或海洋破冰船， 通常一些地处极区与寒区或高 纬度地区港湾或海面经常冰封， 航道受阻， 而冰对船舶运行产生破坏和影响， 因此， 为了确 保冰海航行的畅通， 破冰船就成为了必不可少的工具， 所谓的破冰船的原理就是利用船体 本身的重量压载在冰面上， 然后将其压碎； 其二，。

6、 利用船舶本身的动力， 通过碰撞挤压将冰 层破碎， 从而开凿了航线。 以往都采用冲撞破冰方法， 该方法是利用船体本身通过设备提供 的动力来实现， 但该方法存在着： 船体体型大， 破冰缓慢， 能耗高， 效率低的缺点； 且以往的 破冰厚度均较薄， 一般厚度都在0.3m左右， 这样会造成在开辟航道时经常遭遇卡冰现场， 主 要原因还是在于结构强度不能满足。 发明内容 0003 为了解决以上技术问题， 本发明提供一种用于破冰船的破冰冰刀， 安装于破冰船 底部的船体外板， 包括一块底板和两块对称设置的侧板， 侧板、 底板与船体外板通过全焊透 焊接形成全封闭结构； 冰刀为附属在船体中内龙骨外且沿船长方向布置。

7、的连续箱体结构， 艏部与中线呈单面12 倾角， 朝艉采用渐宽过渡到平直再变窄的结构， 每档肋位设有连接一 侧侧板的框架板， 框架板一侧与侧板之间设有用于焊接固定两者的塞焊面板。 0004 技术效果： 一方面， 本发明通过每档肋位设置框架板， 作为破冰冰刀横向的加强结 构， 通过框架板一侧与侧板之间设有塞焊面板， 作为用于最后焊接侧板的钢衬垫， 从而提高 整体为全封闭结构的破冰冰刀的整体结构强度； 另一方面， 本发明冰刀为贯穿全船的连续 结构， 艏部尖艏便于船首破冰时提供强大的应力点， 朝艉逐渐变宽再过渡到平直再变窄的 结构方便在船倒车时破冰， 同时有利于碎冰的排出， 向艉贯穿全船， 可以提高航。

8、向稳定性。 由此可见， 本发明通过科学的结构设置， 巧妙解决了破冰船卡冰和结构强度不足的技术问 题， 从而增加了破冰的厚度， 提高了破冰效率。 0005 本发明进一步限定的技术方案是： 前所述的一种用于破冰船的破冰冰刀， 朝艉方向5m范围内通过圆弧过渡使得宽度增加 至2m， 在4m范围内圆弧过渡至宽度0.8m并保持平直延续至艉部， 在艉部末端2m范围以单面 12 倾角交于中线。 0006 前所述的一种用于破冰船的破冰冰刀， 底板、 侧板、 框架板与塞焊面板均采用屈服 强度355MPa以上的高强度钢。 0007 前所述的一种用于破冰船的破冰冰刀， 艏部冰刀竖直外板板厚计算方式： (横骨架式)， 。

9、说明书 1/3 页 3 CN 110053725 A 3 其中， s为扶强材间距； 最大值为1.0； Ppl为载荷， Ppl0.75P， P为推进功率； y355MPa； tc2mm。 0008 本发明的有益效果是： (1)本发明中冰刀首尾尖锐的结构设计有利于高效破冰， 艏部肥大设计既能增强艏部 冰刀的强度， 同时又能引导碎冰向左右两侧分散， 防止碎冰积蓄在艏部， 保障船舶能够持续 高效破冰； (2)本发明根据破冰冰刀计算方法可以高效、 精准地选取合适的厚度并通过软件建模， 对冰刀在破冰工况下的强度进行有限元分析验证， 得到满足设计要求的板厚数据， 从而保 证破冰冰刀的工况有效性； (3)本发。

10、明选用耐低温、 高强度的钢材， 进一步加强了破冰冰刀的整体结构强度。 附图说明 0009 图1为本发明的立体示意图； 图2为本发明典型节点图； 其中： 1、 船体外板； 2、 侧板； 3、 底板； 4、 塞焊面板； 5、 框架板。 具体实施方式 0010 本实施例提供的一种用于破冰船的破冰冰刀， 结构如图1-2所示， 安装于破冰船底 部的船体外板1， 包括一块底板3和两块对称设置的侧板2， 侧板2、 底板3与船体外板1通过全 焊透焊接形成全封闭结构。 冰刀为附属在船体中内龙骨外且沿船长方向布置的连续箱体结 构， 艏部与中线呈单面12 倾角， 朝艉采用渐宽过渡到平直再变窄的结构， 朝艉方向5m范。

11、围 内通过圆弧过渡使得宽度增加至2m， 在4m范围内圆弧过渡至宽度0.8m并保持平直延续至艉 部， 在艉部末端2m范围以单面12 倾角交于中线。 每档肋位设有连接一侧侧板2的框架板5， 框架板5一侧与侧板2之间设有用于焊接固定两者的塞焊面板4。 底板3、 侧板2、 框架板5与塞 焊面板4均采用屈服强度355MPa以上的高强度钢， 如AH36、 DH36高强度钢板。 全焊透焊材采 用与高强度钢母材等级相匹配的CO2药芯焊丝， 如E71T-1C药芯焊丝， 焊前预热、 焊后保温， 并在48小时后进行无损探伤。 0011 艏部冰刀竖直外板板厚计算方式： (横骨架式)， 其中， s为扶强材间距； 最大值。

12、为1.0； 说明书 2/3 页 4 CN 110053725 A 4 Ppl为载荷， Ppl0.75P， P为推进功率； y355MPa； tc2mm。 0012 如： 0013 本发明的设计可以用于破冰船， 航行于北极圈海域破除坚硬、 厚实、 大面积冰块， 为开辟经济航区、 救助被困船只的特种破冰船的破冰利器。 本发明提高了破冰等级， 有利于 提高船底碎冰的排出速度， 增加了主船体的结构强度和破冰效率， 同时提高了航向稳定性。 0014 除上述实施例外， 本发明还可以有其他实施方式。 凡采用等同替换或等效变换形 成的技术方案， 均落在本发明要求的保护范围。 说明书 3/3 页 5 CN 110053725 A 5 图1 说明书附图 1/2 页 6 CN 110053725 A 6 图2 说明书附图 2/2 页 7 CN 110053725 A 7 。