一种用于破冰船的破冰冰刀制造技术

本发明专利技术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。本发明专利技术进行有限元分析，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。

An Ice Breaker for Ice Breaker

【技术实现步骤摘要】
一种用于破冰船的破冰冰刀
本专利技术涉及破冰船
，特别是涉及一种用于破冰船的破冰冰刀。
技术介绍
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，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。
技术实现思路
为了解决以上技术问题，本专利技术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。技术效果：一方面，本专利技术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，本专利技术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，可以提高航向稳定性。由此可见，本专利技术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。本专利技术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。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。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)，其中，s为扶强材间距；最大值为1.0；Ppl为载荷，Ppl＝0.75P，P为推进功率；σy＝355MPa；tc＝2mm。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术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)本专利技术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)本专利技术选用耐低温、高强度的钢材，进一步加强了破冰冰刀的整体结构强度。附图说明图1为本专利技术的立体示意图；图2为本专利技术典型节点图；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。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；最大值为1.0；Ppl为载荷，Ppl＝0.75P，P为推进功率；σy＝355MPa；tc＝2mm。如：本专利技术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。本专利技术提高了破冰等级，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。除上述实施例外，本专利技术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，均落在本专利技术要求的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
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)。

【技术特征摘要】
2019.03.19 CN 20191020806771.一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...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱彬，张炜，邵荣，董晨霞，郑鹏翔，
申请(专利权)人：江苏大津重工有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32