本发明专利技术公开了一种海冰采集装置系统，包括海冰破碎装置和海冰捞运装置；所述海冰破碎装置包括双浮体破冰平台、第一连接桥、木质护底、升降桩腿、液压马达、第一发电机组、液压挖掘机、碎冰斗、第一推进器和第一驾驶台；所述海冰捞运装置包括双浮体捞冰平台、第二连接桥、双辊式碎冰机、链板式采冰机、横向运冰机、第二发电机组、第二推进器和第二驾驶台；本发明专利技术还公开了上述系统的使用方法；本发明专利技术一次性地解决海冰采集过程中的破冰、碎冰、捞起、运送等问题；适应在海冰主要汇集区-沿岸海区开展规模化海冰采集工程的需求；降低了成本，提高了系统运行的稳定性和有效性；便于在狭窄水域机动操作，便于应对海上多变的海况条件，便于维护保养。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及冰的采集装置系统及其使用方法，特别涉及一种海冰淡化中海岸固定冰和海上浮冰的采集装置系统及其使用方法，属于间接海水淡化。
技术介绍
环渤海地区是我国淡水资源最缺乏的地区之一，渤海是 我国冬季主要结冰海区。渤海海冰的盐分为4%。 11%。，主要是被封闭在海冰冰块内部的液体浓盐水(卤水胞)。采用物理方法可以在低温条件下将海冰中的液体浓盐水排除，从而使海冰从微咸水转化为淡水。海冰淡化是我国海水淡化领域的新技术，对于解决环渤海地区的缺水问题具有重要的现实意义和战略意义。根据海冰的运动特征可将其分成流冰和固定冰两大类。渤海的固定冰主要分布在沿岸地区，宽度为2-10km左右，厚度为30-60cm左右；流冰分布在固定冰的外缘，宽度为IO-IOOkm左右，厚度为10-30cm左右。根据卫星遥感资料分析，渤海海冰主要分布在离岸O-IOkm范围内，资源量占渤海海冰资源总量的30-50%，因此，以海岸或港口为基地开展海冰淡化，是实施海冰淡化工程的最佳选择，在设备和技术成本上都具有很大优势。将海冰从海水中采集上来，是海冰淡化工程的第一步。由于渤海沿岸的海冰是以固定冰为主，而固定冰的基本特征是厚度大、成片分布，所以海冰采集过程需要分为两步，一是将固定冰破碎成为小冰块。二是将小冰块从海面上打捞上来。对于海上流冰来说，冰块尺度虽然大小不一，但小冰块的面积至少也都在5-6 Hf以上，因此采集海上流冰也需要经过先破碎、后打捞的过程。由于海冰是漂浮在海面之上的海水冻结物，并且随着风、流、浪的作用做水平运动或垂直运动，因此，具有漂浮和移动功能的船或浮体是最适合海冰采集的作业平台。这一作业平台既要适应沿岸水浅、潮位变动大的水动力特点，又要符合稳性高、载荷大的机械作业需求，还要移动自如、在搁浅时能自我保护。从海冰的力学特征可知，海冰在平行于海面的方向上(横向)强度较高，而在垂直于海面的方向上(纵向)强度较低，如果在纵向对海冰施加打击力的话，海冰很容易破裂，从大冰块变成小冰块。综上所述，用于海冰淡化的海冰采集装置需要解决的技术难题如下I、采冰装置要具有较强的破冰能力，可以应对不同厚度、不同尺度的固定冰和浮冰，同时还需具有碎冰和捞冰等功能；2、承载采冰装置的浮体要具有较高的稳性和较大的载荷，可以在沿岸浅水区移动作业。海冰淡化由我国科学家在1995年首次提出，其目的是将海冰作为淡水资源开发利用，为中纬度一年生海冰区(我国的渤海和黄海北部)沿岸提供一种新型的淡水资源。海冰淡化在国际上尚无先例，所需技术和设备要根据海冰结构特征和工程需求单独进行设计研发。目前在国内外均没有为海冰淡化而专门设计的海冰采集装置或装置系统。
技术实现思路
本专利技术要解决的第一个技术问题是提供一种可以在沿岸浅水区移动的、具有破冰、碎冰、捞冰、运冰功能的海冰采集装置系统。本专利技术要解决的第二个技术问题是提供一种上述海冰采集装置系统的使用方法。为解决上述第一个技术问题，本专利技术采用如下的技术方案一种海冰采集装置系统，包括海冰破碎装置和海 冰捞运装置；所述海冰破碎装置包括双浮体破冰平台、第一连接桥、木质护底、升降桩腿、液压马达、第一发电机组、液压挖掘机、碎冰斗、第一推进器和第一驾驶台；所述双浮体破冰平台包括两个相互对称的浮体，该两个相互对称的浮体通过第一连接桥固定连接；所述双浮体破冰平台底部设有木质护底；所述双浮体破冰平台的前端部设置碎冰斗；所述双浮体破冰平台前部上表面上设置液压挖掘机；该液压挖掘机可以是固定的，优选是履带式液压挖掘机，在需要时可以直接开到双浮体破冰平台的工作位置；该液压挖掘机包括动臂、斗杆，在斗杆的端头设置纟产斗或破碎剪；所述双浮体破冰平台左右侧各安装一条升降桩腿；所述升降桩腿的下支撑端部设有柔式行走轮；该柔式行走轮由液压马达驱动；所述柔式行走轮由钢质轮毂和弹性鞭爪构成；所述第一推进器设置在双浮体破冰平台尾部，该推进器包括第一动力装置和第一抗冰螺旋桨；该第一推进器为可升降设置；所述第一动力装置的输出端固定连接第一抗冰螺旋桨；该第一抗冰螺旋桨的外形类似球形，包括第一导管、第一导流帽、第一球形螺旋桨叶和第一螺旋桨轴；所述第一螺旋桨轴外设置第一球形螺旋桨叶，所述第一球形螺旋桨叶其导边呈螺旋线，所述第一球形螺旋桨叶外包覆第一导管；所述双浮体破冰平台上设有第一驾驶台；所述海冰捞运装置包括双浮体捞冰平台、第二连接桥、双辊式碎冰机、链板式采冰机、横向运冰机、第二发电机组、第二推进器和第二驾驶台；所述双浮体捞冰平台包括两个相互对称的浮体，该两个相互对称的浮体通过第二连接桥固定连接；所述双浮体捞冰平台底部设有第二木质护底；所述双辊式破冰机设置在双浮体捞冰平台前端，包括上下两个转辊，上下转辊上均设有鳄齿；所述链板式采冰机设置在双辊式破冰机的后部，由两个倾斜的链板机构成；前部链板机构倾斜度6 10°，长度I. 8 2. 2米；后部链板机构的倾斜度16 22° ;前、后部链板机构的链板由不锈钢板冲压制成，每隔I. O I. 4米设一块挡板；所述横向运冰机设置在链板式采冰机顶部下端；优选地，所述横向运冰机为3段可折叠链扳机，两端可以向上翻转折叠；所述第二推进器设置在双浮体破冰平台尾部，该第二推进器包括第二动力装置和第二抗冰螺旋桨；该第二推进器可升降设置；所述第二动力装置的输出端固定连接第二抗冰螺旋桨；该第二抗冰螺旋桨的外形类似球形，包括第二导管、第二导流帽、第二球形螺旋桨叶和第二螺旋桨轴；所述第二螺旋桨轴外设置第二球形螺旋桨叶，所述第二球形螺旋桨叶其导边呈螺旋线，所述第二球形螺旋桨叶外包覆第二导管；所述双浮体捞冰平台上设有第二驾驶台。进一步地，所述横向运冰机包括卷扬机、卷扬机机架、卷扬机牵缆、滚筒、托架、斜撑、立柱、驱动电机、减速机、张紧轮、折叠转轴、横骨架、链条、链板和挡板；所述托架设为左托架、中托架和右托架，所述左托架和中托架之间设折叠转轴，所述右托架和中托架之间也设有折叠转轴；所述托架外环绕链条；在中托架的下方设 有驱动电机、减速机和张紧轮；所述立柱设置在托架下方用于支持整个横向运冰机；所述滚筒设置在环绕的链条内以支撑链条；所述左托架和右托架下表面上各固定斜撑的一端，另一端可拆卸的固定在立柱上；所述托架的下表面上固设有横骨架，以增强托架的强度；所述链条的上设有链板，所述链板的侧面设有挡板；所述中托架的正上方设置卷扬机，该卷扬机固定在卷扬机机架上；所述卷扬机分别通过卷扬机牵缆连接在左托架和右托架的两侧。为解决上述第二个技术问题，一种上述海冰采集装置系统的使用方法，包括如下步骤I)海冰破碎装置通过液压挖掘机的动臂、斗杆带动铲斗或破碎剪垂直向下动作，把双浮体破冰平台前方180 °范围内连片的固定冰块(或大块浮冰)打碎成中等尺度的冰块，所述中等尺度的冰块是指前后宽度小于I米，左右长度小于2米；2)当冰层较厚、液压挖掘机的铲斗或破碎剪在破冰作业中产生了较大的倾覆力矩时，通过液压马达将双浮体破冰平台左右两侧的升降桩腿降低至海底，以保证双浮体破冰平台的稳定；3)海冰破碎装置通过液压挖掘机的动臂、斗杆带动铲斗或破碎剪左右旋转动作，把被打碎的中等尺度冰块从双浮体破冰平台的前方推移至双浮体破冰平台的两侧；对于大于中等尺度的冰块，用液压挖掘机的铲斗将其捞起至碎冰斗，再用铲斗将其打碎，碎冰块可从本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种海冰采集装置系统，包括海冰破碎装置（100）和海冰捞运装置（200）；其特征在于：所述海冰破碎装置（100）包括双浮体破冰平台（101）、第一连接桥（102）、木质护底（103）、升降桩腿（104）、液压马达（105）、第一发电机组（106）、液压挖掘机（107）、碎冰斗（108）、第一推进器（109）和第一驾驶台（110）；？所述双浮体破冰平台（101）包括两个相互对称的浮体（1011），该两个相互对称的浮体通过第一连接桥（102）固定连接；所述双浮体破冰平台（101）底部设有木质护底（103）；所述双浮体破冰平台（101）的前端部设置碎冰斗（108）；所述双浮体破冰平台（101）前部上表面上设置液压挖掘机（107）；该液压挖掘机（107）包括动臂（1071）和斗杆（1072），在斗杆（1072）的端头设置铲斗（1073）或破碎剪（1074）；所述双浮体破冰平台（101）左右侧各安装至少一条升降桩腿（104）；所述第一推进器（109）设置在双浮体破冰平台（101）尾部，该第一推进器（109）包括第一动力装置（1091）和第一抗冰螺旋桨（1092）；该第一推进器（109）为可升降设置；所述第一动力装置（1091）的输出端固定连接第一抗冰螺旋桨（1092）；所述双浮体破冰平台（101）上设有第一驾驶台（110）；所述海冰捞运装置（200）包括双浮体捞冰平台（201）、第二连接桥（202）、双辊式碎冰机（203）、链板式采冰机（204）、横向运冰机（205）、第二发电机组（206）、第二推进器（209）和第二驾驶台（210）；所述双浮体捞冰平台（201）包括两个相互对称的浮体（2011），该两个相互对称的浮体通过第二连接桥（202）固定连接；所述双辊式破冰机（203）设置在双浮体捞冰平台（201）前端，包括上转辊（2031）和下转辊（2032），上转辊（2031）上设有鳄齿上转辊（2033），下转辊（2032）上设有鳄齿（2034）；所述链板式采冰机（204）设置在双辊式破冰机（203）的后部，由两个倾斜的链板机构成；前部链板机构（2041）倾斜度6～10°，长度1.8～2.2米；后部链板机构（2042）的倾斜度16～22°；链板由不锈钢板冲压制成，每隔1.0～1.4米设置一块挡板（2043）；所述横向运冰机（205）设置在链板式采冰机（204）顶部下端；优选地，所述横向运冰机（205）为3段可折叠链扳机，两端可以向上翻转折叠；所述第二推进器（209）设置在双浮体破冰平台（201）尾部，该第二推进器（209）包括第二动力装置（2091）和第二抗冰螺旋桨（2092）；该第二推进器（209）可升降设置；所述第二动力装置（2091）的输出端固定连接第二抗冰螺旋桨（2092）；所述双浮体捞冰平台（201）上设有第二驾驶台（210）。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王少新，顾卫，宗智，王涵，史培军，许映军，
申请(专利权)人：北京师范大学，
类型：发明
国别省市：
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