Устройство для разрушения льда для эксплуатируемых во льдах судов Советский патент 1982 года по МПК B63B35/12 

На фиг. 1 изображено устройство для разрушения льда, смонтированного на плавучей буровой платформе, обитай вид на Фиг. 2 - раареа AWV на фиг. It на фиг. 3 разрез &«Б на фиг. 1, вв фиг. 4 - аксонометрическая проекция устройства. Устройство для разрушения льда для эксплуатируемых во льдах судов, преиму шественно |1Меюших располояюнную над поверхностью вода настройку 1 с верх|ю палубой 2 и вертикальную колонну 3, со. держит вертикально расположенный на опорном цилиндре 4 вал, ряд радиально расположенных и скрепленных с валом режущих рычагов 5, а также привод 6 ёрапюния вала, связанный кинематически с последним. Вертикальная колонна 3 CBJ зана с догруженным; в воду основанием 7, Основание 7 содержит корпус, выполненньтй из переборок и наружных плит и обеспечивающий значительную вод непроницаемость основания, которое может быть нагружено балластом для опускания на морское дно в положение буреНИИ или для обеспечения достаточной плавучести, необходимой для расположени основания ниже поверхности . оды в по лузатопленном состоянии. Бурение морского дна производится с буровой палубы 2 через колонну 3 и основание 7 при помощи бурового оборудования, включающего буровую вышку 8, смонтированную на буровой верхней палубе 2. Опорный цилиндр 4 прикреплен жест- ко нижним концом к основанию 7 Вйутри колонны 3 имеется цилиндричес кая обсадная труба 9, через которую осущ ествляется доступ к океанскому , дну с буровой палубы. Обсадная труба 9 сдвинута относительно наружного опорного цилхндра 4 для обеспечения большего рабочего прост ранства для людей и оборудования между буровой палубой и подводнь1м основанием 7. режущий рычаг 5 содержит пластину 1О, имеющую серповидную форму. Серповидная пластина 1О расположена наклонно к плоскости, перпендикулярной оси О.-О.} вращения вала, соде{ жащего втулку 11. Втулка 11 расположена соосно опорному цилиндру 4 и охватывает пос 1едний. Втулка 11 вращается и приводится в движение из надстройки 1. Отдельные серповидные пластины 10 прикреплены к наружной поверхности втулки 11. Серповвдные пластины 1О расположены вокруг периферии втулки 11 по всей длине колонны 3. Серпови ные. пластины 10 изготовлены та мач териала высокой прочности на растяжение с корневой частью 12, которая сопряжена С наружной поверхностью 10 втулки 11. Втулка 11 имеет множество ребер 13, раэделенных в осевом направлении. Корневая частгь 12 серповидной пластины простирается диагонально между двумя сосзедннми ребрами 13. Противоположные корневой 12 выполнены с фланцами 14 и 15, которые прикреплены болтами или ИН61М способсм к двум соседним ребрам 13 втулки 11. Геометрическая линия ниждай кромки 16 серповидной пластины направлена выпуклостыо. вверх. Угол наклона верхней образующей поверхности S серповидной пластины к плоскости, перпендикуляру.ной оси 0-Ох) вращения вала, выполнен в верхней части 17 пластины больше, чем в нижней ее части 18. Режущие кромки ,19 выполнены по радиальным пе риферийным концам 2О серповидных пластин. Каждая режущая кромка 19 имеет клинообразную и образована плоской поверхностью.21, выполненной на периферийном конце серповидной пластины. Для уменьшения налипания или намерзания на устройство кусков льда серповидные пластины 10 снабжены циpкyляциoннo системой их обогрева, связанной посредн ством входного и выходного трубопрово- / дов 22 и 23 с кольцевой полостью Г, об разованной между внутренней поверхностью втулки 11 и наружной поверхностью цилиндра 4. В качестве рабочей среды циркуляционной системы обогрева серповидных пластин может использоваться выхлопной газ от двигателя. Выходной трубопровод 23 проходит через цилиндр 4 в точке, расположенной выше уровня воды,для уменыиения обратного давления на выхлопную систему. Выхлопные газы двигателя могут гфоходить через теплообменник (не показан) для нагрева воды, которая накачивается через теплообмен- ник и подается в кольцевую полость Г между втулкой 11 и цилиндром 4. Вхо; ной трубопровод 22 соединен со втулкой 11 посредством кольцевого сальника 24. Для уменьшения то ыожения при прохождении поверхностей режущих рычагов через воду и куски льда, поверхности серповидных пластин 10, кроме режущих кромок, покрыты эластомерным материалом, таким как резина (не показано). Устройство работает следующим образом. 594 Втулка 11 вращается вокруг вертикал ной оси в направлении, показанном на фиг. 4 стрелкой, режущая кромка 19 сер повидной пластины 1О, двигаясь с высокой, скоростью, дробит и удаляет 6ant шве куски льда из окружающего слоя льда. Таким образом, когда серповвдная пластииа 1О движется через воду справ налево (фиг. 4)она создает черпающее действие, которое гонит воду вверх, В результате этого создается сильный на. жим вниз на втулку 11, которая , в свою очередь, передает нажим вниз через ее роликовую подшипниковую опору на основание 7, что псхэволяет удерживать более прочно основание на том месте, где оно опирается на океанское дно. При этом создается сильный поток воды ввер который увлекает за- собой разрезанные куски лада, клбрасывая куски льда на поверхность льда. Общий эффект создает уменьшение взаимодействия между кусками лада и вращающимися серповидными пластинами Ю из-за удаления куоков льда из зоны резания. Налипание ,или замерзание кусков льда друг на друга, либо на поверхности серповидных пластин, или на поддерживающую втулку, уменьшается при помощи пропускания горячей рабочей среды через кольцевую полость Г между внутренней поверх ностью втулки 11 и наружной поверхностью цилиндра 4. Как показано на фиг. 3, это может выполняться при помо щи пропускания, например, выхлопных газов двигателя, в кольцевую полость Г внутри втулки 11. Трубопровод 22 натьравляет горячие выхлопные газы через кольцевой сальник 24 внутрь втулки 11. Газы выводятся из кольцевой-полости Г внутри втулки через трубопровод 23, выходящий КЗ цилиндра 4. Из-за большой теплопроводности серповидные пластины 10 нагреваются достаточно быстро, при этом предотвращается нарастание лвда на их поверхностях. Эластомерное покряытие препятствует нарастанию льда на поверхностях серповтных пластин 1О, находящихся на уровне или выше уровня поверхности воды и подвергающихся иногда действию холодного арктического воздуха 2 Предложенное устройство обладает ni ышенной производительностью резки льда. Формула изобретения 1 . Устройство для разрушения льда для эксплуатируемых во льдах судов, преимушэственно для плавучих буровых платформ, содержащее вертикально рао положенный на опорном цилиндре и соооный с последним вал, ряд радвально расположенных и скрепленных с валом рычагов с режущими кромками, а также привод вращения вала, связанный хинвматически с последним, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности резки льда, каждый .рычаг содержит пластину, имеющую серповидную форму, при этом серповидная пластина расположена наклонно к : плоскости, перпендикулярной оси вращения вала, геометрическая линия нижней кромки серповидной пластины направлена выпуклостью вверх, угол наклона верхней поверхности серповидной пластины к плоокости, перпендикулярной оси вращения вала, выполнен в верхней части шшотины большим, чем в нижней ее части, а режущие кромки выполнены по радиальным периферийным концам серповидиых пластин. 2.Устройство по п. 1, отличающее с я тем, что, с целью уменьшения налипание; или намерзания на него кусков льда, вал содержит втулку, расположенную соосно опорному цилиндру, и образующую с Последним кольцевую полость, при этом серповидные пластины гфнкрепланы к. указанной втулке и снабжены циркуляционной системой их o6oiNрева, связанной посредством трубопровода с полостью. 3.Устройство поп. 1,отлича- ю щ е ее я тем, что, с целью уменьшения сопротивления режущих рычагов в воде -и в разрезанных кусках льда, серш видные . пластины снабжены эластомерным покрытием, расположенным на их поверхностжс. Источники информации, принятые во внимашге при экспертизе 1. Патент США К 3696624, кл. 61-46, 10.1О.72 (прототип)

042562 г5з

(а а о о ОО 00

-« н

ОО

а а оЛ

° Л

- :

/

о

. /

42W. /

ГО

ff

Фиг. Z