Устройство для разрушения льда для эксплуатируемых во льдах судов

 

О П И С А Н И Е („,942582

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Сециалистичесмил

Республик

К ПАТЕНТУ (51) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 07.04.75(21) 2122477/27-11 (23) Приоритет - (32) 08.04.74 (31) 459028 (33) США

Опубликовано 07.07.82. бюллетень М 25

Дата опубликования описания 07.07.82 (51) М. Кл.

В 63 В 35/12

ГвсудаРс1валкьй камитат

СССР (53) УДК 629.124..791 (088.8) ло делам кэебре1енкй и вскрытий (72) Автор изобретения

Иностранец

Джозеф Франклин Ширтцингер (США) (:

Иностранная фирма

Сэ.ь.Лог Корпорейшн (США) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ ЛЬДА

ДЛЯ ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ ВО ЛЬДАХ

СУДОВ

Изобретение относится к судостроению, в частности к устройствам для разрушения льда и эксплуатируемык во льдах судов, преимущественно для плавучих буровых платформ.

Известно устройство для разрушения льда для эксплуатируемых во льдах судов, преимущественно для плавучих буровых платформ, содержащее вертикально расположенный на опорном цилиндре и соооный с последним вал, ряд радиально расположенных и скрепленных с .валом рычагов с режущими кромками, а также при-вод вращения вала, связанный:кинема-тически с последним (1). !

Недостатком известного устройства является малая производительность резки льда.

Бель изобретения - повышение производительности резки льда устройством.

Поставленная цель достигается тем, что каждый рычаг содержит пластину, имеющую серповидную форму, при этом серповидная пластина расположена наклонно к плоскости, перпендикулярной осн вращения вала, геометрическая линия ниж ней кромки серповидной пластины направлена выпуклостью вверх, угол наклона верхней поверхности серповидной пластины к плоскости, перпендикулярной оси spaщения вала, выполнен в верхней части пластины большим, чем в нижней ее чаоти, а режущие кромки выполнены по радиальным периферийным концам серповидных пластин, С целью уменьшения налипания или намерзания на устройство кусков льда, вал содержит втулку, расположенную сооо но опорному цилиндру и образующую с последним кольцевую полость, при этом серповидные пластины прикреплены к указанной втулке и снабжены циркуляционной системой их обогрева, связан-ной посредством трубопроводов с полостью.

С целью уменьшения сопротивления режуппос рычагов в воде и в разрезанных кусках льда, серповидные пластины снабжены эластомерным покрытием, раопсложенным на их поверхностях. ные, пластины 10. изготовлены иэ ма териала высокой прочности на растяжению с корневой частью 12, которая сопряжена д наоужной поверхностью 10 втулки 11.

Втулка 11 имеет множество ребер 13, раз» деленных в осевом направлении. Корневая часть 12 серповидной пластины прости- . фланцами 14 и 15, которые прикреплены болтами или инам способам к двум соседним ребрам 13 втулки 11.

Геометрическая, пиния нижней кромки

1 6 серповидной .пластины направлена выпуклостью. вверх, Угол наклона верхней образующей поверхности 8 серповидной пластины к плоскости, перпендикулярной оси 0-0 вращения вала, выполнен в верхней части 17 пластины больше, чем в нижней ее части 18. Режущие кромки

19 рычагов выполнены Ilo радиальным пеДля уменьшения налипания или намерзания на устройство кусков льда серповидные пластины 10 снабжены циркуляционной системой их обогрева, связанной посред ством входного и выходного трубопроводов 22 и 23 с кольцевой полостью Г, об разова иной 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,дпя уменьшения обратного давления на выхлопную систему. Выхлопные газы двигателя могут проходить через теплообменник (не показан) для нагрева воды, которая накачивается через теплообмен ник и.подается в кольцевую полость Г между втулкой 11 и цилиндром 4. Входной трубопровод 22 соединен со втул» кой 11 посредствам кольцевого сальника

24.

Для уменьшения торможения при прохождении поверхностей режущих рычагов через воду и куски льда, поверхности серповидных пластин 1 О, кроме режущих кромок, покрыты аластомерным материалом, таким как резина (не показано).

Устройство работает следующим образом.

3 942582 4

На фиг. 1 изображено устройство для разрушения льда, смонтированного на плавучей буровой платформе, общий виду на фиг, 2 - радрез АА на фиг. 1, на фи . 3 - разр Ь-Б на фи. 1, на фиг. 4 - аксонометрическая проекция устройства. устройство для разрушения льда для рается .диагонально между двумя со-. ексллуатируемых во льдах судов, преиму- седними ребрами 13. Противоположные щественно имеющих расположенную над щ концы.корневой части 12 выполнены с поверхностью воды настройку 1 с верхней палубой 2 и вертикальную колонну 3, содержит вертикально расположенный на опорном цилиндре 4 вал, ряд радиаль- но расположенных и скрепленных с валом режущих рычагов 5, а также привод 6

Йрашения вала, связанный кинематически с последним. Вертикальная колонна 3 связана с Атогруженным: . в воду основанием 7, Основание 7 содержит корпус, выполненный из переборок и наружных плит и обеспечивающий значительную водонепроницаемость основания, которое Мо- риферийным концам 20 серповидных жет быть нагружено балластом для опус пластин. Каждая режущая кромка 19 кания на морское дно в положение б ре- gg имеет клинообразную форму и образована ния или для обеспечения достаточной плоской поверхност ю.21, выполненной на плавучести, необходимой для расположения периферийном конце серповидной пластины. основания ниже поверхности . моды в полузатопленномм 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 жестко нижним концом к основанию 7, зз

Внутри колонны 3 имеется цилиндрическая обсадная труба 9, через которую осуществляется доступ к океанскому; дну с буровой палубы. Обаадная труба 9 сдвинута 6 относительно наружного опорного цилиндра

4 для обеспечения большего рабочего пространства для людей и оборудования между буровой палубой и подводным основа- ° нием 7.

Каждый режуший рычаг 5 содержит

45 пластину 10, имеющую серповидную форму. Серповидная пласаина 10 расположена наклонно к плоскости, перпендикулярной оси О-01 вращения вала, содер» жашего втулку 11. Втулка 11 расположена соосно опорному цилиндру 4 и охватывает последний. Втулка 11 вращается и приводится в движение из надстройки 1. Отдельные серповидные пластины 10 прикреплены к наружной поверх- ности втулки 11. Серповидные пластины

10 расположены вокруг периферии втулки 11 по всей длими колонны 3. Серповид5 9425

Втулка 11 вращается вокруг вертикальной оси в направлении, показанном на фиг. 4 стрелкой, режущая кромка 19 серповидной пластины 10, двигаясь с вь сокой скоростью, дробит и удаляет большие куски льда из окружающего слоя льда. Таким обрезом, когда серповидная пластина 10 движется через воду справа налево (фиг. 4),она создает черпающее действие, которое гонит воду вверх- В 1О результате этого создается сильный нажим вниз на втулку 11, которая, в свою очередь, передает нажим вниз через ее роликовую подшипниковую опору на осноsame 7, что позволяет удерживать более прочно основание на том месте, где оно опирается на океанское дно. При этом создается сильный поток воды вверх, который увлекает за собой разрезанные куски льда, выбрасывая куски льда на поверхность льда. Общий эффект создает уменьшение взаимодействия между куоками льда и вращающимися серповидными пластинами 10 из- за удаления куэков льда из зоны резания. 2$

Налипание,или замерзание кусков льда друг на друга, либо на поверхности серповндных пластин, или на поддерживающую втулку, уменьшается при помощи пропуокания.горячей рабочей среды через кольцевую полость Г между внутренней поверхностью втулки 11 и наружной поверхностью цилиндра 4. Как показано иа фиг. 3, это может выполняться при помощи пропускания, например, выхлопных газов двигателя, в кольцевую полость Г

3$ внутри втулки 11. Трубопровод 22 направляет горячие выхлопные газы через кольцевой сальник 24 внутрь втулки 11.

Газы выводятся из кольцевой-полости Г

40 внутри втулки через трубопровод 23, выходящий из цилиндра 4. Исо-за большой теплопроводности серповидные пластины

10 нагреваются достаточно быстро, при этоМ предотвращается нарастание льда на

4$ их поверхностях. Эластомериое покрытие препятствует нарастанию льда на поверх.ностях серповидных пластин 10, находящихся на уровне или выше уровня поверхности воды и подвергающихся иногда действию холодного арктического воздуха.

82 6

Предложенное устройство обладает повышенной производительностью резки льда.

Формула изобрете ния

1 . Устройство для разрушения льда для эксплуатируемых во льдах судов, преимущественно для плавучих буровых платформ, содержащее вертикально рао положенный на опорном цилиндре и соосный с последним вал, ряд радиально рао положенных и скрепленных с валом рычагов с режущими кромками, а также привод вращения вала, связанный .кинематически с последним, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения производительности резки льда, каждый рычаг содержит пластину, имеющую серповидную форму, при этом серповидюя 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 ппоокости, перпендикулярной оси вращения вала, выполнен в верхней части пластины большим, чем в нижней ее части, а режущие кромки выполнены по радиальным периферийным концам серповидных пластин.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения налипания или намерзания на него кусков льда, вал содержит втулку, расположенную соосно опорному цилиндру, и образующую с последним кольцевую полость, при этом серповидные пластины прикреплены к указанной втупке н снабжены циркуляционной системой их обог рева, связанной посредством трубопровода с полостью.

3. Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения сопротивления режущих рычагов в so» де и в разрезанных кусках льда, серповидные . пластины снабжены эластомерным покрытием, расположенным на их поверхностях.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Л 3696624, кл. 61-46, 10.10.72 (прототип) 942582

Составитель В. Старых

Редактор Н. Воловик Техред С.Мигунова Корректор M. Дем"ик

Заказ 4883/52 Тираж 462 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4