一种带除冰装置的升降鳍板的制作方法

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1.本实用新型涉及新型科考船技术领域，尤其涉及一种带除冰装置的升降鳍板。

背景技术：

2.科考船作为海上流动的实验室，是海洋探测的关键设施。而科考船通常配备有升降鳍装置。升降鳍装置是一种重要的可靠搭载平台，升降鳍装置下端可以搭载多种探测仪器，并使得这些检测仪器可以免除海面水流的影响；升降鳍板设置在竖井中，其通过升降装置与科考船实现连接；然而现有的升降鳍板的工作环境仍有较大的局限性，通常能在0℃以上的海水环境中正常使用，如果在极地或类似的环境下使用，竖井与船体外海水联通，极有可能导致竖井四壁、鳍板本体上结冰，从而影响鳍板的正常升降操作及鳍板底部科考仪器的正常运行、探测。
3.现有科考船中的升降鳍板缺少有效的能自动除冰的装置，当极寒环境下，竖井四壁、鳍板本身结冰后，往往需要人工除冰，操作难度大，危险系数高。

技术实现要素：

4.鉴于目前升降鳍板上存在的缺少能自动除冰装置问题，本实用新型提供一种带除冰装置的升降鳍板，能够达到自动除冰，保证升降鳍板的正常运行。
5.为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：
6.一种带除冰装置的升降鳍板，包括顶板、竖井、牵引装置和鳍板，所述竖井包括竖井壁，竖井壁内部形成中空的腔体；所述腔体中设置有热循环除冰装置，腔体表面设置有分别与热循环除冰装置连通的供热介质入口和供热介质出口；所述鳍板包括保持框架和舱体；所述保持框架固接在舱体表面；所述舱体内设置有电加热层；供热介质经供热介质入口流入，经过热循环除冰装置后从供热介质出口流出。
7.所述热循环除冰装置包括换热管和介质回管；所述换热管一端与供热介质入口连接，其另一端在腔体内经多次弯折后与介质回管一端连接，所述介质回管另一端连接至供热介质出口；多次弯折可增大换热管的换热面积，提高换热效率；携带热量的供热介质在换热管中流动时与竖井壁以及外界环境进行热交换，也即对竖井壁进行加热，可以融化竖井壁上的积冰。
8.所述竖井壁上设置有泄压阀；泄压阀与所述腔体内部连通，当腔体内因为热循环除冰装置工作时带来的热量而造成气压升高，泄压阀可将部分气体排出，维持腔体内外的气压平衡。
9.所述供热介质为蒸汽或水；蒸汽或水可由科考船上本身的锅炉提供，充分利用科考船上的热能，降低能源浪费。
10.所述电加热层由若干层碳纤维发热布堆叠而成；所述电加热层布设于舱体内壁表面；电加热层通电发热，主要用于保持舱体内气温不至于过低，影响舱体内设备的正常运转。
11.所述舱体的舱体壁内部中空并填充有保温层；可延缓热量散失速度，保持舱体内温度，保证舱体内设备不会因为低温而不能正常运作，使得舱体内作业人员能有适宜的工作环境。
12.所述牵引系统至少包括安装框架、动力轮、牵引索和固定座；所述安装框架与顶板固接，动力轮可转动地设置于安装框架中，所述固定座一端固接于舱体表面，另一端通过牵引索与动力轮相连；动力轮的转动轴通常由电动机或者液压机驱动，电动机或液压机可安装在该安装框架中，可减少动力输出端与动力轮之间的传动损耗；电动机或者液压机通过链条或皮带传动驱动动力轮转动，从而拖动牵引索，使鳍板上升或下降。
13.本实用新型实施的优点：
14.通过在竖井壁中设置换热管道利用科考船本身锅炉中的热量或其他废热，对竖井壁进行加热并能维持其温度在一定范围，可以有效避免竖井壁表面结冰积冰，此外通过适当调节供热介质的流量，可对竖井壁进行加热，融化表面已存在的积冰；同时舱体内设置有电加热层和保温层，能够保持舱体内的温度，避免舱体内设备因温度过低而不能正常工作。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本实用新型所述的一种新型科考船技术领域的整体结构示意图；
17.图2为图1中标号ⅰ所示局部放大图；
18.图3为图1中标号ⅱ所示局部放大图；
19.图4为图1中标号ⅲ所示局部放大图；
20.图5为图1中标号ⅳ所示局部放大图。
21.图例说明：1、顶板；2、竖井；21、竖井壁；22、热循环除冰装置；221、换热管；222、介质回管；23、供热介质入口；24、供热介质出口；25、泄压阀；26、调节阀；27、温度传感器；3、牵引装置；31、安装框架；32、动力轮；33、牵引索；34、固定座；4、鳍板；41、保持框架；42、舱体；421、电加热层；422、保温层。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.如图1、图2、图3、图4和图5所示，一种带除冰装置的升降鳍板，包括顶板1(通常为科考船船体的一部分)、竖井2、牵引装置3和鳍板4，所述竖井2包括竖井壁21，竖井壁21内部形成中空的腔体；所述腔体中设置有热循环除冰装置22，腔体表面设置有分别与热循环除冰装置22连通的供热介质入口23和供热介质出口24；所述鳍板4包括保持框架41和舱体42；所述保持框架41固接在舱体42表面；所述舱体42内设置有电加热层421；供热介质经供热介
质入口23流入，经过热循环除冰装置22后从供热介质出口24流出。
24.所述热循环除冰装置22包括换热管221和介质回管222；所述换热管221一端与供热介质入口23连接，其另一端在腔体内经多次弯折后与介质回管222一端连接，所述介质回管222另一端连接至供热介质出口24；多次弯折可增大换热管221的换热面积，提高换热效率；携带热量的供热介质在换热管221中流动时与竖井壁21以及外界环境进行热交换，也即对竖井壁21进行加热，可以融化竖井壁21上的积冰。
25.实际应用中，换热管221可沿着竖井壁21由上至下呈之字形排列，较优的方案是换热管221与竖井2内壁紧贴，由于经过换热管221换热后，供热介质热量损失较多，介质回管222应当尽量减少弯折，必要情况下，可在介质回管222的管路上串联增压泵，避免回流速度过低造成热交换效率降低，从而产生管路结冰而管路破裂或竖井壁21重新积冰的现象；
26.所述竖井壁21上设置有泄压阀25；泄压阀25与所述腔体内部连通，当腔体内因为热循环除冰装置22工作时带来的热量而造成气压升高，泄压阀25可将部分气体排出，维持腔体内外的气压平衡；
27.所述供热介质为蒸汽或水；蒸汽或水可由科考船上本身的锅炉提供，充分利用科考船上的热能，降低能源浪费。
28.进一步地，供热介质入口23和供热介质出口24可依据科考船内原有管道的线路情况合理布置，当竖井2深度较浅，热循环除冰装置22可覆盖整个竖井壁21；当竖井2深度较深，其容易积冰的位置是靠近底部开口的一段竖井壁21，热循环除冰装置22可仅布置于该侧；供热介质出口24应当设置于较低处，使热量更集中于易结冰段；较优的选项是，换热管221采用导热系数高的铝管或铜管；
29.进一步地，可在热介质入口和供热介质出口24设置调节阀26，用以调节供热介质的流量，此外可在竖井壁21处设置温度传感器27，实时监测该处温度，只有当温度较低时才增大供热介质的流量，保证竖井壁21的温度不至于太低而形成积冰；优选地，将上述调节阀26与温度传感器27电性连接至控制器，用户设置一温度值，控制器通过实时监测到的温度值，通过负反馈调节自动控制调节阀26，动态调节供热介质流量，将温度控制在一定范围内，避免竖井壁21结冰，产生积冰；
30.所述电加热层421由若干层碳纤维发热布堆叠而成；所述电加热层421布设于舱体42内壁表面；电加热层421通电发热，主要用于保持舱体42内气温不至于过低，影响舱体42内设备的正常运转；此外由于舱体42与竖井壁21之间的间距较小，来自热循环除冰装置22的一部分热量也可通过空气辐射至舱体42表面，加热周围空气，一定程度上能够防止舱体42表面结冰；
31.优选地，功率较小的碳纤维发热布也可替换为功率更高的电阻式发热装置，适用于需要快速对舱体壁进行升温除冰的情况(以快速除冰为目的设置电阻式发热装置时，该电阻式发热装置应当设置于舱体壁中并紧贴外侧)。
32.所述舱体42的舱体壁内部中空并填充有保温层422；可延缓热量散失速度，保持舱体42内温度，保证舱体42内设备不会因为低温而不能正常运作，使得舱体42内作业人员能有适宜的工作环境。
33.所述牵引系统至少包括安装框架31、动力轮32、牵引索33和固定座34；所述安装框架31与顶板1固接，动力轮32可转动地设置于安装框架31中，所述固定座34一端固接于舱体
42表面，另一端通过牵引索33与动力轮32相连；动力轮32的转动轴通常由电动机或者液压机驱动，电动机或液压机可安装在该安装框架31中，可减少动力输出端与动力轮32之间的传动损耗；电动机或者液压机通过链条或皮带传动驱动动力轮32转动，从而拖动牵引索33，使鳍板4上升或下降。
34.本实用新型实施的优点：
35.通过在竖井壁中设置换热管道利用科考船本身锅炉中的热量或其他废热，对竖井壁进行加热并能维持其温度在一定范围，可以有效避免竖井壁表面结冰积冰，此外通过适当调节供热介质的流量，可对竖井壁进行加热，融化表面已存在的积冰；同时舱体内设置有电加热层和保温层，能够保持舱体内的温度，避免舱体内设备因温度过低而不能正常工作。
36.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本实用新型公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：

1.一种带除冰装置的升降鳍板，包括顶板(1)、竖井(2)、牵引装置(3)和鳍板(4)，其特征在于，所述竖井(2)包括竖井壁(21)，竖井壁(21)内部形成中空的腔体；所述腔体中设置有热循环除冰装置(22)，腔体表面设置有分别与热循环除冰装置(22)连通的供热介质入口(23)和供热介质出口(24)；所述鳍板(4)包括保持框架(41)和舱体(42)；所述保持框架(41)固接在舱体(42)表面；所述舱体(42)内设置有电加热层(421)；供热介质经供热介质入口(23)流入，经过热循环除冰装置(22)后从供热介质出口(24)流出。2.根据权利要求1所述的带除冰装置的升降鳍板，其特征在于，所述热循环除冰装置(22)包括换热管(221)和介质回管(222)；所述换热管(221)一端与供热介质入口(23)连接，其另一端在腔体内经多次弯折后与介质回管(222)一端连接，所述介质回管(222)另一端连接至供热介质出口(24)。3.根据权利要求2所述的带除冰装置的升降鳍板，其特征在于，所述竖井壁(21)上设置有泄压阀(25)；泄压阀(25)与所述腔体内部连通。4.根据权利要求2所述的带除冰装置的升降鳍板，其特征在于，所述供热介质为蒸汽或水。5.根据权利要求1所述的带除冰装置的升降鳍板，其特征在于，所述电加热层(421)由若干层碳纤维发热布堆叠而成；所述电加热层(421)布设于舱体(42)内壁表面。6.根据权利要求1所述的带除冰装置的升降鳍板，其特征在于，所述舱体(42)的舱体(42)壁内部中空并填充有保温层(422)。7.根据权利要求1所述的带除冰装置的升降鳍板，其特征在于，所述牵引装置至少包括安装框架(31)、动力轮(32)、牵引索(33)和固定座(34)；所述安装框架(31)与顶板(1)固接，动力轮(32)可转动地设置于安装框架(31)中，所述固定座(34)一端固接于舱体(42)表面，另一端通过牵引索(33)与动力轮(32)相连。

技术总结

本实用新型公开了一种带除冰装置的升降鳍板，包括顶板、竖井、牵引装置和鳍板，所述竖井包括竖井壁，竖井壁内部形成中空的腔体；所述腔体中设置有热循环除冰装置，腔体表面设置有分别与热循环除冰装置连通的供热介质入口和供热介质出口；所述鳍板包括保持框架和舱体；所述保持框架固接在舱体表面；所述舱体内设置有电加热层；供热介质经供热介质入口流入，经过热循环除冰装置后从供热介质出口流出；供热介质流经热循环除冰装置时加热竖井壁，利用热量融化积冰，达到除冰的目的；供热介质可利用科考船自身产生的废热水或蒸汽，充分利用能源。利用能源。利用能源。