CN104085521A - 一种多联式非对称型船用风帆*** - Google Patents

一种多联式非对称型船用风帆*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多联式非对称型船用风帆***，包含：多个非对称型风帆以及拉索，所述多个非对称型风帆通过拉索串联组合，实现帆面迎风角度的联动控制。其优点是：采用拉索传动方式对风帆的转动进行联动控制，便于同时调节所有风帆的迎风角度，简化了风帆的操纵装置；采用非对称的风帆面便于安装在船舶的两舷位置，避免了对驾驶台视线的干扰，且整个帆面能够下降到主甲板高度，增加了船舶的稳定性，也便于风帆的维护保养。

Description

一种多联式非对称型船用风帆***
技术领域
本发明涉及风帆助航领域，特别涉及一种多联式非对称型船用风帆***。
背景技术
能源供应紧张，油价不断上涨，给船舶运输企业带来很大的压力。海洋风能资源丰富，风帆助航就是将风力作为船舶推进的辅助动力。目前，风帆助航装置大多安装在船舶主甲板的船中位置，而且为了便于操纵帆面都是对称设计以减小转帆力矩。各风帆分别控制实现帆的转动和收放，需要多套控制***。特别是由于风帆装置安装在船中位置，会遮挡驾驶台视线。为了不妨碍航行视线，风帆面就需要高于驾驶台，这样又会大大提高船舶的重心高度和横倾力矩，减小船舶的稳性，对船舶航行安全造成影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多联式非对称型船用风帆***，可以安装在船舶两侧从而为驾驶台留出视线，且帆面最低高度可以与主甲板平齐，大大增加了船舶稳性。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种多联式非对称型船用风帆***，安装于船舶两侧，其特征是，包含：多个非对称型风帆以及拉索，所述多个非对称型风帆通过拉索串联组合，实现帆面迎风角度的联动控制；
其中，所述的非对称型风帆包含：
转动机构，其设在船甲板边缘；
风帆框架，其设在转动机构上；
风帆，其设在风帆框架内，所述风帆框架带动风帆绕转动机构转动，以调节帆面迎风角度；
一对设于风帆两面上的支撑杆，其与拉索连接，所述的每根支撑杆的两端分别与风帆框架连接。
上述的一种多联式非对称型船用风帆***，其中，所述的转动机构包含：转轴、设在船甲板边缘的底座；所述转轴垂直设在底座内；所述的风帆框架固设在转轴上。
上述的一种多联式非对称型船用风帆***，其中，所述的风帆包含：帆面、多根横骨架、多个滑块；
所述的每根横骨架的两端分别设有滑块；
所述的多个横骨架平行间隔排布在帆面上。
上述的一种多联式非对称型船用风帆***，其中：所述的风帆框架包含一对开口相对设置的槽型竖杆，以及一对平行设置的横杆；
所述的一对横杆包含顶杆和底杆，所述的每根槽型竖杆的两端分别与所述的顶杆和底杆连接形成框架，所述的风帆两侧的滑块分别设于所述的一对槽型竖杆内，使风帆固定在竖直平面内，滑块在槽型竖杆内上下滑动。
上述的一种多联式非对称型船用风帆***，其中：所述的转轴顶部设有第一定滑轮，底部设有手轮。
上述的一种多联式非对称型船用风帆***，其中：所述的底杆外侧设有第二定滑轮，所述的顶杆外侧设有第三定滑轮，所述的底杆上在第二定滑轮的对应部位以及顶杆上在第三定滑轮的对应部位分别设有一道缝隙。
上述的一种多联式非对称型船用风帆***，其中：还包含拉绳，所述拉绳依次穿过所述第一定滑轮、第三定滑轮、顶杆上的缝隙、多根横骨架、底杆上的缝隙、第二定滑轮以及手轮，形成闭合的拉绳圈，摇动手轮使风帆帆面升降。
本发明与现有技术相比具有以下优点：采用拉索传动的方式对风帆的转动进行联动控制，便于同时调节所有风帆的迎风角度，大大简化了风帆的操纵装置；采用非对称的风帆面便于安装在船舶的两舷位置，从而避免了对驾驶台视线的干扰，且整个帆面能够下降到主甲板高度，大大增加了船舶的稳定性，也便于风帆的维护保养。
附图说明
图1为非对称型风帆的前视图；
图2为非对称型风帆的立体图；
图3为风帆的结构示意图；
图4为图1中的A-A向视图；
图5为本发明一种多联式非对称型船用风帆***的实施例结构示意图；
图6为实施例中电动驱动装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。
如图5所示，一种安装于船舶两侧的多联式非对称型船用风帆***，其包含多个非对称型风帆以及拉索7，所述的多个非对称型风帆通过拉索7串联组合，实现帆面迎风角度的联动控制。
如图1所示，所述的非对称型风帆包含：转动机构、风帆框架、风帆1及一对与拉索7连接的支撑杆2；所述的转动机构包含转轴3、设在船甲板边缘的底座4；所述转轴3垂直设在底座4内，底座4内部设有转盘，起到保护作用并带动转轴3的转向；所述的风帆框架固定设在转轴3上；所述的风帆1设在风帆框架内；所述的一对支撑杆2设于风帆1的右侧两面，每根支撑杆2的上下两端分别与风帆框架连接。
如图3所示，所述的风帆1包含：软质帆布做的帆面、多根圆柱形横骨架11、多个滑块12；所述的每根横骨架11的两端分别设有滑块12；多根横骨架11平行间隔排布在帆面上。
如图3、4所示，所述的风帆框架包含一对开口相对设置的槽型竖杆6，以及一对平行设置的横杆5；所述的一对横杆5包含顶杆和底杆，所述的每根槽型竖杆6的两端分别与所述的顶杆和底杆连接形成框架，所述的风帆1两侧滑块12分别设于所述的一对槽型竖杆6内，使风帆1固定在竖直平面内，遇到大风也不会过度变形；滑块12的直径与槽型竖杆6的槽口等宽，滑块12在槽型竖杆6内上下滑动。
如图1、2所示，所述的转轴3顶部设有第一定滑轮31，底部设有手轮32；所述的底杆外侧设有第二定滑轮51，顶杆外侧设有第三定滑轮53，所述的底杆上在第二定滑轮51的对应部位以及顶杆上在第三定滑轮53的对应部位分别设有一道缝隙52；所述拉绳13依次穿过所述第一定滑轮31、第三定滑轮53、顶杆上的缝隙52、多根横骨架11、底杆上的缝隙52、第二定滑轮51以及手轮32，拉绳13的两个自由端相连并固定在风帆1顶部的横骨架12上，形成闭合的拉绳圈，摇动手轮32可使风帆1帆面升降。
如图1、5所示，将8个非对称型风帆的底座4安装在船甲板边缘，且风帆框架延伸至船舷外，同时在转轴3的下方开设有小孔，以便让拉绳13穿过。
如图5所示，这种非对称型风帆的高度超过桥楼高度，支撑杆2上与桥楼等高处设置槽型开口，拉索7通过开口将船一侧的所有风帆1串联起来，同时在船首安装一个辅助立杆8以形成一个闭合的拉索圈。由此，位于船舷同侧的非对称型风帆形成整体，便于与布置在桥楼顶部的控制设备相连；尽管这种风帆1是非对称的，但两侧的风帆1拉索7受力方向相反而相互抵消，同样可以减小转帆机构的驱动力。
如图6所示为本实施例中使用的电动驱动装置，驾驶人员可正反转电机9经减速齿轮箱91减速后（若是液压则换成液压马达）带动两只线缆滚筒92按所需转向旋转，经导缆滑轮93拉动拉索7带动风帆1转动，实现每个风帆1的同步转向控制。
根据对风帆1最大推力角的计算，实船应用时风帆1只需相对于船舶垂直方向旋转±45°，只要支撑杆2位置恰当，可以实现风帆1所需的±45°转动。
通过手轮32可以调节风帆1的受风面积。若要减小受风面积，则顺时针旋转手轮32向下拉动风帆横杆5的顶杆使帆面下降，达到理想位置后通过手轮32上的锁死机构将风帆1位置固定；若要升帆则反转手轮32，向上拉动风帆横杆5的顶杆并带动滑块12和帆面由下至上升起。当风帆1需要维修，将帆面全部降至甲板位置便可拆卸。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (7)

1.一种多联式非对称型船用风帆***，安装于船舶两侧，其特征在于，包含：多个非对称型风帆以及拉索（7），所述多个非对称型风帆通过拉索（7）串联组合，实现帆面迎风角度的联动控制；
其中，所述的非对称型风帆包含：
转动机构，其设在船甲板边缘；
风帆框架，其设在转动机构上；
风帆（1），其设在风帆框架内，所述风帆框架带动风帆（1）绕转动机构转动，以调节帆面迎风角度；
一对设于风帆（1）两面上的支撑杆（2），其与拉索（7）连接，所述的每根支撑杆（2）的两端分别与风帆框架连接。
2.如权利要求1所述的一种多联式非对称型船用风帆***，其特征在于，所述的转动机构包含：转轴（3）、设在船甲板边缘的底座（4）；所述转轴（3）垂直设在底座（4）内；所述的风帆框架固设在转轴（3）上。
3.如权利要求2所述的一种多联式非对称型船用风帆***，其特征在于，所述的风帆（1）包含：帆面、多根横骨架（11）、多个滑块（12）；
所述的每根横骨架（11）的两端分别设有滑块（12）；
所述的多个横骨架（11）平行间隔排布在帆面上。
4.如权利要求3所述的一种多联式非对称型船用风帆***，其特征在于：所述的风帆框架包含一对开口相对设置的槽型竖杆（6），以及一对平行设置的横杆（5）；
所述的一对横杆（5）包含顶杆和底杆，所述的每根槽型竖杆（6）的两端分别与所述的顶杆和底杆连接形成框架，所述的风帆（1）两侧的滑块（12）分别设于所述的一对槽型竖杆（6）内，使风帆（1）固定在竖直平面内，滑块（12）在槽型竖杆（6）内上下滑动。
5.如权利要求4所述的一种多联式非对称型船用风帆***，其特征在于：所述的转轴（3）顶部设有第一定滑轮（31），底部设有手轮（32）。
6.如权利要求5所述的一种多联式非对称型船用风帆***，其特征在于：所述的底杆外侧设有第二定滑轮（51），所述的顶杆外侧设有第三定滑轮（53），所述的底杆上在第二定滑轮（51）的对应部位以及顶杆上在第三定滑轮（53）的对应部位分别设有一道缝隙（52）。
7.如权利要求6所述的一种多联式非对称型船用风帆***，其特征在于：还包含拉绳（13），所述拉绳（13）依次穿过所述第一定滑轮（31）、第三定滑轮（53）、顶杆上的缝隙（52）、多根横骨架（11）、底杆上的缝隙（52）、第二定滑轮（51）以及手轮（32），形成闭合的拉绳圈，摇动手轮（32）使风帆（1）帆面升降。
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