[发明专利]三角式风帆

说明书

技术领域

本发明涉及船舶风帆技术领域，尤其涉及一种可接收各方来风，产生有效的风帆助推功能、并大幅度提高风帆船经济性及工程实用性的三角式风帆，

背景技术

海上及水面上风能是一种清洁、安全、经济的自然资源，风能的利用是船舶绿色能源开发研究的热点；风帆是将风能直接转化为船舶辅助动力的绿色节能装置，风帆助推是绿色船舶技术发展的重要方向。

采用风帆可以有效地利用风能产生可观的助推力和节能效果；风帆助推性能主要体现在风帆气动升力在船舶前进方向上产生的推力分量的大小。风帆可产生气动推力的风向角范围越大，风帆助推效果越好。风帆的横剖面几何外形是决定风帆气动升力特性的主要影响因素，因此，风帆剖面线型设计技术是风帆气动设计的关键技术。

发明内容

本申请人针对上述现有问题，进行了研究改进，提供一种三角式风帆，其不仅可以提高风帆助推性能，降低风帆运行成本，还能提高风帆可靠性，增加风帆的经济性及工程实用性。

本发明所采用的技术方案如下：

三角式风帆，包括基座，于所述基座上安装驱动电机及外齿轮回转轴承，所述驱动电机的输出端连接用于驱动外齿轮回转轴承转动的齿轮；于所述外齿轮回转轴承上至少设置两个互为嵌接的柱体式机构，各柱体式机构的外周均设置用于接收各方向来风的风帆，在互为嵌接的各相邻柱体式机构之间设置导向机构，在互为嵌接的相邻柱体式机构中，至少有一个柱体式机构为沿在轴线方向上长度可调的的活动机构，另一个柱体式机构为沿在轴线方向上固定的固定机构；在互为嵌接的各相邻柱体式机构中，所述活动机构外周设置的风帆截面积大于所述固定机构外周设置的风帆截面积，使所述活动机构沿轴线方向伸入固定机构时，所述活动机构外周的风帆能与固定机构外周设置的风帆相套接。

其进一步技术方案在于：

所述风帆至少包括三个互为相对布置的帆面，各相邻帆面之间通过连接面连接，使所述风帆的截面形成三角形，各帆面均向所述三角形截面的中心延伸并形成弧形帆面；

所述固定机构为带有内腔的伸缩外立柱，所述活动机构为带有内腔的伸缩内立柱，于所述伸缩外立柱的内腔中设置电动缸，所述电动缸的活塞杆伸入所述伸缩内立柱并与所述伸缩内立柱外周配合的风帆端面连接；所述导向机构包括多个互为配合的导向块与导轨，所述导轨固接于所述伸缩内立柱的外表面四周，所述导向块固接于所述伸缩外立柱的内表面四周；

所述伸缩内立柱与所述伸缩外立柱的截面均为矩形，所述伸缩内立柱的截面积小于所述伸缩外立柱的截面积；

在所述电动缸的活塞杆回缩时，所述伸缩内立柱回缩至伸缩外立柱内，在该状态时，所述伸缩内立柱的上端面高于所述伸缩外立柱的上端面。

本发明的有益效果如下：

(一)本发明结构简单、使用方便，通过将风帆设计成三角式可接收各向来风，弧形帆面的布置可以使来风产生的风力增加，大幅度提高了风帆的气动力特性，对风帆船产生有效助推，使船舶360度范围内提供全方位的助推能力。

(二)本发明具有较强的可靠性及工程实用性，在超过额定风速时，风帆可以下降至安全高度，通过驱动电机、齿轮及外齿轮回转轴承的配合使用可以实现风帆的转动，使风帆的使用达到状态达到最佳。

(三)本发明中风帆设计为三角形截面具有优良的性能，其不仅提高了风帆助推性能，还能降低风帆运行成本，提高风帆可靠性、经济性及工程实用性，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明的剖面结构示意图。

图2为本发明帆面升起状态图。

图3为本发明帆面回收状态图。

图4为本发明装船的主视图。

图5为本发明装船的俯视图。

其中：1、第一风帆；2、伸缩内立柱；3、导轨；4、导向块；5、第二风帆；6、伸缩外立柱；7、电动缸；8、齿轮；9、驱动电机；10、外齿轮回转轴承；11、基座；12、驾驶室；13、船体甲板；1401、帆面；1402、连接面。

具体实施方式

下面说明本发明的具体实施方式。