一种兼具风力助推的船舶起货机制造技术

本发明专利技术针对甲板空间有限的中小型远洋船舶提出了一种兼具风力助推的船舶起货机，将风帆安装于船舶起货机上，实现了对船舶有限甲板空间的合理利用，这种风帆与船舶起货机的融合能够有效解决甲板空间资源有限的船舶难以安装风帆的难题，且利用船舶起货机的回转系统可实现本发明专利技术中风帆的转向，降低了装置的成本投入。此外，船舶起货机的吊臂具有较长的长度，这也使得风帆具有较大的面积，能够产生较大的推进力，助推效果明显。本发明专利技术装置利用海上风为船舶提供额外的推进力，有利于减少船舶燃油的消耗，降低环境污染，具有较高的实际应用价值。具有较高的实际应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种兼具风力助推的船舶起货机


[0001]本专利技术属于船舶
，具体涉及一种兼具风力助推的船舶起货机。

技术介绍

[0002]随着航运技术的发展和全球范围内航运贸易愈发的频繁，船舶运输已成为货物运输的重要途径。然而船舶在航行过程中会消耗大量的燃油，燃烧燃油产生的NO
x
、SO
x
和CO2气体以及PM2.5等污染物更是加剧了对环境的负担。因此，如何降低船舶尾气污染是当今亟需解决的重要难题。
[0003]风能作为一种清洁无污染的可再生能源在船舶上的应用倍受青睐。由于船舶在海上航行，海平面比较空旷，海上风能资源十分丰富，所以对船舶而言利用风能助推有着很大的优势。风能在船舶上的应用有利于减少船舶对化石燃料的消耗，进而降低了环境污染，实现船舶的节能减排。
[0004]基于此，专利号为CN 106938693 B的中国专利公开了一种利用马格纳斯效应的圆台形旋筒风帆装置、专利号为CN 112849381 A的中国专利公开了一种风帆装置及远洋货轮以及专利号为CN 112124547 A的中国专利公开了一种翼型风帆，这些风帆都可以为船舶提供较好的推进力，实现了风能在船舶上的应用。但上述专利的风帆会占用大量的甲板空间，对于一些杂货船、小灵便散货船等中小型远洋船舶应用较为困难，原因是：中小型远洋船舶的尺寸小、甲板空间有限，当安装船舶起货机或类似设备时剩余的甲板空间不足以安装旋筒风帆、翼型风帆等尺寸较大的风帆。此外，翼型风帆需要根据船舶航向和风向不断调整迎风状态以实现对船舶产生前进的推进力，需要设置专门的风帆回转系统，并且为了悬挂帆还需要设置桅杆，都使得风帆助推装置的结构变得复杂，增加了装置的成本投入。因此，如何在此类中小型远洋船舶上安装风帆成为重要的难题。
[0005]船舶起货机又称克令吊，它主要由吊臂、起重柱、索具和绞车等结构组成，是船舶装卸货物的设备，主要用于货物的运输转移、海水补给等，广泛应用于杂货船、小灵便散货船和多用途船等尺寸相对较小的船舶上，也就是甲板空间有限的船舶上，而大型船舶一般不会安装船舶起货机。船舶起货机由起升系统、变幅系统和回转系统组成，回转系统可以调整船舶起货机吊臂的转向，改变船舶货物空间位置，实现货物的移动。
[0006]基于此，若是能提出一种兼具风力助推的船舶起货机，该装置将风帆与船舶起货机相融合，应用于甲板空间资源有限的船舶，那么这种装置将能有效解决甲板空间较少的船舶难以于甲板安装风帆的难题，具有较好的实际应用价值。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是针对上述提到的问题，提出一种兼具风力助推的船舶起货机，能够有效解决甲板空间资源有限的中小型船舶难以安装风帆的难题。该装置在现有的船舶起货机上安装卷帘式风帆，通过风帆将风能转化为推进力来实现船舶对风能的利用；船舶起货机本身具有回转系统，无须另设新的回转系统就可以实现风帆的转向来调整迎风状态；
并且船舶起货机装置较高，无需另设桅杆来悬挂风帆。该装置有利于减少船舶的燃油消耗，进而减少环境污染，实现船舶的节能减排。
[0008]本专利技术装置包括：卷筒、转轴、风帆、L型支撑杆、滑轮、牵引绳，回转系统。
[0009]所述卷筒设于船舶起货机的吊臂上，将吊臂的一侧吊臂杆改为卷筒。
[0010]所述转轴设于卷筒内，可在卷筒内旋转。
[0011]所述风帆设于船舶原有的船舶起货机上，与转轴连接，风帆为卷帘式设计，可收放于卷筒中，在船舶起货机上呈三角形样式。风帆沿船长方向分别在船舶的左舷和右舷交替布置，分布于船舶两侧。
[0012]所述L型支撑杆设于船舶起货机的起重柱的顶部，由起重柱向上延伸形成一定的高度，竖直杆部分可以伸缩。
[0013]所述滑轮设于L型支撑杆最上方的水平杆上。
[0014]所述牵引绳用于牵引风帆，牵引绳一端连接风帆，另一端在卷筒内，牵引绳在顶端与滑轮配合。
[0015]所述回转系统与船舶起货机原有的回转系统相结合。
[0016]设从船舶航行方向沿逆时针方向到风向所转过的角度为θ，当θ∈[0
°
，60
°
]∪[300
°
，360
°
]时，则判断为船尾方向来风，船舶顺风航行。此时本专利技术装置能利用此区域内的风向产生较大的向前推进力，装置的使用效果好。
[0017]船舶航行过程中会受到不同风向的作用，本专利技术装置可以在风向传感器的作用下调整迎风方向和状态。当船尾方向来风时，本专利技术装置的风帆升起，在风向传感器的作用下旋转至风帆与风向垂直，气流对风帆动压力作用会使帆产生向前的推进力分力，提高船舶的推进力；当从其他方向来风时，本专利技术装置的风帆收起，船舶起货机恢复至原来的位置，不会对航行船舶产生额外阻力。
[0018]本专利技术有益效果：
[0019]1.本专利技术实现了风帆与船舶起货机的融合，解决了甲板空间资源有限的中小型远洋船舶安装风帆的难题；本专利技术巧妙利用船舶起货机本身具有的回转系统实现风帆的转向，调整风帆的迎风状态，且船舶起货机本身的高度较高，因此无需另设新的回转系统和桅杆，减少装置的成本投入。
[0020]2.本专利技术装置在非船尾来风时，可以将风帆收起，船舶起货机恢复至原来的位置，即装置变换为船舶原有的船舶起货机，装置没有额外的受风面积。因此，船舶在航行过程中不会产生额外的航行阻力。
[0021]3.本专利技术在船舶航行时使用风帆为船舶提供额外的推进力，当船舶停靠码头进行装卸货物时，可将风帆收起，并且不会影响船舶起货机的正常工作。
[0022]4.本专利技术是在船舶原有的船舶起货机上安装风帆，该装置结构简单、安装所需资本低，易于在船舶上安装和推广。
附图说明
[0023]图1本专利技术装置的安装位置示意图；
[0024]图2本专利技术风帆升起时装置各结构示意图；
[0025]图3本专利技术装置中卷筒及转轴的结构示意图；
[0026]图4本专利技术风帆收起时装置各结构示意图；
[0027]图5风向与船舶航向关系示意图；
[0028]图6本专利技术风帆使用状态示意图；
[0029]图7风帆升起时本专利技术风帆的迎风状态俯视图；
[0030]图8本专利技术风帆未使用状态示意图；
[0031]图9本专利技术L型支撑杆的收缩状态示意图；
[0032]附图中：1.卷筒；2.转轴；3.风帆；4.L型支撑杆；5.滑轮；6.牵引绳；7.回转系统。
具体实施方式
[0033]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。
[0034]一种兼具风力助推的船舶起货机，如图1、图2和图3所示，该装置包括：卷筒1、转轴2、风帆3、L型支撑杆4、滑轮5、牵引绳6、回转系统7。
[0035]本专利技术合理利用中小型远洋船舶原有的船舶起货机，实现风帆3与船舶起货机的融合，如图1所示，利用海上风为航行船舶提供额外的推进力。由于船舶起货机本身本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种兼具风力助推的船舶起货机，其特征在于：该装置包括卷筒(1)、转轴(2)、风帆(3)、L型支撑杆(4)、滑轮(5)、牵引绳(6)、回转系统(7)，所述卷筒(1)设于船舶起货机的吊臂上，所述转轴(2)设于卷筒(1)内，所述风帆(3)安装于船舶原有的船舶起货机上，风帆(3)未使用时收放于卷筒(1)中。2.根据权利要求1所述的一种兼具风力助推的船舶起货机，其特征在于：所述回转系统(7)与船舶起货机原有的回转系统相结合。3.根据权利要求1所述的一种兼具风力助推的船舶起货机，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李博洋，鲁捷，林轶群，赵晶，张荣秀，姚文龙，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：