【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及船用辅助设备，具体地，涉及一种转筒帆及具有其的船。
技术介绍
1、转筒帆安装于船体的甲板上，相对于传统的风帆，占用的空间比较小。当气流方向垂直于船体的体长方向时，转动的转筒会使得转筒的一侧的流体流速增加，相对侧的流体的流速降低。两侧流体的流速差产生压强差，利用马格努斯效应，对转筒帆产生前进推力，进而作用于船体，可大大降低航行所需能耗。
2、渐渐地，人们开始对转筒帆进行改进，以期开发出转筒帆新的功能。目前，如何借助转筒帆进行发电成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、为解决当前不能借助转筒帆进行发电的问题，本专利技术提供一种转筒帆及具有其的船。
2、为实现本专利技术目的提供的一种转筒帆，包括：
3、转轴，轴线竖直设置；
4、升力机构，为多个，沿转轴的轴向均匀地圈设于转轴外；每个升力机构能够展开与转轴构成一个升力风扇或收拢形成一个第一转筒段；
5、阻力机构，为多个，沿转轴的轴向均匀地圈设于转轴外；多个阻力机构与多个升力机构在竖直方向上交替设置；每个阻力机构能够展开与转轴构成一个阻力风扇或收拢形成一个第二转筒段；
6、第一驱动电机，设置于转轴的下方，输出轴能够与转轴的底端连接或断开连接；
7、发电机，也设置于转轴的下方，输入轴能够与转轴的底端连接或断开连接；
8、当多个升力机构和多个阻力机构展开，且发电机的输入轴与转轴连接时，气流能够驱使每个升力风扇和每个阻力风
9、在其中一些具体实施例中，每个升力机构包括：
10、升力转盘，套接于转轴上，能够随所述转轴转动或带动所述转轴转动；
11、升力齿圈，圈设于升力转盘的外周，内壁的上部设有上啮合齿；
12、升力齿轮，为多个，沿升力转盘的周向均匀分布；每个升力齿轮的中部与升力转盘的顶面转动连接，侧壁通过上啮合齿与升力齿圈啮合连接；
13、齿条，为多个，沿升力转盘的周向均匀分布；每个齿条的轴向与升力转盘的径向相同，底部与升力转盘滑动连接，一侧与多个升力齿轮一一对应地啮合连接；
14、升力叶片，为多个，沿升力转盘的周向均匀分布；多个升力叶片的一侧面与多个齿条的一端一一对应地固定连接。
15、在其中一些具体实施例中，升力齿圈的内壁的下部设有下啮合齿；
16、每个升力机构还包括：
17、第二驱动电机，安装于升力转盘上；
18、第一传动齿轮，内壁通过第一离合器与第二驱动电机的输出轴固定连接，侧壁通过下啮合齿与升力齿圈啮合连接。
19、在其中一些具体实施例中，每个升力机构还包括：
20、限位电动推杆，安装于升力转盘上，输出轴能够抵接于齿条远离升力齿轮的一侧面，以限制齿条滑动。
21、在其中一些具体实施例中，每个阻力机构包括：
22、阻力转盘，套接于转轴上，能够随所述转轴转动或带动所述转轴转动；
23、阻力齿圈，圈设于阻力转盘的外周，内壁的上部设有上啮合齿；
24、阻力齿轮，为多个，沿阻力转盘的周向均匀分布；每个阻力齿轮的中部与升力转盘的顶面转动连接，侧壁通过上啮合齿与阻力齿圈啮合连接；
25、阻力叶片，为多个，沿升力转盘的周向均匀分布；多个阻力叶片的底部的中部通过固定轴与多个阻力齿轮的顶面的中部一一对应地固定连接；
26、限位转盘，也套接于转轴上，且位于阻力转盘的上方，侧壁均匀地设有多个限位盲槽；每个阻力叶片的一侧可转动地设于一个限位盲槽内，一侧面通过旋转轴与限位转盘转动连接。
27、在其中一些具体实施例中，每个阻力齿轮为半齿轮。
28、在其中一些具体实施例中，阻力齿圈的内壁的下部设有下啮合齿；
29、每个阻力机构还包括：
30、第三驱动电机，安装于阻力转盘上；
31、第二传动齿轮，内壁通过第二离合器与第三驱动电机的输出轴固定连接，侧壁通过下啮合齿与阻力齿圈啮合连接。
32、在其中一些具体实施例中，第一驱动电机通过第三离合器与转轴连接；
33、还包括：
34、第三传动齿轮，套接于转轴的底端；
35、第四传动齿轮，内壁通过第四离合器与发电机的输入轴连接，侧壁与第三传动齿轮的侧壁啮合连接。
36、在其中一些具体实施例中，还包括：
37、底筒，罩设于第一驱动电机和发电机外，顶部安装有升力机构和阻力机构。
38、基于同一构思的一种具有转筒帆的船，包括船体和上述任一些具体实施例提供的转筒帆；
39、转筒帆安装于船体的甲板上。
40、本专利技术的有益效果：本专利技术的转筒帆通过设置转轴、多个升力机构、多个阻力机构、第一驱动电机和发电机，当需要发电时，多个升力机构和多个阻力机构展开，且发电机的输入轴与转轴连接。遭遇风力等级较小的风时，每个阻力风扇即可开始转动，进而通过转轴带动升力风扇转动，实现升力风扇的启动，借助升力风扇和转动进行发电。随着升力风扇的转速的增加，当升力风扇的转速高于阻力风扇的最高极限转速时，每个阻力机构收拢形成一个第二转筒段，降低转动负载。当升力风扇的转速过高存在失速风险时，每个阻力机构展开形成阻力风扇，提高升力风扇的负载，降低升力风扇的转速，以使升力风扇的转速维持在正常水平。采用阻力风扇和升力风扇有机结合的形式，既解决了发电时升力风扇启动困难的问题，又保障了发电效率，同时，解决了升力风扇的转速过高存在失速现象的问题。另外，在竖直方向上，多个阻力机构与多个升力机构交替设置，布局合理，实现了模块化设计，降低了设计难度、制造难度以及发电时的传动难度。当需要产生船体前进推力时，多个升力机构和多个阻力机构收拢，且第一驱动电机的输出轴与转轴连接时。第一驱动电机能够驱使转轴、每个第一转筒段和每个第二转筒段转动，利用马格努斯效应，对转筒帆产生前进推力，进而作用于船体，可大大降低航行所需能耗。
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1.一种转筒帆，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的转筒帆，其特征在于，每个所述升力机构包括：
3.根据权利要求2所述的转筒帆，其特征在于，所述升力齿圈的内壁的下部设有下啮合齿；
4.根据权利要求2所述的转筒帆，其特征在于，每个所述升力机构还包括：
5.根据权利要求1所述的转筒帆，其特征在于，每个所述阻力机构包括：
6.根据权利要求5所述的转筒帆，其特征在于，每个所述阻力齿轮为半齿轮。
7.根据权利要求5所述的转筒帆，其特征在于，所述阻力齿圈的内壁的下部设有下啮合齿；
8.根据权利要求1至7任一项所述的转筒帆，其特征在于，所述第一驱动电机通过第三离合器与所述转轴连接；
9.根据权利要求1至7任一项所述的转筒帆，其特征在于，还包括：
10.一种具有转筒帆的船，其特征在于，包括船体和权利要求1至9任一项所述的转筒帆；
【技术特征摘要】
1.一种转筒帆，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的转筒帆，其特征在于，每个所述升力机构包括：
3.根据权利要求2所述的转筒帆，其特征在于，所述升力齿圈的内壁的下部设有下啮合齿；
4.根据权利要求2所述的转筒帆，其特征在于，每个所述升力机构还包括：
5.根据权利要求1所述的转筒帆，其特征在于，每个所述阻力机构包括：
6.根据权利要求5所述的转筒帆，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨军，鲍洪义，赵喆，
申请(专利权)人：北京威浮科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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