【技术实现步骤摘要】
本技术涉及船舶风帆，尤其涉及一种新型助推及发电两用转筒风帆。
技术介绍
1、随着全球碳中和战略的落实和有序推进，风帆辅助推进节能上限高，效果明显，将越来越多的受到海事领域的关注，增加市场的使用案例。
2、但传统风帆一般只有助推的作用，而且该助推的有效作用仍会受到一些自然天气及航线因素等的影响，在某些不利的风场及航线下不能发挥正常的辅助推进作用，从而降低了风帆的有效作业时间及效果。
3、另外，船舶在码头作业时，传统纯助推型风帆无法工作，不能有效利用这段时间内的风能，导致设备风能有效利用率低。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本技术提供一种新型助推及发电两用转筒风帆，加大增加风场利用的场景，提升能效利用，并降低能耗，增加经济性。
2、为实现以上目的，本技术采用以下技术方案：
3、一种新型助推及发电两用转筒风帆，包括多个风帆转叶、转叶子轴、转叶驱动机构、风帆底座、主轴、顶部转盘和底部转盘，所述风帆底座与船舶甲板结构连接，在所述风帆底座内部设有电机发电机一体两用机，所述底部转盘设于风帆底座的正上方，顶部转盘间隔设于底部转盘的正上方，所述主轴的下端穿设底部转盘后伸入风帆底座内部与电机发电机一体两用机转动连接，主轴与底部转盘固定连接，主轴的上端与顶部转盘固定连接；多个所述风帆转叶设于底部转盘与顶部转盘之间，均布在主轴周侧，每个风帆转叶的顶端和底端分别与顶部转盘和底部转盘可旋转、滑动连接，在每个风帆转叶的竖向中部固定有一转叶子轴，所述转叶子轴
4、进一步的，所述风帆底座为上部敞口的箱体结构，所述电机发电机一体两用机固定于风帆底座的内底壁上，在电机发电机一体两用机输出轴的自由端端部和主轴的下部均设有一伞齿轮，两个伞齿轮齿接。
5、进一步的，在位于所述风帆底座内的主轴部分穿设固定有主轴转盘，所述主轴转盘位于伞齿轮的正上方，转叶子轴的下端与主轴转盘的上端面通过转叶子轴轴承连接。
6、进一步的，所述转叶驱动机构包括两个转叶电机和转叶齿轮环，所述主轴穿设转叶齿轮环，转叶齿轮环与主轴转盘转动连接，两个所述转叶电机固定于主轴转盘上，相对于主轴对称设置，转叶电机的输出轴垂直穿设主轴转盘后通过转叶电机齿轮与转叶齿轮环齿接，转叶子轴的下部穿设转叶齿轮环并通过转叶子轴齿轮与转叶齿轮环齿接。
7、进一步的，在所述主轴转盘的上端面上设有一圆筒，在所述圆筒的内部设有第二环形支撑台，所述转叶齿轮环位于第二环形支撑台的正上方，转叶齿轮环的外周侧侧壁和底部外周向侧壁均通过转叶齿轮环轴承分别与圆筒内侧壁和第二环形支撑台连接。
8、进一步的，在所述风帆底座的内侧壁上设有第一环形支撑台，所述主轴转盘位于第一环形支撑台的正上方，主轴转盘的外周侧侧壁和底部外周向侧壁均通过主轴转盘轴承分别与风帆底座内侧壁和第一环形支撑台连接。
9、进一步的，所述主轴的下端通过主轴轴承与风帆底座内壁转动连接。
10、进一步的，在每个所述风帆转叶风帆转叶的顶端端面和底端端面的两侧均设有一纵截面呈t型的连接件，在顶部转盘和底部转盘的相对面上相对设有滑轨，连接件的横向部嵌设于滑轨内，在横向部设有一滑轮组，滑轮组中的多个滑轮分别设于横向部的上端面和横向部的周向侧壁上，所述滑轮与滑轨滑动连接。
11、进一步的，所述风帆转叶的个数为3~6个，所述滑轨包括3~6个第一弧形滑轨和3~6个第二弧形滑轨，多个第一弧形滑轨和多个第二弧形滑轨的相同端均以主轴为中心呈圆形分布，第一弧形滑轨的一端位于顶部转盘的圆形轮廓线上，另一端位于多个转叶子轴所在的圆形轮廓线上，所述第二弧形滑轨的一端位于转叶子轴所在的圆形轮廓线上且与第一弧形滑轨的相邻端间隔设置，第二弧形滑轨的另一端延伸至主轴顶端周侧；风帆转叶同一端的滑轮组分别与一个第一弧形滑轨和一个第二弧形滑轨滑动连接。
12、进一步的，所述风帆转叶的数量为3个，所述第一弧形滑轨和第二弧形滑轨的数量为3个。
13、本技术的新型助推及发电两用转筒风帆，在助推情况时，转叶固定在转叶子轴上，转叶子轴与顶部转盘和底部转盘连接，顶部转盘和底部转盘与主轴是刚性连接，电机发电机一体两用机通过行伞齿轮带动主轴、顶部转盘和底部转盘转动，顶部转盘和底部转盘带动转叶子轴，转叶子轴带动整个风帆转叶；在发电状态时，转叶电机带动转叶齿轮环转动，转叶齿轮环带动转叶子轴转动，转叶子轴旋转带动风帆转叶自身移动，风帆转叶沿着滑轨到固定位置后，位置确定后转叶电机锁死以固定风帆转叶位置，然后切换到了发电模式，风帆转叶受来风影响开始转动，它转动后通过转叶子轴传递力到顶部转盘和底部转盘，由于顶部转盘和底部转盘与主轴刚性连接，进而带动主轴转动，带动发电机发电。
14、本技术的新型助推及发电两用转筒风帆，利用风能产生电能，降低能耗；翼型型式变化灵活，应用场景适应性强；风能利用率提升，提升投资回报率；促进风帆在船舶市场上的运用，助力碳中和进程。
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1.一种新型助推及发电两用转筒风帆，其特征在于，包括多个风帆转叶、转叶子轴、转叶驱动机构、风帆底座、主轴、顶部转盘和底部转盘，所述风帆底座与船舶甲板结构连接，在所述风帆底座内部设有电机发电机一体两用机，所述底部转盘设于风帆底座的正上方，顶部转盘间隔设于底部转盘的正上方，所述主轴的下端穿设底部转盘后伸入风帆底座内部与电机发电机一体两用机转动连接，主轴与底部转盘固定连接，主轴的上端与顶部转盘固定连接；多个所述风帆转叶设于底部转盘与顶部转盘之间，均布在主轴周侧，每个风帆转叶的顶端和底端分别与顶部转盘和底部转盘可旋转、滑动连接，在每个风帆转叶的竖向中部固定有一转叶子轴，所述转叶子轴的上端与顶部转盘可转动连接，转叶子轴的下部穿设底部转盘并与之可转动连接后，与转叶驱动机构可转动连接；所述转叶驱动机构用于驱动风帆转叶在顶部转盘和底部转盘之间滑动，并在风帆转叶滑动到指定位置后固定风帆转叶位置。
2.根据权利要求1所述的一种新型助推及发电两用转筒风帆，其特征在于，所述风帆底座为上部敞口的箱体结构，所述电机发电机一体两用机固定于风帆底座的内底壁上，在电机发电机一体两用机输出轴的自由端端部
3.根据权利要求2所述的一种新型助推及发电两用转筒风帆，其特征在于，在位于所述风帆底座内的主轴部分穿设固定有主轴转盘，所述主轴转盘位于伞齿轮的正上方，转叶子轴的下端与主轴转盘的上端面通过转叶子轴轴承连接。
4.根据权利要求3所述的一种新型助推及发电两用转筒风帆，其特征在于，所述转叶驱动机构包括两个转叶电机和转叶齿轮环，所述主轴穿设转叶齿轮环，转叶齿轮环与主轴转盘转动连接，两个所述转叶电机固定于主轴转盘上，相对于主轴对称设置，转叶电机的输出轴垂直穿设主轴转盘后通过转叶电机齿轮与转叶齿轮环齿接，转叶子轴的下部穿设转叶齿轮环并通过转叶子轴齿轮与转叶齿轮环齿接。
5.根据权利要求4所述的一种新型助推及发电两用转筒风帆，其特征在于，在所述主轴转盘的上端面上设有一圆筒，在所述圆筒的内部设有第二环形支撑台，所述转叶齿轮环位于第二环形支撑台的正上方，转叶齿轮环的外周侧侧壁和底部外周向侧壁均通过转叶齿轮环轴承分别与圆筒内侧壁和第二环形支撑台连接。
6.根据权利要求2所述的一种新型助推及发电两用转筒风帆，其特征在于，在所述风帆底座的内侧壁上设有第一环形支撑台，所述主轴转盘位于第一环形支撑台的正上方，主轴转盘的外周侧侧壁和底部外周向侧壁均通过主轴转盘轴承分别与风帆底座内侧壁和第一环形支撑台连接。
7.根据权利要求2所述的一种新型助推及发电两用转筒风帆，其特征在于，主轴的下端通过主轴轴承与风帆底座内壁转动连接。
8.根据权利要求1所述的一种新型助推及发电两用转筒风帆，其特征在于，在每个所述风帆转叶的顶端端面和底端端面的两侧均设有一纵截面呈T型的连接件，在顶部转盘和底部转盘的相对面上相对设有滑轨，连接件的横向部嵌设于滑轨内，在横向部设有一滑轮组，滑轮组中的多个滑轮分别设于横向部的上端面和横向部的周向侧壁上，所述滑轮与滑轨滑动连接。
9.根据权利要求8所述的一种新型助推及发电两用转筒风帆，其特征在于，所述风帆转叶的个数为3~6个，所述滑轨包括3~6个第一弧形滑轨和3~6个第二弧形滑轨，多个第一弧形滑轨和多个第二弧形滑轨的相同端均以主轴为中心呈圆形分布，第一弧形滑轨的一端位于顶部转盘的圆形轮廓线上，另一端位于多个转叶子轴所在的圆形轮廓线上，所述第二弧形滑轨的一端位于转叶子轴所在的圆形轮廓线上且与第一弧形滑轨的相邻端间隔设置，第二弧形滑轨的另一端延伸至主轴顶端周侧；风帆转叶同一端的滑轮组分别与一个第一弧形滑轨和一个第二弧形滑轨滑动连接。
10.根据权利要求9所述的一种新型助推及发电两用转筒风帆，其特征在于，所述风帆转叶的数量为3个，所述第一弧形滑轨和第二弧形滑轨的数量为3个。
...【技术特征摘要】
1.一种新型助推及发电两用转筒风帆，其特征在于，包括多个风帆转叶、转叶子轴、转叶驱动机构、风帆底座、主轴、顶部转盘和底部转盘，所述风帆底座与船舶甲板结构连接，在所述风帆底座内部设有电机发电机一体两用机，所述底部转盘设于风帆底座的正上方，顶部转盘间隔设于底部转盘的正上方，所述主轴的下端穿设底部转盘后伸入风帆底座内部与电机发电机一体两用机转动连接，主轴与底部转盘固定连接，主轴的上端与顶部转盘固定连接；多个所述风帆转叶设于底部转盘与顶部转盘之间，均布在主轴周侧，每个风帆转叶的顶端和底端分别与顶部转盘和底部转盘可旋转、滑动连接，在每个风帆转叶的竖向中部固定有一转叶子轴，所述转叶子轴的上端与顶部转盘可转动连接，转叶子轴的下部穿设底部转盘并与之可转动连接后，与转叶驱动机构可转动连接；所述转叶驱动机构用于驱动风帆转叶在顶部转盘和底部转盘之间滑动，并在风帆转叶滑动到指定位置后固定风帆转叶位置。
2.根据权利要求1所述的一种新型助推及发电两用转筒风帆，其特征在于，所述风帆底座为上部敞口的箱体结构，所述电机发电机一体两用机固定于风帆底座的内底壁上，在电机发电机一体两用机输出轴的自由端端部和主轴的下部均设有一伞齿轮，两个伞齿轮齿接。
3.根据权利要求2所述的一种新型助推及发电两用转筒风帆，其特征在于，在位于所述风帆底座内的主轴部分穿设固定有主轴转盘，所述主轴转盘位于伞齿轮的正上方，转叶子轴的下端与主轴转盘的上端面通过转叶子轴轴承连接。
4.根据权利要求3所述的一种新型助推及发电两用转筒风帆，其特征在于，所述转叶驱动机构包括两个转叶电机和转叶齿轮环，所述主轴穿设转叶齿轮环，转叶齿轮环与主轴转盘转动连接，两个所述转叶电机固定于主轴转盘上，相对于主轴对称设置，转叶电机的输出轴垂直穿设主轴转盘后通过转叶电机齿轮与转叶齿轮环齿接，转叶子轴的下部穿设转叶齿轮环并通过转叶子轴齿轮与转叶齿轮环齿接。
5.根据权利要求4所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：张文斌，金吉发，曹辰泽，田正军，蒋永旭，罗良宝，
申请(专利权)人：招商局工业科技上海有限公司，
类型：新型
国别省市：
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