[发明专利]一种可收放的对称翼型风帆装置

说明书

本发明提出了一种可收放的对称翼型风帆装置，包括对称翼型风帆、收放帆装置、液压控制装置、自调整攻角装置(16)、风速风向传感器(5)、液压马达控制油管(10)、桅杆(11)和基座(19)；所述对称翼型风帆和所述收放帆装置连接，所述收放帆装置与液压控制装置连接，所述液压控制装置与自调整攻角装置(16)连接。本发明使船舶在航行中利用对称翼型风帆助航，同时自调整攻角装置通过风速风向传感器采集的风向信息自动调整风帆攻角，既提高风能的利用率又提高了调整风帆攻角的灵活性；收放帆装置为船舶航行提供了安全保障。

技术领域

本发明涉及风力助航领域，尤其涉及一种可收放的对称翼型风帆装置。

背景技术

风能是自然界中广泛存在的一种清洁能源，在热机出现前的数千年间一直作为船舶的推进动力来源。由于自然风稳定性差，能量密度有限等问题，使得在以蒸汽机为动力的船舶问世以后，柴油机等热机迅速取代了风力作为现代船舶的主要推进动力。然而，一方面随着世界能源的日趋短缺，人们必须迅速找到新的可替代能源；另一方面，公众对环保低碳的要求呼声日益增高的今天，使得人们逐渐将目光转向清洁能源。风能作为清洁能源中技术较为成熟的一种，很早便被应用于船舶工业。近年来，内河、近海、远洋船舶绝大多数采用风帆产生的辅助推力来降低主机功率，达到节能的目的。

风翼帆是一种不同于传统风帆的新型帆，其剖面呈机翼型.风翼帆利用海上风力资源，不断调整攻角使升力与船舶航向尽可能一致，直接转换为船舶推力，其与柴油机一起组成船舶的混合推进动力系统，由柴油机提供主动力，风翼帆提供辅助动力。

对于将风翼帆运用在船舶上公开了一些专利，大多数是将帆的形状直接做成翼型。如公告号为CN 201737153U的专利公开了一种翼型风帆，帆面横截面为翼型，桅杆设置于帆面左右受力对称位置，桅杆下端装有转向机构可转动帆面已调整最佳迎风角。

然而，装载这种非对称的单翼型风帆的船舶为了最大程度利用风能，必须要根据风向及时调整风帆的迎风角，当风向有较大变化时，该翼帆需要转动很大的角度，从及时性和节能方面考虑都存在一定弊端；并且该翼帆虽然在静风时设计使桅杆设置于帆面左右受力对称位置，但在有风时，由于桅杆左右的风帆不对称，会产生不同大小的力矩，使桅杆受到较大应力；此外，在风速过高时，该翼帆还缺少收帆装置以确保船舶安全航行。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，而提出一种可收放的对称翼型风帆装置，该装置安全可靠，能够高效利用风力。

本发明的目的通过以下技术方案实现：一种可收放的对称翼型风帆装置，包括对称翼型风帆、收放帆装置、液压控制装置、自调整攻角装置16、风速风向传感器5、液压马达控制油管10、桅杆11和基座19；所述对称翼型风帆和所述收放帆装置连接，所述收放帆装置与液压控制装置连接，所述液压控制装置与自调整攻角装置16连接；

所述对称翼型风帆包括上帆面1、下帆面2、上支架3和下支架4，所述上帆面1与上支架3固定连接，所述下帆面2与下支架4固定连接，所述下支架4与桅杆11固定连接；

所述收放帆装置包括液压马达6和伸缩杆；所述液压马达6与伸缩杆固定连接；所述上帆面1通过上支架3和连接滑块17与液压马达6连接；

所述液压控制装置包括液压控制器15、伸缩杆油槽13、液压马达油槽14和管路；所述伸缩杆油槽13通过管路与伸缩杆连接；所述液压控制器15通过管路分别与伸缩杆油槽13、液压马达油槽14和自调整攻角装置16连接，所述液压马达油槽14通过管路与所述液压马达控制油管10连接；所述液压马达控制油管10与液压马达6连接；

所述自调整攻角装置16通过风速风向传感器5采集的风向信息自动调整风帆攻角；所述风速风向传感器5与上帆面1连接；

所述桅杆11通过轴承12与基座19连接。