一种船用襟翼帆操纵机构及控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种船用襟翼帆操纵机构及控制系统，其包括，固定座、支撑柱、第一套筒，固定座的上端外表面安装有管间连锁单元，管间连锁单元的中心位置设置安装支撑柱，第一套筒环套在支撑柱上端位置，第一套筒与支撑柱铰接；第一套筒内设置有第二套筒，第一套筒与第二套筒设置有离合器，第一套筒上设置有主翼，第二套筒上设置有襟翼，第二套筒的顶端设置有风速风向传感器，支撑柱与第一套筒及第二套筒均可以转向。本发明专利技术的襟翼帆上设置自动化控制系统，使得可旋转套筒及支撑柱可以根据风速风向自主调节，可以使船舶在航行时更节能和安全，具有使用范围广、场景多、局限性小等优点。场景多、局限性小等优点。场景多、局限性小等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种船用襟翼帆操纵机构及控制系统


[0001]本专利技术涉及风帆
，尤其是涉及一种船用襟翼帆操纵机构及控制系统。

技术介绍

[0002]由于目前的国际油价上涨，航行排放区域控制增多，环保法规趋严等原因，风能作为船舶的一种无污染动力，正被越来越多地研究。近年来，已有很多科研院所和企业对船舶风帆助航技术开展研究，推动了风能的现代化利用。目前利用马格纳斯效应设计的转筒式风帆已在船上得到应用，风翼式风帆、风筝风帆等新形式风帆设计也进入到人们的视野。
[0003]帆船具有悠久的历史，依靠太阳能或自然的风力进行动力驱动，翼帆技术是基于有人帆船技术的历史延续，与现在科技技术的融合，来装备现阶段的远洋船舶，风帆助航船舶上有很多结构，其中就有风帆转向装置；现有的风帆转向装置在使用时存在一定的弊端，现在虽然应用马格纳斯效应的转筒式风帆已经开始应用，但是其结构复杂，消耗能量多，升力系数小等缺点限制了其在远洋船舶上的应用，其他类型的风帆对其空气动力学特性的研究尚不成熟，对风翼失速行为的控制尚不成熟，对于不同角度的风向和风力大小不能做出及时的调整，风能利用率受环境影响较大，当风速较大时对船舶的稳性造成一定的隐患，不能合理利用风能，并且能耗消耗大，不能根据风速风向自动调节襟翼帆的方向，影响帆船的航行，不满足人们的要求。
[0004]因此，为了适应翼帆助航船舶发展，我们有必要提出一种船用襟翼帆操纵机构及控制系统。

技术实现思路

[0005]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例，在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0006]因此，本专利技术所要解决的技术问题是船用襟翼帆操纵机构不能分别转动及没有智能化控制系统的问题。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种船用襟翼帆操纵机构，其特征在于，包括：固定座、支撑柱、第一套筒，所述固定座的上端外表面安装有管间连锁单元，管间连锁单元的中心位置设置安装所述支撑柱，所述第一套筒环套在所述支撑柱上端位置，所述第一套筒与所述支撑柱铰接；所述第一套筒内设置第二套筒，所述第二套筒与所述第一套筒铰接，所述第一套筒与第二套筒上设置有离合器，所述第一套筒上设置有主翼，所述第二套筒上设置有襟翼，所述第二套筒顶端设置有风速风向传感器，所述支撑柱与所述第一套筒及第二套筒均可以转向。
[0008]作为本专利技术所述船用襟翼帆操纵机构的一种优选方案，所述固定座设置在船舱内部与所述管间连锁单元螺栓连接，所述管间连锁单元有若干个不同大小的齿轮组成，所述管间连锁单元旁设置有驱动驱动电机，所述驱动电机与所述管间连锁单元电连接。
[0009]作为本专利技术所述船用襟翼帆操纵机构的一种优选方案，所述支撑柱的底部设置成齿轮状，安装在所述管间连锁单元中心位置，所述支撑柱与所述管间连锁单元内的齿轮啮合。
[0010]作为本专利技术所述船用襟翼帆操纵机构的一种优选方案，所述第二套筒为顶部密封下部开口的中空结构，所述第二套筒设置在所述第一套筒内部，所述第一套筒内壁设有轮齿，所述第二套筒的外壁设有齿轮与所述第一套筒啮合。
[0011]作为本专利技术所述船用襟翼帆操纵机构的一种优选方案，所述支撑柱的内部设置有旋转轴。
[0012]作为本专利技术所述船用襟翼帆操纵机构的一种优选方案，所述第二套筒的内壁设有齿轮。
[0013]作为本专利技术所述船用襟翼帆操纵机构的一种优选方案，所述支撑柱的上半部分外围设置成齿轮状与所述第二套筒内的齿轮啮合，所述支撑柱上设置有限位块，所述限位块圆周设置在所述支撑柱外围。
[0014]作为本专利技术所述船用襟翼帆操纵机构的一种优选方案，所述旋转轴与所述管间连锁单元内的齿轮铰接。
[0015]本专利技术的有益效果，通过对襟翼帆设置成两节科单独旋转的个体，可以根据不同风速风向旋转，通过对套筒和支撑柱分别设置了齿轮，通过管间连锁单元中的转动轴带动套管运转，如果其中一个发生故障另一个还可以继续转动，通过安装风速风向传感器可以使套筒或支撑柱根据现场环境进行调节，为了保证无人帆船按航线航行，在航行途中需要不断调整双元素翼帆的攻角和襟翼帆偏转角，实现Z字形前进，增加了风帆的适应性，提高了风帆的使用率，用途广泛。
[0016]鉴于船用襟翼帆操纵问题效率还能进一步提高的问题，提出了一种控制系统。
[0017]为解决上述技术问题，本专利技术还提供如下技术方案：一种控制系统，其包括上述实施例任一所述的船用襟翼帆操纵机构，以及，包括控制组件、自锁单元，所述控制组件安装在所述管间连锁单元的上表面，所述控制组件与所述自锁单元电连接。
[0018]作为本专利技术所述控制系统的一种优选方案，其特征在于：所述控制组件包括：控制器、启停模块、故障模块、报警模块、算数模块、信号收发模块、管间连锁单元、风速风向传感器、驱动电机、传感器通讯模块，所述控制器通过信号线与所述管间连锁单元电连接，所述启停模块与所述驱动电机及所述控制器电连接，所述报警模块、所述风速风向传感器及所述控制器电连接，所述风速风向传感器与所述算数模块及管间连锁单元电连接，所述启停模块与所述管间连锁单元及所述控制器电连接，所述控制器与所述故障模块、所述信号收发模块及控制组件电连接。
[0019]本专利技术的另一有益效果：通过增设控制系统，可以使风帆助航船舶根据当时环境自动控制襟翼帆的方向，通过控制器与传感器及模块之间的配合，襟翼帆可以根据风速风向自动转动调整方向，通过对管间连锁单元及套筒的控制，可以根据控制器智能化工作，不需要人工干预，另外在套筒内还设置安装自锁单元，通过控制器可以对自锁单元进行方向干预，如果遇到风向与帆船航向有偏差时，在套筒转动时启动自锁单元对套筒方向进行锁定，同时在第一套筒与第二套筒上设有离合器，通过离合器可控制主翼及襟翼的旋转。如果转动发生故障，这时会触发故障模块，故障模块会启动报警模块发出警报，通过信号收发模
块发送到工作人员设备终端，可以及时维修止损。可达到节能航行，实现全过程智能化。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0021]其中：
[0022]图1为本专利技术提供的一种实施例所述船用襟翼帆操纵机构及控制系统的结构示意图；
[0023]图2为本专利技术提供的一种实施例所述船用襟翼帆操纵机构及控制系统的套筒旋转结构示意图；
[0024]图3为本专利技术提供的一种实施例所述船用襟翼帆操纵机构及控制系统的双元素翼帆的示意图；
[0025]图4为本专利技术提供的一种实施例所述船用襟翼帆操纵机构及控制系统的控制系统结构流程图。
具体实施方式
[0026]为使本专利技术的上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种船用襟翼帆操纵机构，其特征在于，包括：固定座(101)、支撑柱(102)、第一套筒(103)，所述固定座(101)的上端外表面安装有管间连锁单元(104)，所述管间连锁单元(104)的中心位置设置安装所述支撑柱(102)，所述第一套筒(103)环套在所述支撑柱(102)上端位置，所述第一套筒(103)与所述支撑柱(102)铰接；所述第一套筒(103)内设置有第二套筒(105)，所述第二套筒(105)与所述第一套筒(103)铰接，所述第一套筒(103)与第二套筒(105)上设置有离合器(202)，所述第一套筒(103)上设置有主翼(107)，所述第二套筒(105)上设置有襟翼(109)，所述第二套筒(105)的顶端设置有风速风向传感器(106)，所述支撑柱(102)与所述第一套筒(103)及第二套筒(105)均可以转向。2.根据权利要求1所述船用襟翼帆操纵机构，其特征在于：所述固定座(101)设置在船舱内部与所述管间连锁单元(104)螺栓连接，所述管间连锁单元(104)由若干个不同大小的齿轮组成，所述管间连锁单元(104)旁设置有驱动电机(108)，所述驱动电机(108)与所述管间连锁单元(104)电连接。3.根据权利要求2所述船用襟翼帆操纵机构，其特征在于：所述支撑柱(102)的底部设置成齿轮状，安装在所述管间连锁单元(104)中心位置，所述支撑柱(102)与所述管间连锁单元(104)内的齿轮啮合。4.根据权利要求1所述船用襟翼帆操纵机构，其特征在于：所述第二套筒(105)为顶部密封下部开口的中空结构，所述第二套筒(105)设置在所述第一套筒(103)内部，所述第一套筒(103)内壁设有齿轮，所述第二套筒(105)的外壁设有轮齿与所述第一套筒(103)啮合。5.根据权利要求1所述船用襟翼帆操纵机构，其特征在于：所述支撑柱(102)的内部设置有旋转轴(110)。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：缪克银，李臣，
申请(专利权)人：江苏海事职业技术学院，
类型：发明
国别省市：