一种转筒风帆装置的制作方法

本实用新型涉及风能利用技术领域，具体涉及一种转筒风帆装置。

背景技术：

随着国际海洋环保法规的不断完善，以及油价上涨造成运输成本的增加，给船舶公司的运营成本带来很大压力。风能作为一种无污染的可再生能源，其具有资源丰富、分布广的特点，利用风能助航能够在一定程度上降低油耗成本，一般采用风帆装置将风能转化为船舶航行的动力。但是，现有的风筒装置结构复杂，制造成本高，效率低，节能效果不明显。

因此，本领域需要一种转筒风帆装置来解决上述问题。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的风筒结构复杂，制造成本高，效率低，节能效果不明显的问题，本实用新型提供了一种转筒风帆装置,包括底座、固定支撑柱、转筒、推进电机、齿轮机构、第一支撑机构；底座固定设置在船体甲板上，固定支撑柱的第一端与底座通过连接件进行连接，转筒套设于固定支撑柱外，推进电机设置于固定支撑柱内，推进电机的输出轴与齿轮机构的输入轴连接，第一支撑机构用于支撑转动的顶部，齿轮机构的输出轴与第一支撑机构的第一转轴的第一端连接，第一转轴的第二端与转筒连接，转筒能够绕第一转轴转动。

在上述转筒风帆装置的优选技术方案中，第一支撑机构还包括第一轴承、第二轴承，固定支撑柱的顶部开设有上凹槽和下凹槽，第一轴承设置在固定支撑柱顶部的上凹槽内，第二轴承设置在固定支撑柱顶部的下凹槽内，第一轴承和第二轴承的内圈分别与第一转轴配合连接。

在上述转筒风帆装置的优选技术方案中，第一支撑机构还包括第一轴承盖和第二轴承盖，第一轴承盖和第二轴承盖均设置有第一转轴孔，第一轴承盖合于固定支撑柱顶部的上凹槽处，第二轴承盖盖合于固定支撑柱顶部的下凹槽处。

在上述转筒风帆装置的优选技术方案中，转筒风帆装置还包括联轴器，齿轮机构的输出轴与第一支撑机构的第一转轴的第一端之间通过联轴器连接。

在上述转筒风帆装置的优选技术方案中，转筒风帆装置还包括多个第二支撑机构，第二支撑机构设置在固定支撑柱的外侧壁上，第二支撑机构在径向上支撑转筒以使转筒的转动轴线与固定支撑柱同轴。

在上述转筒风帆装置的优选技术方案中，

第二支撑机构包括辊子、第一支撑架、第二支撑架、第二转轴、弹性固定连接件，辊子设置在第二转轴上，且辊子能够在第二转轴上转动，第一支撑架的第一端和第二支撑架的第一端分别设置于第二转轴的两端，第一支撑架的第二端和第二支撑架的第二端通过弹固定连接件设置固定支撑柱的外侧壁上，辊子与转筒的内侧壁转动连接。

在上述转筒风帆装置的优选技术方案中，弹性固定连接件为弹性固定螺栓，第一支撑架的第二端和第二支撑架的第二端通过弹性固定螺栓设置固定支撑柱的外侧壁上。

在上述转筒风帆装置的优选技术方案中，多个第二支撑机构沿圆周分布，均匀设置在固定支撑柱的外侧壁上。

本领域技术人员能够理解的是，在本实用新型的转筒风帆装置的优选技术方案中，该转筒风帆装置结构简单、操作方便、成本低、节能效果好，能够在一定程度上降低船舶油耗。利用推进电机转动使转筒转动，当风朝向转筒时，根据马格纳斯效应，能够产生使船体前进的推力，由于推力电机的功率小于普通驱动船体航行的驱动功率，因此，能够降低油耗成本，提高节能效果。

附图说明

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式，附图中：

图1为本实用新型的转筒风帆装置的一种实施例的结构示意图；

图2为图1在a处的局部放大图；

附图标记：1、底座；2、固定支撑柱；3、转筒；4、推进电机；5、齿轮机构；6、联轴器；7、第一支撑机构；71、第一转轴；72、第一轴承；73、第二轴承；74、第一轴承盖；75、第二轴承盖；8、第二支撑机构；81、辊子；82、第二转轴；83、第一支撑架；84、第二支撑架；85、弹性固定螺栓；9、船体甲板。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“中”、“上”、“下”、“内”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

基于背景技术指出的现有的风筒结构复杂，制造成本高，效率低，节能效果不明显的问题，本实用新型的转筒风帆装置结构简单、操作方便、成本低、节能效果好，能够在一定程度上降低船舶油耗。利用推进电机转动使转筒转动，当风朝向转筒时，根据马格纳斯效应，能够产生使船体前进的推力，由于推力电机的功率小于普通驱动船体航行的驱动功率，因此，能够降低油耗成本，提高节能效果。

具体地，根据马格努斯效应，旋转物体在风力作用下将产生与风向垂直的推力，利用该推力使船舶直接驱动船舶航行，能够达到节能减排、降低油耗成本的目的。如图1所示，本实用新型的转筒风帆装置，包括底座1、固定支撑柱2、转筒3、推进电机4、齿轮机构5、第一支撑机构7；底座1固定设置在船体甲板9上，固定支撑柱2的第一端与底座1通过连接件进行连接，转筒3套设于固定支撑柱2的外侧，推进电机4设置于固定支撑柱2内，推进电机4的输出轴与齿轮机构5的输入轴连接，第一支撑机构7支撑转筒3的顶部，齿轮机构5的输出轴与第一支撑机构7的第一转轴71的第一端连接，第一转轴71的第二端与转筒3连接，转筒3能够绕第一转轴71转动。推进电机4通过齿轮机构5使第一支撑机构7的第一转轴71转动，第一转轴71使转筒3转动，海风直接作用于转筒3的表面，根据马格努斯效应，产生垂直于风力方向的推力，进而推动船体运动。在本实用新型中，转筒3为薄臂筒状结构，推进电机4可以是直流电机，也可以是交流电机，本领域技术人员对推进电机4种类的改变均应限制在本实用新型的保护范围之内，推进电机4和齿轮机构5为现有技术，本文对齿轮机构5的具体结构不再赘述。底座1固定设置在船体甲板9，这种固定连接方式可以是焊接，也可以是其他固定方式。连接件可以是螺钉或者螺栓，也可以是其他连接件，本领域技术人人员对连接件的种类的改变均应限制在本实用新型的保护范围之内，只能能够起到连接底座与固定支撑柱的连接作用即可。

优选地，如图1所示，第一支撑机构7还包括第一轴承72、第二轴承73，固定支撑柱2的顶部开设有上凹槽和下凹槽，第一轴承72设置在固定支撑柱2顶部的上凹槽内，第二轴承73设置在固定支撑柱2顶部的下凹槽内，第一轴承72和第二轴承73的内圈分别与第一转轴71配合连接，其中，上凹槽和下凹槽为环形凹槽。第一轴承72和第二轴承73可以相同种类的轴承，也可以是不同种类的轴承，本领域技术人员对第一轴承72和第二轴承73种类的改变均应限制在本实用新型的保护范围之内。更优选地，如图1所示，第一轴承72为圆锥滚子轴承，第二轴承73为球轴承。

优选地，如图1所示，第一支撑机构7还包括第一轴承盖74和第二轴承盖75，第一轴承盖74和第二轴承盖75均设置有第一转轴孔，第一轴承盖74合于固定支撑柱2顶部的上凹槽处，第二轴承盖75盖合于固定支撑柱3顶部的下凹槽处。

优选地，如图1所示，转筒风帆装置还包括联轴器6，齿轮机构5的输出轴与第一支撑机构7的第一转轴71的第一端之间通过联轴器6连接。在本实用新型中，联轴器6可以是梅花联轴器，也可以是弹性柱销联轴器，还可以是其他类型的联轴器6，本领域技术人员对联轴器6的种类改变均应限制在本实用新型的保护范围之内。联轴器6为现有技术，本文对联轴器6的具体结构不再赘述。

优选地，如图1和2所示，转筒风帆装置还包括多个第二支撑机构8，第二支撑机构8设置在固定支撑柱2的外侧壁上，第二支撑机构8在径向上支撑转筒3以使转筒3的转动轴线与固定支撑柱2同轴，提供径向支撑转筒3的支撑力，使转筒3的转动轴线与固定支撑柱2同轴，同时用于也能减小转筒3在旋转过程中的摩擦阻力，

优选地，如图1和2所示，第二支撑机构8包括辊子81、第二转轴82、第一支撑架83、第二支撑架84、弹性固定连接件，辊子81设置在第二转轴82上，且辊子81能够在第二转轴82上转动，第一支撑架83的第一端和第二支撑架84的第一端分别设置于第二转轴82的两端，第一支撑架83的第二端和第二支撑架84的第二端通过弹固定连接件设置固定支撑柱2的外侧壁上，辊子81与转筒3的内侧壁转动连接。第一支撑架83和第二支撑架84为板状结构。优选地，如图1和2所示，弹性固定连接件为弹性固定螺栓85，第一支撑架83的第二端和第二支撑架84的第二端通过弹性固定螺栓85设置固定支撑柱2的外侧壁上。

优选地，多个第二支撑机构8沿圆周分布，均匀设置在固定支撑柱2的外侧壁上。

该转筒风帆装置安装在船舶上，在海洋季风作用下将产生直接推动船舶航行的推力。由于该推力直接施加在船舶上，不会产生损耗，节能效果明显，输出推力功率约为转筒3的驱动功率的数倍。同时该转筒风帆装置均采用远程电信号控制，通过测量船舶航行期间风向及风力，控制转筒3转速及旋转方向，故操作方便。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。