一种齿轮升降风帆系统的制作方法

本发明属于船舶建造及设计领域，具体涉及一种齿轮升降风帆系统。

背景技术：

1、随着全球范围内低碳减排新规的颁布和实施，全球航运业和造船业正在向着绿色化方向发展。风能的利用是近年来国际船舶节能减排领域提出的节能技术之一。因而近几年来，远洋运输的船舶逐渐开始向风能助航方向发展。风能动力虽然无法完全替代船舶燃料，但却可以减少船舶的二氧化碳排放，节省燃油消耗。

2、风力助推的原理是利用空气流经风力助推装置时产生的升阻力来实现助推。目前主要有翼型风帆，旋筒风帆等，均属于大型设备，且放置于船舶甲板之上，给船舶的稳定性带来了极大的挑战。同时，大型设备需要较粗壮的液压杆件驱动，液压驱动的桅杆造价昂贵且易造成油液泄露，给船舶建造带来了高额的成本以及安全隐患。为了风帆装置可以产业化安装，一种低成本的风帆装置丞待开发。目前，大多数风帆都是通过液压杆件上下移动，成本高，风险高。使用较常规且可靠的设备可以降低成本，减少风险，齿轮升降是其中一个选择。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供一种齿轮升降风帆系统，旨在达到避免漏油，安全可靠的目的，其所采用的技术方案是：

2、一种齿轮升降风帆系统，甲板上固定有风帆基座，在所述甲板内部、所述风帆基座下方设置有升降杆回收舱，风帆升降杆穿过所述风帆基座回收至所述升降杆回收舱内。

3、所述风帆基座内部固定有齿条驱动装置，两个所述齿条驱动装置对称固定在所述风帆升降杆两侧，沿所述风帆升降杆外表面高度方向左右对称设置有齿条，所述齿条驱动装置带有输出轮和驱动轮，所述输出轮与所述升降杆外部齿条齿啮合。

4、所述风帆升降杆上固定有三节帆面，三节帆面自上而下依次套叠，每节帆面中心都铰接有液压限位装置，所述液压限位装置带有方形壳体，所述壳体套在所述风帆升降杆上，所述壳体内左右对称设置有液压缸，所述液压缸的缸体固定在壳体上，液压杆端部设置有卡块，所述风帆升降杆上设置有卡槽，所述卡块卡入所述卡槽内固定；

5、相邻所述帆面端部连接处设置有第一触动开关，所述壳体下表面设置有第二触动开关，所述第一触动开关、所述第二触动开关与所述液压缸信号连接。

6、上述一种齿轮升降风帆系统，更近一步地，所述驱动轮轴连接有电机，所述驱动轮与所述输出轮皮带连接。

7、上述一种齿轮升降风帆系统，更近一步地，所述液压杆端部带有弧形板，所述弧形板两端固定有所述卡块，所述弧形板弧度与所述风帆升降杆弧度相适配，所述卡槽是两个，分别开设在所述升降杆外部齿条两侧。

8、上述一种齿轮升降风帆系统，更近一步地，所述卡槽形成的角度a为20°<a<30°。

9、上述一种齿轮升降风帆系统，更近一步地，相邻所述帆面端部连接处为l型挂钩式连接，位于上方的所述帆面为l型挂钩，位于下方的所述帆面为倒l型挂钩，所述第一触动开关固定所述倒l型挂钩上。

10、上述一种齿轮升降风帆系统，更近一步地，所述第一触动开关、所述第二触动开关是接触式传感器，当所述第一触动开关与所述l型挂钩相接触时，所述触动开关向所述液压缸发送信号。

11、上述一种齿轮升降风帆系统，更近一步地，所述风帆升降杆顶部、底部固定有圆形盖。

12、上述一种齿轮升降风帆系统，更近一步地，第一节帆面和第二节帆面带有的所述壳体下表面设置有所述第二触动开关。

13、上述一种齿轮升降风帆系统，更近一步地，所述第二触动开关是接触式传感器，当所述第二触动开关与位于下方的所述壳体相接触时，所述第二触动开关向所述液压缸发送信号。

14、上述一种齿轮升降风帆系统，更近一步地，所述圆形盖直径大于两个齿条的最大宽度。

15、本发明提供一种齿轮升降风帆系统，使用固定于船上的桅杆代替液压升降桅杆，避免液压杆件漏油风险，降低风帆成本。使用齿轮对风帆帆面进行升降，齿轮升降原理简单，设备可靠，成本低，简化了建造工艺，降低了设计成本，有利于风帆装置的产业化生产。

技术特征：

1.一种齿轮升降风帆系统，其特征在于，甲板(2)上固定有风帆基座(1)，在所述甲板内部、所述风帆基座下方设置有升降杆回收舱(10)，风帆升降杆(4)穿过所述风帆基座回收至所述升降杆回收舱内；

2.根据权利要求1所述的一种齿轮升降风帆系统，其特征在于，所述驱动轮轴连接有电机，所述驱动轮与所述输出轮皮带连接。

3.根据权利要求1所述的一种齿轮升降风帆系统，其特征在于，所述液压杆端部带有弧形板(53)，所述弧形板两端固定有所述卡块，所述弧形板弧度与所述风帆升降杆弧度相适配，所述卡槽是两个，分别开设在所述升降杆外部齿条两侧。

4.根据权利要求3所述的一种齿轮升降风帆系统，其特征在于，所述卡槽形成的角度a为20°<a<30°。

5.根据权利要求1所述的一种齿轮升降风帆系统，其特征在于，相邻所述帆面端部连接处为l型挂钩式连接，位于上方的所述帆面为l型挂钩(62)，位于下方的所述帆面为倒l型挂钩(61)，所述第一触动开关固定所述倒l型挂钩上。

6.根据权利要求5所述的一种齿轮升降风帆系统，其特征在于，所述第一触动开关、所述第二触动开关是接触式传感器，当所述第一触动开关与所述l型挂钩相接触时，所述触动开关向所述液压缸发送信号。

7.根据权利要求1所述的一种齿轮升降风帆系统，其特征在于，所述风帆升降杆顶部、底部固定有圆形盖(8)。

8.根据权利要求1所述的一种齿轮升降风帆系统，其特征在于，第一节帆面和第二节帆面带有的所述壳体下表面设置有所述第二触动开关。

9.根据权利要求8所述的一种齿轮升降风帆系统，其特征在于，所述第二触动开关是接触式传感器，当所述第二触动开关与位于下方的所述壳体相接触时，所述第二触动开关向所述液压缸发送信号。

10.根据权利要求7所述的一种齿轮升降风帆系统，其特征在于，所述圆形盖直径大于两个齿条的最大宽度。

技术总结
一种齿轮升降风帆系统，甲板上固定有风帆基座，在甲板内部、风帆基座下方设置有升降杆回收舱，风帆基座内部固定有齿条驱动装置，两个齿条驱动装置对称固定在风帆升降杆两侧，沿风帆升降杆外表面高度方向设置有齿条，齿条驱动装置可以驱动风帆升降杆。风帆升降杆上固定有三节帆面，三节帆面自上而下依次套叠，每节帆面中心都铰接有液压限位装置，液压限位装置带有方形壳体，壳体内左右对称设置有液压缸，液压杆端部设置有卡块，风帆升降杆上设置有卡槽，卡块卡入卡槽内固定。相邻帆面端部连接处设置有触动开关，触动开关与液压限位装置信号连接。本发明使用固定于船上的桅杆代替液压升降桅杆，避免液压杆件漏油风险，降低风帆成本。

技术研发人员：张倩,李嘉换,李文贺,陈立,刘国磊,张丽波,臧大伟,侯玉品,赵晓玲,姜聪聪,韩雨,李旭阳
受保护的技术使用者：大连船舶重工集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/8