[發(fā)明專利]一種可發(fā)電的自適應(yīng)風(fēng)帆

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610115680.0
• 申請(qǐng)日: 2016-03-01
• 公開（公告）號(hào): CN105697236B
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬勇;趙經(jīng)明;嚴(yán)新平;畢華雄;李想;王廣禎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號(hào): F03D9/25
• 分類號(hào): F03D9/25;F03D9/32;F03D3/06;F03D7/06;B63H9/06;B63H9/10
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 劉秋芳

本發(fā)明公開了一種可發(fā)電的自適應(yīng)風(fēng)帆，包括可活動(dòng)翼型葉片、液壓驅(qū)動(dòng)裝置、液壓定位裝置、桅桿、發(fā)電機(jī)，所述桅桿通過軸承設(shè)置在船舶上，所述桅桿的下端通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與發(fā)電機(jī)的輸入軸相連接，所述可活動(dòng)翼型葉片由多個(gè)葉片構(gòu)成，所述可活動(dòng)翼型葉片通過支撐滑塊機(jī)構(gòu)置于桅桿上端的滑塊槽中，所述可活動(dòng)翼型葉片在合攏時(shí)外表面平滑過渡，整體構(gòu)成圓弧形風(fēng)帆形態(tài)，當(dāng)需要發(fā)電時(shí)，所述可活動(dòng)翼型葉片通過液壓驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)展開，并通過液壓定位裝置固定各個(gè)葉片的位置，整體構(gòu)成垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)形態(tài)。本發(fā)明可使船舶在航行中利用風(fēng)帆助航，在錨泊時(shí)利用風(fēng)機(jī)輔助發(fā)電，顯著提高了風(fēng)能的利用率，節(jié)約能源。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及風(fēng)力助航領(lǐng)域，尤其涉及一種可發(fā)電的自適應(yīng)風(fēng)帆。

背景技術(shù)

風(fēng)能是自然界中廣泛存在的一種清潔能源，很早便被應(yīng)用于船舶工業(yè)，在熱機(jī)出現(xiàn)前的數(shù)千年間一直作為船舶的推進(jìn)動(dòng)力來源。雖然柴油機(jī)等熱機(jī)迅速取代了風(fēng)力作為現(xiàn)代船舶的主要推進(jìn)動(dòng)力，但在常規(guī)能源告急和全球生態(tài)環(huán)境惡化的雙重壓力下，風(fēng)能作為新能源的一部分有了長足的發(fā)展。近年來，內(nèi)河、近海、遠(yuǎn)洋船舶絕大多數(shù)采用風(fēng)帆產(chǎn)生的輔助推力來降低主機(jī)功率，達(dá)到節(jié)能的目的。

對(duì)于將風(fēng)能運(yùn)用在船舶上公開了一些專利，大多數(shù)是采用風(fēng)帆裝置來實(shí)現(xiàn)風(fēng)能的利用。如公開號(hào)為CN102700697A（公開日為2012年10月3日）的專利公開了一種船用風(fēng)帆，能夠利用自動(dòng)控制系統(tǒng)讓風(fēng)帆實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)和升降動(dòng)作。也有將風(fēng)力發(fā)電機(jī)直接裝載在船舶上的嘗試，如中國長航集團(tuán)上海寶江實(shí)業(yè)“長輪29004躉船”裝載了4臺(tái)單機(jī)功率為5KW的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

雖然安裝風(fēng)帆能降低船舶航行的燃油消耗，節(jié)約能源。但船舶在錨地或港口停泊時(shí)，風(fēng)帆就失去了用處,造成對(duì)風(fēng)能的極大浪費(fèi)。在船舶上裝載風(fēng)力發(fā)電機(jī)在航行中會(huì)增加阻力，在航行中的風(fēng)能利用率較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足提供一種風(fēng)能利用率高的可發(fā)電的自適應(yīng)風(fēng)帆。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：一種可發(fā)電的自適應(yīng)風(fēng)帆，其特征在于：包括可活動(dòng)翼型葉片、液壓驅(qū)動(dòng)裝置、液壓定位裝置、桅桿、發(fā)電機(jī)，所述桅桿通過軸承設(shè)置在船舶上，所述桅桿的下端通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與發(fā)電機(jī)的輸入軸相連接，所述可活動(dòng)翼型葉片由多個(gè)葉片構(gòu)成，所述可活動(dòng)翼型葉片通過支撐滑塊機(jī)構(gòu)置于桅桿上端的滑塊槽中，所述可活動(dòng)翼型葉片在合攏時(shí)外表面平滑過渡，整體構(gòu)成圓弧形風(fēng)帆形態(tài)，當(dāng)需要發(fā)電時(shí)，所述可活動(dòng)翼型葉片通過液壓驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)展開，并通過液壓定位裝置固定各個(gè)葉片的位置，整體構(gòu)成垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)形態(tài)，在風(fēng)力的帶動(dòng)下，可活動(dòng)翼型葉片帶動(dòng)桅桿轉(zhuǎn)動(dòng)，所述桅桿通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。

按上述技術(shù)方案，在桅桿的底端設(shè)置有自適應(yīng)攻角裝置。

按上述技術(shù)方案，所述可活動(dòng)翼型葉片包括多個(gè)葉片，最內(nèi)側(cè)的葉片為固定葉片，其固定在桅桿上，最外側(cè)的葉片為主動(dòng)葉片，其與液壓驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸相連接，其余的葉片為從動(dòng)葉片，其通過支撐滑塊機(jī)構(gòu)與主動(dòng)葉片相連。

按上述技術(shù)方案，所述支撐滑塊機(jī)構(gòu)包括依次相連的主動(dòng)支撐滑塊和多個(gè)從動(dòng)支撐滑塊，所述主動(dòng)支撐滑塊與主動(dòng)葉片相連，各個(gè)從動(dòng)支撐滑塊分別與從動(dòng)葉片相連。

按上述技術(shù)方案，在主動(dòng)支撐滑塊和各個(gè)從動(dòng)支撐滑塊上均設(shè)有安裝孔，在各安裝孔內(nèi)均連接硬質(zhì)彈簧，所述硬質(zhì)彈簧的另一端與其相鄰的葉片相連

按上述技術(shù)方案，所述主動(dòng)支撐滑塊和各從動(dòng)支撐滑塊均為扇環(huán)形狀。

按上述技術(shù)方案，在各個(gè)從動(dòng)支撐滑塊的外周面設(shè)有定位銷，定位銷的高度沿主動(dòng)葉片展開方向依次降低，在所述滑塊槽中對(duì)應(yīng)各個(gè)高度的定位銷設(shè)有階梯狀定位槽，深度沿主動(dòng)葉片展開方向依次變淺；在滑塊槽上設(shè)有定位槽止點(diǎn)，主動(dòng)葉片轉(zhuǎn)至定位槽止點(diǎn)時(shí)，所述可活動(dòng)翼型葉片整體構(gòu)成垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)形態(tài)。

按上述技術(shù)方案，各定位銷與定位槽配合的端面為球面狀。