[發(fā)明專利]一種在商船上綜合利用風(fēng)能的裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011109309.6
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112193394B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李博洋;郭超;鄧芳;韓淑潔;張瑞;呂競澤;楊倩倩
• 申請（專利權(quán)）人: 青島科技大學(xué)
• 主分類號: B63H9/02
• 分類號: B63H9/02;B63H9/067
• 代理公司: 青島中天匯智知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37241
• 代理人: 袁曉玲

1.一種在商船上綜合利用風(fēng)能的裝置，其特征在于：該裝置包括A旋柱(1)、B旋柱(2)、C旋柱(3)、D旋柱(4)、E旋柱(5)、F旋柱(6)、G旋柱(7)、H旋柱(8)、底座(9)、變形風(fēng)帆(10)、平臺(11)、平臺支柱(12)、軌道(13)，其中，A旋柱(1)、B旋柱(2)、C旋柱(3)、D旋柱(4)、E旋柱(5)、F旋柱(6)、G旋柱(7)、H旋柱(8)上均設(shè)有旋柱導(dǎo)軌(14)和旋柱外齒(15)，所述變形風(fēng)帆(10)將A旋柱(1)、B旋柱(2)、C旋柱(3)、D旋柱(4)、E旋柱(5)、F旋柱(6)、G旋柱(7)和H旋柱(8)包圍，

所述底座(9)包括：底座凹槽(901)、液壓馬達(dá)(902)、電動機(903)、電動機齒輪(904)、同步齒輪(905)、環(huán)形導(dǎo)軌(906)，

所述A旋柱(1)、B旋柱(2)、C旋柱(3)、D旋柱(4)、E旋柱(5)、F旋柱(6)、G旋柱(7)、H旋柱(8)下方各設(shè)置一個底座(9)，所述底座(9)的形狀為圓柱形，其截面直徑大于旋柱的截面直徑，與軌道(13)的寬度相等，在底座(9)上設(shè)有環(huán)形導(dǎo)軌(906)，所述環(huán)形導(dǎo)軌(906)與旋柱上的環(huán)形凹槽相配合；所述液壓馬達(dá)(902)設(shè)于底座(9)內(nèi)部一側(cè)，在軌道(13)兩側(cè)各設(shè)有齒條，液壓馬達(dá)(902)的齒輪與軌道(13)其中一側(cè)齒條相配合；所述同步齒輪(905)與液壓馬達(dá)(902)的齒輪大小相等，形狀相同，位于同一高度，剛性固定在底座(9)的另一側(cè)，與軌道(13)另一側(cè)齒條相配合，底座(9)上另設(shè)有底座凹槽(901)，也可與軌道(13)相配合，使得旋柱與對應(yīng)的底座(9)可以沿軌道(13)移動，

所述電動機(903)包括同等規(guī)格的八個電動機，其分別設(shè)置在與A旋柱(1)、B旋柱(2)、C旋柱(3)、D旋柱(4)、E旋柱(5)、F旋柱(6)、G旋柱(7)、H旋柱(8)配合的底座(9)內(nèi)，八個電動機上均設(shè)有電動機齒輪(904)，分別與對應(yīng)的A旋柱(1)、B旋柱(2)、C旋柱(3)、D旋柱(4)、E旋柱(5)、F旋柱(6)、G旋柱(7)、H旋柱(8)中的旋柱外齒(15)嚙合，驅(qū)動各旋柱旋轉(zhuǎn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在商船上綜合利用風(fēng)能的裝置，其特征在于：所述變形風(fēng)帆(10)將八根旋柱包圍，其內(nèi)側(cè)設(shè)有上、中、下三層凹槽，分別與各旋柱上、中、下三條導(dǎo)軌配合。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在商船上綜合利用風(fēng)能的裝置，其特征在于：所述平臺支柱(12)豎直剛性固定在船舶甲板上，其高度為2m到3m，平臺支柱(12)剛性支撐著平臺(11)，其中平臺(11)的形狀為圓盤形，其所在平面平行于船舶基平面，直徑與船寬相等。

4.一種在商船上綜合利用風(fēng)能的方法，使用權(quán)利要求1中所述的裝置，其特征在于：該方法中設(shè)有控制裝置，所述控制裝置可根據(jù)風(fēng)向傳感器所傳輸?shù)娘L(fēng)向信息，輸出信號控制電動機(903)的啟停與轉(zhuǎn)向，同時，也會輸出信號控制電磁換向閥的啟停與換向，電磁換向閥會根據(jù)所接收的信息，控制液壓油的流向，進(jìn)而控制每根旋柱所對應(yīng)的液壓馬達(dá)(902)的啟停與轉(zhuǎn)向，從而控制八根旋柱是否移動，當(dāng)旋柱移動到對應(yīng)風(fēng)向信息所設(shè)定的位置時，就會由該位置上的位置傳感器反饋信號給控制裝置，此時控制裝置會輸出信號，使電磁換向閥處在中位，停止向液壓馬達(dá)(902)供液，由于電磁換向閥是鎖閉油口狀態(tài)，所以液壓馬達(dá)(902)的油路鎖閉，將各旋柱鎖定在相應(yīng)的位置，

當(dāng)船舶左舷來風(fēng)、右舷來風(fēng)或船尾來風(fēng)時，將同一水平面上八根旋柱的各個中心依次相連，形成的圖形為正八邊形，以正八邊形形心為原點，沿船寬方向設(shè)為x軸，右舷方向為x軸正方向，沿船長方向設(shè)為y軸，船首方向為y軸正方向，設(shè)A旋柱(1)的中心距原點的距離為t，定義此時裝置的狀態(tài)為初始狀態(tài)，設(shè)置A旋柱(1)、B旋柱(2)、C旋柱(3)、D旋柱(4)、E旋柱(5)、F旋柱(6)、G旋柱(7)、H旋柱(8)的各個中心平面坐標(biāo)依次為(0，t)、(-t，0)、(0，-t)、(t，0)、當(dāng)船舶船首來風(fēng)時，定義此時裝置的狀態(tài)為迎風(fēng)狀態(tài)，設(shè)置A旋柱(1)、B旋柱(2)、C旋柱(3)、D旋柱(4)、E旋柱(5)、F旋柱(6)、G旋柱(7)、H旋柱(8)的各個中心平面坐標(biāo)依次為(0，t)、(0，-2t)、