CN109625224B - 基于滑车的风帆回收系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于滑车的风帆回收系统，包括桅杆以及固定于桅杆上的回收后的风帆，桅杆的底部连接于基座，桅杆与基座为铰接，且桅杆放倒于平行于甲板的平面上；桅杆的底部通过基座支撑，桅杆的顶部设置有用于支撑风帆的滑车；滑车包括滑轮、架设于滑轮上的底座，以及架设于底座上方的套筒；套筒为U字形，且套筒的开口朝向风帆的顶部；风帆的顶部嵌入开口。在风帆和套筒的接触面上还设置有韧性帆布；套筒和底座均可伸缩，且底座可变化高度；因为本发明系统中桅杆和风帆是放倒的状态，因此可以减小回收后的桅杆对于底座的损害。

Description

基于滑车的风帆回收系统

技术领域

本发明涉及风帆船舶系缆技术领域，更具体地说，涉及一种基于滑车的风帆回收系统。

背景技术

风能资源在船舶上的应用愈发受到重视，而这就涉及到风帆的利用。如说明书附图1所示，风帆1被固定在桅杆2上，桅杆2被固定于下方的基座3上，风力通过风帆1、桅杆2再通过基座3作用于船上从而给船提供前进的动力。但是在风帆1回收后，并不需要桅杆2继续给基座3提供作用力，而反倒应该是作用力越小越好，以避免对于基座3造成不必要的损害。在现有的风帆技术领域，对于回收后高度仍然超过15m的风帆1该如何系缆于船上，通常是直接利用索缆7将整个风帆1捆住然后系缆于带缆桩4上，这种回收系统一方面导致索缆7过长，另一方面会导致风帆1受到风的应力后全部通过桅杆2传导至基座3上，很容易对基座3产生损坏。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于滑车的风帆回收系统，能够解决背景技术中提到的问题。

为了达到上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种基于滑车的风帆回收系统，包括桅杆以及固定于桅杆上的回收后的风帆(风帆是可折叠的，在使用时朝竖直方向展开伸长从而大大增加风帆与风的接触面积，回收后折叠成高度较低的回收形态，本专利中除非特别指出，说到的风帆都是回收后的风帆)，桅杆的底部连接于基座，桅杆与基座为铰接(如此一来桅杆可以绕着基座转动从而放倒，但当然还有固定装置可以在真正使用时对桅杆进行固定防止其被风吹动时放倒)，且桅杆放倒于平行于甲板的平面上；桅杆的底部通过基座支撑，桅杆的顶部设置有用于支撑风帆的滑车；

滑车包括滑轮、架设于滑轮上的底座，以及架设于底座上方的套筒；套筒为U字形，且套筒的开口朝向风帆的顶部；风帆的顶部嵌入开口。

优选的，底座和套筒均为可伸缩式桁架结构，从而底座和套筒均可沿风帆的顶边(风帆放倒时，从俯视图看像个矩形，桅杆经过矩形的一条对称线；矩形的其中一条边是接近桅杆底部的，另一条边接近桅杆顶部，这条边为顶边，也就是嵌入套筒的那条边)伸缩。

优选的，在底座上设置有液压杆，从而底座可沿竖直方向伸缩(之所以要设置液压杆，是因为在竖直方向上有重力的作用，所以光有可伸缩式桁架还无法做到非常好的固定)。

优选的，在风帆和套筒的接触面上设置有韧性帆布(在接触面设置韧性帆布后，套筒沿风帆的顶边拉伸后，韧性帆布就可以被拉伸成风帆的构型，从而避免风帆因接触套筒而产生的损害)。

优选的，滑车有两个，且分别对称设置于桅杆的两侧(之所以设置两个，是因为很难将桅杆也嵌入套筒中，因为桅杆和风帆之间存在一个不连续面；而如果将滑车只放在桅杆一侧又无法对风帆进行很好的固定)。

优选的，桅杆沿船的长度方向放倒(如此一来可以更好地利用甲板的空间)。

本发明的优点在于，现有技术在风帆回收后仍然直立，因此仍然受风的风力作用，而本发明将风帆放倒了，那么风帆与风的接触面就会大大减少，从而作用力也大大减小；另外，因为风帆是被基座和滑车同时固定，而且其实主要是通过滑车固定，因此风帆受到的大多数作用力也是被滑车所吸收，对于基座的影响则非常小；另外，通过韧性帆布的设置，滑车与风帆的接触面完全对应吻合，而且存在缓冲，因此大大减小滑车对于风帆的损害；除此之外，因为滑车可以移动，所以可以在不需要回收风帆时，将滑车放到其他地方；而且可以将滑车缩短，从而减小占地面积。

附图说明

图1是现有技术中的风帆回收系统；

图2是本发明基于滑车的风帆回收系统的俯视图；

图3是本发明基于滑车的风帆回收系统沿图2中A向看到的视图(省略桅杆)；

图4是本发明伸长后的滑车沿图2中的B向看到的视图；

图5是本发明缩短后的滑车沿图2中的B向看到的视图；

图6是风帆沿图2中的B向看到的视图；

图7是本发明韧性帆布套设于滑车上的示意图。

图中，1、风帆，2、桅杆，3、基座，4、带缆桩，5、滑车，51、滑轮，52、底座，53、套筒，6、韧性帆布，7、索缆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作描述。

如图1所示为现有技术中的风帆回收系统，这在背景技术中已有提及，这里不再阐述。

如图2所示为本发明基于滑车的风帆回收系统的俯视图，在图中沿A向看即得到图3(图中省略桅杆2)，从这两张图出发来阐述本发明系统的特点。

从图2和图3中可以看到，桅杆2以及桅杆2上的风帆1是处于放倒状态的，放倒后的桅杆2的一端仍然架设在基座3上。假若此时桅杆2的另一端没有其他东西支撑，那么桅杆2就会对基座3施加一个弯矩力，这对于桅杆2、风帆1以及基座3而言都可能造成损害，因此在桅杆2的另一端设置两个滑车5 来支撑桅杆2，滑车5分别对称设置在桅杆2的两侧，且和风帆1接触，从而间接支撑起桅杆2。至于桅杆2是如何能够实现放倒的，可以通过对桅杆2和基座 3的连接形式的改变来实现，比如将桅杆2和基座3利用铰链连接。而当然，也要设置其他紧固结构使得在必要时能对二者进行紧固以防止其在正常工作时被放倒，这可以通插销等等方式来实现。

现在重点阐述滑车5的结构。

从图3中可以看到，滑车5包括滑轮51、架设于滑轮51上的底座52，以及架设于底座52上方的套筒53；套筒53为U字形，且套筒53的开口朝向风帆1的顶部；风帆1的顶部嵌入开口。

图4和图5重点表明了滑车5是伸缩的，这个伸缩方向就是沿着滑车5所接触的风帆1的边，即顶边。这个伸缩结构类似于公司大门所设置的滑动式门禁，想象两只手握住滑车5的两端拉伸，即可拉伸至图4中的长条状构型，想象将其压缩，即可压缩至图5中的构型。至于如何实现拉伸，可以利用可伸缩式桁架结构。

为了让滑车5还能变化高度，从而能够适应不同风帆放倒后的不同高度，在底座52上还可以设置液压杆从而控制其高度。当然，因为原则上底座52就是由可伸缩式桁架构成，因此原则上它也是可以伸缩的。但是考虑到重力的作用，利用液压杆可以起到更好的固定。

再参考图6。可以看出，在滑车5拉伸的方向上，风帆1并非是完全平整的，而是存在一个弧度；因此，套筒53很难做到与风帆1完全贴合，从而就存在单点接触风帆1使其应力过大，从而可能损害到风帆1的问题。以下是解决方案：

参考图7，在套筒53上套设一个韧性帆布6(构型类似于麻袋，只有一个开口，图中仅表达了韧性帆布6的一个剖面)，然后再将风帆1嵌入套筒53的开口，此时，韧性帆布6就被嵌入到开口中并处于套筒53和风帆1的接触面上。在真正使用时，可以将滑车5设置在缩短状态，风帆1嵌入滑车5后再拉长，从而韧性帆布6就可以拉长成风帆1的构型。如此一来，套筒53就能够真正做到和风帆1贴合，其接触就不存在损害的问题。当然了，原则上只要在套筒53 和风帆1的接触面上设置韧性帆布6即可，但这种套设的方式更佳。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于滑车的风帆回收系统，包括桅杆以及固定于桅杆上的回收后的风帆，所述桅杆的底部连接于基座，其特征在于，所述桅杆与所述基座为铰接，且所述桅杆放倒于平行于甲板的平面上；所述桅杆的底部通过所述基座支撑，所述桅杆的顶部设置有用于支撑所述风帆的滑车；

所述滑车包括滑轮、架设于所述滑轮上的底座，以及架设于所述底座上方的套筒；所述套筒为U字形，且所述套筒的开口朝向所述风帆的顶部；所述套筒上套设一个韧性帆布，所述韧性帆布被所述风帆的顶部嵌入到所述开口中并处于所述套筒和所述风帆的接触面上。

2.根据权利要求1所述基于滑车的风帆回收系统，其特征在于，所述底座和所述套筒均为可伸缩式桁架结构，从而所述底座和所述套筒均可沿所述风帆的顶边伸缩。

3.根据权利要求2所述基于滑车的风帆回收系统，其特征在于，在所述底座上设置有液压杆，从而所述底座可沿竖直方向伸缩。

4.根据权利要求1所述基于滑车的风帆回收系统，其特征在于，所述滑车有两个，且分别对称设置于所述桅杆的两侧。

5.根据权利要求1所述基于滑车的风帆回收系统，其特征在于，所述桅杆沿船的长度方向放倒。

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