CN113428332B - 一种全海况长航程无人帆船用固定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及帆船技术领域，特别涉及一种无人帆船的船帆固定装置。一种全海况长航程无人帆船用固定装置，包括：设置在无人帆船甲板上用于固定帆杆位置的帆杆固定组件，帆杆固定组件包括一号限位座和二号限位座，固定帆杆的下端贯穿二号限位座上的轴承并与一号限位座固定连接，二号限位座上设置有驱动装置。本申请能够实现帆杆的固定与调节以及船帆的固定与调节，无人帆船用固定装置的功能比较齐全，而且帆杆的调节和船帆的调节比较方便，能够改变船帆的方向，从而调整船帆与风的接触面积，能够适用于不同外在条件的航海环境，能够直接限定住船帆底部的位置，调节装置能够实现船帆的升降，功能齐全，带来更好的使用前景。

Description

一种全海况长航程无人帆船用固定装置
技术领域
本发明涉及帆船技术领域，特别涉及一种无人帆船的船帆固定装置。
背景技术
无人帆船是一种以风能海洋环境为驱动动力的新型海洋机器人，适用于长时间、大范围海气界面观测作业，具有远程可控、数据实时传输、低成本的特点。与传统的海洋移动观测平台相比，无人帆船可以实现低成本的长航时、大范围、高时空分辨率海洋观测。
在中小型帆船中最常见的就是单桅帆，这种船上有一根桅杆和两面帆。现有的船帆用固定装置在使用时存在一定的弊端，通常只是单一的固定帆船的船帆，而且帆船船帆固定后调节不方便，不满足人们的要求。
发明内容
本发明的目的是：为有效解决背景技术中的问题，提供一种全海况长航程无人帆船用固定装置。
本发明的技术方案是：一种全海况长航程无人帆船用固定装置，包括：
设置在无人帆船甲板上用于固定帆杆位置的帆杆固定组件，所述帆杆固定组件包括一号限位座和二号限位座，所述固定帆杆的下端贯穿二号限位座上的轴承并与一号限位座固定连接，所述二号限位座上设置有驱动装置，所述驱动装置与传动组件与帆杆连接。
设置在帆杆上用于限定船帆位置的船帆固定组件，所述船帆固定组件包括若干组用于固定船帆横杆位置的横杆固定组件、若干组用于限定横杆固定组件位置的限位装置以及用于改变横杆位置的调节装置，所述限位装置固定安装在帆杆的外表面，所述横杆固定组件套设在帆杆上。
优选的，所述一号限位座和二号限位座的形状均为圆柱体，所述二号限位座的端面直径大于一号限位座的端面直径。
优选的，所述驱动装置包括驱动箱，所述驱动箱内底面的安装架上设置有带用抱闸装置的驱动电机，所述驱动电机的输出端通过传动组件与帆杆连接。
优选的，所述传动组件包括传动盘、驱动盘和传动杆，所述传动盘通过传动杆与驱动电机的输出轴连接，所述驱动盘固定安装在帆杆上，所述驱动盘外表面的传动齿与传动盘外表面的传动齿啮合。
优选的，所述横杆固定组件包括活动圈和横杆固定件，所述活动圈套设在帆杆的外表面，所述横杆固定组件活动安装在活动圈的外表面后端。
优选的，所述横杆固定件包括两组弧形限位件，所述弧形限位件的内表面一体成型有与横杆外表面中间位置凹槽相匹配的限位凸块，两组所述弧形限位件的一端均活动安装在活动圈上，两组所述弧形限位件的另一端通过螺栓连接。
优选的，所述限位装置包括若干组限位托盘和用于限定最下方活动圈位置的弹性件，所述弹性件安装在帆杆的外表面，且弹性件位于最下方限位托盘的上方，若干组所述限位托盘的直径从上到下依次增大，若干组所述活动圈的直径从上到下依次增大，所述帆杆外表面由上到下中下一组所述活动圈的内径大于上一组限位托盘的直径。
优选的，所述限位托盘的上端外表面固定安装有若干组限位柱，所述活动圈上对应限位柱位置开设有若干组限位孔，所述限位托盘的内部设置有磁铁圈，所述限位托盘的上端外表面粘贴有橡胶垫圈。
优选的，所述调节装置包括设置在驱动箱内部靠近上端位置的调节组件设置在驱动箱内顶面的一号引导件和设置在帆杆顶端位置的二号引导件。
所述一号引导件和二号引导件均包括限位架、引导轮和两组弹簧，所述引导轮通过轴承活动安装在限位架上的引导杆上，两组所述弹簧分别设置在引导轮的两侧。
优选的，所述调节组件包括伺服电机、调节架和调节滚筒，所述调节架固定安装在驱动箱内部的横板上，所述调节滚筒通过旋转轴活动安装在调节架上，所述伺服电机安装在调节架的一侧外表面，所述伺服电机的输出轴与调节滚筒活动连接。
有益效果：1、本发明中记载的无人帆船用固定装置能够实现帆杆的固定与调节以及船帆的固定与调节，无人帆船用固定装置的功能比较齐全，而且帆杆的调节和船帆的调节比较方便，使用效果更好。
2、通过设置的帆杆固定组件和驱动装置，帆杆通过帆杆固定组件安装在无人帆船的甲板上，使用时可以通过驱动装置驱动帆杆转动，从而能够改变船帆的方向，从而调整船帆与风的接触面积，能够适用于不同外在条件的航海环境，使用范围广泛。
3、通过设置的船帆固定组件，船帆固定组件包括横杆固定组件、限位装置以及调节装置，船帆横杆通过横杆固定组件固定，限位装置能够限定住船帆底部横杆固定组件的位置，从而能够直接限定住船帆底部的位置，调节装置能够实现船帆的升降，功能齐全，使用效果更好，而且整个全海况长航程无人帆船用固定装置的结构简单，成本较低，使用效果好，能够大规模生产应用，较为实用。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的局部结构图；
图3为本发明的局部结构图；
图4为本发明的局部结构图；
图5为本发明的局部结构图；
图6为本发明的内部局部结构图。
图中：1-帆杆；2-一号限位座；3-二号限位座；4-船帆横杆；5-驱动箱；6-驱动电机；7-传动盘；8-驱动盘；9-传动杆；10-活动圈；11-弧形限位件；12-限位凸块；13-限位托盘；14-限位柱；15-磁铁圈；16-限位架；17-引导轮；18-弹簧；19-调节滚筒；20-弹性件。
具体实施方式
一种全海况长航程无人帆船用固定装置，如图1-6所示，包括：
设置在无人帆船甲板上用于固定帆杆1位置的帆杆固定组件，帆杆固定组件包括一号限位座2和二号限位座3，固定帆杆1的下端贯穿二号限位座3上的轴承并与一号限位座2固定连接，二号限位座3上设置有驱动装置，驱动装置与传动组件与帆杆1连接。
设置在帆杆1上用于限定船帆位置的船帆固定组件，船帆固定组件包括若干组用于固定船帆横杆4位置的横杆固定组件、若干组用于限定横杆固定组件位置的限位装置以及用于改变横杆位置的调节装置，限位装置固定安装在帆杆1的外表面，横杆固定组件套设在帆杆1上。
一号限位座2和二号限位座3的形状均为圆柱体，二号限位座3的端面直径大于一号限位座2的端面直径。
驱动装置包括驱动箱5，驱动箱5内底面的安装架上设置有带用抱闸装置的驱动电机6，驱动电机6的输出端通过传动组件与帆杆1连接。
传动组件包括传动盘7、驱动盘8和传动杆9，传动盘7通过传动杆9与驱动电机6的输出轴连接，驱动盘8固定安装在帆杆1上，驱动盘8外表面的传动齿与传动盘7外表面的传动齿啮合。
横杆固定组件包括活动圈10和横杆固定件，活动圈10套设在帆杆1的外表面，横杆固定组件活动安装在活动圈10的外表面后端。
横杆固定件包括两组弧形限位件11，弧形限位件11的内表面一体成型有与横杆外表面中间位置凹槽相匹配的限位凸块12，两组弧形限位件11的一端均活动安装在活动圈10上，两组弧形限位件11的另一端通过螺栓连接。
限位装置包括若干组限位托盘13和用于限定最下方活动圈10位置的弹性件20，弹性件20安装在帆杆1的外表面，且弹性件20位于最下方限位托盘13的上方，若干组限位托盘13的直径从上到下依次增大，若干组活动圈10的直径从上到下依次增大，帆杆1外表面由上到下中下一组活动圈10的内径大于上一组限位托盘13的直径。
弹性件20包括环形等间距分布的若干组弹片，弹片下端压紧活动圈10，从而实现活动圈10位置的固定。
下一组活动圈10的内径小于上一组活动圈10的外径，最下方的活动圈10上升时会将上层的活动圈10顶起，从而实现船帆上升。
限位托盘13的上端外表面固定安装有若干组限位柱14，活动圈10上对应限位柱14位置开设有若干组限位孔，限位托盘13的内部设置有磁铁圈15，限位托盘13的上端外表面粘贴有橡胶垫圈。
调节装置包括设置在驱动箱5内部靠近上端位置的调节组件设置在驱动箱5内顶面的一号引导件和设置在帆杆1顶端位置的二号引导件。
一号引导件和二号引导件均包括限位架16、引导轮17和两组弹簧18，引导轮17通过轴承活动安装在限位架16上的引导杆上，两组弹簧18分别设置在引导轮17的两侧。
调节组件包括伺服电机、调节架和调节滚筒19，调节架固定安装在驱动箱5内部的横板上，调节滚筒19通过旋转轴活动安装在调节架上，伺服电机安装在调节架的一侧外表面，伺服电机的输出轴与调节滚筒19活动连接。
需要说明的是，本发明为一种全海况长航程无人帆船用固定装置，使用时，驱动电机6启动，通过传动杆9带动传动盘7转动，传动盘7带动驱动盘8转动，驱动盘8带动帆杆1转动，从而改变帆杆1上船帆的角度。
降下船帆时，启动伺服电机，伺服电机带动调节滚筒19转动放下锁链，锁链变长，放下船帆横杆4，活动圈10下降，分别落到不同的限位托盘13上，限位柱14插入限位孔中，磁铁圈15吸附活动圈10，将活动圈10的位置固定住，最底层的活动圈10穿过弹性件20，弹性件20将限位托盘13的位置限定住，实现船帆的调节。
本发明中记载的无人帆船用固定装置包括帆杆1的固定与调节以及船帆的固定与调节，无人帆船用固定装置的功能比较齐全，而且帆杆1的调节和船帆的调节比较方便，使用效果更好。
通过设置的帆杆固定组件和驱动装置，帆杆1通过帆杆固定组件安装在无人帆船的甲板上，使用时可以通过驱动装置驱动帆杆1转动，从而能够改变船帆的方向，从而调整船帆与风的接触面积，能够适用于不同外在条件的航海环境，使用范围广泛。
通过设置的船帆固定组件，船帆固定组件包括横杆固定组件、限位装置以及调节装置，船帆横杆4通过横杆固定组件固定，限位装置能够限定住船帆底部横杆固定组件的位置，从而能够直接限定住船帆底部的位置，调节装置能够实现船帆的升降，功能齐全，使用效果更好，而且整个全海况长航程无人帆船用固定装置的结构简单，成本较低，使用效果好，能够大规模生产应用，较为实用。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种全海况长航程无人帆船用固定装置，其特征在于，包括：
设置在无人帆船甲板上用于固定帆杆(1)位置的帆杆固定组件，所述帆杆固定组件包括一号限位座(2)和二号限位座(3)，所述帆杆(1)的下端贯穿二号限位座(3)上的轴承并与一号限位座(2)固定连接，所述二号限位座(3)上设置有驱动装置，所述驱动装置通过传动组件与帆杆(1)连接；
设置在帆杆(1)上用于限定船帆位置的船帆固定组件，所述船帆固定组件包括若干组用于固定船帆横杆(4)位置的横杆固定组件、若干组用于限定横杆固定组件位置的限位装置以及用于改变横杆位置的调节装置，所述限位装置固定安装在帆杆(1)的外表面，所述横杆固定组件套设在帆杆(1)上；
所述横杆固定组件包括活动圈(10)和横杆固定件，所述活动圈(10)套设在帆杆(1)的外表面，所述横杆固定组件活动安装在活动圈(10)的外表面后端；所述横杆固定件包括两组弧形限位件(11)，所述弧形限位件(11)的内表面一体成型有与横杆外表面中间位置凹槽相匹配的限位凸块(12)，两组所述弧形限位件(11)的一端均活动安装在活动圈(10)上，两组所述弧形限位件(11)的另一端通过螺栓连接；所述限位装置包括若干组限位托盘(13)和用于限定最下方活动圈(10)位置的弹性件(20)，所述弹性件(20)安装在帆杆(1)的外表面，且弹性件(20)位于最下方限位托盘(13)的上方，若干组所述限位托盘(13)的直径从上到下依次增大，若干组所述活动圈(10)的直径从上到下依次增大，所述帆杆(1)外表面由上到下中下一组所述活动圈(10)的内径大于上一组限位托盘(13)的直径；所述限位托盘(13)的上端外表面固定安装有若干组限位柱(14)，所述活动圈(10)上对应限位柱(14)位置开设有若干组限位孔，所述限位托盘(13)的内部设置有磁铁圈(15)，所述限位托盘(13)的上端外表面粘贴有橡胶垫圈。
2.根据权利要求1所述的一种全海况长航程无人帆船用固定装置，其特征在于：所述一号限位座(2)和二号限位座(3)的形状均为圆柱体，所述二号限位座(3)的端面直径大于一号限位座(2)的端面直径。
3.根据权利要求2所述的一种全海况长航程无人帆船用固定装置，其特征在于：所述驱动装置包括驱动箱(5)，所述驱动箱(5)内底面的安装架上设置有带用抱闸装置的驱动电机(6)，所述驱动电机(6)的输出端通过传动组件与帆杆(1)连接。
4.根据权利要求3所述的一种全海况长航程无人帆船用固定装置，其特征在于：所述传动组件包括传动盘(7)、驱动盘(8)和传动杆(9)，所述传动盘(7)通过传动杆(9)与驱动电机(6)的输出轴连接，所述驱动盘(8)固定安装在帆杆(1)上，所述驱动盘(8)外表面的传动齿与传动盘(7)外表面的传动齿啮合。
5.根据权利要求1所述的一种全海况长航程无人帆船用固定装置，其特征在于：所述调节装置包括设置在驱动箱(5)内部靠近上端位置的调节组件，设置在驱动箱(5)内顶面的一号引导件和设置在所述帆杆(1)顶端位置的二号引导件；
所述一号引导件和二号引导件均包括限位架(16)、引导轮(17)和两组弹簧(18)，所述引导轮(17)通过轴承活动安装在限位架(16)上的引导杆上，两组所述弹簧(18)分别设置在引导轮(17)的两侧。
6.根据权利要求5所述的一种全海况长航程无人帆船用固定装置，其特征在于：所述调节组件包括伺服电机、调节架和调节滚筒(19)，所述调节架固定安装在驱动箱(5)内部的横板上，所述调节滚筒(19)通过旋转轴活动安装在调节架上，所述伺服电机安装在调节架的一侧外表面，所述伺服电机的输出轴与调节滚筒(19)活动连接。
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