CN208498774U - 一种节能型自动迎风风帆船舶助航装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种节能型自动迎风风帆船舶助航装置，包括基座、外升降立柱、内升降立柱、支撑轴、风翼、侧板、电驱动装置、风速风向仪和自动控制系统，在风翼上设置有风速风向仪，在内升降立柱上设置有位移传感器，在电动回转机构上连接有绝对值角度编码器，风速风向仪、位移传感器和绝对值角度编码器分别与自动控制系统连接。本实用新型的节能型自动迎风风帆船舶助航装置采用电驱动装置控制风帆的升降，以及旋转角度的调整，无需使用占地面积大、装置复杂的液压站，电驱动装置工作稳定，与自动控制系统进行配合，自动控制风帆的工作状态，高效节能。
Description
技术领域
本实用新型属于船舶技术领域，具体涉及一种节能型自动迎风风帆船舶助航装置。
背景技术
风帆是船舶助航的一种重要工具，海上风力资源的不稳定性，使用人工风帆作为海上远洋船舶推进手段时，存在角度定位不精确，变换不及时，在航行期间一直需要专人值守等诸多不利因素，大大制约了现代风帆船舶的工程应用。中国实用新型专利CN205131614U公开了一种船舶助航风帆自动节能控制系统，述的船舶助航风帆自动节能控制系统包括电控箱、右帆、左帆、泵站、驾驶室屏幕，其中泵站的压力传感器、泵站的温度传感器、驾驶室屏幕均分别与电控箱连接。该专利的风帆分左、右风帆，需要两套不同的检测、自动控制系统进行控制，容易使左右风帆产生角度差异，降低工作效率，另外该专利使用液压系统进行风帆的转向、升降操作，液压系统需要液压泵站进行支撑，液压泵站占地面积大，系统复杂，成本较高。
实用新型内容
发明目的：针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种结构简单，操作方便的节能型自动迎风风帆船舶助航装置。
技术方案：为了实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种节能型自动迎风风帆船舶助航装置，其特征在于：包括基座、外升降立柱、内升降立柱、支撑轴、风翼、侧板、电驱动装置、风速风向仪和自动控制系统，所述外升降立柱套接在内升降立柱外并与基座连接，所述支撑轴与内升降立柱连接；所述侧板固定设置在支撑轴上，所述风翼固定在侧板上，所述电驱动装置包括与基座连接的电动回转机构和与内升降立柱连接的升降驱动装置；在所述风翼上设置有风速风向仪，在所述内升降立柱上设置有位移传感器，在所述电动回转机构上连接有绝对值角度编码器，所述风速风向仪、位移传感器和绝对值角度编码器分别与自动控制系统连接。
作为优选，所述基座和电动回转机构设置在一基柱上，所述电动回转机构与基座传动连接，驱动基座旋转，所述绝对值角度编码器与电动回转机构连接。
作为优选，所述升降驱动装置包括第二驱动电机和设置在外升降立柱与内升降立柱之间的齿条，所述第二驱动电机与齿条连接带动齿条上下运动从而带动内升降立柱沿外升降立柱上下运动。
作为优选，所述风速风向仪分为风向仪和风速仪，所述风向仪为FC-4XQ型风向传感器，所述风速仪为FC-2A风速传感器。
作为优选，所述绝对值角度编码器为FBL50-R型单圈绝对值旋转编码器。
作为优选，所述位移传感器为JSUU电容式位移传感器。
作为优选，所述支撑轴包括竖向平行设置的第一支撑轴和第二支撑轴，所述侧板设置在第一支撑轴和第二支撑轴的上下两端和/或中间，在上下侧板之间位于第一支撑轴一侧和第二支撑轴一侧分别设置有第一风翼和第二风翼。
作为优选，在所述风翼上设置有限位杆。
作为优选，所述自动控制系统包括本地控制系统和远程控制系统，所述本地控制系统与远程控制系统远程通讯连接。
有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
本实用新型的节能型自动迎风风帆船舶助航装置采用电驱动装置控制风帆的升降，以及旋转角度的调整，无需使用占地面积大、装置复杂的液压站，电驱动装置工作稳定，与自动控制系统进行配合，自动控制风帆的工作状态，高效节能。
附图说明
图1是节能型自动迎风风帆船舶助航装置结构示意图；
图2是图1的局部放大图一；
图3是图1的局部放大图二；
图4是节能型自动迎风风帆船舶助航装置系统连接图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
如图1所示，本申请的节能型自动迎风风帆船舶助航装置，包括底座1、基柱2、基座3、外升降立柱4、内升降立柱5、支撑轴6、风翼7、侧板8、电驱动装置、风速风向仪9和自动控制系统，基柱2设置在底座1上，基座3设置在基柱2上，外升降立柱4套接在内升降立柱5外并与基座3连接，支撑轴6与内升降立柱5连接；侧板8固定设置在支撑轴6上，风翼7固定在侧板8上，电驱动装置包括与基座3连接的电动回转机构10和与内升降立柱4连接的升降驱动装置；在风翼7上设置有风速风向仪9，在内升降立柱4上设置有位移传感器，在电动回转机构10上连接有绝对值角度编码器，风速风向仪、位移传感器和绝对值角度编码器分别与自动控制系统连接。
电动回转机构10与基座3传动连接，驱动基座3旋转，从而基座3带动外升降立柱4旋转，使风翼7旋转，电动回转机构10与基座3之间的传动采用齿轮传动，电动回转机构10包括第一驱动电机11和齿轮传动机构12，齿轮传动机构12连接第一驱动电机11和基座3。
升降驱动装置包括第二驱动电机(图中未示出)和设置在外升降立柱4与内升降立柱5之间的齿条12，第二驱动电机与齿条13连接带动齿条13上下运动从而带动内升降立柱5沿外升降立柱4上下运动。
风速风向仪9分为风向仪和风速仪，风向仪为FC-4XQ型风向传感器，风速仪为FC-2A风速传感器。绝对值角度编码器为FBL50-R型单圈绝对值旋转编码器。位移传感器为JSUU电容式位移传感器，检测内升降立柱5升降的位移距离。
支撑轴6包括竖向平行设置的第一支撑轴61和第二支撑轴62，侧板8设置在第一支撑轴61和第二支撑轴62的上、下两端和/或中间，风翼7包括第一风翼71和第二风翼72，第一风翼71和第二风翼72分别在上、下和/或中间的侧板 8之间第一支撑轴61一侧和第二支撑轴62一侧，风翼7采用硬质帆面，结构稳定。在风翼7上还可以设置有限位杆14，防止顶穿。
自动控制系统包括本地控制系统和远程控制系统，本地控制系统与远程控制系统远程通讯连接。本地控制系统采用Kinco MT5320C-DP HMI，Kinco MT5320C-DP HMI采用PLC处理器，远程控制系统采用IMNATIC HMI TP1200 COMFORT。风向仪、风速仪、位移传感器和绝对值角度编码器分别与自动控制系统连接，风速仪、风向仪和位移传感器分别监测系统的风速、风向、风翼的高度信息，各传感器将数据发送至本地控制系统，本地控制系统的PLC处理器根据数值分析计算得出最佳助航角度，并能及时控制风帆精准定位到最佳的助航角度。本实用新型也可以通过远程控制系统进行控制，数据通过远程通讯发送给远程控制系统，远程控制系统对数据过滤、分析、计算并根据计算结果将指令发送给本地控制系统，本地控制系统根据指令控制绝对值角度编码器，从而控制电动回转机构的动作，将风帆调整至最佳助航角度，并将执行结果反馈系统自动记录。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种节能型自动迎风风帆船舶助航装置，其特征在于：包括基座、外升降立柱、内升降立柱、支撑轴、风翼、侧板、电驱动装置、风速风向仪和自动控制系统，所述外升降立柱套接在内升降立柱外并与基座连接，所述支撑轴与内升降立柱连接；所述侧板固定设置在支撑轴上，所述风翼固定在侧板上，所述电驱动装置包括与基座连接的电动回转机构和与内升降立柱连接的升降驱动装置；在所述风翼上设置有风速风向仪，在所述内升降立柱上设置有位移传感器，在所述电动回转机构上连接有绝对值角度编码器，所述风速风向仪、位移传感器和绝对值角度编码器分别与自动控制系统连接。
2.根据权利要求1所述的节能型自动迎风风帆船舶助航装置，其特征在于：所述基座和电动回转机构设置在一基柱上，所述电动回转机构与基座传动连接，驱动基座旋转，所述绝对值角度编码器与电动回转机构连接。
3.根据权利要求1所述的节能型自动迎风风帆船舶助航装置，其特征在于：所述升降驱动装置包括第二驱动电机和设置在外升降立柱与内升降立柱之间的齿条，所述第二驱动电机与齿条连接带动齿条上下运动从而带动内升降立柱沿外升降立柱上下运动。
4.根据权利要求1所述的节能型自动迎风风帆船舶助航装置，其特征在于：所述风速风向仪分为风向仪和风速仪，所述风向仪为FC-4XQ型风向传感器，所述风速仪为FC-2A风速传感器。
5.根据权利要求4所述的节能型自动迎风风帆船舶助航装置，其特征在于：所述绝对值角度编码器为FBL50-R型单圈绝对值旋转编码器。
6.根据权利要求1所述的节能型自动迎风风帆船舶助航装置，其特征在于：所述位移传感器为JSUU电容式位移传感器。
7.根据权利要求1所述的节能型自动迎风风帆船舶助航装置，其特征在于：所述支撑轴包括竖向平行设置的第一支撑轴和第二支撑轴，所述侧板设置在第一支撑轴和第二支撑轴的上下两端和/或中间，在上下侧板之间位于第一支撑轴一侧和第二支撑轴一侧分别设置有第一风翼和第二风翼。
8.根据权利要求1所述的节能型自动迎风风帆船舶助航装置，其特征在于：在所述风翼上设置有限位杆。
9.根据权利要求8所述的节能型自动迎风风帆船舶助航装置，其特征在于：所述自动控制系统包括本地控制系统和远程控制系统，所述本地控制系统与远程控制系统远程通讯连接。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111942556A (zh) * | 2020-08-26 | 2020-11-17 | 上海外高桥造船有限公司 | 一种船舶 |
| CN112027043A (zh) * | 2020-08-24 | 2020-12-04 | 上海工程技术大学 | 一种液压油缸风帆驱动装置及协调控制方法 |
| CN115009496A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-09-06 | 武汉船用机械有限责任公司 | 船用可变翼型风帆及船舶 |
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