CN210212737U - 一种内置下驱式风力助推转子 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种内置下驱式风力助推转子，包括：基座，安装在船甲板上；支撑塔，下端固定安装在基座上；转筒，套设在所述支撑塔外侧，且所述转筒与所述支撑塔同轴转动连接；驱动器，安装在所述基座内部，且所述驱动器通过传动组件带动所述转筒转动，且所述传动组件位于所述转筒内；限位装置，布置在所述支撑塔与所述转筒之间，用于限制所述转筒径向移动。本实用新型在满足整体布置要求的前提下，将驱动器位于基座内部，传动组件布置在转筒内，从而防止了雨水、海水等对驱动组件的腐蚀，实现了对驱动组件的有效保护，同时驱动器的安装位置较低，人员只需进入基座内部便可对其进行操作，易于安装、调试和后期维护。

Description

一种内置下驱式风力助推转子

技术领域

本实用新型涉及风能助推船舶技术领域，特别涉及一种内置下驱式风力助推转子。

背景技术

全球气候变暖的加剧，导致了全球范围内气候异常现象的频繁发生和海平面的加速升高，对自然生态系统和人类生存环境产生了严重挑战，受到了国际社会的强烈关注。为了加强对海洋环境和大气环境的保护，国际海事组织(IMO)不断制定强制性公约、规范和标准来控制船舶的温室气体排放量。针对新造船，EEDI限值要求按不同年限分成四个阶段(Phase0、1、2、3)，要求新造船能效水平(Attained EEDI)达到相应阶段的能效限值(Required EEDI)，以降低CO2排放。IMO目前已倾向将三阶段EEDI要求提前执行。

由于气候变化的潜在威胁，利用风能进行辅助推进又重新获得关注。在船舶辅助推进的应用上，风能具有很高的可操作性，能为船舶提供一定的推进力，有效降低船舶能耗。风力助推转子是其中一种节能效果良好、可行性高、并具有较强应用前景的风力助推装置，其工作原理是基于马格努斯效应：旋转的圆柱体在来流的作用下，将会受到垂直于流动方向的侧向力作用。基于此原理，风力助推转子通过自身旋转，可利用风能辅助船舶前进。实际运营数据表明，一套风力助推转子可节省油耗约7％左右。

现有的技术，专利CN106255637A的驱动器位于支撑塔的顶部，由于转子高大(至少十余米)，此位置安装电机不便，后期维护麻烦(工作人员需要爬至很高的位置)；重心太高，运转时易产生振动，对支撑塔的刚性要求高。专利CN107428404A公开了一种设计，电机放置在转筒的外壁，此布置方法会引起基座的体积增大，安装在船甲板上会阻碍人员通过，电机放置在外部转筒外部也易引起进水等问题。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种内置下驱式风力助推转子。

本实用新型的技术方案如下：

一种内置下驱式风力助推转子，包括：

基座，安装在船甲板上；

支撑塔，下端固定安装在基座上；

转筒，套设在所述支撑塔外侧，且所述转筒与所述支撑塔同轴转动连接；

驱动器，安装在所述基座内部，且所述驱动器通过传动组件带动所述转筒转动，且所述传动组件位于所述转筒内；

限位装置，布置在所述支撑塔与所述转筒之间，用于限制所述转筒径向移动。

较佳地，所述传动组件包括摩擦轮，所述摩擦轮沿径向紧压在所述转筒的内侧壁上，所述驱动器连接所述摩擦轮并推动所述摩擦轮转动，所述摩擦轮通过摩擦力驱动所述转筒旋转。

较佳地，还包括有压紧机构，所述压紧机构带动所述摩擦轮紧压在所述转筒的内侧壁上。

较佳地，所述基座内设置有一支座；所述驱动器安装在一驱动器座上，所述驱动器座通过滑动组件安装在所述支座上，所述驱动器座带动所述驱动器相对于所述支座可移动；所述压紧机构连接所述支座与所述驱动器，调节所述压紧机构带动所述驱动器水平方向向所述摩擦轮与所述转筒紧压的一侧移动压紧。

较佳地，所述滑动组件包括有设置在所述支座上的滑轨和设置在所述驱动器座底部上的滑动件，所述滑动件滑动安装在所述滑轨上。

较佳地，所述限位装置包括有周向均布在所述支撑塔一圈上的多个辊轮，所述辊轮可转动的安装在所述支撑塔的侧壁上，且所述辊轮的外壁与所述转筒的内侧壁接触。

较佳地，所述限位装置布置在所述支撑塔下端。

较佳地，所述支撑塔上端通过转动组件与所述转筒转动连接，所述转动组件包括：

轴承组，同轴安装在所述支撑塔的顶部中心处；

旋转轴，一端与所述轴承组连接，并通过所述轴承组可相对于所述支撑塔旋转；另一端通过连接架与所述转筒的内侧壁固定连接。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的内置下驱式风力助推转子，在满足整体布置要求的前提下，将驱动器位于基座内部，传动组件布置在转筒内，从而防止了雨水、海水等对驱动组件的腐蚀，实现了对驱动组件的有效保护，同时驱动器的安装位置较低，人员只需进入基座内部便可对其进行操作，易于安装、调试和后期维护。

附图说明

结合附图，通过下文的述详细说明，可更清楚地理解本实用新型的上述及其他特征和优点，其中：

图1为本实用新型的整体装配图；

图2本实用新型的驱动部分局部图；

图3本实用新型的转筒和支撑塔的上部连接图；

图4本实用新型的限位装置部分的俯视图。

具体实施方式

参见示出本实用新型实施例的附图，下文将更详细地描述本实用新型。然而，本实用新型可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本实用新型的范围。这些附图中，为清楚起见，可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。

参照图1-4，本实用新型提供了一种内置下驱式风力助推转子，用于风能助推船舶上，该装置包括基座1、支撑塔2、转筒3、驱动器4和限位装置11，基座1安装在船甲板5上；支撑塔2下端固定安装在基座1上；转筒3套设在支撑塔2外侧，且转筒3与支撑塔2同轴转动连接；驱动器4安装在基座1内部，且驱动器4通过传动组件带动转筒3转动，且传动组件位于转筒3内；限位装置布置在支撑塔2与转筒3之间，用于限制转筒3径向移动。

本实用新型提供的内置下驱式风力助推转子，在满足整体布置要求的前提下，将驱动器4位于基座1内部，传动组件布置在转筒3内，从而防止了雨水、海水等对驱动组件的俯视，实现了对驱动组件的有效保护，同时驱动器的安装位置较低，人员只需进入基座内部便可对其进行操作，易于安装、调试和后期维护。

在本实施例中，基座1为一具有内部空间的结构，以便于驱动器4安装在基座1内；基座1底部周边开有螺栓孔，并通过螺栓6固定在船甲板5上；当然，在其他实施例中，基座1的底部也可通过其他连接结构实现与船甲板5的固定连接，此处不做限制。

在本实施例中，结合图1和图3，支撑塔2的底部固定在基座1的顶部；支撑塔2上端通过转动组件与转筒3转动连接，具体的转动组件包括轴承组13和旋转轴12；轴承组13同轴安装在支撑塔2的顶部中心处；旋转轴12的一端与轴承组13连接，并通过轴承组13可相对于支撑塔2同轴旋转；旋转轴12另一端安装有一法兰盘18，法兰盘18通过螺栓连接一连接架15，连接架15与转筒3固定连接，这样使得旋转轴12与转筒3一起旋转。其中，旋转轴12起到从上部限制转筒3横向移动的作用。

在本实施例中，参照图1，传动组件包括摩擦轮10，摩擦轮10安装在驱动器4的输出轴上，且摩擦轮10沿径向紧压在转筒3的内侧壁上，驱动器4带动摩擦轮10转动，且摩擦轮10依靠摩擦力驱动转筒3旋转。

进一步的，驱动器4附带有压紧机构7，用于将摩擦轮10与转筒3内壁紧密相贴，以产生摩擦力，驱动器4依靠摩擦力来驱动转筒3旋转。具体的，基座1内设置有一支座8，驱动器4安装在一驱动器座16上，驱动器座16通过滑动组件9安装在支座8上，驱动器座16带动驱动器4相对于支座8可移动；压紧机构7连接支座8与驱动器4，调节压紧机构7带动驱动器4水平方向向摩擦轮10与转筒3紧压的一侧移动压紧。

本实用新型通过压紧机构和摩擦轮的设计使得转筒2平稳工作，且其结构简单，从而有效减小了基座1的体积。

其中，驱动器4可以是电机，也可以液压马达等驱动机械，此处不做限制。

其中，压紧机构7可以是弹簧、液压机构等，此处不做限制。

其中，滑动组件包括有设置在支座8上的滑轨和设置在驱动器座16底部上的滑动件，滑动件滑动安装在滑轨上，滑动件可以为辊轮、滑轨、滑动轴承等，此处不做限制。

在本实施例中，限位装置包括有周向均布在支撑塔2一圈上的多个辊轮17，辊轮17可转动的安装在支撑塔2的侧壁上，且辊轮17的外壁与转筒3的内侧壁接触。具体的，限位装置11还包括螺栓、弹簧、保持架，辊轮17可转动的安装在保持架上，保持架通过螺栓固定在支撑塔2的塔壁上，且在弹簧作用下使得辊轮17与转筒3的内壁紧密相接。该限位装置也可用自动控制的方法来实现，限位装置11起到从下部限制转筒3横向移动的作用。

进一步的，限位装置11布置在支撑塔2下端。

本实用新型提供一种内置下驱式风力助推转子，与现有技术相比，在满足整体布置要求的前提下，本实用新型将驱动器位于基座内部，并通过压紧机构和摩擦轮的设计使得转筒平稳工作，有效减小了基座的体积，同时对驱动器实现了有效保护(防止雨水、海水等腐蚀)，驱动器的安装位置较低，人员只需进入基座内部便可对其进行操作，易于安装、调试和后期维护；压紧力自动调节，保证产生足够的扭矩使得转筒旋转。

本技术领域的技术人员应理解，本实用新型可以以许多其他具体形式实现而不脱离其本身的精神或范围。尽管已描述了本实用新型的实施案例，应理解本实用新型不应限制为这些实施例，本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本实用新型的精神和范围之内做出变化和修改。

Claims (8)

1.一种内置下驱式风力助推转子，其特征在于，包括：

基座，安装在船甲板上；

支撑塔，下端固定安装在基座上；

转筒，套设在所述支撑塔外侧，且所述转筒与所述支撑塔同轴转动连接；

驱动器，安装在所述基座内部，且所述驱动器通过传动组件带动所述转筒转动，且所述传动组件位于所述转筒内；

限位装置，布置在所述支撑塔与所述转筒之间，用于限制所述转筒径向移动。

2.根据权利要求1所述的内置下驱式风力助推转子，其特征在于，所述传动组件包括摩擦轮，所述摩擦轮沿径向紧压在所述转筒的内侧壁上，所述驱动器连接所述摩擦轮并推动所述摩擦轮转动，所述摩擦轮通过摩擦力驱动所述转筒旋转。

3.根据权利要求2所述的内置下驱式风力助推转子，其特征在于，还包括有压紧机构，所述压紧机构带动所述摩擦轮紧压在所述转筒的内侧壁上。

4.根据权利要求3所述的内置下驱式风力助推转子，其特征在于，所述基座内设置有一支座；所述驱动器安装在一驱动器座上，所述驱动器座通过滑动组件安装在所述支座上，所述驱动器座带动所述驱动器相对于所述支座可移动；所述压紧机构连接所述支座与所述驱动器，调节所述压紧机构带动所述驱动器水平方向向所述摩擦轮与所述转筒紧压的一侧移动压紧。

5.根据权利要求4所述的内置下驱式风力助推转子，其特征在于，所述滑动组件包括有设置在所述支座上的滑轨和设置在所述驱动器座底部上的滑动件，所述滑动件滑动安装在所述滑轨上。

6.根据权利要求1所述的内置下驱式风力助推转子，其特征在于，所述限位装置包括有周向均布在所述支撑塔一圈上的多个辊轮，所述辊轮可转动的安装在所述支撑塔的侧壁上，且所述辊轮的外壁与所述转筒的内侧壁接触。

7.根据权利要求6所述的内置下驱式风力助推转子，其特征在于，所述限位装置布置在所述支撑塔下端。

8.根据权利要求1所述的内置下驱式风力助推转子，其特征在于，所述支撑塔上端通过转动组件与所述转筒转动连接，所述转动组件包括：

轴承组，同轴安装在所述支撑塔的顶部中心处；

旋转轴，一端与所述轴承组连接，并通过所述轴承组可相对于所述支撑塔旋转；另一端通过连接架与所述转筒的内侧壁固定连接。

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