[发明专利]风动力舵机

说明书

技术领域

风动力舵机及其组合、运行、处理方法，涉及船舶的操舵装置，还涉及到风能的利用技术，风动力舵机是一种控制风筝飞行姿态的机器，并且能放出回收风筝。风筝飞行姿态是指控制风筝前后方向、上下方向、左右方向飞行。

技术背景

利用高空风能作为船舶航行辅助动力，是一种节能环保的方案，在这一领域，近年来，出现了一些发明创造：“风筝船”申请号200820095179.3包括船和牵引船的风筝，该风筝主体的上端和下端分别连接有上端绳索和下端绳索，其中所述牵引器上还固定有牵引器牵引绳，牵引绳另端缠绕在另一绞笼上，该绞笼通过减速器连接马达，风筝船以风作为动力牵引船只；这种方案不能控制风筝左右方向运动。“伞状风帆船”(200810036632.)(公开号CN101565100)，它包括风帆、钦、铝合金圆环、液氢罐等装置；这种方案没有放收装置，其稳定性、伞状风帆的可实施性存在问题。“在具有风力驱动装置的船舶中用于飞出的筝帆式迎风部件的张开系统”中国专利申请号200580020233，风筝姿态控制机构随风筝一起飞上天空，另外单独设置一套卷扬机，用来放出或回收风筝及其绳索；这种方案结构过于复杂。

如果将风筝姿态控制机构和卷扬机整合在一起，简化结构，形成一台能够控制风筝上下左右运动的机器，将大幅度降低成本。

本发明的目的是简化结构，大幅度降低风筝姿态控制机构的成本。

发明内容

本发明公开了一种控制风筝飞行状态的机器一风动力舵机及其组合、运行、处理方法，将风筝飞行姿态控制机构和卷扬机整合在一起，用卷扬机的滚筒放出、回收风筝及其绳索，卷扬机的滚筒另外一个任务：控制风筝飞行姿态。通过齿轮变速换向装置(1)控制左上滚筒(6)、右上滚筒(7)、左下滚筒(8)、右下滚筒(9)绕自身轴线正传或反转，控制风筝飞行姿态。风筝四角所系的四根绳索分别缠绕在四个滚筒上，控制风筝上下左右运动时每两根绳索对一个滚筒或一个联动滚筒产生的扭转力矩大小相等方向相反，控制风筝上下左右运动所消耗的能量最低，如果摩擦力趋近于零，则控制风筝上下左右运动所消耗的能量趋近于零。

四个滚筒通过齿轮变速换向装置控制，同时正传或反转，风筝放出或收回。

左侧两个滚筒通过齿轮变速换向装置组成左联动滚筒，绕自身轴线正传或反转，右侧两个滚筒通过齿轮变速换向装置组成右联动滚筒，绕自身轴线反传或正转，控制风筝上下方向移动。

上面两个滚筒通过齿轮变速换向装置组成上联动滚筒，绕自身轴线正传或反转，下面两个滚筒通过齿轮变速换向装置组成下联动滚筒，绕自身轴线反传或正转，控制风筝左右方向移动。

联动滚筒是两个相关的滚筒通过齿轮、涡轮蜗杆啮合形成的旋转速度和旋转方向相同的联合体，见图12。左上滑动齿轮(18)能在左上蜗杆(12)的花键轴上滑动，在左上拨叉(22)作用下左上滑动齿轮(18)与前齿轮(29)啮合，左上蜗杆(12)与左上涡轮(10)啮合，左上涡轮(10)驱动左上滚筒(6)；右上滑动齿轮(19)安装在右上蜗杆(31)的花键轴上，右上滑动齿轮(19)能在右上蜗杆(31)的花键轴上滑动，在右上拨叉(23)作用下右上滑动齿轮(19)与前齿轮(29)啮合，右上蜗杆(31)与右上涡轮(11)啮合，右上涡轮(11)驱动右上滚筒(7)；在这种情况下左上滚筒(6)、右上滚筒(7)旋转方向相同，旋转速度相同，左上滚筒(6)、右上滚筒(7)形成图2图3中示出的上上联动滚筒(6+7)；依此类推形成下下联动滚筒(8+9)、左左联动滚筒(6+8)、右右联动滚筒(7+9)。上上联动滚筒(6+7)、下下联动滚筒(8+9)、左左联动滚筒(6+8)、右右联动滚筒(7+9)只表示联动状态。

齿轮变速换向装置(1)控制左上滚筒(6)、右上滚筒(7)、左下滚筒(8)、右下滚筒(9)同时同向转动，或者组成联动滚筒，齿轮变速换向装置(1)的结构有以下几种方案：一.滚筒由涡轮驱动；二滚筒由锥齿轮驱动；三.滚筒由圆柱齿轮驱动。

为了进一步简化结构，降低成本，四个滚筒再进一步简化为两个滚筒，风筝四角所系的绳索中每两根连接在一起并且分别缠绕在两个滚筒上，控制风筝姿态时对滚筒产生的扭转力矩大小相等方向相反，控制风筝上下左右运动所消耗的能量最低，缠绕在一个滚筒上的绳索其缠绕圈数为半圈，上面两根绳索交叉布置，或者下面两根绳索交叉布置。

滚筒也可以采用立式结构。

绳索在滚筒上排列必须整齐，需要设置排绳器。

为了夜间航行安全，安装一探照灯，对准天空中的风筝照明。