[实用新型]一种风帆操纵控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及船舶设备，尤其涉及一种风帆操纵控制系统。

背景技术

随着全球能源日趋短缺，油气价格飞速攀升，如何降低燃料成本逐渐成为众多行业关注的焦点。同时，化石燃料燃烧后的排放物也给环境带来了严重影响（全球气候变暖，酸雨等）。作为一大能源消耗产业的船舶运输业，近年来随着航运量的飞速增长，其给环境带来的影响也已不容忽略。在《联合国气候变化框架公约》以及哥本哈根世界气候大会的背景下，世界性的组织如国际海事组织（IMO）、欧盟（EU）等，不断颁布各种针对船舶行业的国际公约与规则，对船舶设计、生产、营运等各环节进行严格监控。伴随着这些法规的出台，船舶设计师们提出了“绿色船舶”的理念，以期实现节能减排。目前，在孕育发展的诸多节能减排技术当中，风帆助推技术以其安全、高效等优点备受船舶设计师们的青睐。国外实践证明，以风帆作为辅助动力用于船舶航行，能够把船舶主机油耗降低10%～30%。

目前，风帆助航技术的应用还存在如下待解决的问题：

（1) 如何快速实现风帆的收放，一方面在有利风向下实现助推，不利风向下减小风阻，另一方面在航行时放帆助推，在装卸货物时收帆以便于装卸。

（2)  如何快速实现风帆的转向，以改变风帆的迎风角，提高助推效率。

（3)  对于大型风帆结构，考虑到航线上桥梁高度的限制，需要风帆结构在垂直（水平面）方向上具有一定的伸缩功能。

     为了解决上述问题，亟需一种风帆操纵控制系统。

实用新型内容

本申请人针对上述现有问题，进行了研究改进，提供一种具有合理构造、可快速实现风帆收放、转向和垂直伸缩功能的风帆操纵控制系统，该系统可在有利风向下通过操纵风帆放帆和转向将风能资源充分转换为船舶辅助动力，在不利风向下通过操纵风帆收帆以降低受风面积，降低风帆对船舶航行和安全的影响。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种风帆操纵控制系统，包括核心控制装置，风速风向仪、接触开关及控制面板分别与所述核心控制装置连接并向所述核心控制装置传输控制信号，所述核心控制装置还连接执行机构，所述核心控制装置的控制信号通过所述执行机构控制一型风帆机构执行收帆、放帆、伸缩、转向命令。

其进一步技术方案在于：

所述执行机构包括卷扬机、步进电机及蓄能器；

所述一型风帆机构的具体结构如下：

包括底柱，所述底柱的一端与顶柱连接形成液压运动组件，在所述顶柱上还分别连接固定平台及风帆框架，所述风帆框架通过转动副与所述步进电机连接；在所述风帆框架内安装多根纵向间隔布置的升帆索，所述升帆索由所述卷扬机控制收放；各升帆索均与多根横向布置的风帆肋骨连接，在各风帆肋骨之间还固接帆面；

所述顶柱可沿底柱的轴线方向作位移运动；

所述蓄能器控制液压阀门的开闭、使所述底柱及顶柱组成的液压运动组件执行伸缩命令；

所述转动副为蜗轮蜗杆传动机构；

所述帆面采用柔性材料制成。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型结构简单、使用方便，利用本实用新型可快速实现风帆的收放，一方面在有利风向下实现助推、不利风向下减少风阻，另一方面在航行时放帆助推，在装卸货物时收帆以便于装卸。另外可以快速实现风帆的转向，以改变风帆的迎风角，提高助推效率，具有一定的垂直伸缩功能。

附图说明

图1为本实用新型中控制系统的示意图。

图2为本实用新型中一型风帆机构在放帆时处于垂直伸长状态的示意图。

图3为本实用新型中一型风帆机构在收帆时处于垂直缩短状态的示意图。

图4为本实用新型的控制流程示意图。

  其中：1、风速风向仪；2、接触开关；3、核心控制装置；4、卷扬机；5、步进电机；51、蜗轮蜗杆传动机构；6、蓄能器；61、液压阀门；7、控制面板；8、一型风帆机构；801、底柱；802、顶柱；803、固定平台；804、升帆索；805、风帆框架；806、风帆肋骨；807、帆面。

具体实施方式

下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。