[发明专利]骨架交叉式风帆

说明书

本发明公开了一种骨架交叉式风帆，包括风帆帆面(1)和支撑所述风帆帆面(1)的骨架，骨架包括若干间隔设置的横向板材(6)、与横向板材(6)垂直且间隔设置的若干纵向板材(7)，以及设置在横向板材(6)和纵向板材(7)围成的方格内且相互交叉的斜向板材(8)；骨架分为帆面中部骨架(2)、帆面顶端骨架(3)、帆面底端骨架(4)，以及帆面两侧骨架(5)。本发明在节约钢材的前提下，减少焊接工作量与风帆帆面重量；通过布置帆面中部与端部的骨架结构间距，提高钢材利用率。本发明简化了建造、加工工艺，减轻了重量，减少了焊接工作量，达到成本低、强度高的效果。本发明的优点在于不仅满足结构强度，同样能够进行重量控制。

技术领域

本发明涉及船舶风帆的建造技术领域，更具体地说，涉及一种骨架交叉式风帆。

背景技术

风能资源在船舶上的应用愈发受到重视，节能环保型船舶愈发受到市场青睐，硬质升力型风帆可高效地利用清洁的风能，被越来越多地应用在船舶领域。为了获得可观的助推效果，风帆的面积和高度往往很大。如图2所示，在现有的风帆建造技术领域中，并没有与风帆帆面的剖面形状相对应的风帆骨架的标准结构可以参考利用，如采用常规的结构布置，如图4所示，通过分析，该结构的局部应力在267Mpa左右，重量约21吨，完成焊接工作需要约122小时。那么如何在减轻风帆自身重量前提下，保证风帆的结构强度及简化加工工艺降低制造成本成为风帆建造领域的一个难题。

发明内容

本发明目的是研制一种骨架能够满足结构强度且降低建造成本的新型风帆。

为了达到上述目的，本发明提供一种骨架交叉式风帆，包括风帆帆面和支撑所述风帆帆面的骨架，所述骨架包括若干间隔设置的横向板材、与所述横向板材垂直且间隔设置的若干纵向板材，以及设置在所述横向板材和所述纵向板材围成的方格内且相互交叉的斜向板材；

所述骨架分为帆面中部骨架、帆面顶端骨架、帆面底端骨架，以及帆面两侧骨架；

所述骨架的横向板材、纵向板材和斜向板材之间满足如下参数要求：

45°≤所述帆面中部骨架中斜向板材与横向板材之间的夹角≤55°。所述帆面中部骨架中两两相邻的横向板材之间的距离/所述风帆帆面的总长度≤16％。所述帆面中部骨架中两两相邻的纵向板材之间的距离/所述风帆帆面(1)总宽度≤12％。30％≤所述帆面顶端骨架中两两相邻的横向板材之间的距离/所述帆面中部骨架中两两相邻的横向板材之间的距离≤35％。12％≤所述帆面底端骨架中两两相邻的横向板材之间的距离/所述帆面中部骨架中两两相邻的横向板材之间的距离≤20％。所述帆面两侧骨架中两两相邻的纵向板材之间的距离/所述帆面中部骨架中两两相邻的纵向板材之间的距离≤60％。

优选的是，与若干所述横向板材交叉连接的纵向板材均为一体式板材。

优选的是，所述风帆帆面为硬质风帆帆面。

本发明在节约钢材的前提下，减少焊接工作量与风帆帆面重量；通过布置帆面中部与端部的骨架结构间距，提高钢材利用率。本发明简化了建造、加工工艺，减轻了重量，减少了焊接工作量，达到成本低、强度高的效果。本发明的优点在于不仅满足结构强度，同样能够进行重量控制。

附图说明

图1是交叉式风帆骨架主视结构的平面示意图。

图2是现有风帆帆面剖面结构的平面示意图。

图3是交叉式风帆骨架标注了各支撑结构位置的主视平面示意图。

图4是交叉式风帆骨架各支撑结构均匀布置的主视平面示意图。

其中：1、风帆帆面；2、帆面中部骨架；3、帆面顶端骨架；4、帆面底端骨架5、帆面两侧骨架；6、横向板材；7、纵向板材；8、斜向板材。

具体实施方式