[发明专利]船用风力助推与风力发电可切换的装置

权利要求书

1.一种船用风力助推与风力发电可切换的装置，能够在风力助推模式与风力发电模式切换，其特征在于，

两个风力机叶片（1）由支撑架（3）承载，所述支撑架（3）与立轴（2）连接；模式切换时在至少一个风力机叶片（1）自身旋转后对其锁定，使这两个风力机叶片（1）的迎风面的法线夹角落在风力助推模式相应的阈值范围内，或是落在风力发电模式相应的阈值范围内；

风力助推模式下，步进电机（7）通过锥形卡环（6）与所述立轴（2）啮合，以使立轴（2）转动，进而通过支撑架（3）带动两个风力机叶片（1）整体转动来调整风帆角；

风力发电模式下，所述锥形卡环（6）取出而使所述步进电机（7）与立轴（2）脱离；两个风力机叶片（1）整体转动，并通过支撑架（3）带动所述立轴（2）转动，进而通过与立轴（2）连接的盘式电机（5）进行发电；

其中，所述锥形卡环（6）、步进电机（7）位于装置的底座（5）上；所述立轴（2）下部穿过锥形卡环（6）进入装置的底座（5），与位于底座（5）内的盘式电机（51）连接；

所述锥形卡环（6）包含两个半圆的锥形体（61），顶部分别设有凸肩（62）；两个锥形体（61）在风力助推模式下合拢并包围着立轴（2），使锥形卡环（6）的内齿面与立轴（2）的齿面啮合，且该锥形卡环（6）的外齿面与步进电机（7）的齿面啮合；两个锥形体（61）在风力发电模式下分离以取出锥形卡环（6），使该锥形卡环（6）与立轴（2）、步进电机（7）脱离。

2.如权利要求1所述船用风力助推与风力发电可切换的装置，其特征在于，

可自身旋转的每个风力机叶片（1），其纵向的两边分别设有若干锁紧孔（11）；该风力机叶片（1）自身旋转后靠近立轴（2）这一边的锁紧孔（11），由立轴（2）上与之相应设置的一组锁紧机构（8）来锁定。

3.如权利要求2所述船用风力助推与风力发电可切换的装置，其特征在于，

每一组包含从上到下间隔设置的多个锁紧机构（8）；每个所述锁紧机构（8）的外壳横向布置，外壳一端的外部连接至立轴（2），内部设有绕了线圈（83）的电磁铁（84），所述线圈（83）通过开关与电源连接；该锁紧机构（8）的活动连接杆（81）从外壳的另一端插入外壳内，所述活动连接杆（81）的第一端与电磁铁（84）之间设有弹簧（82）；

断开开关使线圈（83）失电时，所述活动连接杆（81）被弹簧（82）弹出，使该活动连接杆（81）的第二端插入到风力机叶片（1）的锁紧孔（11）内；闭合开关使线圈（83）得电时，所述活动连接杆（81）的第一端被电磁铁（84）吸住，使该活动连接杆（81）的第二端从风力机叶片（1）的锁紧孔（11）脱离。

4.如权利要求1~3中任意一项所述船用风力助推与风力发电可切换的装置，其特征在于，

模式切换时在至少一个风力机叶片（1）自身旋转并对其锁定后，两个风力机叶片（1）的迎风面在风力助推模式下朝着同一方向，而在风力发电模式下朝着相反的方向。

5.如权利要求1所述船用风力助推与风力发电可切换的装置，其特征在于，

所述底座（5）内，分别在盘式电机（51）上下方设置有滚动轴承（52、53）；该盘式电机（51）放置在一底部承载结构（54）上，该底部承载结构（54）环绕在下方的滚动轴承（53）外围。

6.如权利要求1所述船用风力助推与风力发电可切换的装置，其特征在于，

所述支撑架（3）包含设置在两侧的两个纵杆；两个所述风力机叶片（1）各自通过若干支撑杆（4）对应地安装至所述支撑架（3）的两个纵杆处；模式切换时至少一个风力机叶片（1）是绕着其对应纵杆所在的轴线进行自身旋转。

7.如权利要求6所述船用风力助推与风力发电可切换的装置，其特征在于，

所述风力机叶片（1）为半圆柱的弧形片状；

每个风力机叶片（1）的内侧从上到下间隔地设置有若干组支撑杆（4）；每一组有多个支撑杆（4），各支撑杆（4）的一端连接至支撑架（3）的纵杆，另一端径向散开，相应地连接至风力机叶片（1）的内侧。

8.如权利要求6或7所述船用风力助推与风力发电可切换的装置，其特征在于，

所述支撑架（3）为方框结构，还包含两个横杆，对两个所述纵杆的顶端和底端进行连接；所述立轴（2）与支撑架（3）的固定点位于两个横杆的中间；

所述支撑杆（4）绕着纵杆转动，并带动所述风力机叶片（1）转动；或者，所述纵杆自转，并带动所述支撑杆（4）及风力机叶片（1）转动。