一种旋筒帆内筒和外筒的定位机构及旋筒帆

摘要

本发明公开了一种旋筒帆内筒和外筒的定位机构及旋筒帆，一种旋筒帆内筒和外筒的定位机构包括受驱动可绕定位轴水平摆动的定位轮，对应设置在外筒内壁与定位轮滑动连接的轨道；定位轴相对于内筒固定，定位轮摆动时自内筒的穿孔中顶出或缩回以在顶持定位工位和避让安装工位切换，本发明的有益效果是结构简单，通过定位轮与轨道配合，可以对旋筒帆的内筒与外筒进行定位，并且在气缸的作用下，可以在旋筒帆遭遇极端恶劣情况而外筒出现晃动时对外筒进行弹性支撑，使外筒的倾斜过程变缓，气缸的输出端始终处于顶出状态，并通过支撑臂与定位轮，对旋筒帆的外筒起到支撑和固定的作用，可在外筒旋转时防止外筒出现大幅度晃动，使旋筒帆工作过程中保持稳定。

说明书

技术领域

本发明涉及旋筒风帆技术领域，尤其是涉及一种旋筒帆内筒和外筒的定位机构及旋筒帆。

背景技术

在现有技术中，全球国际贸易中，约90%的货物是通过海上船舶运输实现，但是船舶通过燃烧燃油产生二氧化碳，二氧化碳的排放正在不断地影响着全球气候，在此背景下，针对船舶环保的法律法规在不断地完善，加之国际油价持续上涨，导致运输成本增加，因此，船舶需要进行节能减排，风能作为一种分布广泛，资源充足的清洁能源，更适合船舶使用，因此目前在船舶行业中，对风能的研究利用最为丰富。风能装置主要可分为传统翼型帆、天帆、walker帆及旋筒风帆等，旋筒风帆作为常用风能装置，在使用时，可以减少能源的消耗，但是现有的旋筒风帆在对风能进行利用时，由于旋筒帆的稳定性较差，容易在风的作用下出现晃动，导致风能利用率下降。

申请号为：202010414218 .7的中国发明专利公开了一种升降式旋筒风帆装置，包括支撑组件、剪叉式升降组件和风帆组件，所述风帆组件和剪叉式升降组件均安装在支撑组件上，所述剪叉式升降组件位于风帆组件内，所述风帆组件包括外筒、第一内筒、第二内筒、折流组件和两组导向组件，所述剪叉式升降组件包括升降板、承重板、电缸、两组第一支撑杆和两组第二支撑杆，两组所述导向组件包括两组滑块和两组滑槽，支撑组件，所述支撑组件包括固定板、支撑板、支撑轴和动力组件。然而，该种升降式旋筒风帆装置结构较为复杂，并且该种升降式旋筒风帆装置采用传统的专用轴承对其内筒以及外筒进行定位，而旋筒帆所应用的轴承价格高昂，在安装过程中所需装配精度较高，拆装较为困难，实用性较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种旋筒帆内筒和外筒的定位机构及旋筒帆。

为实现上述目的，本发明提出的技术方案是：

一种旋筒帆内筒和外筒的定位机构，包括多组受驱动可绕定位轴水平摆动的定位轮，对应设置在外筒内壁与所述的定位轮滑动连接的轨道。

所述的定位轴相对于内筒固定，所述的定位轮摆动时自内筒的穿孔中顶出或缩回以在顶持定位工位和避让安装工位切换。

每组所述的定位轮包括对应同一气缸成对设置的滚轮，滚轮经支撑臂与气缸的伸出端固定连接，所述的支撑臂与气缸的伸出端固定连接以实现其水平转动。

所述的支撑臂包括成对设置在同一气缸输出端的连接臂，连接臂为L型，两个连接臂的外端通过转动轴与定位轮连接，其内端分别与定位轴和气缸的伸出端固定连接。

成对设置的连接臂相邻的一端铰接在同一气缸的输出端。

两个连接臂与气缸连接的一端设有滑槽，连接臂通过滑槽与气缸的伸出端铰接。

所述的定位轮外侧中部对应轨道环设有凹槽，所述的定位轮的凹槽卡设在轨道内侧。

定位轮的凹槽内设有耐磨条。

所述的气缸通过固定桩与基底固定连接，所述的气缸经固定座与所述的固定桩固定连接。

一种旋筒帆，包括外筒和内筒，还包括旋筒帆内筒和外筒的定位机构，所述的旋筒帆内筒和外筒的定位机构用于对外筒进行定位。

本发明的有益效果是：

结构简单，通过定位轮与轨道配合，可以对旋筒帆的内筒与外筒进行定位，并且在气缸的作用下，可以在旋筒帆遭遇极端恶劣情况而外筒出现晃动时，通过处于顶出状态的气缸对外筒进行弹性支撑，使外筒的倾斜过程变缓，避免外筒出现刚性损坏的现象，并在恶劣情况消失后，对旋筒帆的外筒进行复位矫正，并通过支撑臂与定位轮，对旋筒帆的外筒起到支撑和固定的作用，可以在外筒旋转时防止外筒出现大幅度晃动，使旋筒帆工作过程中保持稳定，实用性强，由多组均匀布设的气缸、支撑臂以及定位轮组成的定位机构，并且每组气缸均可独立控制，可针对性的对某一部件进行维修与更换，便于拆装。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图；

图2是本发明定位轴通过连接座与内筒连接示意图；

图3是本发明使用状态示意图。

图中：1、外筒；2、内筒；3、定位轮；4、轨道；5、气缸；6、支撑臂；7、定位轴；8、固定桩；9、固定座；10、连接座。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述，

一种旋筒帆内筒和外筒的定位机构，包括多组受驱动可绕定位轴7水平摆动的定位轮3，对应设置在外筒1内壁与所述的定位轮3滑动连接的轨道4；定位轴7相对于内筒2固定，所述的定位轮3摆动时自内筒2的穿孔中顶出或缩回以在顶持定位工位和避让安装工位切换，本发明整体结构示意图如图1所示。

每组定位轮3包括对应同一气缸5成对设置的滚轮，滚轮经支撑臂6与气缸5的伸出端固定连接，支撑臂6与气缸5的伸出端固定连接以实现其水平转动。

其中，经支撑臂6与同一气缸5的伸出端固定连接的两个滚轮为一组定位轮3，气缸5用于通过支撑臂6以及定位轮3为外筒1提供定位支撑，支撑臂6通过复位接头与气缸5的输出端固定连接，复位接头为三通接头，三通接头为气缸5与对应的两个支撑臂6连接的过渡件，支撑臂6用于与复位接头以及定位轮3连接并为定位轮3提供安装支撑。

支撑臂6包括成对设置在同一气缸5输出端的连接臂，连接臂为L型，两个连接臂的外端通过转动轴与定位轮3连接，其内端分别与定位轴7和气缸5的伸出端固定连接，成对设置的连接臂相邻的一端铰接在同一气缸5的输出端。

其中，内端与外端的定义为：以内筒2为基点向外筒1周侧发散布置为由内向外，设置在同一气缸5输出端的两个L型连接臂共同组成支撑臂，连接臂内端的一侧与定位轴7铰接，其内端另一侧与气缸5的伸出端铰接，L型的连接臂满足摆动需求，并且相对于直线型的连接臂增加了一个受力臂，可以减少对气缸5的冲击，定位轴7与基底或者通过连接座10与内筒2固定并且定位轴7的位置相对于内筒2是固定的，本发明定位轴通过连接座与内筒连接示意图如图2所示。

两个连接臂与气缸5连接的一端设有滑槽，连接臂通过滑槽与气缸5的伸出端铰接，当外筒1的内壁接触到定位轮3时，连接臂与气缸5铰接的一端通过滑槽跟随对应的定位轮3的移动进行滑动。

其中，支撑臂6用于连接相邻的定位轮3，两个相邻的连接臂铰接在同一气缸5的伸出端，定位轴7用于对支撑臂6进行定位，使支撑臂6中两个连接臂的连接处可以相对基底的位置固定，从而保证两个连接臂连接处的位置不被外界因素影响，滑槽为避让槽，其设置在两个连接臂与同一气缸5的连接处，当外筒1出现倾斜时，两个连接臂可通过滑槽进行一定的摆动，用于为支撑臂6的动作提供空间的同时可在极端恶劣天气中外筒1出现倾斜时对连接臂与气缸5连接处提供缓冲。

定位轮3外侧中部对应轨道4环设有凹槽，定位轮3的凹槽卡设在轨道4内侧，定位轮3的外侧的凹槽内设有耐磨条，定位轮3通过耐磨条与外筒1内壁设置的轨道4抵接。

其中，耐磨条用于提升定位轮3的耐磨性

气缸5通过固定桩8与基底固定连接，气缸5经固定座9与固定桩8固定连接，其中，固定桩8用于为固定座9提供安装支撑，固定座9用于为气缸5提供固定支撑，另可根据实际情况将气缸直接安装在固定桩8上，本发明使用状态示意图如图3所示。

一种旋筒帆，包括外筒1和内筒2，还包括旋筒帆内筒和外筒的定位机构，旋筒帆内筒和外筒的定位机构用于对外筒1进行定位。

其中，安装方式根据使用情况进行确定。

其中，支撑臂6优选为L型一体式连接臂，可采用两段直线型连接臂拼接代替。

其中，定位轮3、气缸5、支撑臂6、定位轴7以及固定座9均可根据实际使用需求进行增设或减设。

工作原理：

对旋筒帆的外筒1进行安装时，定位机构设置在内筒2内部，气缸5的输出端处于缩回状态，保证定位轮3处于内筒2的内部，并使定位轮3对应内筒2上的开口设置，此时定位轮3处于避让安装工位，当外筒1安装到位后，气缸5的输出端带动定位轮3经由内筒2上设置的开口顶出，与外筒1内壁上设置的轨道4滑动卡接，此时定位轮3处于顶持定位工位，完成外筒1的安装，当需要对外筒1进行拆装时，气缸5带动定位轮3经由内筒2上设置的开口缩回至避让安装工位，以满足外筒1的拆装条件，旋筒帆工作时通过旋转运动对风能进行利用，工作时，外筒1围绕着内筒2进行旋转，内筒2保持不动，气缸5的输出端始终处于顶出状态，定位轮3从内筒2上设置的开口中伸出，与外筒1内壁上设置的轨道4滑动卡接，旋筒帆正常工作时，外筒1旋转，定位轮3通过轨道4为外筒1提供定位支撑与导向，旋筒帆整体保持稳定状态，当遭遇极端恶劣情况而旋筒帆的外筒1出现晃动时，外筒1通过其内壁上设置的轨道4接触到定位轮3，定位轮3与外筒1内壁设置的轨道4接触的部分向内筒2的内侧缩进，定位轮3对应的支撑臂6以定位轴7为中心转动一定角度，同时定位轮3通过支撑臂6带动对应的气缸5的输出端压缩，气缸5在固定桩8以及固定座9的作用下通过支撑臂6以及定位轮3为旋筒帆的外筒1提供支撑，并且在气缸5的输出端的顶出作用下，定位轮3会跟旋筒帆的外筒1进行缓慢的回缩，避免旋筒帆出现损伤，如果短时间内恶劣情况消除，对旋筒帆的外筒1进行复位矫正，即可完成复位，如果长时间内恶劣情况不能消除，则使旋筒帆停止工作，当旋筒帆的外筒1晃动复位后，气缸5的输出端保持释放状态，并配合支撑臂6以及定位轮3通过轨道4与旋筒帆的外筒1滑动连接，从而起到对旋筒帆的外筒1进行支撑与固定的作用，并且在气缸5的顶出状态下，可以通过其弹性支撑结构规避传统旋筒帆的刚性连接的风险。

本发明的有益效果是结构简单，通过定位轮与轨道配合，可以对旋筒帆的内筒与外筒进行定位，并且在气缸的作用下，可以在旋筒帆遭遇极端恶劣情况而外筒出现晃动时，通过处于顶出状态的气缸对外筒进行弹性支撑，使外筒的倾斜过程变缓，避免外筒出现刚性损坏的现象，并在恶劣情况消失后，对旋筒帆的外筒进行复位矫正，并通过支撑臂与定位轮，对旋筒帆的外筒起到支撑和固定的作用，可以在外筒旋转时防止外筒出现大幅度晃动，使旋筒帆工作过程中保持稳定，实用性强，由多组均匀布设的气缸、支撑臂以及定位轮组成的定位机构，并且每组气缸均可独立控制，可针对性的对某一部件进行维修与更换，便于拆装。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。