一种电动可倒桅杆装置及应用其的船舶

技术领域

本发明涉及船舶桅杆技术领域，具体为一种电动可倒桅杆装置及应用其的船舶。

背景技术

桅杆是指船上悬挂帆和旗帜、装设天线、支撑观测台的高的柱杆，木质的长圆竿或金属柱，通常从船的龙骨或中板上垂直竖起，可以支撑横桁帆下桁、吊杆或斜桁。 轮船上的桅杆用处很多。比如用它装信号灯，挂旗帜、架电报天线等。此外，它还能支撑吊货杆，吊装和卸运货物。

随着社会的进步，各大城市发展，跨过大城市的江河上将建有越来越多的桥梁，仅有主航道的江河上建的桥梁才会考虑船只的通过，设计通航高度约35米，但分支江河上面建的桥梁将不会考虑通航高度，一般通航高度在13米左右；但随着电池技术的进步，旅游业发展，城市分支河流小型铝合金客船或游览船兴旺起来，主要为40米以下的船舶，此类船舶由于桅杆的高度要求，往往无法通过城市分支江河上的桥梁，故针对此类船舶，进行可倒桅杆的设计，因需频繁通过此类桥梁，进而出现船员需上顶甲板放倒桅杆而导致的安全隐患，人工进行放倒栀杆，在放倒的过程中帆是处于松弛状态，此时很容易受到其他方向风力影响，当栀杆在放倒的过程中无法保证船只正常航行方向，栀杆周围连接有很多用于系旗帜或者帆的绳索，当通过人工进行放倒，人员不仅自身没有保障，而且在放倒的过程中带动多个绳索松动，由于风力原因，容易多个绳索掺在一起容易打结，将帆部分拧成团状，需要人工介入解决问题，具体一定的缺陷。为此，我们提出一种电动可倒桅杆装置及应用其的船舶。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电动可倒桅杆装置及应用其的船舶，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电动可倒桅杆装置及应用其的船舶，包括船舶本体，船舶本体顶部两侧开设有两组并且两组之间互为对立的通槽，船舶本体前端甲板安装有桅杆组件，桅杆组件底部于通槽上安装有多个铰绳组件；该桅杆组件包括设于甲板上的固定杆，旋转连接于固定杆顶部的桅杆，设于固定杆顶部一侧的水平板，以及固定于固定杆和水平板之间的加强筋，固定杆外部在靠近水平板底部开设有位移槽，固定杆通过插销和桅杆连接在一起；每个通槽顶部均设有第一滑槽，每个第一滑槽一端均安装有第二滑槽，铰绳组件包括活动于第一滑槽和第二滑槽上的辊，一对设于辊底部一侧的第一从动齿轮，设于两个第一从动齿轮之间的连接齿轮，滑动设于通槽上的接触齿轮，设于辊底部并且延伸至船舶本体舱内的连接杆,以及设于船舶本体舱内用于同时驱动桅杆倾倒和带动连接杆在第一滑槽活动的第一驱动装置；船舶本体舱内顶部安装有驱动辊旋转的第二驱动装置；当辊活动至第二滑槽一端时，第二驱动装置驱动每个辊旋转铰绳，第一滑槽和第二滑槽连接，可以使得钢绳在松懈的时候，使得扩充多个钢绳之间间隙，防止其他方向的风力吹动帆，给绳索进行绞合打结。

优选的，第一驱动装置包括设于设于桅杆底部的接线环，固定在接线环上的桅杆绳设于船舶本体舱内的桅杆，和桅杆同轴联动的磁矩齿轮，和磁矩齿轮旋转连接一起的主传动轮，磁矩齿轮反转能够使得辊和桅杆倾倒方向相反，方便收卷工作。

优选的，船舶本体舱内顶部活动安装有推进齿条，主传动轮连接船舶本体舱内顶部的活动盘，活动盘安装转轴连接至推进齿条底部，该转轴上套设有和推进齿条啮合的推进轮，推进轮一端固定安装有推动杆，推动杆均和每个连接杆固定连接，推进齿条推进和桅杆倾倒同步，可以使得提升装置同步性。

优选的，第二驱动装置包括吊设于船舶本体舱内顶部的吊杆，连接在吊杆一端并且靠近通槽底部的第一配合齿轮，设于吊杆中部，吊设于船舶本体舱内顶部的驱动盘，旋转连接于吊杆另外一端的第三配合齿轮，靠近吊杆中部设置的第二从动齿轮，贯穿于第二从动齿轮延伸至吊杆外圈的固定轴，设于吊杆一端的第二配合齿轮，以及设于吊杆另外一端的副传动轮，第一配合齿轮、第二配合齿轮以及第三配合齿轮直径不等，方便不同松紧程度的钢绳进行绞合。

优选的，辊是由一对卷线齿和设于一对齿轮之间圆盘以及一个支架组成，支架在甲板上滑动，支架连接连接杆，方便推动绞线组件。

优选的，每个辊上均安装有用于当桅杆倾倒时防止绳子旋转打滑的稳定器，有利于保护绳子安全卷合。

优选的，稳定器包括一对设于固定连接于辊侧边的外壳，多个设于外壳内部的第二弹簧，以及设于外壳内部的防滑垫，且两个防滑垫对立面均安装有和绳子外圈接触的打磨楔块，打磨楔块类似于阻尼，将绳子卡扣在防滑垫上，防绳子乱晃动。

优选的，每个辊支架底部均安装有滑轮于船舶本体甲板上滑行，在每个第二弹簧内部安装有铁柱，加深防滑垫夹紧效果，防止辊从第一滑槽和第二滑槽拼接的时候，绳子过度挤压防滑垫给防滑垫效果衰减。

优选的，第一滑槽和第二滑槽顶部对立面均安装有防水条，且两个防水条互相叠层抵触一起，由于第一滑槽和第二滑槽形状设计，顶部易于在下雨天漏水在船内部，防水条防止雨水进入到船体内。

优选的，船舶本体后端甲板两侧均安装有滑条，每个滑条顶部滑动连接有滑块，滑块一端连接有第一弹簧和夹板固定，在桅杆倾倒的时候，顶部钢绳会向船头前倾，安装第一弹簧有利于使得滑块在滑槽上滑动，同时保证绳子时刻处于绷紧状态。

优选的，第二滑槽是由软质橡胶制成，有利于靠近船侧旋辊成功进入到第二滑槽一端，防止相同的第二滑槽之间给辊行进方向造成阻碍。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过在船舶本体上进行设计，将钢绳靠船两侧侧旋设计，船舶本体上的桅杆进行倾倒的时候，同步驱动辊于第一滑槽和第二滑槽上滑动，并且向着船头方向滑动，由于第一滑槽和第二滑槽连接形状呈弧形，方便绳索在松懈的时候，在第二滑槽上将多个位于不同高度以及位置处的绳索之间间隙进行扩大，并且当辊位于通槽一端时，接触齿轮分别接触第一配合齿轮、第二配合齿轮以及第三配合齿轮，之后使用电机驱动驱动盘旋转，使得第一配合齿轮、第二配合齿轮以及第三配合齿轮能够同步驱动，由于三个配合齿轮直径不同，并且使得不同位置处绳索能够同步绞紧；

2、本发明通过在辊上安装稳定器，稳定器中含有防滑垫，在桅杆倾倒时候，钢绳处于松懈状态，容易将处于松懈时候的钢绳产生晃动，防滑垫将盘绕在圆盘剩余的钢绳滞留在圆盘上，方便线材的收紧工作。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明桅杆组件结构示意图；

图3为本发明桅杆组件底座示意图；

图4为本发明A点的示意图；

图5为本发明B点的示意图；

图6为本发明铰绳组件结构示意图；

图7为本发明实施例1稳定器结构示意图；

图8为本发明第一滑槽平面剖视示意图；

图9为本发明整体及其内部结构示意图；

图10为本发明第二驱动装置示意图；

图11为本发明第一驱动装置示意图；

图12为本发明磁矩齿轮示意图；

图13为本发明整体昂视示意图；

图14为本发明实施例2稳定器示意图；

图15为本发明C点的示意图；

图16为本发明第二驱动装置机动来源示意图。

图中：1-船舶本体；2-固定杆；201-位移槽；202-水平板；203-加强筋；3-通槽；4-桅杆；5-插销；6-接线环；7-桅杆绳；8-滑条；9-滑块；10-第一弹簧；11-稳定器；1101-外壳；1102-第二弹簧；1103-防滑垫；12-卷线齿；13-辊；14-第一从动齿轮；15-连接齿轮；16-第一滑槽；1601-防水条；17-第二滑槽；18-接触齿轮；19-滑轮；20-主传动轮；21-磁矩齿轮；22-桅杆绳盘；23-推进齿条；24-推进轮；25-推动杆；26-连接杆；27-驱动盘；28-第一配合齿轮；29-副传动轮；30-第二配合齿轮；31-第三配合齿轮；32-第二从动齿轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：请参阅图1-16，本发明提供一种技术方案：一种电动可倒桅杆装置及应用其的船舶，包括船舶本体1，所述船舶本体1顶部两侧开设有两组并且两组之间互为对立的通槽3，所述船舶本体1前端甲板安装有桅杆组件，所述桅杆组件底部于通槽3上安装有多个铰绳组件，铰绳组件在进行铰绳的时候向着船头滑动，具体如下：

该所述桅杆组件包括设于甲板上的固定杆2，旋转连接于固定杆2顶部的桅杆4，设于固定杆2顶部一侧的水平板202，以及固定于固定杆2和水平板202之间的加强筋203，所述固定杆2外部在靠近水平板202底部开设有位移槽201，所述固定杆2通过插销5和桅杆4连接在一起，桅杆4通过插销5在固定杆2上旋转，当桅杆4垂直于固定杆2时，通过水平板202进行限位，防止桅杆4过量旋转，其中位移槽201方便绳子活动；

每个所述通槽3顶部均设有第一滑槽16，每个所述第一滑槽16一端均安装有第二滑槽17，所述铰绳组件包括活动于第一滑槽16和第二滑槽17上的辊13，一对设于辊13底部一侧的第一从动齿轮14，设于两个第一从动齿轮14之间的连接齿轮15，滑动设于通槽3上的接触齿轮18，设于辊13底部并且延伸至船舶本体1舱内的连接杆26,以及设于船舶本体1舱内用于同时驱动桅杆4倾倒和带动连接杆26在第一滑槽16活动的第一驱动装置，其中第二滑槽17是由软质橡胶制成，当辊13旋转时，驱动第一从动齿轮14转动，当第一从动齿轮14转动时，驱动连接齿轮15旋转，其中将连接齿轮15和接触齿轮18之间啮合一起，使得接触齿轮18和辊13同步转动；

所述船舶本体1舱内顶部安装有驱动辊13旋转的第二驱动装置；

当辊13活动至第二滑槽17一端时，第二驱动装置驱动每个辊13旋转铰绳。

所述第一驱动装置包括设于设于桅杆4底部的接线环6，固定在接线环6上的桅杆绳7设于船舶本体1舱内的桅杆绳盘22，和桅杆绳盘22同轴联动的磁矩齿轮21，和磁矩齿轮21旋转连接一起的主传动轮20；所述船舶本体1舱内顶部活动安装有推进齿条23，所述主传动轮20连接船舶本体1舱内顶部的活动盘，所述活动盘安装转轴连接至推进齿条23底部，该所述转轴上套设有和推进齿条23啮合的推进轮24，所述推进轮24一端固定安装有推动杆25，所述推动杆25均和每个连接杆26固定连接，当桅杆4在旋转倾倒的过程中，桅杆绳盘22将桅杆绳7进行绞合，由于桅杆4旋转倾倒的过程是比较缓慢的，因此桅杆绳盘22可以缓慢反向旋转退线，期间桅杆绳7处于绷紧状态，因此桅杆4不会重重倒下，之后通过磁矩齿轮21进行反转，使得推动杆25推动连接杆26将辊13往通槽3朝向船头的一端滑动。

所述第二驱动装置包括吊设于船舶本体1舱内顶部的吊杆，连接在吊杆一端并且靠近通槽3底部的第一配合齿轮28，吊设于船舶本体1舱内顶部的驱动盘27，旋转连接于吊杆另外一端的第三配合齿轮31，靠近吊杆中部设置的第二从动齿轮32，贯穿于第二从动齿轮32延伸至吊杆外圈的固定轴，设于吊杆一端的第二配合齿轮30，以及设于吊杆另外一端的副传动轮29。

由于钢绳在船侧旋上固定和每个钢绳在桅杆4上端连接的高度不同，当其绞线组件对其进行收卷的时候，若要是同步将其转动，则船侧旋离桅杆4最近的钢绳处于绷紧状态，绷紧之后通过若要是继续驱动绞线组件转动则可能将钢绳拉断，为了解决这一问题，需要将每根钢绳通过绞线组件单独控制旋转，因此在实际设计中，由图纸1可知，钢绳需要在靠近船两侧安装设计，另一端连接桅杆4上，连接高度以及位置不同，导致作用不同，挂帆位置不同；

所以需要将第一配合齿轮28＞第二配合齿轮30＞第三配合齿轮31的直径，来控制位于不同位置处钢绳能够同步卷起，其中第一配合齿轮28、第二配合齿轮30以及第三配合齿轮31外齿一侧带有磁性，方便接触齿轮18接触，当接触齿轮18接触第一配合齿轮28时，由于其外齿带有磁性，第一配合齿轮28会微微旋转和接触齿轮18接触啮合一起，然后一起转动。

在驱动盘27旋转时，皮带驱动转盘转动，因此带动第一配合齿轮28转动，第一配合齿轮28和另外另外一根皮带同轴，该皮带驱动转盘转动，使得副传动轮29转动，副传动轮29转动驱动第二从动齿轮32转动，由于第二配合齿轮30和第二从动齿轮32同轴，使得使其取得同步性，当第二从动齿轮32转动的时候，同时驱动第三配合齿轮31转动，即驱动盘27旋转时让第一配合齿轮28、第二配合齿轮30和第三配合齿轮31取得同步性，方便卷绳。

所述辊13是由一对卷线齿12和设于一对齿轮之间圆盘以及一个支架组成，其中支架底部连接连接杆26。

每个所述辊13上均安装有用于当桅杆4倾倒时防止绳子旋转打滑的稳定器11；

由于在船上还具有其他方向的风力，在钢绳处于松懈状态的时候，容易将处于松懈时候的钢绳产生晃动，此时不便于线材的收紧工作，线材容易在收卷的时候容易在圆盘外圈轴向左右晃动，所以就得需要稳定器11将晃动绳子给挡在卷线齿12外部，防止已经在圆盘外圈上的绳子由于撤力之后不能盘旋在圆盘上，起到在绳子处于松弛状态下给已经在圆盘外圈上的绳子的保护作用。

所述稳定器11包括一对设于固定连接于辊13侧边的外壳1101，多个设于外壳1101内部的第二弹簧1102，以及设于外壳1101内部的防滑垫1103，且两个防滑垫1103对立面均安装有和绳子外圈接触的打磨楔块，防滑垫1103上打磨楔块箭头方向朝向圆盘轴心，防止位于圆盘上绳子由于外部绳子松动从外圈滑落。

实施例2：每个所述辊13支架底部均安装有滑轮19于船舶本体1甲板上滑行，在每个所述第二弹簧1102内部安装有铁柱，在每个第二弹簧1102内安装导线，将导线分别正向和反向盘旋到位于不同外壳1101内部铁柱上，使得两个外壳1101内部铁柱相吸或者相斥，然后将每个滑轮19轴连接发电机，当滑轮19旋转时给发电机进行发电，使得加紧一对防滑垫1103对钢绳锁紧效果。

所述第一滑槽16和第二滑槽17顶部对立面均安装有防水条1601，且两个防水条1601互相叠层抵触一起。

所述船舶本体1后端甲板两侧均安装有滑条8，每个所述滑条8顶部滑动连接有滑块9，所述滑块9一端连接有第一弹簧10和夹板固定。

实施例3：一种船舶，包括上述的一种电动可倒桅杆装置，所述船舶为镀锌铝质船舶，所述船舶为客船或帆船。

方案采用如图10和16可知，第二驱动装置安装有一对，其部件分别靠近每个通槽3底部，固定在船舶本体1舱内顶部，两个第二驱动装置呈V字形状，当装置需要驱动转动时，由于两个驱动盘27驱动轴彼此不相互平行，需要在两个驱动盘27驱动轴一端分别安装斜齿轮，且需要在两个驱动盘27驱动轴之间安装另外一个驱动轴II，该驱动轴II两端的也分别安装斜齿轮，驱动轴II上斜齿轮和驱动盘27驱动轴上的斜齿轮啮合一起，当桅杆4被放到后需要进行收线时，可通过在驱动轴II中部安装皮带，皮带另外一端套接电机的轴，收线时，方案采用同一个电机传动，保证了各个部件同时同步性，使得圆盘在旋转绞线的时候即时同步，防止在绞线不同步时，绳线在圆盘上滑落，进一步扩大了船舱内的空间，并且有利于减少了发热源。

本方案采用磁矩齿轮21利用磁力传动 ,是没有机械接触的齿轮啮合。正是由于齿轮间的啮合无接触 ,无摩擦能耗、传动平稳,才体现出了磁矩齿轮21效率高、可靠性高及使用寿命长的优点。其次它无需润滑 ,清洁、无油污、防尘防水等。且具有过载保护作用 ,过载时不会损坏减速器 ,而且在过载时随时切断传动关系 ,不仅减速器自身不会损坏 ,还能保护原动机，由于在船在行驶的时候，容易产生晃动，因此当桅杆倾倒的时候，牵引桅杆的绳索容易产生晃动，由于无需润滑，因此将其放入到船舱内部，也不产生其他的异味，干净整洁。

另外，磁矩齿轮21自身磁轮片容易更换，磁矩齿轮21是由两块磁量不同的磁轮片组成，若要是其中一块磁轮片进行更换时（将磁条数量进行增减），两块磁轮片磁量产生变化，另外一块磁轮片与该磁轮片之间扭矩进行改变，因此就可以控制磁轮片磁条数量进一步控制电机转速，因此当桅杆在倾倒的过程中，对齿条推进量可进行调节。

主要原理：当风力向船头吹过程中，桅杆绳盘22逐渐反转，在桅杆4旋转倾倒的过程，磁距齿轮21反转驱动主传动轮20，当主传动轮20旋转时，驱动推进轮24推动推进齿条往船头牵引推进齿条23，当推进齿条23推进时，驱动推动杆25将连接杆26沿着通槽3一端滑行，当连接杆26到达通槽3一端时，第一配合齿轮28和接触齿轮18接触接触，开启与驱动盘27相连接电机即可使得圆盘进行绞线。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。