太陽能跟蹤高度角傳動機構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了太陽能跟蹤高度角傳動機構(gòu)，它由太陽能跟蹤高度角傳動機構(gòu)包括滑塊（700）、滑頭（701）、彎頭導(dǎo)軌（702）、頂頭螺栓（703）、棘輪桿（（704）、棘輪（（705）、主支承座（706）、齒條推桿（711）、扇形齒輪（712）、導(dǎo)軌絲桿（713），頂頭螺栓設(shè)置在太陽能跟蹤方位角傳動機構(gòu)的主柱（9）上與棘輪桿對應(yīng)的高度位置，棘輪設(shè)置在主支承座中并連接棘輪桿，滑塊活動設(shè)置在滑頭上，滑塊連接彎頭導(dǎo)軌的一端，它可節(jié)省電能消耗和降低成本；靈活地利用太陽能跟蹤機的太陽能跟蹤方位角的動力間歇驅(qū)動本發(fā)明；本發(fā)明還可作為其他領(lǐng)域機器人的傳動機構(gòu)，例如雷達跟蹤等。
【專利說明】
太陽能跟蹤局度角傳動機構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及傳動機構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于光伏光熱領(lǐng)域的太陽能跟蹤高度角傳動機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]由于地球的自轉(zhuǎn)，相對于某一個固定地點的太陽能光伏光熱發(fā)電系統(tǒng)，一年春夏秋冬四季、每天日升日落，太陽的光照角度時時刻刻都在變化，如何有效的保證太陽能光伏光熱組件能夠時刻正對太陽，發(fā)電效率達到最佳狀態(tài)是現(xiàn)在太陽能光伏光熱發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域長期需要面對的，太陽能跟蹤系統(tǒng)是光伏和光熱發(fā)電過程中，最優(yōu)化太陽光利用，達到提高光電轉(zhuǎn)換效率的機械及電控單元系統(tǒng)，保持太陽能光伏光熱時正對太陽的動力裝置，能夠顯著提高太陽能光伏組件的光電效率，但目前市場上的太陽能跟蹤高度角傳動機構(gòu)仍存在以下問題:1、雙軸太陽能跟蹤機的雙軸跟蹤太多是分開電動驅(qū)動，用電量大成本高，電機等轉(zhuǎn)動裝置及各種傳感器及電控等用量大;2、整個系統(tǒng)負載較大，使得整體鋼結(jié)構(gòu)和傳動機械設(shè)備的各部分零件不能輕量化;3、單軸太陽能跟蹤機無高度角跟蹤傳動裝置或者依靠手動隨機調(diào)節(jié)，其跟蹤誤差大、跟蹤精度不高，發(fā)電效率(或光伏光熱綜合效率)低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中太陽能跟蹤系統(tǒng)傳動機構(gòu)存在的不足，提供一種跟蹤精度高、跟蹤機械設(shè)備輕量化、可與方位角電動傳動機構(gòu)聯(lián)動跟蹤，減少資源消耗和降低成本的太陽能跟蹤高度角傳動機構(gòu)。
[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:太陽能跟蹤高度角傳動機構(gòu)，由太陽能跟蹤方位角傳動機構(gòu)驅(qū)動，它包括滑塊、滑頭、彎頭導(dǎo)軌、頂頭螺栓、棘輪桿、棘輪、主支承座、齒條推桿、扇形齒輪、導(dǎo)軌絲桿，所述頂頭螺栓設(shè)置在太陽能跟蹤方位角傳動機構(gòu)的主柱上與棘輪桿對應(yīng)的高度位置，棘輪設(shè)置在主支承座中并連接棘輪桿，滑塊活動設(shè)置在滑頭上，滑塊連接彎頭導(dǎo)軌的一端，彎頭導(dǎo)軌的另一端與導(dǎo)軌絲桿的上端鉸接在齒條推桿的下端對應(yīng)位置，導(dǎo)軌絲桿與棘輪中的螺母嚙合，齒條推桿的上端齒條與支架主軸上的扇形齒輪嚙合。
[0005]進一步地，還包括彈簧平衡裝置，所述彈簧平衡裝置一端固定在主柱上，另一端通過平衡繩索固定在主支架的平衡繩輪上。
[0006]進一步地，所述齒條推桿連接有軸承架，軸承架中通過上銷連接有走輪，走輪壓住彎頭導(dǎo)軌。
[0007]本發(fā)明的有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，1、在太陽能雙軸跟蹤中，太陽能跟蹤高度角不需要專用電機及減速器等電動驅(qū)動裝置，節(jié)省電能消耗和降低成本;2、靈活地利用太陽能跟蹤機的太陽能跟蹤方位角的動力間歇驅(qū)動本發(fā)明；3、本發(fā)明還可作為其他領(lǐng)域機器人的傳動機構(gòu)，例如雷達跟蹤等?！靖綀D說明】
[0008]
圖1為本發(fā)明安裝后的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖2為本發(fā)明的放大結(jié)構(gòu)示意圖，
圖3為圖2的右視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]在圖中，1、電機2、減速機3、蝸輪蝸桿減速器4、聯(lián)軸器5、軸承座6、互聯(lián)軸7、太陽能跟蹤高度角傳動機構(gòu)700、滑塊701、滑頭702、彎頭導(dǎo)軌703、頂頭螺栓704、棘爪桿705、棘輪706、主支承座707、上銷708、軸承架709、走輪710、桿座711、齒條推桿712、扇形齒輪713、導(dǎo)軌絲桿8、彈簧平衡裝置9、主柱10、平衡繩輪U、支架主軸12、光熱光反射支架13、光熱光反射組件14、鋼絲繩15、光伏光熱組件16、主支架17、副支架18、光伏組件19、主柱管座。
【具體實施方式】
[0010]為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面根據(jù)附圖結(jié)合具體實施例來進一步詳細描述本發(fā)明。
[0011]如圖1、2、3所示，所述太陽能跟蹤高度角傳動機構(gòu)用于太陽能跟蹤互聯(lián)機器人(當(dāng)然也可以用于聚光類型設(shè)備中)，具體的一種太陽能跟蹤互聯(lián)機器人包括驅(qū)動機構(gòu)、太陽能跟蹤方位角傳動機構(gòu)、太陽能跟蹤高度角傳動機構(gòu)7，驅(qū)動機構(gòu)通過聯(lián)軸器4(位于蝸輪蝸桿減速器3的蝸桿上)、互聯(lián)軸6、軸承座5與若干太陽能跟蹤方位角傳動機構(gòu)相連，所述驅(qū)動機構(gòu)包括電機1(優(yōu)選變頻電機)、減速機2(優(yōu)選多級諧波電機)；具體的一種太陽能跟蹤方位角傳動機構(gòu)包括蝸輪蝸桿減速器3，主柱管座19、主柱9以及設(shè)置在主柱上的支架主軸11和主支架16(其上設(shè)置有光伏光熱組件15);所述主支架兩端還對稱設(shè)置有副支架17(其上設(shè)置有光伏組件18)，副支架上對稱傾斜設(shè)置有光熱光反射支架12(其上設(shè)置有光熱光反射組件13)，其組成為V形面太陽能聚光器，光熱光反射支架之間通過鋼絲繩14連接，鋼絲繩在光伏(光熱)組件間搭接縫的上方，鋼絲繩的作用是保證聚光器的精度及聚光器輕量化結(jié)構(gòu)。
[0012]其中，所述太陽能跟蹤高度角傳動機構(gòu)包括滑塊700、滑頭701、彎頭導(dǎo)軌702、頂頭螺栓703、棘輪桿704、棘輪705、主支承座706、齒條推桿711、扇形齒輪712、導(dǎo)軌絲桿713，棘輪設(shè)置在主支承座中并連接棘輪桿，所述頂頭螺栓設(shè)置在主柱上與棘輪桿對應(yīng)的高度位置，滑塊活動設(shè)置在滑頭上(即滑塊可在滑頭上自由移動)，滑塊連接彎頭導(dǎo)軌的一端，彎頭導(dǎo)軌的另一端與導(dǎo)軌絲桿的上端鉸接在齒條推桿的下端對應(yīng)位置，導(dǎo)軌絲桿與棘輪中的螺母嚙合，齒條推桿的上端齒條與支架主軸上的扇形齒輪嚙合。
[0013]為了平衡主支架等在跟蹤太陽時帶來的力和力矩的變化，可降低電機功率，使得整體鋼結(jié)構(gòu)和設(shè)備輕量化，本發(fā)明還包括彈簧平衡裝置8(圖中為對稱設(shè)置)，所述彈簧平衡裝置一端固定在主柱上，另一端通過平衡繩索固定在主支架的平衡繩輪10上。
[0014]作為優(yōu)選，另外，所述齒條推桿還連接有軸承架708，軸承架中通過上銷707連接有走輪709，而齒條推桿則套有桿座710，桿座通過螺栓固定在主柱上，其作用是在跟蹤方位角的同時齒條推桿711上端齒條推動扇形齒輪712、支架主軸11和主支架等跟蹤太陽能高度角，走輪壓在彎頭導(dǎo)軌上隨主柱的轉(zhuǎn)動而上下走動(下方有托輪)。
[0015]當(dāng)然，本發(fā)明需要實現(xiàn)還包括電氣控制器、傳感器(常用的傳感器有光敏傳感器、強風(fēng)傳感器、雨量傳感器、和雪量傳感器等)，所述控制器包括PLC等控制部件，其作用是根據(jù)安放點的經(jīng)瑋度等信息計算一年中的每一天的不同時間太陽所在的高度角和方位角，將一年中每天每個時刻的太陽位置存儲到PLC等中來精確控制驅(qū)動機構(gòu)進行方位角跟蹤、高度角跟蹤調(diào)整，另其中方位角跟蹤調(diào)整范圍為0-180°，高度角跟蹤調(diào)整范圍為0-90°。
[0016]工作原理:由PLC變頻器等控制電機、減速機等驅(qū)動蝸輪蝸桿減速器，蝸輪蝸桿減速器的蝸桿上的聯(lián)軸器和互聯(lián)軸聯(lián)接，為下一臺太陽能互聯(lián)機器人提供動力，而固定在蝸輪蝸桿減速器的渦輪上的主柱與頂頭螺栓一起朝東西向水平旋轉(zhuǎn)跟蹤方位角，頂頭螺栓在旋轉(zhuǎn)到爪座位置時，同時推動爪座、棘爪等帶動主支承座內(nèi)的棘輪旋轉(zhuǎn)，而棘輪中間的螺母扳動導(dǎo)軌絲桿以及兩鉸接在一起的彎頭導(dǎo)軌(為保證兩彎頭導(dǎo)軌同步工作，其另一端各有一滑塊在滑頭座中水平移動)，兩彎頭導(dǎo)軌往上弓起，使軸承架及走輪、上銷以及齒條推桿往上運動從而轉(zhuǎn)動扇形齒輪，扇形齒輪轉(zhuǎn)動支架主軸、主支架、副支架、光熱光反射支架等一起跟蹤太陽高度角，使陽光垂直照射在光伏、光熱組件的面板上，從而提高太陽能轉(zhuǎn)換光電、光熱的效率。
【主權(quán)項】
1.太陽能跟蹤高度角傳動機構(gòu)，它由太陽能跟蹤方位角傳動機構(gòu)驅(qū)動，其特征在于:所述太陽能跟蹤高度角傳動機構(gòu)包括滑塊(700)、滑頭(701)、彎頭導(dǎo)軌(702)、頂頭螺栓(703)、棘輪桿(704)、棘輪(705)、主支承座(706)、齒條推桿(711)、扇形齒輪(712)、導(dǎo)軌絲桿(713)，所述頂頭螺栓設(shè)置在太陽能跟蹤方位角傳動機構(gòu)的主柱(9)上與棘輪桿對應(yīng)的高度位置，棘輪設(shè)置在主支承座中并連接棘輪桿，滑塊活動設(shè)置在滑頭上，滑塊連接彎頭導(dǎo)軌的一端，彎頭導(dǎo)軌的另一端與導(dǎo)軌絲桿的上端鉸接在齒條推桿的下端對應(yīng)位置，導(dǎo)軌絲桿與棘輪中的螺母嚙合，齒條推桿的上端齒條與支架主軸(11)上的扇形齒輪嚙合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能跟蹤高度角傳動機構(gòu)，其特征在于:還包括彈簧平衡裝置(8)，所述彈簧平衡裝置一端固定在主柱上，另一端通過平衡繩索固定在主支架(16)的平衡繩輪(10)上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能跟蹤高度角傳動機構(gòu)，其特征在于:所述齒條推桿連接有軸承架(708)，軸承架中通過上銷(707)連接有走輪(709)，走輪壓住彎頭導(dǎo)軌。
【文檔編號】G05D3/20GK105929859SQ201610507809
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年7月1日
【發(fā)明人】張翼鵬, 張勝平
【申請人】張翼鵬