一种阵列聚光镜跟踪控制机构的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种阵列聚光镜跟踪控制机构，包括支撑柱、阵列镜机构、极轴调节机构和仰角调节机构，阵列镜机构包括阵列镜壳体，极轴调节机构包括支撑平台、延伸平台、极轴电机、蜗轮蜗杆减速器一、极轴旋转轴和仰角旋转轴，仰角调节机构包括仰角电机、蜗轮蜗杆减速器二、仰角链轮传动机构、仰角丝杆和滑槽架，阵列镜壳体的内部设置有多个阵列镜调节机构，所述阵列镜调节机构包括阵列镜、支撑件、Y转轴、连杆、X转轴、齿轮和圆柱齿条。本发明由于阵列镜机构采用极轴调节机构和仰角调节机构跟踪方式，因此跟踪精度高，相比传统的二维跟踪方式电机的跟踪频率降低，节能省电，减少了电机使用数量，而且不需要将制作成凹面镜的复杂工艺。
【专利说明】一种阵列聚光镜跟踪控制机构
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种聚光镜跟踪机构，尤其是涉及一种阵列聚光镜跟踪控制机构。
【背景技术】
[0002]太阳能的开发和利用前景广阔，全方位、高效率地利用太阳能是从事太阳能开发领域的人们追求的目标。一维方向上的太阳能跟踪方式跟踪效率差，传统光伏双轴跟踪机构通过纬度以及经度方向的二维跟踪实现对太阳能的轨迹跟踪，该方式虽然能保证跟踪精度但是存在结构复杂、故障率高、成本高等缺点，很难推广到实际生活中应用。太阳运动轨迹可以看做是日间由于地球自转引起的太阳时角的变化，以及一年中由于地球公转引起的太阳赤纬角的变化。通过跟踪太阳时角和赤纬角的跟踪装置跟踪效率较高，但是由于赤纬角的变化范围小，而且该系统存在安装角度的问题。现有技术中，对于这两个方向上同时跟踪的系统设计不能很好的统筹兼顾。导致部分设备跟踪精度不够，而一些跟踪精度高的设备结构又过于复杂。
[0003]在太阳聚光跟踪领域，传统的会将镜面做成凹面镜，但是整个大镜面制作成凹面的工艺非常复杂，其更加制约了镜面做大的聚光装置的发展。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种阵列聚光镜跟踪控制机构，其结构简单、设计合理且使用效果好，跟踪精度高，跟踪效果好，并且实现多个从镜相对于主镜二维方向旋转。
[0005]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:一种阵列聚光镜跟踪控制机构，其特征在于:包括支撑柱、阵列镜机构、极轴调节机构和仰角调节机构，所述阵列镜机构包括阵列镜壳体，所述极轴调节机构包括支撑平台、延伸平台、极轴电机、蜗轮蜗杆减速器一、极轴旋转轴和仰角旋转轴，所述支撑柱的上端安装有角度调节装置，所述支撑平台和延伸平台连接，所述支撑平台铰接在角度调节装置上，所述极轴旋转轴通过轴承座支撑安装在支撑平台上，所述蜗轮蜗杆减速器安装在支撑平台上，所述极轴电机的输出轴与蜗轮蜗杆减速器二的输入轴连接，所述仰角旋转轴安装在极轴旋转轴上，所述极轴旋转轴通过设置在其两端的连接板固定在阵列镜壳体上；所述仰角调节机构包括仰角电机、蜗轮蜗杆减速器二、仰角链轮传动机构、仰角丝杆和滑槽架，所述仰角电机和蜗轮蜗杆减速器二均安装在延伸平台的端面上，所述仰角电机的输出轴与蜗轮蜗杆减速器二的输入轴连接，所述蜗轮蜗杆减速器二的输出轴与所述仰角链轮传动机构连接，所述仰角丝杆穿过设置在延伸平台上的螺纹孔，所述仰角丝杆的上端与设置在滑槽架上的滑动轴铰接，所述滑槽架固定在阵列镜壳体上；所述阵列镜壳体的内部设置有多个阵列镜调节机构，所述阵列镜调节机构包括阵列镜、支撑件、Y转轴、连杆、X转轴、齿轮和圆柱齿条，所述支撑件安装在阵列镜的下端，所述支撑件套装在Y转轴上且在套装位置处设置有铰接销一，所述连杆通过设置在支撑件下端两侧的铰接销二与支撑件连接，所述圆柱齿条设置在Y转轴上且可在Y转轴上滑动，所述圆柱齿条的一端与连杆接触，所述X转轴穿过阵列镜壳体，所述齿轮安装在X转轴上且与圆柱齿条相啮合。
[0006]上述的一种阵列聚光镜跟踪控制机构，其特征在于:所述角度调节装置包括固定在支撑柱上的固定板，所述固定板的数量为两块，两块所述固定板之间设置有连接轴，所述连接轴中部安装有连接板，所述连接板的上端与支撑平台连接。
[0007]本发明与现有技术相比具有以下优点:
[0008]1、本发明结构简单、设计合理且使用效果好。
[0009]2、本发明由于阵列镜机构采用极轴调节机构和仰角调节机构跟踪方式，因此本跟踪机构的跟踪精度高，相比传统的二维跟踪方式电机的跟踪频率降低，节能省电。并且上述阵列镜的每一列和每一行均只需要一个驱动电机，大大减少的高精度跟踪的电机使用数量，而且不需要将制作成凹面镜的复杂工艺，本装置实现简单运行稳定。
[0010]3、本发明阵列镜机构采用极轴调节机构和仰角调节机构跟踪，阵列镜的跟踪机构只需要为每一列和每一行单独设置一个驱动电机即可实现从镜相对主镜的二维方向角度调整，避免了传统的使用凹面镜的复杂制作工艺。
[0011]4、本发明不仅适用于聚光镜，将阵列镜换成太阳能电池板或者菲涅尔透镜即可实现发电的功能。
[0012]下面通过附图和实施例，对本发明做进一步的详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本发明的爆破图。
[0014]图2为本发明阵列 镜调节机构的结构示意图。
[0015]附图标记说明:
[0016]I 一支撑柱；2—极轴电机；3—极轴旋转轴；
[0017]4 一角度调节装置； 5—仰角旋转轴；6 一仰角丝杆；
[0018]7—仰角电机；8—仰角链轮传动机构； 9一滑槽架；
[0019]10—阵列镜电机；11-1 一阵列镜；11-2—支撑件；
[0020]11-3 — Y 转轴；11-4一铰接销一；11-5—连杆；
[0021]11-6 — X 转轴；11-7—齿轮；11-8—圆柱齿条；
[0022]H-9 一铰接销二； 12—阵列镜壳体；13—支撑平台；
[0023]14一延伸平台；15—蜗轮蜗杆减速器一；
[0024]16—蜗轮蜗杆减速器二。
【具体实施方式】
[0025]如图1和图2所示，本发明包括支撑柱1、阵列镜机构、极轴调节机构和仰角调节机构，所述阵列镜机构包括阵列镜壳体12，所述极轴调节机构包括支撑平台13、延伸平台14、极轴电机2、蜗轮蜗杆减速器一 15、极轴旋转轴3和仰角旋转轴5，所述支撑柱I的上端安装有角度调节装置4，所述支撑平台13和延伸平台14连接，所述支撑平台13铰接在角度调节装置4上，所述极轴旋转轴3通过轴承座支撑安装在支撑平台13上，所述蜗轮蜗杆减速器15安装在支撑平台13上，所述极轴电机2的输出轴与蜗轮蜗杆减速器二 16的输入轴连接，所述仰角旋转轴5安装在极轴旋转轴3上，所述极轴旋转轴3通过设置在其两端的连接板固定在阵列镜壳体12上；所述仰角调节机构包括仰角电机7、蜗轮蜗杆减速器二 16、仰角链轮传动机构8、仰角丝杆6和滑槽架9，所述仰角电机7和蜗轮蜗杆减速器二 16均安装在延伸平台14的端面上，所述仰角电机7的输出轴与蜗轮蜗杆减速器二 16的输入轴连接，所述蜗轮蜗杆减速器二 16的输出轴与所述仰角链轮传动机构连接，所述仰角丝杆6穿过设置在延伸平台14上的螺纹孔，所述仰角丝杆6的上端与设置在滑槽架9上的滑动轴铰接，所述滑槽架9固定在阵列镜壳体12上；所述阵列镜壳体12的内部设置有多个阵列镜调节机构，所述阵列镜调节机构包括阵列镜11-1、支撑件11-2、Y转轴11-3、连杆11-5、X转轴11_6、齿轮11-7和圆柱齿条11-8，所述支撑件11-2安装在阵列镜11-1的下端，所述支撑件11_2套装在Y转轴11-3上且在套装位置处设置有铰接销一 11-4，所述连杆11-5通过设置在支撑件11-2下端两侧的铰接销二 11-9与支撑件11-2连接，所述圆柱齿条11-8设置在Y转轴11-3上且可在Y转轴11-3上滑动，所述圆柱齿条11-8的一端与连杆11-5接触，所述X转轴11-6穿过阵列镜壳体12，所述齿轮11-7安装在X转轴11-6上且与圆柱齿条11_8相
口四合。
[0026]本实施例中，所述角度调节装置4包括固定在支撑柱I上的固定板，所述固定板的数量为两块，两块所述固定板之间设置有连接轴，所述连接轴中部安装有连接板，所述连接板的上端与支撑平台13连接。
[0027]本发明中，支撑平台13与角度调节装置4铰接，在调整好安装角度后用紧固螺母锁死。阵列镜调节机构中，支撑件11-2安装在阵列镜11-1的下端，支撑件11-2套装在Y转轴11-3上且在套装位置处设置有铰接销一 11-4，铰接销一 11-4可以让阵列镜11-1沿着铰接销转动，同时阵列镜11-1也可以随着Y转轴11-3的转动而转动。支撑件11-2下端的两边也设置有一铰接销，该铰接销上安装连杆11-5，与支撑件11-2安装位置相距一定位置处安装有一可在Y转轴11-3滑动的圆柱齿条11-8，圆柱齿条11-8靠近支撑件11-2 —端的端面向下延伸，延伸处两端也安装有铰接销，如上所述的连杆11-5的另一端便安装在该铰接销上，于是连杆11-5可以通过圆柱齿条11-8的滑动来带动支撑件11-2绕其铰铰接销一 11-4旋转，最终带动阵列镜旋转。本发明中，阵列镜机构阵列安装其中除了中间一列和中间一行的镜子不需要安装如上所述的阵列镜调节机构外，其余每一列和每一行各安装一个阵列镜电机10。
[0028]本发明由于阵列镜机构采用极轴调节机构和仰角调节机构跟踪方式，因此本跟踪机构的跟踪精度高，相比传统的二维跟踪方式电机的跟踪频率降低，节能省电。并且上述阵列镜的每一列和每一行均只需要一个驱动电机，大大减少的高精度跟踪的电机使用数量，而且不需要将制作成凹面镜的复杂工艺，本装置实现简单运行稳定。
[0029]以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
【权利要求】
1.一种阵列聚光镜跟踪控制机构，其特征在于:包括支撑柱(I)、阵列镜机构、极轴调节机构和仰角调节机构，所述阵列镜机构包括阵列镜壳体(12)，所述极轴调节机构包括支撑平台(13)、延伸平台(14)、极轴电机(2)、蜗轮蜗杆减速器一(15)、极轴旋转轴(3)和仰角旋转轴(5)，所述支撑柱(I)的上端安装有角度调节装置(4)，所述支撑平台(13)和延伸平台(14)连接，所述支撑平台(13)铰接在角度调节装置(4)上，所述极轴旋转轴(3)通过轴承座支撑安装在支撑平台(13)上，所述蜗轮蜗杆减速器(15)安装在支撑平台(13)上，所述极轴电机(2)的输出轴与蜗轮蜗杆减速器二(16)的输入轴连接，所述仰角旋转轴(5)安装在极轴旋转轴(3)上，所述极轴旋转轴(3)通过设置在其两端的连接板固定在阵列镜壳体(12)上；所述仰角调节机构包括仰角电机(7)、蜗轮蜗杆减速器二(16)、仰角链轮传动机构(8)、仰角丝杆(6)和滑槽架(9)，所述仰角电机(7)和蜗轮蜗杆减速器二(16)均安装在延伸平台(14)的端面上，所述仰角电机(7)的输出轴与蜗轮蜗杆减速器二(16)的输入轴连接，所述蜗轮蜗杆减速器二( 16)的输出轴与所述仰角链轮传动机构连接，所述仰角丝杆(6)穿过设置在延伸平台(14)上的螺纹孔，所述仰角丝杆(6)的上端与设置在滑槽架(9)上的滑动轴铰接，所述滑槽架(9)固定在阵列镜壳体(12)上；所述阵列镜壳体(12)的内部设置有多个阵列镜调节机构，所述阵列镜调节机构包括阵列镜(11-1)、支撑件(11-2)、Y转轴(11-3)、连杆(11-5)、X转轴(11-6)、齿轮(11-7)和圆柱齿条(11-8)，所述支撑件(11-2)安装在阵列镜(11-1)的下端，所述支撑件(11-2)套装在Y转轴(11-3)上且在套装位置处设置有铰接销一(11-4)，所述连杆(11-5)通过设置在支撑件(11-2)下端两侧的铰接销二(11-9)与支撑件(11-2)连接，所述圆柱齿条(11-8)设置在Y转轴(11-3)上且可在Y转轴(11-3)上滑动，所述圆柱齿条(11-8)的一端与连杆(11-5)接触，所述X转轴(11-6)穿过阵列镜壳体(12)，所述齿轮(11-7)安装在X转轴(11-6)上且与圆柱齿条(11-8)相啮合。
2.按照权利要求1所述的一种阵列聚光镜跟踪控制机构，其特征在于:所述角度调节装置(4)包括固定在支撑柱(I)上的固定板，所述固定板的数量为两块，两块所述固定板之间设置有连接轴，所述连接轴中部安装有连接板，所述连接板的上端与支撑平台(13)连接。
【文档编号】G05D3/12GK103853188SQ201210509922
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2012年11月30日 优先权日:2012年11月30日
【发明者】曹捷 申请人:飞秒光电科技(西安)有限公司