一种碟式太阳能聚光器反射面组件的安装结构的制作方法

本发明涉及太阳能热发电领域，尤其涉及一种碟式太阳能聚光器反射面组件的安装结构。

背景技术：

太阳能热发电利用具有越来越重要的社会和经济意义。而太阳能热发电利用的一种重要技术路线是碟式斯特林系统，即碟式聚光器配斯特林发动机，这种方式具有非常灵活的模块化部署能力、很高的光电转化效率，以及很高的装备利用系数，因而受到关注与重视。

聚光器作为太阳能热发电系统的关键部分之一，其作用是将能量密度较低的太阳辐射能进行汇聚之后投射在热机吸热器的能量吸收部件上，使得热机能够承受的温度下达到尽量高的工质温度，以便将阳光能转化热能供热机为高效地做功、发电。一般来说，大规模工业发电的碟式太阳能热发电系统单机经济功率在数十千瓦，相应与之配套的每个聚光器采光面积甚至达到数百平方米，其直径一般都在十米以上。而为了提高热机吸热器的能量吸收效率，其采光口直径不能太大，一般仅有数百毫米。要把如此大面积的聚光器汇聚的能量全部投射入吸热器的采光口，并保证采光口所处平面的焦斑能量密度分布特性完全满足发动机的要求，对碟式聚光器反射面来说其制造精度要求非常高。

在实际制造过程中，要保证大型碟式聚光器的制造精度很难，一方面应很不容易保证反射面组件能够按照设计位置安装在反射面支撑网架上，另一方面，即使反射面组件能够安装在支撑网架上，也很难保证由反射面组件拼起来的是一个具有足够精度的反射面整体。所以，大形碟式聚光器的工艺要求很高、制造难度很大，导致其制造成本昂贵，极大地限制了碟式太阳能热发电装备在大规模工业发电领域的应用前景和竞争力。

技术实现要素：

本发明针对以大型碟式聚光器制造过程存在的工艺难题，提出了一种反射面的安装结构，可使反射面支撑网架的精度要求大大降低，从而反射面组件更加容易地安装在支撑网架上，之后很容易地按照要求进行调节，使得反射面组件能够比较方便地拼出满足精度要求的反射面整体，从而降低支撑网架的制造及聚光器的安装成本。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是提供了一种碟式太阳能聚光器反射面组件的安装结构，所述反射面组件与反射面支撑网架之间通过至少3个安装座进行连接与固定，所述的安装座在紧固之前均有6个自由度可供调节，使得反射面组件的安装位置可以调节，当反射面组件处于合适的位置之后，紧固各安装座，从而将反射面组件在合适的位置固定；

所述安装座包含有一个直的支座，所述的支座上设有一个平行于其中轴线的螺纹孔，并通过所述的螺纹孔与一个连接螺纹杆相连，所述连接螺纹杆上设有一个压紧螺母以保证所述连接螺纹杆与支座之间连接牢固，所述连接螺纹杆另一端顶部设有铰球，所述铰球处于一个“L”形的球铰支板和压板对应部位凹坑围成的空间内，所述球铰支板的另一侧边设有腰型孔A，并通过紧固组件A与设有腰型孔B的安装板B连接，所述腰型孔A与所述腰型孔B长轴方向垂直。

本发明的有益效果在于:采用这种连接安装结构，保证所述的反射面组件安装在反射面支撑网架连接时，即使支撑网架有了一定的制造误差，也可通过安装座的调节使得反射面组件能够比较容易地安装在支撑网架上，同时，也可很方便通过调节安装座而调整反射反面组件的所处的空间姿势，从而满足整个反射面的精度要求，达到较好的聚焦效果，也即采用这种反射面安装结构，可以降低反射面支撑网架的制造精度要求，从而节约聚光器的制造成本。

附图说明

图1为本发明所提供的碟式聚光器反射面安装方式的安装过程中反射面总成的自由度示意图;

图2为图1的N-N向剖视图，并示出了反射面组件在支撑网架上的安装方式；

图3为图2的Ⅰ处局部放大图，显示了反射面组件安装座的第一种实施结构；

图4为图3的E向剖视图；

图5为图2的Ⅰ处局部放大图，显示了反射面组件安装座的第二种实施结构；

图6为图5的F向剖视图；

图7为图5的G向剖视图；

图8为图2的Ⅰ处局部放大图，显示了反射面组件安装座的第三种实施结构；

图9为图8的H向剖视图；

图10为图2的Ⅰ处局部放大图，显示了反射面组件安装座的第四种实施结构；

图11为图10的J向剖视图；

图12为图2的Ⅰ处局部放大图，显示了反射面组件安装座的第五种实施结构；

图13为图12的K向剖视图；

图14为图2的Ⅰ处局部放大图，显示了反射面组件安装座的第六种实施结构；

图15为图14的L向剖视图；

图16为图2的Ⅰ处局部放大图，显示了反射面组件安装座的第七种实施结构；

图17为图16的M向剖视图；

图18为图2的Ⅰ处局部放大图，显示了反射面组件安装座的第八种实施结构；

其中，图1至图18中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1——反射面组件 2——第一安装座 3——第二安装座

4——第三安装座 5——锁紧螺母 6——球面凸垫圈

7——球面凹垫圈 8——定位螺母 9——支座

10——调节螺纹杆 11——紧固组件A 12——支撑板

13——安装板A 14——弧形孔A 15——压板

16——紧固组件B 17——铰球 18——球铰支板

19——连接板 20——安装板B 21——连接螺纹杆

22——压紧螺母 23——腰型孔A 24——腰型孔B

25——支撑螺杆 26——压紧螺纹套 27——升降螺纹杆

28——腰型孔C 29——过渡直板 30——安装板C

31——腰型孔D 32——固定螺纹杆 33——过度曲板

34——安装板D 35——腰型孔E 36——弧形孔B

37——弹簧座 38——弹簧 39——腰型孔F

40——过渡连接板 41——安装板E 42——弧形孔C

43——球面垫圈 44——固定球 45——蜂腰孔

46——支撑板 47——腰型孔G 48——安装板E

具体实施方式：

本发明的核心为提供一种用于碟式太阳能聚光器反射面组件的安装结构，该结构能够使得反射面组件安装对支撑网架的制造精度敏感性降低，并便于调整饭反射面组件的空间安装姿势，节省反射面调焦的成本。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1：

在该具体实施方式中，本发明提供一种碟式太阳能聚光器反射面组件的安装结构，如图1所示，并结合图2、图3、图4，其中，图1为本发明所提供的碟式聚光器反射面总装过程中，反射面组件可调节的自由度示意图，显示了所述的反射面组件在安装及调焦过程可调节的动作；图2为图1的N-N向剖视图，并示出了反射面组件在支撑网架上的安装方式；图3为图2的Ⅰ处局部放大图，显示了反射面组件安装座的第一种实施结构。

所述的反射面组件1通过第一安装座2、第二安装座3、第三安装座4等安装座安装在反射面支撑网架上，所述的安装座总数可以是三个或者四个，或者更多。

所述安装座结构如图3所述，在所述反射面组件1上设有“L”形支座9，所述的支座9端部设有螺纹调节杆10，所述的螺纹调节杆10穿过支撑板12，并在所述的支撑板12穿过纹调节杆10的部位的两侧各设有一组由球面凹垫圈7与球面凸垫圈6组成的垫圈组合，所述的垫圈组合的一侧设有定位螺母8，另一侧设有锁紧螺母5，在定位螺母8和锁紧螺母5的共同作用下，可以将螺纹调节杆10）固定在支撑板12上。

所述的支撑板12上设有一个圆孔和一个弧形孔A14，所述的圆孔中心点处于弧形孔A14的中心点位置，所述的支撑板12通过紧固组件A11以及所述的圆孔和弧形孔A14固定在“L”形的安装板A13上，所述的安装板A13对应紧固组件11的部位分别设有腰型孔，所述的安装板A13最终与反射面支撑网架相连，将反射面组件1安装在支撑网架上。

其工作原理为：通过调整所述的定位螺母8在螺纹调节杆10上的不同位置，可以实现反射面组件1在图1中“X”方向的空间位置调节；通过球面凹垫圈7与球面凸垫圈6的组合，可是实现反射面组件1在图1中“Mx”、“My”、“Mz”等方向的空间位置调节；通过调节支撑板12与安装板A(13之间的相对固定位置，可以实现反射面组件1在图1中“Y”、“Z”方向的空间位置调节。从而实现反射面组件1的空间安装位置能够在6个自由度上进行调节并固定，这样不仅可降低反射面组件1对支撑网架的制造精度要求，也利于聚光器的整个反射面进行调焦。

实施例2：

在图2的基础上参见图5、图6、图7，其中，图5为图2的Ⅰ处局部放大图，显示了反射面组件安装座的第二种实施结构；图6为图5的F向剖视图；图7为图5的G向剖视图。

本实施例与实施1的不同之处在于：

① 取消所述的支座9端部设置的螺纹调节杆10，而是在支座9的端部设有铰球17，并在所述的铰球17外侧设有“L”形的球铰支板18及压板15，所述的球铰支板18一道侧边与压板15之间通过紧固组件B16连接，所述的铰球17可在球铰支板18和压板15组成的空间内转动；

② 取消所述的支撑板12和安装板A13，所述的铰球支板18的另一侧边设有一个圆孔和一个弧形孔A14，通过紧固组件A11与“L”形的连接板19上的一道侧边对应的腰型孔相连，所述的连接板19的另一侧边也设有腰型孔，并通过紧固组件A11与安装板B20上垂直方向的腰型孔相连。

所述的安装板B20最终与反射面支撑网架相连，将反射面组件1安装在支撑网架上。

实施例3：

在图2的基础上参见图8、图9，其中，图8为图2的Ⅰ处局部放大图，显示了反射面组件安装座的第三种实施结构；图9为图8的H向剖视图。

本实施例与实施2的不同之处在于：

①所述的支座9为直的，其端部设有螺纹孔，所述的螺纹孔，并在所述的螺纹孔与连接螺纹杆21配合，所述的螺纹连接杆21端部设有铰球17。

②所述的连接螺纹杆21与支座9结合的部位设有压紧螺母22，一旦螺纹连接杆21与支座9之间的相对位置确定，拧紧压紧螺母22，使得螺纹连接杆21与支座9之间的连接牢固可靠。

③所述的球铰支板18的另一侧边设有腰型孔A23，通过紧固组件A11与设有腰型孔B24的安装板B20连接，所述的腰型孔A23与腰型孔B24长轴方向垂直。

所述的安装板B20最终与反射面支撑网架相连，将反射面组件1安装在支撑网架上。

实施例4：

在图2的基础上参见图10、图11，其中，图10为图2的Ⅰ处局部放大图，显示了反射面组件安装座的第四种实施结构；图11为图10的J向剖视图；

本实施例与实施3的不同之处在于：

①所述的支座9自由端顶部的螺纹孔与支撑螺杆25配合，所述的支撑螺杆25的另一端设有一个滑球，所述的滑球外侧设有顶端带有凹坑的升降螺纹杆27以及带有内凹球面的压紧螺纹套26，所述压紧螺纹套26上的内螺纹与升降螺纹杆27顶部的外螺纹配合，使得支撑螺杆25顶端的滑球可以在压紧螺纹套26与升降螺纹杆27顶端凹坑组成的空间内转动。

②所述的升降螺纹杆27穿过过渡直板29，所述的过渡直板29被升降螺纹杆27穿过部位的两侧各设有一组由球面凹垫圈7与球面凸垫圈6组成的垫圈组合和一个螺母，其中一个螺母为定位螺母8，另一个为锁紧螺母5。

③所述的过渡直板29上设有腰型孔C28，并通过紧固组件A11与设有腰型孔D31的安装板C30相连，所述的腰型孔C28与腰型孔D31的长轴方向垂直。

所述的安装板C30最终与反射面支撑网架相连，将反射面组件1安装在支撑网架上。

实施例5：

在图2的基础上参见图12、图13，其中，图12为图2的Ⅰ处局部放大图，显示了反射面组件安装座的第五种实施结构；图13为图12的K向剖视图。

该实施例中，所述的支座9为直杆，并在其上设有固定螺纹杆32，所述的固定螺纹杆32穿过一个“L”形的过渡曲板33的一边，所述的过渡曲板33两侧各设有一组由球面凹垫圈7与球面凸垫圈6组成的垫圈组合以及一个螺母，其中一个螺母为定位螺母8，另一个螺母为锁紧螺母5，在所述的定位螺母8及锁紧螺母5的配合作用下去，可将固定螺纹杆32安装在过渡曲板33上。

所述过渡曲板33的另一侧边上设有两个圆孔，并通过紧固组件A11与“L”形的安装板D34相连，所述的安装板D34的对应连接部位为一个圆孔和一个弧形孔B36，所述的圆孔处于所述弧形孔B36的中轴线的几何中心。

所述的安装板D34通过其上的腰型孔E35最终与反射面支撑网架相连，将反射面组件1安装在支撑网架上。

实施例6：

在图2的基础上参见图14、图15，其中，图14为图2的Ⅰ处局部放大图，显示了反射面组件安装座的第六种实施结构；图15为图14的L向剖视图；

本实施例与实施5的不同之处在于：

①所述的固定螺纹杆32穿过 “L”形的过渡连接板40的一道侧边上的腰形孔F39;

②在所述的垫圈组合与定位螺母8之间设有一对对称的弹簧座37，所述的弹簧座37之间设有弹簧38;

③所述的过渡连接板40的另一道侧边设有两个圆孔，并通过紧固组件A11与另一“L”形的安装板E41相连，所述的安装板E41上与紧固组件11对应的一个圆孔和一个弧形孔C42，所述的圆孔处于所述弧形孔C42的中轴线的几何中心。

所述的安装板E41最终与反射面支撑网架相连，将反射面组件1安装在支撑网架上。

实施例7：

在图2的基础上参见图16、图17，其中，图16为图2的Ⅰ处局部放大图，显示了反射面组件安装座的第七种实施结构；图17为图16的M向剖视图。

该实施例中，所述的支座9为直杆，其前端设有固定螺纹杆32，所述的固定螺纹杆32穿过固定球44上的蜂腰孔45，并在蜂腰孔45的两个出口部位分别设有与固定球（44匹配的球面垫圈43，在所述的球面垫圈43的上、下侧分别设有与固定螺纹杆32配合的定位螺母8、锁紧螺母5，所述的固定螺纹杆32与固定球44之间的轴向位置通过定位螺母8确定，通过锁紧螺母5将固定螺纹杆32固定在过固定球44上。

所述的蜂腰孔45是一个球心部位直径最小、两端孔口直径逐渐增加的孔，孔的内型面是两个空心锥在连接部位倒角形成的曲面，也可以是双曲面，或者其他形式。这种结构可使得固定螺纹杆32穿过之后、没有被锁紧螺母5锁紧之前能在一定的范围内调整安装角度。

所述的固定球44上设有支撑直板46，所述的支撑直板46上设有腰形孔G47，并通过紧固组件A11与也设有腰型孔B24的安装板B20连接，所述的腰型孔G47与腰型孔B24长轴方向垂直。

所述的安装板B20最终与反射面支撑网架相连，将反射面组件1安装在支撑网架上。

实施例8：

在图2的基础上参见图18其中，图18为图2的Ⅰ处局部放大图，显示了反射面组件安装座的第八种实施结构。

该实施例与实施例7的不同之处在于：

①所述的固定球44上侧的球面垫圈43与定位螺母8之间设有两个对称布置的弹簧座37，并在弹簧座37之间设有弹簧38；

②所述的固定球44上设有“Z”形的安装板E48，所属的安装板E“48”直接安装在反射面支持网架上，从而将反射面组件1安装在支撑网架上。

需要说明的是，本文中出现的方位词“右侧”、“左侧”分别指的是图2中靠近反射面组件1靠近边缘的一侧和靠近中心部位的一侧； “上侧”、“下侧”分别指的是图2中靠近反射面组件1反射材料的一侧和背离反射材料的一侧；应当理解，这些方位词的出现是以说明书附图为基准而设立的，它们的出现不应当影响本发明的保护范围。

以上对本发明所提供的一种碟式太阳能聚光器反射面组件的安装结构进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。