一种四季阳光接收机架的制作方法

本实用新型涉及接收太阳能设备装置，国际专利分类号G05D，具体为一种四季阳光接收机架。

背景技术：

新能源是二十一世纪世界经济发展中最具决定力的五大技术领域之一。太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源。在新实际中，各国政府都将太阳能资源利用作为国家可持续发展战略的重要内容。而光伏发电具有安全可靠、无噪声、无污染、制约少、故障率低、维护简便等优点，在我国西部广袤严寒、地形多样和居住分散的现实条件下，有着非常独特的作用。

据记载，人类利用太阳能已有3000多年的历史。将太阳能作为一种能源和动力加以利用，只有300多年的历史。真正将太阳能作为“近期急需的补充能源”，“未来能源结构的基础”，则是近来的事。20世纪70年代以来，太阳能科技突飞猛进，太阳能利用日新月异。近代太阳能利用历史可以从1615年法国工程师所罗门·德·考克斯在世界上实用新型第一台太阳能驱动的发动机算起。该实用新型是一台利用太阳能加热空气使其膨胀做功而抽水的机器。在1615年～1900 年之间，世界上又研制成多台太阳能动力装置和一些其它太阳能装置。如两款美国专利的Solar energy device（太阳能装置），专利号分别为4164166和4227866等等，这些动力装置几乎全部采用阳光照射方式采集太阳能，因此，保持太阳能接收板始终垂直于太阳光成为提高效率的关键之一。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种四季阳光接收机架，不但让太阳能电池板总成再转体架平板做东西方位摆转，而且转体架平板整体还能做南北方位摆转，此外，在太阳能板总成上设置有阳光垂直跟踪器，实现时刻调整垂直阳光功能，以解决上述背景技术中提出的问题。

一种四季阳光接收机架，包括机座筒体、太阳能电池板总成、蜗杆电机、转体架平板、北液压缸和南液压缸以及垂直跟踪器，所述的机座筒体底部有筒体下法兰，机座筒体上部有筒体上法兰，筒体上法兰上固定有机座凸盘，作为改进：所述的机座凸盘上平面有转体架基孔座位于中心位置，所述的机座凸盘上平面有一对液压缸下座南北对称布置，所述的转体架平板底板下平面有转体架上孔座位于中心位置，转体架上孔座上有转架孔套，转体架平板底板上平面有一对转体架半圆孔座南北对称布置，南北对称布置的一对转体架半圆孔座外侧面都上有液压缸上座；转体架上孔座与转体架基孔座之间由转体架轴销可南北摆转固定；一只液压缸上座与北液压缸上固定端之间分别由一只上轴销铰接，另一只液压缸上座与南液压缸上固定端之间分别由另一只上轴销铰接；北侧的液压缸下座与北液压缸下固定端之间由一只下轴销铰接，南侧的液压缸下座与南液压缸下固定端之间由另一只下轴销铰接；所述的转体架平板底板上平面固定有所述的蜗杆电机和一对蜗杆轴承座，这对蜗杆轴承座之间固定着调控蜗杆，调控蜗杆输入轴端与蜗杆电机输出轴端之间由水平联轴器连接固定，调控蜗杆与摆转蜗轮相互啮合，摆转蜗轮上固定着东西转横轴，东西转横轴两端有横轴半圆，东西转横轴上下对称固定着太阳能电池板总成，两端的太阳能电池板总成之间固定有垂直跟踪器，且垂直跟踪器上的同平面基板与太阳能电池板总成位于同一平面。

作为进一步改进：所述的调控蜗杆两端分别有蜗杆末端轴和蜗杆输入轴，蜗杆输入轴外端有蜗杆连接套，蜗杆连接套外端面上有连接孔槽，连接孔槽与蜗杆电机输出轴配合，所述的一对蜗杆轴承座分别可旋转固定在蜗杆末端轴和蜗杆输入轴上。

作为进一步改进：所述的太阳能电池板总成中的太阳能吸收板固定在由接收板横梁和接收板纵梁所构成的框架上，接收板横梁背面中心部位设置有半圆卡扣，半圆卡扣内固定着所述的横轴半圆。

作为进一步改进：所述的北液压缸上有北上接口和北下接口，所述的南液压缸上有南上接口和南下接口，液压控制系统包括液压油池、回油管路、溢流阀、液压油泵、三位四通电磁阀、右管油路和左管油路，三位四通电磁阀上有南信号触头和北信号触头，转换开关上连接着触发电流，溢流阀作为故障安全泄压用。

本实用新型的有益效果是：

1、太阳能电池板总成整体固定在转体架平板上，借用机座凸盘与转体架平板之间设置转体架轴销，结合转体架平板两侧对称设置北液压缸和南液压缸，实现太阳能电池板总成南北方向可控制摆转；转体架平板上的蜗杆电机固定连接调控蜗杆驱动摆转蜗轮，摆转蜗轮带动东西转横轴以及太阳能电池板总成实现东西方向可控制摆转，互不干涉，结构紧凑地实现了太阳能电池板总成可以随着转体架平板在不同的经度和维度两个空间灵活调控。

附图说明

图1为本实用新型的正面右侧立体外观图，图中卸除了一只蜗杆轴承座85。

图2为本实用新型的背面左侧立体外观图。

图3为本实用新型的右侧面视图。

图4为本实用新型的背面视图。

图5为图2中的半圆卡扣26部位放大图。

图6为图1中的调控蜗杆51和摆转蜗轮52啮合单独立体图。

图7为图4中的机座凸盘40零件单独视图。

图8为图4中的机座凸盘40零件单独立体图。

图9图4中的转体架平板60零件单独立体图。

图10为图1至图4中的机座凸盘40零件单独立体图。

图11为图3中的同平面基板30从跟踪器壳体32一侧视图。

图12为图3中的同平面基板30从四方遮光柱31一侧视图。

图13为图12中的M-M剖面图。

图14为图12中的N-N剖面图。

图15为图4中的机座凸盘40与转体架平板60连接局部放大图。

图16为南竖直板312处的数据输出端33光照信号强度等于北竖直板314处的数据输出端33光照信号强度状态的液压控制原理图。

图17为南竖直板312处的数据输出端33光照信号强度大于北竖直板314处的数据输出端33光照信号强度状态的液压控制原理图。

图18为南竖直板312处的数据输出端33光照信号强度小于北竖直板314处的数据输出端33光照信号强度状态的液压控制原理图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

如图1至图4以及图6、图7、图8、图9和图15所示，一种四季阳光接收机架，包括机座筒体10、太阳能电池板总成20、蜗杆电机50、转体架平板60、北液压缸70和南液压缸80以及垂直跟踪器，所述的机座筒体10底部有筒体下法兰11，机座筒体10上部有筒体上法兰14，筒体上法兰14上固定有机座凸盘40，作为改进：所述的机座凸盘40上平面有转体架基孔座46位于中心位置，所述的机座凸盘40上平面有一对液压缸下座47南北对称布置，所述的转体架平板60底板下平面有转体架上孔座64位于中心位置，转体架上孔座64上有转架孔套61，转体架平板60底板上平面有一对转体架半圆孔座69南北对称布置，南北对称布置的一对转体架半圆孔座69外侧面都上有液压缸上座67；转体架上孔座64与转体架基孔座46之间由转体架轴销66可南北摆转固定；一只液压缸上座67与北液压缸70上固定端之间分别由一只上轴销76铰接，另一只液压缸上座67与南液压缸80上固定端之间分别由另一只上轴销76铰接；北侧的液压缸下座47与北液压缸70下固定端之间由一只下轴销74铰接，南侧的液压缸下座47与南液压缸80下固定端之间由另一只下轴销74铰接；所述的转体架平板60底板上平面固定有所述的蜗杆电机50和一对蜗杆轴承座85，这对蜗杆轴承座85之间固定着调控蜗杆51，调控蜗杆51输入轴端与蜗杆电机50输出轴端之间由水平联轴器连接固定，调控蜗杆51与摆转蜗轮52相互啮合，摆转蜗轮52上固定着东西转横轴25，东西转横轴25两端有横轴半圆27，东西转横轴25上下对称固定着太阳能电池板总成20，两端的太阳能电池板总成20之间固定有垂直跟踪器，且垂直跟踪器上的同平面基板30与太阳能电池板总成20位于同一平面。

作为进一步改进：图1至图4以及图6中，所述的调控蜗杆51两端分别有蜗杆末端轴56和蜗杆输入轴57，蜗杆输入轴57外端有蜗杆连接套58，蜗杆连接套58外端面上有连接孔槽59，连接孔槽59与蜗杆电机50输出轴配合，所述的一对蜗杆轴承座85分别可旋转固定在蜗杆末端轴56和蜗杆输入轴57上。

作为进一步改进：图1至图5以及图10中，所述的太阳能电池板总成20中的太阳能吸收板28固定在由接收板横梁22和接收板纵梁24所构成的框架上，接收板横梁22背面中心部位设置有半圆卡扣26，半圆卡扣26内固定着所述的横轴半圆27。

作为进一步改进：如图1至图4以及图12至图14所示，所述的垂直跟踪器包括同平面基板30、四方遮光柱31和跟踪器壳体32，跟踪器壳体32位于同平面基板30下方，跟踪器壳体32内有十字隔离板36，十字隔离板36将跟踪器壳体32内腔分割成四个隔离暗室44，每个隔离暗室44内设有柔光分割罩35，柔光分割罩35设置于隔离暗室44的中部，柔光分割罩35将隔离暗室44分割成上下两空间；四方遮光柱31位于同平面基板30上方，四方遮光柱31垂直于同平面基板30，四方遮光柱31由四块尺寸相同的东竖直板311、南竖直板312、西竖直板313和北竖直板314所构成，四方遮光柱31上每块相邻的竖直板相互垂直，四方遮光柱31上的每块竖直板下方外侧设有接收光纤34，接收光纤34用于接收太阳光，每个接收光纤34 的末端位于隔离暗室44上半空间，隔离暗室44下半空间内有光敏器件37 ，光敏器件37上的数据输出端33由跟踪器壳体32底部穿出。

作为进一步改进：图4以及图15至图18中，所述的北液压缸70上有北上接口71和北下接口72，所述的南液压缸80上有南上接口81和南下接口82，液压控制系统包括液压油池93、回油管路94、溢流阀95、液压油泵96、三位四通电磁阀77、右管油路91和左管油路92，三位四通电磁阀77上有南信号触头75和北信号触头73，转换开关78上连接着触发电流79，溢流阀95作为故障安全泄压用。

整体组装过程步骤如下：

（一）、安装转体架平板60

将转体架基孔座46上通孔与转体架上孔座64上的转架孔套61对准，转体架轴销66依次穿越转体架基孔座46上通孔和转架孔套61，安装转体架平板60可相对于机座凸盘40作南北摆转；

（二）、安装北液压缸70和南液压缸80

将北液压缸70下端连接孔与北侧的液压缸下座47连接孔对准，一只下轴销74依次穿越北侧的液压缸下座47连接孔和北液压缸70下端连接孔，使得北液压缸70与北侧的液压缸下座47之间为可摆转连接固定；

将南液压缸80下端连接孔与南侧的液压缸下座47连接孔对准，另一只下轴销74依次穿越南侧的液压缸下座47连接孔和南液压缸80下端连接孔，使得南液压缸80与南侧的液压缸下座47之间为可摆转连接固定；

将北液压缸70上端连接孔与北侧的液压缸上座67连接孔对准，一只上轴销76依次穿越北侧的液压缸上座67连接孔和北液压缸70上端连接孔，使得北液压缸70与北侧的液压缸上座67之间为可摆转连接固定；

将南液压缸80上端连接孔与南侧的液压缸上座67连接孔对准，另一只上轴销76依次穿越南侧的液压缸上座67连接孔和南液压缸80上端连接孔，使得南液压缸80与南侧的液压缸上座67之间为可摆转连接固定；

北液压缸70与南液压缸80组合控制转体架平板60可相对于机座凸盘40摆转；

（三）、安装调控蜗杆51与摆转蜗轮52

蜗杆末端轴56和蜗杆输入轴57上放置在一对蜗杆轴承座85中，将成对的蜗杆轴承座85对称安装固定在转体架半圆孔座69之间的转体架平板60上平面，连接孔槽59与蜗杆电机50输出轴配合；

摆转蜗轮52上的蜗轮键槽55与东西转横轴25上的横轴键槽65对齐，蜗轮键槽55与横轴键槽65之间有横轴平键传递扭矩，东西转横轴25放置在转体架半圆孔座69上，四只箱盖螺钉箱盖螺钉84分别将一对横轴压盖68固定在转体架半圆孔座69上，横轴压盖68与转体架半圆孔座69之间可旋转固定着东西转横轴25；

调控蜗杆51与摆转蜗轮52相互啮合，蜗杆连接套58上的连接孔槽59与蜗杆电机50输出轴配合，蜗杆电机50被固定在转体架平板60上平面。

（四）、安装太阳能电池板总成20

图1至图5以及图10中，将半圆卡扣26扣在横轴半圆27上，卡扣螺栓29穿越半圆卡扣26通孔后与卡扣螺母23紧固配合，将所述的横轴半圆27紧固在半圆卡扣26内，使得太阳能电池板总成20通过东西转横轴25随着摆转蜗轮52同步摆转。

实施例中，蜗杆电机50采用伺服电机，蜗杆电机50可调节本实用新型绕着经度轴线作东西方向摆转，两侧的北液压缸70和南液压缸80可调节本实用新型绕着纬度轴线作南北方向摆转。

一、北液压缸70和南液压缸80控制太阳能电池板总成20作南北摆转工作原理如下 ：

1、当南竖直板312处的数据输出端33光照信号强度等于北竖直板314处的数据输出端33光照信号强度，转换开关78与南信号触头75和北信号触头73都不接触，三位四通电磁阀77处于截止状态，如图16所示，北液压缸70和南液压缸80都不工作，太阳能电池板总成20保持南北角度不变；

2、当地球北半球秋季来临，阳光逐渐向南倾斜，南竖直板312处的数据输出端33光照信号强度大于北竖直板314处的数据输出端33光照信号强度，转换开关78与南信号触头75接触，三位四通电磁阀77位置如图17中所示，液压油泵96启动，从液压油池93中吸油，经三位四通电磁阀77分配，注入到右管油路91后分流到北下接口72和南上接口81，分别使得北液压缸70伸张和南液压缸80压缩；南下接口82和北上接口71处的回油汇总到左管油路92经三位四通电磁阀77分配，由回油管路94后回流到液压油池93。北液压缸70伸张和南液压缸80压缩，带动太阳能电池板总成20以及垂直跟踪器向南旋转，直至阳光直射到北竖直板314处的接收光纤34，使得南竖直板312处的数据输出端33光照信号强度再次等于北竖直板314处的数据输出端33光照信号强度，太阳能吸收板28与阳光垂直，转换开关78脱离南信号触头75，三位四通电磁阀77恢复到截止状态，北液压缸70和南液压缸80停止工作。

3、当地球北半球春季来临，阳光逐渐由南向北转正，南竖直板312处的数据输出端33光照信号强度小于北竖直板314处的数据输出端33光照信号强度，转换开关78与北信号触头73接触，三位四通电磁阀77位置如图18中所示，液压油泵96启动，从液压油池93中吸油，经三位四通电磁阀77分配，注入到左管油路92后分流到南下接口82和北上接口71，分别使得北液压缸70压缩和南液压缸80伸张；北下接口72和南上接口81处的回油汇总到右管油路91经三位四通电磁阀77分配，由回油管路94后回流到液压油池93。北液压缸70压缩和南液压缸80伸张，带动太阳能电池板总成20以及垂直跟踪器向北旋转，直至阳光直射到南竖直板312处的接收光纤34，使得南竖直板312处的数据输出端33光照信号强度再次等于北竖直板314处的数据输出端33光照信号强度，太阳能吸收板28与阳光垂直，转换开关78脱离北信号触头73，三位四通电磁阀77恢复到截止状态，北液压缸70和南液压缸80停止工作。

二、蜗杆电机50控制太阳能电池板总成20作东西摆转工作原理如下：

1、当太阳光垂直照射时，四个接收光纤34都能接收太阳直射光，直射光通过接收光纤34 射入到隔离暗室44内，再通过隔离暗室44内的柔光分割罩35 照射到光敏器件37 上，此时四个光敏器件37 的受光量相同，东、西侧的光敏器件37 所感应到的电压电流数据相同，没有信号刺激，蜗杆电机50保持不动。

2、每天早上到傍晚，当太阳光没有垂直照射时，假设太阳光从东竖直板311一侧上方照射，西竖直板313会遮住部分太阳光，此时被遮住的太阳直射光不能通过西侧的接收光纤34、西侧的柔光分割罩35 照到西侧的光敏器件37上，导致东、西两侧的光敏器件37所产生的电压电流数据也不同，凭借由此反馈的电压电流差异，激发启动蜗杆电机50，驱动摆转蜗轮52，继而带动东西转横轴25及其一体固定的太阳能吸收板28、垂直跟踪器上的四方遮光柱31同步以东西转横轴25的轴心线摆转，实现太阳能电池板总成20垂直于太阳光，蜗杆电机50停止工作。

同理：

3、当太阳光垂直照射时，四个接收光纤34都能接收太阳直射光，直射光通过接收光纤34 射入到隔离暗室44内，再通过隔离暗室44内的柔光分割罩35 照射到光敏器件37 上，此时四个光敏器件37 的受光量相同，南、北侧的光敏器件37 所感应到的电压电流数据相同，没有信号刺激，两侧的北液压缸70和南液压缸80都保持不动。

4、一年四季，当太阳光没有垂直照射时，假设太阳光从南竖直板312一侧上方照射，北竖直板314会遮住部分太阳光，此时被遮住的太阳直射光不能通过北侧的接收光纤34、北侧的柔光分割罩35 照到北侧的光敏器件37上，导致南、北两侧的光敏器件37所产生的电压电流数据也不同，凭借由此反馈的电压电流差异，激发启动液压控制系统，南液压缸80收缩，北液压缸70拉伸，继而带动转体架平板60及其一体固定的太阳能吸收板28、垂直跟踪器上的四方遮光柱31同步以转体架轴销66的轴心线摆转，实现太阳能电池板总成20垂直于太阳光，两侧的北液压缸70和南液压缸80都停止工作。

本实用新型上述实质性特点，带动如下进步效果：

1、太阳能电池板总成20整体固定在转体架平板60上，借用机座凸盘40与转体架平板60之间设置转体架轴销66，结合转体架平板60两侧对称设置北液压缸70和南液压缸80，实现太阳能电池板总成20南北方向可控制摆转；转体架平板60上的蜗杆电机50固定连接调控蜗杆51驱动摆转蜗轮52，摆转蜗轮52带动东西转横轴25以及太阳能电池板总成20实现东西方向可控制摆转，互不干涉，结构紧凑地实现了太阳能电池板总成20可以随着转体架平板60在不同的经度和维度两个空间灵活调控。

2、垂直跟踪器上的同平面基板30与太阳能电池板总成20位于同一平面，垂直跟踪器上的东竖直板311、南竖直板312、西竖直板313和北竖直板314分别影响着四个方向的接收光纤34，通过跟踪器壳体32内设十字隔离板36，将跟踪器壳体32内腔分割成四个隔离暗室44，四个方位的接收光纤34 的末端位于隔离暗室44上半空间，隔离暗室44下半空间内有光敏器件37 ，光敏器件37上的数据输出端33由跟踪器壳体32底部穿出。

3、当东、西两侧的光敏器件37所产生的电压电流数据也不同，凭借由此反馈的电压电流差异，激发启动蜗杆电机50，驱动摆转蜗轮52，继而带动东西转横轴25及其一体固定的太阳能电池板总成20以东西转横轴25的轴心线摆转，实现太阳能电池板总成20垂直于太阳光；当南、北两侧的光敏器件37所产生的电压电流数据也不同，凭借由此反馈的电压电流差异，激发启动液压控制系统，南液压缸80收缩，北液压缸70拉伸，继而带动转体架平板60及其一体固定的太阳能电池板总成20以转体架轴销66的轴心线摆转，实现太阳能电池板总成20垂直于太阳光。