專利名稱：一種碟式太陽能聚光裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及太陽能發電技術，具體為一種碟式太陽能聚光裝置。
背景技術：
太陽能具有儲量無限性、分布普遍性、利用清潔性以及經濟性等特點，被認為是最具發展前景、最能解決未來社會發展能源需求不斷增長的新能源之一。太陽能發電是利用太陽能產生新能源的主要方法，包括光伏發電和光熱發電兩種途徑，其中，太陽能熱發電因具有與電網負荷的適配性較好、光電轉化效率高、容易產生規模效應、耗材的制造過程更加環保、電力可調性好等特點，被認為是未來太陽能發電利用的重要發展方向。太陽能熱發電主要有槽式、塔式、碟式等幾種聚光方式，碟式熱發電系統具有部署靈活、聚焦比較高的特點，并且具有較高的能量利用系數的優點，越來越受到關注和重視。碟式太陽能聚光裝置通常包括碟式反射面和設于反射面下方的碟式支撐架，反射面的上方設有吸熱器，該吸熱器是用于吸收太陽能的主要部件。工作過程中，通過調整碟式支撐架的具體位置來調整碟式反射面的具體位置，使碟式反射面對太陽光進行匯聚，匯聚后形成的焦斑進入吸熱器，吸熱器吸收太陽光能，從而使熱機工質達到較高的溫度。目前，碟式發電系統的單機規模從數百瓦到上百千瓦，相應的，聚光裝置的采光面積也從幾平方米到數百平方米。對于采光面積較大的碟式聚光裝置來說既要具備較好的剛度，以保證在各種狀態下安裝反射面的網架不能有過大的變形，避免反射面偏離理論設計位置太多而導致焦斑的變形過大或者焦斑不能完全進入吸熱器的合理采光范圍；也要求具有足夠的強度，以抵抗強風的破壞作用；此外整個聚光系統還必須具有合適的自身振動特性，以避免在外力的擾動下產生共振而破壞。有鑒于此，如何進一步優化設計上述大采光面積的碟式太陽能聚光裝置，使得碟式太陽能聚光裝置具有足夠的強度，提高其穩定性和抗風性。
發明內容
本發明要解決的技術問題為提供一種碟式太陽能聚光裝置，使其具有足夠的強度，提高其穩定性和抗風性。為了實現上述目的，本發明提供一種碟式太陽能聚光器裝置，包括反射面、所述反射面的上方、下方分別設有吸熱器、碟式支撐架；還包括剛性轉臺和與地面固定的圓形軌道，所述剛性轉臺通過多個支承輪與所述圓形軌道回轉連接，所述剛性轉臺上設有至少一個支座和固定支腿，所述支座的頂端設有調整碟式支撐架的高度角的驅動機構，所述驅動機構的頂端、所述固定支腿的頂端與所述碟式支撐架通過兩個平行的第一水平鉸接軸鉸接。優選地，還包括太陽方位檢測部件、風速檢測部件、方位角檢測部件和高度角檢測部件，分別用于
5檢測太陽方位、當前風速、碟式支撐架的方位角和高度角；控制器，與所述太陽方位檢測部件、風速檢測部件、方位角檢測部件和高度角檢測部件均連接，用于根據所述太陽方位和當前風速輸出控制信號，調節所述剛性轉臺相對于所述圓形軌道的方位角，并驅動所述驅動機構使其調整所述碟式支撐架的高度角。優選地，所述圓形軌道設有橫向的第一限位板、設于所述第一限位板下方的第一腹板和設于所述第一腹板底端的第一安裝板；所述多個支承輪中包括滾輪和至少一個動力輪,所述滾輪、所述動力輪均包括輪座、第一承重輪、第一限位輪和至少一個側支板，所述輪座與所述剛性轉臺底端連接，所述滾輪的第一承重輪、動力輪的第一承重輪分別通過輪軸、傳動軸安裝于輪座上，且所述第一承重輪與所述第一限位板滾動配合連接；所述側支板固定于所述輪座的外側，所述第一限位輪設于所述側支板的底端內側，且所述第一限位輪與所述第一限位板的底壁滾動連接；所述動力輪還包括驅動所述剛性轉臺相對于所述圓形軌道轉動的方位角電機和與所述方位角電機的輸出軸連接的方位角減速機。優選地，所述第一限位板的頂端設有第一凸起，所述第一承重輪的外周設有與所述第一凸起配合的第一凹槽；或者所述第一限位板的頂端設有面齒條，所述第一承重輪的外周設有與所述面齒條哨合的第一齒輪。優選地，所述第一凸起為與所述圓形軌道為一體成型的導軌，或者所述第一凸起為通過第一緊固件與所述圓形軌道連接的軌條。優選地，所述方位角減速機的輸出軸與所述傳動軸連接；或者當所述動力輪的側支板的數目為一個時，所述第一腹板內側設有齒圈，所述方位角減速機的輸出軸外設有與所述齒圈嚙合的圓柱齒輪，且所述方位角減速機與所述輪座連接；或者當所述動力輪的側支板的數目為一個時，所述剛性轉臺的內側設有所述齒圈，所述方位角減速機的輸出軸外設有與所述齒圈嚙合的圓柱齒輪，且所述方位角減速機與所述第一腹板連接。優選地，當所述動力輪的側支板的數目為一個、所述第一限位板設于所述第一腹板的一側時，所述圓形軌道還包括肋板，所述肋板的頂壁、側壁和底壁分別與所述第一限位板、第一腹板和第一安裝板連接。優選地，所述支座為固定支座，所述驅動機構包括高度角電機、設于高度角電機輸出端的高度角減速機和螺桿，所述螺桿與所述固定支座通過與第一水平鉸接軸平行的第二鉸接軸鉸接，所述高度角減速機為驅動所述螺桿相對于所述高度角減速機軸向伸縮運動的減速機。優選地，所述剛性轉臺內部設有“人”字型拉梁和貫穿剛性轉臺內、外部的挑梁，所述挑梁的內端與所述拉梁連接，所述挑梁上設有滑軌，所述滑軌上設有直齒條；所述支座具體為滑動座，所述驅動機構包括設于所述滑動座上的高度角電機、高度角減速機和活動支撐梁，所述高度角減速機設有與所述直齒條嚙合的高度角齒輪，所述活動支撐梁頂端與碟式支撐架連接。優選地，所述滑軌包括第二限位板、第二腹板和設于所述第二腹板底端的第二安裝板；所述第二限位板上設有導條，所述滑動座底部設有第二承重輪和第二限位輪，所述第二承重輪的外周壁設有與所述導條配合的第二凹槽，且所述第二限位輪與所述第二限位板滾動連接；或者所述滑動座內部的兩側設有滑塊，所述滑塊上設有與所述第二限位板形狀配合的第三凹槽。優選地，所述剛性轉臺內部設有“人”字型拉梁和貫穿剛性轉臺內、外部的挑梁，所述挑梁的內端與所述拉梁連接，所述挑梁上設有所述滑軌；所述支座具體為與所述滑軌滑動連接的活動支座，所述驅動機構包括頂端、底端分別與碟式支撐架、活動支座連接的活動支撐架，還包括與所述滑軌固定連接的所述高度角電機和高度角減速機，所述活動支座內設有螺紋，所述高度角減速機通過與所述螺紋配合連接的絲杠與所述活動支座連接。優選地，所述固定支腿、所述支座的數目分別為兩個、一個，兩個所述固定支腿對稱設于所述支座的兩側。優選地，所述碟式支撐架的底端在所述固定支腿的外側設有配重塊，所述配重塊設于兩個所述固定支腿的對稱面上。優選地，所述剛性轉臺的外側對稱連接有橫挑梁，所述固定支腿設于所述橫挑梁上。優選地，兩個所述橫挑梁之間連接有“一”字拉梁；或者兩個所述橫挑梁之間連接有“T”字型拉梁，所述“T”字型拉梁的橫向兩端分別與兩個所述橫挑梁連接。本發明提供一種碟式太陽能聚光器裝置，其包括剛性轉臺和與地面固定的圓形軌道，剛性轉臺通過多個支承輪與圓形軌道回轉連接，剛性轉臺上設有至少一個支座和固定支腿，支座的頂端設有調整碟式支撐架的高度角的驅動機構，驅動機構的頂端、固定支腿的頂端與碟式支撐架通過兩個平行的第一水平鉸接軸鉸接。采用這種結構，在工作過程中，剛性轉臺與圓形軌道形成巨大的回轉支承，剛性轉臺相對于圓形軌道轉動能夠實現碟式反射面的方位角的調整，驅動機構能夠實現碟式支撐架的高度角的調整，這樣就能夠實現碟式支撐架全方位角度的調整。當太陽光的照射角度發生變化時，即可通過調整碟式支撐架的方位角和高度角來實現吸熱器對太陽的跟蹤動作，以達到預期的工作位置。由于剛性轉臺11與圓形軌道27形成的結構具有較高的穩定性和強度，因此整個聚光裝置的穩定性和強度提高，使得聚光裝置具有較高的抗風性；此外， 由于整個聚光裝置通過桁架式結構，能夠達到聚光裝置具有質量較輕且節約生產成本的優
圖I為本發明所提供的碟式太陽能聚光裝置的一種具體實施方式
的結構示意圖；圖2為圖I的工作原理圖；圖3為圖I的C向視圖；圖4為本發明所提供的碟式太陽能裝置的動力輪連接處的第一種具體實施方式
的結構示意圖，同時示出了圖I中I處局部放大圖5-8分別為本發明所提供的碟式太陽能裝置的動力輪連接處的第二種、第三種、第四種、第五種具體實施方式
的結構示意圖；圖9為本發明所提供的碟式太陽能裝置的滾輪連接處的第一種具體實施方式
的結構示意圖；圖10-14分別為本發明所提供的碟式太陽能裝置的圓形軌道的第一種、第二種、 第三種、第四種、第五種具體實施方式
的結構示意圖；圖15為本發明所提供的碟式太陽能聚光裝置的第二種具體實施方式
的結構示意圖；圖16為圖15中的反射面位于水平位置的結構示意圖；圖17為15的左視圖；圖18-21為本發明所提供的碟式太陽能聚光裝置的剛性轉臺的第一種、第二種、 第三種、第四種具體實施方式
的結構示意圖；圖22為本發明所提供的碟式太陽能聚光裝置的第三種具體實施方式
的結構示意圖；圖23為圖22的II處局部放大視圖；圖24為圖23的B-B向剖視圖；圖25為圖23的D-D向剖視圖的第一種具體實施方式
的結構示意圖；圖26為圖23的D-D向剖視圖的第二種具體實施方式
的結構示意圖；圖27為本發明所提供的碟式太陽能聚光裝置的第四種具體實施方式
的結構示意圖28為圖27中III處局部放大圖；圖29為圖28的E-E向剖視圖；圖30為本發明所提供碟式太陽能聚光裝置的剛性轉臺的第五種具體實施方式
的結構示意圖；
圖31為活動支座的軸測圖。
圖中的附圖標記與部件名稱之間的對應關系為
I—
10-
13-
16-
19-
22-
25-
28-
31-
34-
37-
-太陽方位檢測部件
-吸熱器
-第一鉸接座
一固定支腿
一方位角檢測部件
一高度角減速機
一螺桿
—輪座
-側支板
一固定基礎
一第二減速機安裝座
-第一齒輪 -第三減速機安裝座
11-
14-
17-
20-
23-
26-
29-
32-
35-
38-
-風速檢測部件 -碟式支撐架 -第一水平鉸接軸一剛性轉臺一第二鉸接座
-第一減速機座 -信號線 -第一承重輪
-第一限位輪
-方位角電機 -減速機安裝板 -內齒圈
3— 6— 9— 12-15-18-21-24-27-30-
-反射面 -配重塊
-高度角檢測部件 —支承輪一高度角電機一固定支座一控制器一傳動軸
-圓形軌道 -方位角減速機
33-面齒條
36——圓柱齒輪 -第四減速機安裝座39——輪軸
40—一導軌41—一第一限位板42—一第一腹板/I O/I /I笛坑閑社/I ITLUU/Z」4o>R 女衣很444D
46——肋板47—一限位側壁48—一第二緊固件
49—一橫挑梁50—一拉梁51—一活動支撐梁
52——滑軌53—一直齒條54—一挑梁
55—滑動座56—一導條57—一高度角齒輪
58—第一承重輪59—一第二限位輪60——滑塊
61—一絲杠62—活動支座
具體實施例方式本發明的核心為提供一種碟式太陽能聚光裝置，使其具有足夠的強度，提高其穩定性和抗風性。為了使本領域的技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖對本發明進行詳細描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應對本發明的保護范圍有任何的限制作用。請參考圖I至圖3，圖I為本發明所提供碟式太陽能聚光裝置的一種具體實施方式
的結構示意圖；圖2為圖I的工作原理圖；圖3為圖I的C向視圖。在一種具體實施方式
中，如圖I所示，本發明提高一種碟式太陽能聚光器裝置，包括反射面3、反射面3的上方、下方分別設有吸熱器4、碟式支撐架5，吸熱器4用于吸收太陽光能，碟式支撐架5用于支撐反射面3 ;還包括剛性轉臺11和圓形軌道27，圓形軌道27可以通過固定基礎28與地面固定，剛性轉臺11通過多個支承輪12與圓形軌道27轉連接，剛性轉臺11上設有至少一個支座和固定支腿10，支座的頂端設有調整碟式支撐架5的高度角的驅動機構，驅動機構的頂端、固定支腿10的頂端與碟式支撐架5通過兩個平行的第一水平鉸接軸8鉸接，驅動機構的頂端、固定支腿10的頂端的第一水平鉸接軸8可以分別設于第二交接座14、第一鉸接座7內。采用這種結構，在工作過程中，剛性轉臺11與圓形軌道27形成巨大的回轉支承， 剛性轉臺11相對于圓形軌道27轉動能夠實現碟式反射面3的方位角的調整，驅動機構能夠實現碟式支撐架5的高度角的調整，這樣就能夠實現碟式支撐架5全方位角度的調整。當太陽光的照射角度發生變化時，即可通過調整碟式支撐架5的方位角和高度角來實現吸熱器4對太陽的跟蹤動作，以達到預期的工作位置。由于剛性轉臺11與圓形軌道27形成的結構具有較高的穩定性和強度，因此整個聚光裝置的穩定性和強度提高，使得聚光裝置具有較高的抗風性；此外，由于整個聚光裝置通過桁架式結構，能夠達到聚光裝置具有質量較輕且節約生產成本的優點。進一步的方案中，如圖I所示，上述碟式太陽能聚光裝置還包括太陽方位檢測部件I、風速檢測部件2、方位角檢測部件13和高度角檢測部件9，分別用于檢測太陽方位、當前風速、碟式支撐架5的方位角和高度角；還包括控制器21，該控制器21通過信號線20分別與太陽方位檢測部件I、風速檢測部件2、方位角檢測部件13和高度角檢測部件9均連接，用于根據太陽方位和當前風速輸出控制信號，調節剛性轉臺11相對于圓形軌道27的方位角，并驅動驅動機構使其調整碟式支撐架5高度角。
具體地，上述太陽方位檢測部件I、風速檢測部件2、方位角檢測部件13、高度角檢測部件9均可以采用傳感器。其中風速檢測部件2可以設在距離碟式支撐架5足夠遠的地方，便于檢測到較為大范圍的風速、風向的變化；方位角傳感器可以設于剛性轉臺11與圓形軌道27之間，高度角傳感器可以設于碟式支撐架5與固定支腿10之間，采用傳感器能夠快速、準確地實現各個參數測量。采用上述結構，在工作過程中，各個檢測部件將檢測結果傳輸至控制器21，控制器 21根據太陽方位、當前風速和當前吸熱器4的工作狀態等因素發出控制信號，使得剛性轉臺11相對于圓形軌道27轉動調整碟式支撐架5的方位角，同時使得驅動機構運動調整碟式支撐架5的高度角，從而實現了碟式太陽能聚光裝置的工作位置的全方位調整。由此可見，采用上述電氣控制的方式能夠使太陽能聚光裝置實現對太陽光的實時跟蹤，進一步提高吸熱器4的吸熱性能和工作可靠性。還可以進一步設置上述剛性轉臺11與圓形軌道27轉動連接的具體方式。請參考圖4和圖9，圖4為本發明所提供的碟式太陽能裝置的動力輪連接處的第一種具體實施方式
的結構示意圖，同時示出了圖I中I處局部放大圖；圖9為本發明所提供的碟式太陽能裝置的滾輪連接處的第一種具體實施方式
的結構示意圖。具體的方案中，上述圓形軌道27設有橫向的第一限位板41、設于第一限位板41下方的第一腹板42和設于第一腹板42底端的第一安裝板43 ;多個支承輪12中包括滾輪和至少一個動力輪，滾輪、動力輪均包括輪座22、第一承重輪23、第一限位輪26和至少一個側支板25，輪座22與剛性轉臺11底端連接，滾輪的第一承重輪23、動力輪的第一承重輪23分別通過輪軸39、傳動軸24安裝于輪座22上，且第一承重輪23與第一限位板41滾動配合連接；側支板25固定于輪座22的外側，第一限位輪26設于側支板25的底端內側，且第一限位輪26與第一限位板41的底壁滾動連接；動力輪還包括驅動剛性轉臺11相對于圓形軌道 27轉動的方位角電機29和與方位角電機29的輸出軸連接的方位角減速機30。具體地，上述方位角減速機30可以通過第二減速機安裝座31與傳動軸24連接。采用這種結構，工作過程中，啟動方位角電機29，經過方位角減速機30的一定傳動比的減速后，方位角減速機30驅動動力輪沿圓形軌道27轉動,進而帶動滾輪也與圓形軌道27滾動，從而實現整個巨大的剛性轉臺11相對于圓形軌道27的轉動；與此同時，滾輪在剛性轉臺11轉動過程中起到支撐碟式支撐架5的作用。由此可見，采用這種“動力輪驅動-滾輪輔助支撐”結構形式能方便地實現剛性轉臺11的轉動。更具體的方案中，上述承重輪與圓形軌道27的第一限位板41可以采用以下結構滾動配合連接；第一種，如圖4、圖5、圖10-12、圖14所示，圖5為本發明所提供的碟式太陽能裝置的動力輪連接處的第二種具體實施方式
的結構示意圖；圖10_12、14分別為本發明所提供的碟式太陽能裝置的圓形軌道27的第一種、第二種、第三種和第五種具體實施方式
的結構示意圖；上圖的圓形軌道27的第一限位板41的頂端設有第一凸起，第一承重輪23的外周設有與第一凸起配合的第一凹槽。此時，上述方位角減速機30可以通過減速機安裝板32 安裝于輪座上。具體地，如圖10、圖12和圖14所示，第一凸起為與圓形軌道27為一體成型的導軌40 ;當然，如圖13所示，第一凸起也可以為通過第一緊固件44與圓形軌道27連接的軌條45。
第二種，如圖6和圖13所示，圖6為本發明所提供的碟式太陽能裝置的動力輪連接處的第三種具體實施方式
的結構示意圖，圖13本發明所提供圓形軌道27的第四種具體實施方式
的機構示意圖；上圖的圓形軌道27的第一限位板41的頂端設有面齒條33，第一承重輪23的外周設有與面齒條33嚙合的第一齒輪34。具體地，上述面齒條33可以通過第二緊固件48固定于第一限位板41上。無論是第一凸起和第一凹槽配合滾動連接，還是面齒條33和第一齒輪34嚙合均能夠起到導向和定位的作用，實現第一承重輪23與圓形軌道27的穩定滾動，避免發生滑動或相對移動，確保剛性轉臺11相對于圓形軌道27轉動的穩定性。用戶可以根據實際需要自行選擇。更進一步地，上述方位角減速機30可以通過以下幾種方式與圓形軌道27連接第一種，如圖4和圖5所示，方位角減速機30的輸出軸與傳動軸24連接，采用這種結構，工作過程中，方位角電機29的轉矩經方位角減速機30直接傳遞給傳動軸24，帶動傳動軸24按照一定速度相對于圓形軌道27相對轉動，從而帶動整個剛性轉臺11相對于圓形軌道27轉動，實現碟式太陽能聚光裝置的方位角的調節。第二種，如圖7和圖14所示，圖7為本發明所提供的碟式太陽能裝置的動力輪連接處的第四種具體實施方式
的結構示意圖；圖14為圓形軌道27的第五種具體實施方式
的結構示意圖；上圖中的動力輪的的側支板25的數目為一個時，第一腹板42內側設有齒圈 35，方位角減速機30的輸出軸外設有與齒圈35嚙合的圓柱齒輪36，且方位角減速機30與輪座22連接。這樣，當方位角電機29將轉矩輸出給方位角減速機30，方位角減速機30通過圓柱齒輪36與齒圈35嚙合的傳動機構實現自身相對于圓形軌道27回轉運動，由于方位角減速機30與輪座22連接，因此，方位角減速機30的運動帶動輪座22，以及剛性轉臺11 相對于圓形軌道27發生回轉運動。第三種，如圖8所示，該圖為本發明所提供的碟式太陽能裝置的動力輪連接處的第五種具體實施方式
的結構示意圖；該圖中的動力輪的側板的數目為一個，剛性轉臺11的內側設有齒圈35，方位角減速機30的輸出軸外設有與齒圈35嚙合的圓柱齒輪36，且方位角減速機30與第一腹板42連接。這樣，當方位角電機29將轉矩輸出給方位角減速機30， 方位角減速機30通過圓柱齒輪36與齒圈35嚙合的傳動機構實現自身與剛性轉臺11的相對運動，由于方位角減速機30與第一腹板42連接，因此，方位角減速機30的運動帶動剛性轉臺11相對于圓形軌道27發生回轉運動。由此可見，上述三種方式通過相同的驅動機構，分別對傳動軸24、圓形軌道27、剛性轉臺11輸出轉矩，均能方便、簡單地驅動剛性轉臺11相對圓形軌道27轉動，從而實現碟式太陽能裝置的方位角的調節，用戶可以根據實際需要自行調節。更具體的方案中，上述動力輪的側支板25的數目可以為兩個，也可以為一個。上述第一限位板41還可以具有限位側壁47，第一限位輪26還可以與該限位側壁47配合設置。當動力輪的側板的數目為I個、圓形軌道27的第一限位板41設于第一腹板42的一側時，如圖12-14所示，圓形軌道27還可以包括肋板46，肋板46的頂壁、側壁和底壁分別與第一限位板41、第一腹板42和第一安裝板43連接。。采用肋板46能夠增加圓形軌道27的強度，避免由于圓形軌道27 —側受力過多、 一側受力較小而發生變形、強度變差等現象，進一步增強的圓形軌道27的工作可靠性。
還可以進一步設置上述碟式太陽能聚光裝置的調節高度角具體驅動形式。請參考圖I和圖15-圖17，圖15為本發明所提供的碟式太陽能聚光裝置的第二種具體實施方式
的結構示意圖；圖16為圖15中的反射面3位于水平位置的結構示意圖；圖 17為15的左視圖。在一種具體實施方式
中，上圖中的支座可以為固定支座18，驅動機構包括高度角電機15、設于高度角電機15輸出端的高度角減速機16和螺桿19，螺桿19與固定支座18 通過與第一水平鉸接軸8平行的第二鉸接軸鉸接，高度角減速機16為驅動螺桿19相對于高度角減速機16軸向伸縮運動的減速機。具體地，上述高度角減速機16設置于第一減速機座17上，第一減速機座17與固定支座18鉸接，高度角減速機16的輸出軸直接連接螺桿 19。采用這種結構，高度角電機15啟動后提供原動力，原動力傳遞至高度角減速機 16，高度角減速機16驅動螺桿19相對于高度角減速機16的軸向做伸縮運動，由于螺桿19 與固定支座18通過第二鉸接軸鉸接，因此，螺桿19在伸長的同時會推動碟式支撐架5向上運動，增大碟式支撐架5的高度角，螺桿19在縮短的同時會帶動碟式支撐架5向下運動，減小碟式支撐架5的高度角。由此可見，這種結構能夠簡單、方便地實現碟式支撐架5的高度角的調整，進一步增強碟式太陽能聚光裝置的強度和穩定性。在另一種具體實施方式
中，如圖30所示，圖30為本發明所提供碟式太陽能聚光裝置的剛性轉臺11的第五種具體實施方式
的結構示意圖；該圖中，剛性轉臺11內部設有“人” 字型拉梁50和貫穿剛性轉臺11內、外部的挑梁54，挑梁54的內端與拉梁50連接，挑梁54 上設有滑軌52，滑軌52上設有直齒條53 ;如圖22所示，圖22為本發明所提供第三種具體實施方式
的結構示意圖；該圖中的支座具體為滑動座55，驅動機構包括設于滑動座55上的高度角電機15、高度角減速機16和活動支撐梁51，高度角減速機16設有與直齒條53嚙合的高度角齒輪57，活動支撐梁51頂端與碟式支撐架5連接。采用這種結構，高度角電機15啟動后提供原動力，原動力傳遞至高度角減速機 16，驅動高度角減速機16上的高度角齒輪57與滑軌52上的直齒條53嚙合運動，由于高度角電機15和高度角減速機16均設于滑動座55上，因此高度角減速機16的運動帶動滑動座55在滑軌52上運動，從而帶動活動支撐架51的底端沿滑軌52往復運動，實現碟式支撐架5的高度角的調節。關于上述滑動座55與滑軌52的具體連接形式，可以有如下幾種方式。請參考圖23至圖25，圖23為圖22的II處局部放大視圖；圖24為圖23的B-B向剖視圖；圖25為圖23的D-D向剖視圖的第一種具體實施方式
的結構示意圖；上圖中，上述滑軌52可以包括第二限位板、第二腹板和設于第二腹板底端的第二安裝板；第二限位板上設有導條56，滑動座55底部設有第二承重輪58和第二限位輪59，第二承重輪58的外周壁設有與導條56配合的第二凹槽，且第二限位輪59與第二限位板滾動連接。除上述結構外，上述滑動座55與滑軌52還可以采用如圖26所示的結構，圖26為圖23的D-D向剖視圖的第二種具體實施方式
的結構示意圖。該圖中的滑軌52也可以包括第二限位板、第二腹板和設于第二腹板底端的第二安裝板；滑動座55內部的兩側設有滑塊 60，滑塊60上設有與第二限位板形狀配合的第三凹槽。無論采用導條56與第二凹槽配合的結構，還是采用滑塊60與第二限位板配合的結構均能夠實現滑動座55與滑軌52的滑動連接，用戶可以根據實際需要自行選擇。請參考圖27、28、29和圖31，并結合圖30，圖27為本發明所提供的碟式太陽能聚光裝置的第四種具體實施方式
的結構示意圖；圖28為圖27中III處局部放大圖；圖29為圖28的E-E向剖視圖；圖31為活動支座的軸測圖。在另一種具體實施方式
中，如圖27至圖31所示，上述剛性轉臺11內部設有“人” 字型拉梁50和貫穿剛性轉臺11內、外部的挑梁54，挑梁54的內端與拉梁50連接，挑梁54 上設有滑軌52 ;支座具體為與滑軌52滑動連接的活動支座62，驅動機構包括頂端、底端分別與碟式支撐架5、活動支座62連接的活動支撐架51，還包括與滑軌52固定連接的高度角電機15和高度角減速機16，活動支座62內設有螺紋，高度角減速機16通過與螺紋配合連接的絲杠61與活動支座62連接。采用這種結構形式，高度角電機15將原動力輸出給高度角減速機16后，由于高度角減速機16通過絲杠61與活動支座62連接，因此高度角減速機16的轉矩驅動絲杠61旋轉運動，絲杠61的旋轉運動帶動與之螺紋配合的活動支座62沿滑軌52往復運動，從而帶動活動支撐架51的底端沿滑軌52往復運動，進而實現了碟式支撐架5的高度角的調節，保證碟式太陽能聚光裝置的穩定性和強度。在另一種具體實施方式
中，上述碟式太陽能聚光裝置的固定支腿10、支座的數目可以分別為2個、I個，兩個固定支腿10對稱設于支座的兩側。由于三點決定一個平面，因此采用這種三點支撐的結構，不僅能夠實現對碟式支撐架5的穩定支撐，并且在工作過程中使兩個固定支腿10和一個支座的受力均衡，進一步增強碟式支撐架5的工作穩定性。進一步地，上述太陽能聚光裝置的碟式支撐架5的底端在固定支腿10的外側設有配重塊6，配重塊6設于兩個固定支腿10的對稱面上。這樣，在上述驅動機構調整碟式支撐架5的高度角的過程中，配重塊6能夠減小螺桿19或者活動支撐架所受的壓力，以增強系統的工作可靠性。還可以進一步設置上述剛性轉臺11的具體結構形式。請參考圖18至圖21，這四附圖分別是本發明所提供碟式太陽能聚光裝置的剛性轉臺11四種具體實施方式
的結構示意圖。在一種具體實施方式
中，如圖18所示，上述支座、固定支腿10可以直接設置在剛性轉臺11上，這使得剛性轉臺11具有結構簡單、加工制造方便的特點。當然，如圖19所示，上述剛性轉臺11的外側還可以對稱連接有橫挑梁49，固定支腿設于橫挑梁49上。設置橫挑梁49能夠進一步加強剛性轉臺11的強度，并且設置于兩個橫挑梁49的支座之間的跨度更大，進一步保證對碟式支撐架5的穩定支撐。此外，如圖20所示，上述兩個橫挑梁49之間還可以連接有“一”字拉梁50 ;或者如圖21所示，上述兩個橫挑梁49之間還可以連接有“T”字型拉梁50，“T”字型拉梁50的橫向兩端分別與兩個橫挑梁49連接。“一”字型和“T”字型拉梁50均能夠進一步增強剛性轉臺11的強度，增強對碟式支撐架5的支撐穩定性。以上對本發明所提供的一種碟式太陽能聚光裝置進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護范圍內。
權利要求
1.一種碟式太陽能聚光器裝置，包括反射面(3)、所述反射面(3)的上方、下方分別設有吸熱器(4)、碟式支撐架(5);其特征在于，還包括剛性轉臺(11)和與地面固定的圓形軌道(27)，所述剛性轉臺(11)通過多個支承輪(12)與所述圓形軌道(27)回轉連接，所述剛性轉臺(11)上設有至少一個支座和固定支腿(10)，所述支座的頂端設有調整碟式支撐架 (5)的高度角的驅動機構，所述驅動機構的頂端、所述固定支腿(10)的頂端與所述碟式支撐架(5)通過兩個平行的第一水平鉸接軸(8)鉸接。
2.根據權利要求I所述的碟式太陽能聚光器裝置，其特征在于，還包括太陽方位檢測部件(I)、風速檢測部件(2)、方位角檢測部件(13)和高度角檢測部件(9)，分別用于檢測太陽方位、當前風速、碟式支撐架(5)的方位角和高度角；控制器(21)，與所述太陽方位檢測部件(I)、風速檢測部件(2)、方位角檢測部件(13) 和高度角檢測部件(9)均連接，用于根據所述太陽方位和當前風速輸出控制信號，調節所述剛性轉臺(11)相對于所述圓形軌道(27)的方位角，并驅動所述驅動機構使其調整所述碟式支撐架(5)的高度角。
3.根據權利要求2所述的碟式太陽能聚光器裝置，其特征在于，所述圓形軌道(27)設有橫向的第一限位板(41)、設于所述第一限位板(41)下方的第一腹板(42)和設于所述第一腹板(42)底端的第一安裝板(43)；所述多個支承輪(12)中包括滾輪和至少一個動力輪,所述滾輪、所述動力輪均包括輪座(22)、第一承重輪(23)、第一限位輪(26)和至少一個側支板(25)，所述輪座(22)與所述剛性轉臺(11)底端連接，所述滾輪的第一承重輪(23)、動力輪的第一承重輪(23)分別通過輪軸(39)、傳動軸(24)安裝于輪座(22)上，且所述第一承重輪(23)與所述第一限位板 (41)滾動配合連接；所述側支板(25)固定于所述輪座(22)的外側，所述第一限位輪(26) 設于所述側支板(25)的底端內側，且所述第一限位輪(26)與所述第一限位板(41)的底壁滾動連接；所述動力輪還包括驅動所述剛性轉臺(11)相對于所述圓形軌道(27)轉動的方位角電機(29)和與所述方位角電機(29)的輸出軸連接的方位角減速機(30)。
4.根據權利要求3所述的碟式太陽能聚光器裝置，其特征在于，所述第一限位板(41) 的頂端設有第一凸起，所述第一承重輪(23)的外周設有與所述第一凸起配合的第一凹槽；或者所述第一限位板(41)的頂端設有面齒條(33)，所述第一承重輪(23)的外周設有與所述面齒條(33)嚙合的第一齒輪(34)。
5.根據權利要求4所述的碟式太陽能聚光裝置，其特征在于，所述第一凸起為與所述圓形軌道(27)為一體成型的導軌(40)，或者所述第一凸起為通過第一緊固件(44)與所述圓形軌道(27)連接的軌條(45)。
6.根據權利要求3所述的碟式太陽能聚光器裝置，其特征在于，所述方位角減速機 (30)的輸出軸與所述傳動軸(24)連接；或者當所述動力輪的側支板(25)的數目為一個時，所述第一腹板(42)內側設有齒圈 (35)，所述方位角減速機(30)的輸出軸外設有與所述齒圈(35)嚙合的圓柱齒輪(36)，且所述方位角減速機(30)與所述輪座(22)連接；或者當所述動力輪的側支板(25)的數目為一個時，所述剛性轉臺(11)的內側設有所述齒圈(35)，所述方位角減速機(30)的輸出軸外設有與所述齒圈(35)嚙合的圓柱齒輪(36)，且所述方位角減速機(30)與所述第一腹板(42)連接。
7.根據權利要求6所述的碟式太陽能聚光器裝置，其特征在于，當所述動力輪的側支板(25)的數目為I個、所述第一限位板(41)設于所述第一腹板(42)的一側時，所述圓形軌道還包括肋板(46)，所述肋板(46)的頂壁、側壁和底壁分別與所述第一限位板(41)、第一腹板(42)和第一安裝板(43)連接。
8.根據權利要求1-7任一項所述的碟式太陽能聚光裝置，其特征在于，所述支座為固定支座(18)，所述驅動機構包括高度角電機(15)、設于高度角電機(15)輸出端的高度角減速機(16)和螺桿(19)，所述螺桿(19)與所述固定支座(18)通過與第一水平鉸接軸(8)平行的第二鉸接軸鉸接，所述高度角減速機(16)為驅動所述螺桿(19)相對于所述高度角減速機(16)軸向伸縮運動的減速機。
9.根據權利要求1-7任一項所述的碟式太陽能聚光裝置，其特征在于，所述剛性轉臺 (11)內部設有“人”字型拉梁(50)和貫穿剛性轉臺(11)內、外部的挑梁(54)，所述挑梁 (54)的內端與所述拉梁(50)連接，所述挑梁(54)上設有滑軌(52)，所述滑軌(52)上設有直齒條(53)；所述支座具體為滑動座(55)，所述驅動機構包括設于所述滑動座(55)上的高度角電機(15)、高度角減速機(16)和活動支撐梁(51)，所述高度角減速機(16)設有與所述直齒條(53)嚙合的高度角齒輪(57)，所述活動支撐梁(51)頂端與碟式支撐架(5)連接。
10.根據權利要求9所述的碟式太陽能聚光裝置，其特征在于，所述滑軌(52)包括第二限位板、第二腹板和設于所述第二腹板底端的第二安裝板；所述第二限位板上設有導條(56)，所述滑動座(55)底部設有第二承重輪(58)和第二限位輪(59)，所述第二承重輪(58)的外周壁設有與所述導條(56)配合的第二凹槽，且所述第二限位輪(59)與所述第二限位板滾動連接；或者所述滑動座(55)內部的兩側設有滑塊(60)，所述滑塊￠0)上設有與所述第二限位板形狀配合的第三凹槽。
11.根據權利要求1-7任一項所述的碟式太陽能聚光裝置，其特征在于，所述剛性轉臺(11)內部設有“人”字型拉梁(50)和貫穿剛性轉臺(11)內、外部的挑梁(54)，所述挑梁 (54)的內端與所述拉梁(50)連接，所述挑梁(54)上設有所述滑軌(52)；所述支座具體為與所述滑軌(52)滑動連接的活動支座(62)，所述驅動機構包括頂端、 底端分別與碟式支撐架(5)、活動支座￠2)連接的活動支撐架，還包括與所述滑軌(52)固定連接的所述高度角電機(15)和高度角減速機(16)，所述活動支座￠2)內設有螺紋，所述高度角減速機(16)通過與所述螺紋配合連接的絲杠￠1)與所述活動支座￠2)連接。
12.根據權利要求1-7任一項所述的碟式太陽能聚光裝置，其特征在于，所述固定支腿 (10)、所述支座的數目分別為2個、I個，兩個所述固定支腿(10)對稱設于所述支座的兩側。
13.根據權利要求12所述的碟式太陽能聚光裝置，其特征在于，所述碟式支撐架(5)的底端在所述固定支腿(10)的外側設有配重塊￠)，所述配重塊(6)設于兩個所述固定支腿(10)的對稱面上。
14.根據權利要求1-7任一項所述的碟式太陽能聚光裝置，其特征在于，所述剛性轉臺(11)的外側對稱連接有橫挑梁(49)，所述固定支腿(10)設于所述橫挑梁(49)上。
15.根據權利要求14所述的碟式太陽能聚光裝置，其特征在于，兩個所述橫挑梁(49)之間連接有“一”字拉梁(50);或者兩個所述橫挑梁(49)之間連接有“T”字型拉梁(50)， 所述“T”字型拉梁(50)的橫向兩端分別與兩個所述橫挑梁(49)連接。
全文摘要
本發明公開一種碟式太陽能聚光器裝置，包括反射面(3)、所述反射面(3)的上方、下方分別設有吸熱器(4)、碟式支撐架(5)；還包括剛性轉臺(11)和與地面固定的圓形軌道(27)，所述剛性轉臺(11)通過多個支承輪(12)與所述圓形軌道(27)回轉連接，所述剛性轉臺(11)上設有至少一個支座和固定支腿(10)，所述支座的頂端設有調整碟式支撐架(5)的高度角的驅動機構，所述驅動機構的頂端、所述固定支腿(10)的頂端與所述碟式支撐架(5)通過兩個平行的第一水平鉸接軸(8)鉸接。采用這種結構，能增強碟式太陽能聚光器裝置的穩定性和強度。
文檔編號F24J2/54GK102589157SQ201210041000
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月22日 優先權日2012年2月22日
發明者李月英, 牟密, 王旻暉, 王曙輝, 王步根, 黃敏 申請人:湘潭牽引電氣設備研究所有限公司, 湘潭電機股份有限公司