專利名稱：大功率光熱發電跟蹤專用蝸輪減速機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種大功率光熱發電跟蹤專用蝸輪減速機。
背景技術：
蝸輪減速機是一種常用的機械減速機構，它有減速比大、運行平穩、可以自鎖、輸出力矩大的特點，被廣泛的使用在各種機械設備之中，取得了良好的效果。但是由于光熱發電的特殊性，對跟蹤系統的精度要求很高，需要更大的傳動比和力矩的輸出，以及復雜精確的控制系統的使用及安裝，市場上普通的減速器已經不能滿足這些使用要求了。因此目前光熱發電跟蹤基本上都采用液壓傳動方式，結構復雜，體積龐大，附屬設備較多，由于工作在高壓狀態，對管路的材料和連接方式要求很高，跑冒滴漏現象時有發生，安全防火壓力很大，高壓油泵需要定期保養并且故障率較高，維護困難，維修工作量大，為了克服液壓傳動的這些缺點，迫切需要開發一種專門針對光熱發電跟蹤傳動使用的集成化、大功率、大減速比、大力矩輸出、高精度、雙電機雙蝸桿驅動及雙軸輸出的蝸輪減速器，來滿足未來光熱發電市場對蝸輪減速機的需求。
發明內容為解決上述問題，本實用新型的目的在于提供一種專門針對光熱發電專用的大功率、高精度的光熱發電跟蹤專用蝸輪減速機。為實現上述目的，本實用新型大功率光熱發電跟蹤專用蝸輪減速機，包括大齒輪箱、大蝸輪、對稱設置在大蝸輪左右兩側的兩個大蝸桿，每一個大蝸桿上均配合設置有小蝸輪，小蝸輪上均配合設置有小蝸桿，小蝸桿的端部均連接有步進電機，步進電機旋轉后依次經由小蝸桿、小蝸輪、大蝸桿、大蝸輪用來向外輸出功率及力矩，大蝸輪通過軸承安裝定位在大齒輪箱內，大蝸輪的兩個端面上均設置有法蘭輸出盤，該法蘭輸出盤直接用于連接負載。進一步，所述大齒輪箱的左右兩側分別設置有左小蝸輪箱、右小蝸輪箱，兩個小蝸輪箱均用于安裝所述小蝸輪。進一步，所述左小蝸輪箱、右小蝸輪箱上均設置有小蝸輪防塵蓋，該小蝸輪防塵蓋作為散熱器翅片。進一步，兩個所述小蝸桿分別由各自連接的所述步進電機帶動以相對反向旋轉， 兩個所述小蝸桿分別帶動兩個所述小蝸輪以相對反向旋轉，兩個所述小蝸輪分別帶動兩個所述大蝸桿以相對反向旋轉，兩個所述大蝸桿帶動所述大蝸輪向同一個方向旋轉，從而完成功率及力矩的輸出。進一步，所述軸承為斜面滾柱軸承。進一步，所述減速機采用油脂潤滑或油劑潤滑進一步，所述步進電機上設置有控制單元，該控制單元內設置有控制電路，該控制電路接收由光電傳感器接受光線的照射、并感應光線經緯度的照射角度所生成的感應信號，控制電路接受感應信號并加以處理后，分兩路輸出到兩臺步進電機上，驅動步進電機旋轉。進一步，所述減速機為立式減速機。本實用新型采用無軸式輸出的減速機，蝸輪本身既是傳動部件，同時又是輸出部件，兩種功能同時兼備。由于齒輪采用中空設計，法蘭式輸出方式，極大地減輕了結構的重量和部件的數量，簡化了設計，提高了工作的精度與可靠性以及效率。
圖1為本實用新型主視圖；圖2為本實用新型俯視圖；圖3為本實用新型左視圖；圖4為圖1中A — A向剖視圖；圖5為圖1中B— B向剖視圖；圖6為圖1中C — C向剖視圖。
具體實施方式
如圖1至圖6所示，本實用新型大功率光熱發電跟蹤專用蝸輪減速機，包括以下零部件1、 大齒輪箱1 減速機的主受力部件，同時作為所有一二級蝸輪傳動部件的固定機架。2、 右小蝸輪箱2:減速機右側第一級傳動的固定箱體。其上安裝有小蝸輪與小蝸桿機構，小蝸輪防塵蓋，小蝸輪防塵蓋密封墊。3、 左小蝸輪箱3 功能同右小蝸輪箱2。4、 大蝸輪111 減速機的主傳動部件及力矩輸出部件，是減速機最重要的部件之一。它與大蝸桿112配合實現旋轉與力矩輸出，并與大蝸輪軸承端蓋113及軸承配合實現軸向和徑向的定位。5、 大蝸桿112 減速機的主傳動部件，帶動大蝸輪111旋轉實現力矩的輸出與傳遞。其上端軸頭安裝小蝸輪及軸承，下端安裝有大蝸桿下端蓋和大蝸桿下固定端蓋和密封墊。6、 大蝸輪軸承端蓋113 減速機的主受力部件，并與大蝸輪111及軸承配合實現大蝸輪的軸向和徑向的定位。同時作為大蝸輪密封圈116，大蝸輪密封墊的安裝支架。7、 大蝸輪軸承114 用來在大蝸輪軸承端蓋113與大蝸輪111之間做滾動軸承用，承受大蝸輪111產生的軸向及徑向力并對大蝸輪111起定位的作用。8、 大蝸輪軸承支架115 用來支撐滾子和間隔滾子的距離。9、 大蝸輪密封圈116 用來固定安裝保護大蝸輪密封墊117，安裝固定在大齒輪箱1上。10、大蝸輪密封墊117 起密封的作用，防止灰塵進入減速器箱體內部，使潤滑油脂不被灰塵侵蝕。安裝在大齒輪箱1上和大蝸輪111的輸出法蘭上，并被大蝸輪密封圈116 固定。
4[0030]11、大蝸輪軸承端蓋密封墊118 起密封的作用，防止灰塵進入減速器箱體內部， 使潤滑油脂不被灰塵侵蝕。安裝在大齒輪箱1上并被大蝸輪軸承端蓋113固定。12、大蝸桿下端蓋119 為大蝸桿112提供的下固定支點。其上安裝有大蝸桿軸承 121及大蝸桿下端蓋和密封墊120。13、大蝸桿下端蓋密封墊120 起密封的作用，防止灰塵進入減速器箱體內部，使潤滑油脂不被灰塵侵蝕。安裝在大齒輪箱1上并被大蝸桿下端蓋119固定。14、大蝸桿軸承121 承受大蝸桿112的軸向分力并旋轉。安裝在大蝸桿112的軸頭上被并大蝸桿下端蓋119固定。15、大蝸桿連接鍵122 起到大蝸桿112與小蝸輪210之間的連接作用。16、換油脂蓋123 起到更換潤滑油脂的作用。安裝在大齒輪箱1上。17、油脂蓋密封墊124:起密封的作用，防止灰塵進入減速器箱體內部，使潤滑油脂不被灰塵侵蝕。安裝在箱體上并被油脂蓋固定。18、小蝸輪210 變速器的一級傳動蝸輪，與大蝸桿112連接旋轉帶動大蝸輪111 旋轉。安裝在大蝸桿上。19、小蝸桿211 變速器的一級傳動蝸桿，帶動小蝸輪210轉動，安裝在左右小蝸輪箱體內，另一端與步進電機的輸出軸連接。20、小蝸桿大端蓋212:為小蝸桿一端的固定點，承受小蝸桿的軸向分力，并為步
進電機提供安裝平面。固定在左右小蝸輪箱體上。21、小蝸桿小端蓋213:為小蝸桿一端的固定點，承受小蝸桿的軸向分力，固定在左右小蝸輪箱體上。22、小蝸桿大端蓋密封墊214 起密封的作用，防止灰塵進入減速器箱體內部，使潤滑油脂不被灰塵侵蝕。安裝在左右小蝸輪箱體上并被小蝸桿大端蓋212固定。23、小蝸桿小端蓋密封墊215 起密封的作用，防止灰塵進入減速器箱體內部，使潤滑油脂不被灰塵侵蝕。安裝在左右小蝸輪箱體上并被小蝸桿小端蓋213固定。24、小蝸桿軸承216 承受小蝸桿的軸向分力并旋轉。安裝在小蝸桿211的軸頭上并被大小蝸桿端蓋固定。25、小蝸輪固定墊片217 將小蝸輪壓緊在大蝸桿的軸頭上并固定。26、小蝸輪防塵蓋218:起防塵密封的作用，上有加強筋起提高強度的作用，同時兼做散熱器翅片使用，安裝在左右小蝸輪箱體上。27、小蝸輪防塵蓋密封墊219 起密封的作用，防止灰塵進入減速器箱體內部，使潤滑油脂不被灰塵侵蝕。安裝在左右小蝸輪箱體上并被小蝸輪防塵蓋固定。28、A型圓形油標310 當箱體內填充液態潤滑油時，起液面高度的顯示作用。29、內六角螺塞(注油孔用)311 起到液態潤滑油添加口的密封作用，安裝在箱體上。安裝在箱體最下端的螺塞起到排除油污的作用。30、大蝸輪軸承端蓋固定螺絲1100 起固定作用。31、大蝸輪密封圈固定螺絲1200 起固定作用。32、大蝸桿下端蓋固定螺絲1300 起固定作用。33、油脂蓋固定螺絲1400 起固定作用。34、小蝸輪固定墊片螺絲2100 起固定作用。[0054]35、左右小齒輪箱固定螺絲2200 起固定作用。36、大小蝸桿端蓋固定螺絲2300 起固定作用。37、左右小蝸輪箱防塵蓋螺絲MOO起固定作用。具體工作原理當太陽光照射到光電傳感器上時，光電傳感器接受光線的照射，感應光線經緯度的照射角度，并向控制電路輸出感應信號。控制電路接受感應信號并加以處理后，分兩路輸出到兩臺步進電機上，驅動步進電機旋轉。兩臺步進電機一臺向左轉，一臺向右轉，從而帶動兩個小蝸桿211相對反向旋轉。兩個小蝸桿211分別帶動兩個小蝸輪210相對反向旋轉，兩個小蝸輪分別帶動兩個大蝸桿112相對反向旋轉。兩個大蝸桿112分別相對反向旋轉帶動一個大蝸輪111向同一個方向旋轉，從而完成功率及力矩的輸出。當大蝸輪111左右旋轉時，會同時產生軸向力與徑向力，安裝在主傳動蝸輪111與蝸輪軸承端蓋113之間的一對斜面滾子軸承，將力分解，并傳遞到機架上，保證減速機在正常高精度的狀況下工作運行。可根據具體使用的地理位置確定潤滑方式，既可以是油脂潤滑，也可以是油劑潤滑。本減速器結構設計同時按兩種潤滑方式考慮。本實用新型大功率光熱發電跟蹤專用蝸輪減速機的優點如下1. 集成度較高所有零件均按結構要求設計，在結構上一個零件起到多種功能的作用，減少了零件的數量，減輕了結構的重量，體積相對較小。2. 雙蝸桿減速機構采用集成式雙蝸桿減速機構設計，減速比大，可獲得3000倍以上的傳動比。由于采用雙蝸桿設計，在傳動的過程當中，齒輪嚙合間隙很小，可以保證0. 1度跟蹤精度。3. 大功率大扭矩輸出蝸桿采用圓弧面結構設計，比普通蝸桿的強度提供一倍以上，由于采用雙蝸桿傳動，其整體強度比普通單蝸桿傳動提高了四倍，實現大功率大扭矩輸出。4. 無軸式輸出本實用新型蝸輪減速機是一種采用無軸式輸出的減速機，蝸輪本身既是傳動部件，同時又是輸出部件，兩種功能同時兼備。大蝸輪111的兩個端面上均設置有法蘭輸出盤 125，法蘭輸出盤125直接用于連接負載。由于齒輪采用中空設計，法蘭式輸出方式，極大地減輕了結構的重量和部件的數量，簡化了設計，提高了工作的精度與效率。5. 承受雙向受力由于采用無軸式設計的方式，故沒有輸出軸支撐軸承的存在，本機構采用改變軸承支撐點的方式加以解決，在主傳動蝸輪與蝸輪軸承端蓋之間安裝了一對斜面滾子軸承， 巧妙地解決了蝸輪旋轉的支撐點問題，使蝸輪同時既可以承受軸向受力也可以承受徑向受力，極大地減輕了結構的重量和部件的數量，簡化了設計，提高了工作的精度與效率。目前市場上已有的光伏發電用蝸輪減速機都是臥式結構設計，適用于立軸旋轉跟蹤，且為單面輸出，受力在齒輪的一側。本實用新型蝸輪減速機為立式減速機，與現有設計的結構形式有所不同，蝸輪減速機更適用于光熱發電的集熱鏡場系統的跟蹤，其規模及強度要求遠非光伏跟蹤所能比擬。且為雙面輸出，受力更加合理。更符合光熱發電的使用要求。
權利要求1.大功率光熱發電跟蹤專用蝸輪減速機，其特征在于，該蝸輪減速機包括大齒輪箱、大蝸輪、對稱設置在大蝸輪左右兩側的兩個大蝸桿，每一個大蝸桿上均配合設置有小蝸輪，小蝸輪上均配合設置有小蝸桿，小蝸桿的端部均連接有步進電機，步進電機旋轉后依次經由小蝸桿、小蝸輪、大蝸桿、大蝸輪用來向外輸出功率及力矩，大蝸輪通過軸承安裝定位在大齒輪箱內，大蝸輪的兩個端面上均設置有法蘭輸出盤，該法蘭輸出盤直接用于連接負載。
2.如權利要求1所述的大功率光熱發電跟蹤專用蝸輪減速機，其特征在于，所述大齒輪箱的左右兩側分別設置有左小蝸輪箱、右小蝸輪箱，兩個小蝸輪箱均用于安裝所述小蝸輪。
3.如權利要求2所述的大功率光熱發電跟蹤專用蝸輪減速機，其特征在于，所述左小蝸輪箱、右小蝸輪箱上均設置有小蝸輪防塵蓋，該小蝸輪防塵蓋作為散熱器翅片。
4.如權利要求1所述的大功率光熱發電跟蹤專用蝸輪減速機，其特征在于，兩個所述小蝸桿分別由各自連接的所述步進電機帶動以相對反向旋轉，兩個所述小蝸桿分別帶動兩個所述小蝸輪以相對反向旋轉，兩個所述小蝸輪分別帶動兩個所述大蝸桿以相對反向旋轉，兩個所述大蝸桿帶動所述大蝸輪向同一個方向旋轉，從而完成功率及力矩的輸出。
5.如權利要求1所述的大功率光熱發電跟蹤專用蝸輪減速機，其特征在于，所述軸承為斜面滾柱軸承。
6.如權利要求1所述的大功率光熱發電跟蹤專用蝸輪減速機，其特征在于，所述減速機采用油脂潤滑或油劑潤滑。
7.如權利要求1所述的大功率光熱發電跟蹤專用蝸輪減速機，其特征在于，所述步進電機上設置有控制單元，該控制單元內設置有控制電路，該控制電路接收由光電傳感器接受光線的照射、并感應光線經緯度的照射角度所生成的感應信號，控制電路接受感應信號并加以處理后，分兩路輸出到兩臺步進電機上，驅動步進電機旋轉。
8.如權利要求7所述的大功率光熱發電跟蹤專用蝸輪減速機，其特征在于，所述減速機為立式減速機。
專利摘要本實用新型公開了一種大功率光熱發電跟蹤專用蝸輪減速機，包括大齒輪箱、大蝸輪、對稱設置在大蝸輪左右兩側的兩個大蝸桿，每一個大蝸桿上均配合設置有小蝸輪，小蝸輪上均配合設置有小蝸桿，小蝸桿的端部均連接有步進電機，步進電機旋轉后依次經由小蝸桿、小蝸輪、大蝸桿、大蝸輪來向外輸出功率及力矩，大蝸輪通過軸承安裝定位在大齒輪箱內，大蝸輪的兩個端面上均設置有法蘭輸出盤，該法蘭輸出盤直接用于連接負載。本實用新型采用無軸式輸出的減速機，蝸輪本身既是傳動部件，同時又是輸出部件，兩種功能同時兼備。由于齒輪采用中空設計，法蘭式輸出方式，極大地減輕了結構的重量和部件的數量，簡化了設計，提高了工作的精度與效率。
文檔編號H02K37/24GK202009323SQ201120074888
公開日2011年10月12日 申請日期2011年3月21日 優先權日2011年3月21日
發明者國曉軍, 薛黎明 申請人:中海陽新能源電力股份有限公司