本實用新型屬于太陽能光熱發(fā)電領(lǐng)域，涉及一種框體式線性菲涅爾太陽能反射鏡框架。

背景技術(shù)：

太陽能熱發(fā)電技術(shù)是通過聚光器將太陽能聚集起來轉(zhuǎn)化為熱能，然后產(chǎn)生高溫高壓蒸汽驅(qū)動汽輪機(jī)發(fā)電。線性菲涅爾太陽能聚光熱發(fā)電技術(shù)是目前太陽能熱發(fā)電的一種常見的形式，通過多面線性反射鏡構(gòu)成的鏡場將太陽能會聚成線狀光斑，然后利用接收器將光能轉(zhuǎn)化為熱能，通過導(dǎo)熱流體將熱能吸收并傳遞到換熱器。在換熱器中導(dǎo)熱流體的熱量被用于加熱水生成水蒸氣，進(jìn)而利用水蒸氣驅(qū)動汽輪機(jī)做功發(fā)電。

在整個菲涅爾式太陽能熱發(fā)電裝置中，聚光鏡場是最為關(guān)鍵的組件。鏡場聚光效率直接關(guān)系到最終光能到電能的轉(zhuǎn)化效率。典型的菲涅爾反射鏡由多組平面鏡構(gòu)成，每組鏡面獨(dú)立跟蹤太陽并將入射光反射到接收器。由于太陽能熱發(fā)電技術(shù)中對于聚光比的要求以及接收器寬度有限，因此對線狀光斑的寬度提出了一定的要求。

為了得到寬度較窄的聚焦光斑，一種解決方法就是減小單列反射鏡的鏡面寬度，然而為了得到較高的聚光比就需要增加反射鏡列數(shù)，這會大幅度增加追蹤裝置成本。另外一種解決方法是使用帶有微小弧度的反射鏡來代替平面鏡，但是由于微弧反射鏡的加工精度難以保證，而且由于每列反射鏡的焦距不同需要不同的弧度來聚焦太陽能，因而造成加工成本的上升。

由于反射鏡面積巨大，反射鏡框架結(jié)構(gòu)的用量也很大，采用輕型的反射鏡框架結(jié)構(gòu)對降低系統(tǒng)成本尤其重要。反射鏡框架的制造及使用地點(diǎn)距離較遠(yuǎn)，復(fù)雜的結(jié)構(gòu)需要更多的運(yùn)輸成本，有必要簡化結(jié)構(gòu)降低運(yùn)輸成本。此外，由于反射鏡和支架的重量較大，如果裝置偏心嚴(yán)重會導(dǎo)致扭矩增大，從而增 加驅(qū)動電機(jī)的工作負(fù)荷，增加太陽能聚光裝置的運(yùn)行成本。因此，支架的設(shè)計還要考慮到整體結(jié)構(gòu)的重量分布問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于解決反射鏡框架重量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜以及旋轉(zhuǎn)偏心的問題，提供一種線性菲涅爾太陽能反射鏡框架結(jié)構(gòu)，降低線性菲涅爾式反射鏡場的制造成本以及運(yùn)行中的能耗。

本實用新型是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種框體式菲涅爾太陽能反射鏡框架，包括由多個支撐板和縱梁構(gòu)成的框架，支撐板的上端面與縱梁相連接，相鄰支撐板之間還設(shè)有縱向加強(qiáng)結(jié)構(gòu)件；縱梁用于承載反射鏡，框架中的縱梁與所在位置反射鏡的粘貼面平行或相切；框架兩端的支撐板的外側(cè)安裝有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸支撐框架并實現(xiàn)其旋轉(zhuǎn)；

所述的支撐板平行分布，其上端面上開設(shè)有用于安裝縱梁的槽，調(diào)整槽或縱梁的插入邊與豎直方向的偏轉(zhuǎn)角度，偏轉(zhuǎn)角度根據(jù)反射鏡安裝面貼合反射鏡的角度確定，使得縱梁插入槽后形成的安裝面與所在位置反射鏡的粘貼面平行或相切。

所述的支撐板為上端面較長的倒梯形或三角形；支撐板采用單片薄片形式、單片厚片形式、中間固定連接的雙片薄片形式或雙片薄片中一片折彎、外邊緣增加折邊的形式；

所述的縱梁為管、角鋼或折彎板材的結(jié)構(gòu)，長度與反射鏡框架等長，數(shù)量根據(jù)反射鏡的成形要求確定；縱梁沿寬度方向的橫截面上，有1～2個插入邊。

所述的支撐板上開設(shè)的槽包括第一安裝槽、第二安裝槽及第三安裝槽，分別安裝第一縱梁、第二縱梁及第三縱梁；其中第一安裝槽與豎直方向具有0～8°的偏移，第一縱梁為角鋼形式，其插入邊與安裝面的夾角為90°；第二安裝槽與豎直方向相平行，第二縱梁為C型鋼形式；第三安裝槽與豎直方 向相平行，第三縱梁為具有角度偏轉(zhuǎn)的近似角鋼的形式，其插入邊與安裝面夾角為82～90°。

所述支撐板的上端面邊緣按照反射鏡安裝后的設(shè)計面形進(jìn)行切割，縱梁插入支撐板的槽后形成的安裝面與支撐板的上邊緣有一定距離；粘接反射鏡時，在形成安裝面的縱梁上注入粘接劑，保證粘接劑與縱梁及反射鏡的接觸，同時反射鏡其它部位與支撐板的上邊緣貼合。

在形成安裝面的縱梁上兩側(cè)邊緣粘貼厚度一致的墊條，在墊條之間的槽中均勻注入粘接劑；反射鏡通過粘膠的方式固定到縱梁的反射鏡安裝面上，在保證粘接強(qiáng)度基礎(chǔ)上，粘接劑連續(xù)或非連續(xù)注入。

所述的支撐板上的槽開設(shè)時，反射鏡框架固定放置，切槽刀具安裝在沿框架縱向移動的導(dǎo)軌上，切槽刀具依次經(jīng)過支撐板進(jìn)行切槽，保證支撐板上的槽與轉(zhuǎn)軸的同軸度；轉(zhuǎn)軸由位于反射鏡框架兩側(cè)對稱布置、機(jī)密定位的轉(zhuǎn)軸加工車床加工，使得轉(zhuǎn)軸同軸度。

所述的支撐板由支撐板上半部分與支撐板下半部分連接構(gòu)成，支撐板上半部分為板材，其上邊緣經(jīng)切割形成反射鏡安裝設(shè)計面形，在上邊緣開設(shè)用于安裝縱梁的槽，再折彎形成；支撐板下半部分采用雙側(cè)板折彎的結(jié)構(gòu)，支撐板下半部分的最長邊是支撐板上半部分長度的50～70％，整體呈梯形形狀。

所述的縱向加強(qiáng)結(jié)構(gòu)件為圓管或方管，與支撐板通過焊接、脹接或借助連接件連接；

或者，所述的縱向加強(qiáng)結(jié)構(gòu)件為預(yù)先組裝的平面桁架，與支撐板通過螺栓、鉚接或焊接連接；

或者，所述的縱向加強(qiáng)結(jié)構(gòu)件為折彎的薄板，其截面為梯形或三角形。

所述的縱向加強(qiáng)結(jié)構(gòu)件之間還連接有加強(qiáng)連桿；支撐板中間區(qū)域鏤空或不鏤空；

所述的轉(zhuǎn)軸包括預(yù)安裝于底板上的軸管，底板與支撐板固定連接；軸管 的軸心與安裝反射鏡的整體框架的重心同軸。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益的技術(shù)效果：

本實用新型提供的框體式菲涅爾太陽能反射鏡框架，其采用由多個支撐板、縱向加強(qiáng)結(jié)構(gòu)件以及縱梁構(gòu)成的框體結(jié)構(gòu)，支撐板上面較長并開槽用于安裝縱梁，在支撐板的側(cè)面及底面安裝縱向加強(qiáng)結(jié)構(gòu)件，在支撐板上切槽及豁口，縱梁插入切槽安裝，角度和高度受切槽及豁口的限制，使反射鏡的安裝面與所在位置反射鏡的粘貼面平行或相切，在降低反射鏡框架的整體重量的同時提高反射鏡面形與設(shè)計面形的吻合程度?？蚣軆?nèi)支撐板與縱向加強(qiáng)結(jié)構(gòu)件之間采用螺栓或鉚接形式連接，可以以組件形式運(yùn)到現(xiàn)場進(jìn)行快速組裝，便于降低運(yùn)輸成本。兩端的支撐板的外側(cè)安裝同軸度的轉(zhuǎn)軸，用于支撐支架并實現(xiàn)支架的旋轉(zhuǎn)；轉(zhuǎn)軸軸心的位置與鏡框整體的重心位置重疊，可以實現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)相對主軸的零偏心，顯著減小了系統(tǒng)對于驅(qū)動電機(jī)以及減速機(jī)的要求?？朔司€性菲涅爾反射鏡框架結(jié)構(gòu)重、框架相對旋轉(zhuǎn)軸偏心嚴(yán)重，需要額外添加配重裝置以及增加電動機(jī)負(fù)荷，框架采用焊接而成結(jié)構(gòu)不便于運(yùn)輸?shù)娜毕?。本實用新型大幅降低線性菲涅爾式反射鏡場的制造成本以及運(yùn)行中的能耗，對于降低太陽能熱發(fā)電成本有著重要的意義。

附圖說明

圖1為線性菲涅爾太陽能反射鏡框架整體示意圖。

圖2為一種中間鏤空的支撐板的示意圖。

圖3為支撐板開槽及縱梁安裝的示意圖。

圖4為反射鏡在縱梁上安裝的示意圖。

圖5為上下兩部分的支撐板的示意圖。

圖6、圖7分別為采用不同縱向加強(qiáng)結(jié)構(gòu)件的示意圖。

圖8為轉(zhuǎn)軸安裝示意圖。

圖9為鏡框整體加工方案示意圖。

其中，1.框架，2.支撐板，3.縱向加強(qiáng)結(jié)構(gòu)件，4.縱梁，5.反射鏡，6.轉(zhuǎn)軸，7.墊條，8.粘接劑，21.中間鏤空的支撐板，22.整體式支撐板，221.第一安裝槽，222.第二安裝槽，223.第三安裝槽，41.第一縱梁，42.第二縱梁，43.第三縱梁，231.支撐板上半部分，232.支撐板下部部分，31圓管縱向加強(qiáng)結(jié)構(gòu)件，32.平面桁架，33.方管縱向加強(qiáng)結(jié)構(gòu)件，35.加強(qiáng)連桿，61.軸管，62.轉(zhuǎn)軸底板，11.未裝縱梁的反射鏡框架，91.切槽刀具，92.轉(zhuǎn)軸加工車床。

具體實施方式

下面結(jié)合具體的實施例對本實用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，所述是對本實用新型的解釋而不是限定。

參見圖1，一種框體式菲涅爾太陽能反射鏡框架，包括由多個支撐板2和縱梁4構(gòu)成的框架1，支撐板2的上端面與縱梁4相連接，相鄰支撐板2之間還設(shè)有縱向加強(qiáng)結(jié)構(gòu)件；縱梁4用于承載反射鏡，框架1中的縱梁4與所在位置反射鏡的粘貼面平行或相切；框架1兩端的支撐板2的外側(cè)分別安裝有轉(zhuǎn)軸6，轉(zhuǎn)軸6支撐框架并實現(xiàn)其旋轉(zhuǎn)。

具體的，所述的支撐板2為上端面較長的倒梯形或三角形；支撐板2采用單片薄片形式、單片厚片形式、中間固定連接的雙片薄片形式或雙片薄片中一片折彎、外邊緣增加折邊的形式，外邊緣增加折邊用于固定及增加強(qiáng)度；

所述的縱梁4為管、角鋼或折彎板材的結(jié)構(gòu)，長度與反射鏡框架等長，保證反射鏡在鏡框長度方向的一致性；數(shù)量根據(jù)反射鏡的成形要求確定，圖1、圖3和圖4分別給出了縱梁數(shù)量為4和3的實施例；如反射鏡不需要借助縱梁進(jìn)一步成形，最少只需要1-2條縱梁，可增加縱梁數(shù)量保證反射鏡的強(qiáng)度，如反射鏡需要借助縱梁進(jìn)一步成形，至少需要3條縱梁，可增加縱梁數(shù)量保證反射鏡的強(qiáng)度同時提高反射鏡的成形精度；縱梁沿寬度方向的橫截面上，有1～2個插入邊，可以沿支撐板上的槽插入到支撐板上。

所述的支撐板2平行分布，其上端面上開設(shè)有用于安裝縱梁的槽，調(diào)整槽或縱梁4的插入邊與豎直方向的偏轉(zhuǎn)角度，偏轉(zhuǎn)角度根據(jù)反射鏡安裝面貼合反射鏡的角度確定，使得縱梁插入槽后形成的安裝面與所在位置反射鏡的粘貼面平行或相切。

具體的：支撐板上的槽可沿豎直方向，縱梁橫截面上的插入邊沿豎直方向安裝，反射鏡安裝面與插入邊的夾角根據(jù)反射鏡安裝面的貼合反射鏡的角度確定；支撐板上的槽可以與豎直方向有特定偏移，在縱梁橫截面的插入邊與反射鏡安裝面相垂直的情況下，使縱梁插入支撐板后，反射鏡的安裝面與所在位置反射鏡的粘貼面平行或相切。

參見圖3，所述的支撐板2上開設(shè)的槽包括第一安裝槽221、第二安裝槽222及第三安裝槽223，分別安裝第一縱梁41、第二縱梁42及第三縱梁43；其中第一安裝槽221與豎直方向具有0～8°的偏移，第一縱梁41為角鋼形式，其插入邊與安裝面的夾角為90°；第二安裝槽222與豎直方向相平行，第二縱梁42為C型鋼形式；第三安裝槽223與豎直方向相平行，第三縱梁43為具有角度偏轉(zhuǎn)的近似角鋼的形式，其插入邊與安裝面夾角為82～90°。

具體的，其中縱向梁41為角鋼形式，縱向梁42為C型鋼形式，縱向梁43為近似角鋼的形式，但插入邊與安裝面的角度不是直角。槽221與豎直方向有特定偏移，縱向梁41為標(biāo)準(zhǔn)的角鋼，即插入邊與安裝面的夾角為90度無需改變，能使得縱梁41插入槽221后，安裝面與所在位置反射鏡的粘貼面平行或相切。槽223為豎直方向，此時縱梁43安裝面與插入邊夾角略小于90度，使得縱梁43插入槽223后，安裝面與所在位置反射鏡的粘貼面平行或相切。

所述支撐板2的上端面邊緣按照反射鏡安裝后的設(shè)計面形進(jìn)行切割，縱梁4插入支撐板2的槽定位后形成的安裝面與支撐板2的上邊緣有一定距離；粘接反射鏡5時，在形成安裝面的縱梁上注入粘接劑8，保證粘接劑8與縱 梁及反射鏡5的接觸，同時反射鏡5其它部位與支撐板的上邊緣貼合，借助支撐板22上邊緣提高反射鏡5的成形精度。

參見圖4，反射鏡5通過粘膠的方式固定到縱梁的反射鏡安裝面上，在形成安裝面的縱梁4上兩側(cè)邊緣粘貼厚度一致的墊條7，在墊條7之間的槽中均勻注入粘接劑8；反射鏡5通過粘膠的方式固定到縱梁4形成的反射鏡安裝面上，在保證粘接強(qiáng)度基礎(chǔ)上，粘接劑8連續(xù)或非連續(xù)注入，可選擇連續(xù)或非連續(xù)注入減少粘接劑的用量。

參見圖5，所述的支撐板2由支撐板上半部分231與支撐板下半部分232連接構(gòu)成，支撐板上半部分231為板材，其上邊緣經(jīng)切割形成反射鏡安裝設(shè)計面形，在上邊緣開設(shè)用于安裝縱梁的槽，再折彎形成；支撐板下半部分232采用雙側(cè)板折彎的結(jié)構(gòu)，支撐板下半部分232的最長邊是支撐板上半部分231長度的50～70％，減少了材料使用；支撐板上半部分231通過螺栓、鉚接或焊接與支撐板下半部分232連接，整體呈梯形形狀。對于寬度較大的反射鏡，可以減少倒梯形或者倒三角形部分的材料用量。

參見圖6、圖7給出的采用不同縱向加強(qiáng)結(jié)構(gòu)件的實施例，所述的縱向加強(qiáng)結(jié)構(gòu)件為圓管或方管，與支撐板通過焊接、脹接或借助連接件連接；也可在支撐板中間開孔，縱向加強(qiáng)結(jié)構(gòu)件與中間開孔相連接；連接方式包括螺栓連接、鉚接以及焊接等形式，在保證強(qiáng)度基礎(chǔ)上優(yōu)先選用變形小的連接方式；

或者，所述的縱向加強(qiáng)結(jié)構(gòu)件為預(yù)先組裝的平面桁架，與支撐板通過螺栓、鉚接或焊接連接；平面桁架可以在生產(chǎn)廠房預(yù)先組裝，減少現(xiàn)場安裝工作量并提高精度。

或者，所述的縱向加強(qiáng)結(jié)構(gòu)件為折彎的薄板，其截面為梯形或三角形。具體可以為折彎的薄鐵板。

參見圖7，所述的縱向加強(qiáng)結(jié)構(gòu)件3之間還連接有加強(qiáng)連桿35，主要用 于提高框架整體結(jié)構(gòu)的抗扭性能；支撐板2中間區(qū)域鏤空或不鏤空，圖2為本實用新型所述一種中間鏤空的支撐板的實施例，支撐板21中間鏤空，節(jié)省材料并降低重量。

參見圖8，所述的轉(zhuǎn)軸6包括預(yù)安裝于底板62上的軸管61，底板62與支撐板2固定連接；軸管61的軸心與安裝反射鏡的整體框架的重心同軸。軸管61的軸心與鏡框含反射鏡整體的重心同軸，保證框架整體繞軸管61旋轉(zhuǎn)時的偏心扭矩接近于零。

參見圖9所示的鏡框提高精度的整體加工方案示意圖，所述的支撐板2上的槽開設(shè)時，框架1固定放置，切槽刀具91安裝在沿框架縱向移動的導(dǎo)軌上，切槽刀具91依次經(jīng)過支撐板2進(jìn)行切槽，保證支撐板2上的槽與轉(zhuǎn)軸的同軸度，提高縱梁安裝后的成形精度；轉(zhuǎn)軸6由位于反射鏡框架兩側(cè)對稱布置、機(jī)密定位的轉(zhuǎn)軸加工車床加工，保證加工出的轉(zhuǎn)軸同軸度，確保轉(zhuǎn)軸6同軸度。

具體的，為提高縱梁安裝精度，所有支撐板與縱向加強(qiáng)結(jié)構(gòu)件連接固定好后，在支撐板上切槽，切槽時，支撐板與縱向加強(qiáng)結(jié)構(gòu)件在車床上整體固定，由同一切槽刀具在車床上沿著鏡框的縱向以此切開支撐板上的縱梁安裝槽；

為提高轉(zhuǎn)軸的同軸度，轉(zhuǎn)軸、支撐板及縱向加強(qiáng)結(jié)構(gòu)件及縱梁整體安裝好后，通過兩側(cè)精確定位的車床，同步對轉(zhuǎn)軸的外端面進(jìn)行二次加工。

以上給出的實施例是實現(xiàn)本實用新型較優(yōu)的例子，本實用新型不限于上述實施例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本實用新型技術(shù)方案的技術(shù)特征所做出的任何非本質(zhì)的添加、替換，均屬于本實用新型的保護(hù)范圍。