專利名稱：單連桿準二維太陽光跟蹤系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種太陽能電池板跟蹤技術，特別是一種可用于太陽能電池板自動跟蹤太陽的太陽光跟蹤系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以帶動太陽能電池板自動跟蹤太陽光。
背景技術：
太陽能是一種清潔能源，取之不盡、用之不竭，也不會造成環(huán)境污染，如今，無論在 沿海城市，還是在內陸城市，太陽能產(chǎn)品正越來越多地進入人們的視野，太陽能路燈、太陽 能草坪燈、太陽能庭院燈、太陽能樓道燈、公交站臺燈、交通信號燈等等。但這些太陽能產(chǎn)品 的太陽能接收元件大多以位置固定方式接收太陽光的，因不能全天與太陽光保持垂直，造 成太陽能利用率低下。因此太陽能接收元件在使用中能否始終對準太陽，就成為人們利用 太陽能時最為關注的問題。近些年，國外在一些太陽能電站的光伏矩陣中實現(xiàn)了太陽光的自動跟蹤，國內也 有類似的試驗裝置，但這些裝置結構復雜，造價高，難以在太陽能路燈、太陽能草坪燈等小 型戶用太陽能接收設備中使用。

發(fā)明內容
為了克服現(xiàn)有的跟蹤裝置機械結構復雜體積龐大，且跟蹤裝置成本高，能耗大等 缺點.本發(fā)明針對現(xiàn)有技術存在的不足，對現(xiàn)有技術進行了改進，提出了一種體積小、結構 簡單可靠、成本低，跟蹤能耗小、抗風能力強的太陽光跟蹤裝置，它可帶動太陽能電池板完 成水平和豎直兩個方向的跟蹤。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是在強度很好的減速箱體內安裝了一 臺電機、兩個直齒輪、一個蝸桿和一個蝸輪。一個主軸穿過蝸輪中心的圓孔固定在蝸輪上， 主軸從減速箱體上部伸出，并通過一個銷軸和一個連接板與太陽能電池板的中心位子相連 接。一個支座固定在減速箱體下部，一個長度可調的支撐桿的一端固定在支座上，另一端通 過一個支撐軸和一個銷軸與一個長度可調的連桿的一端相連接，連桿可繞支撐軸做水平轉 動和繞銷軸做豎直轉動，連桿的另一端通過一個丁字型銷軸、一個支撐梁和一個連接板與 太陽能電池板的底邊相連接，連桿可繞丁字型銷軸做水平轉動和繞支撐梁做豎直轉動。當電機轉動時，通過一個電機軸和兩個直齒輪帶動蝸桿轉動，蝸桿與蝸輪良好的 相齒合，蝸輪的轉動帶動主軸轉動并通過主軸帶動太陽能電池板水平轉動，太陽能電池板 底邊的水平轉動帶動了連桿的轉動，并通過連桿的轉動，帶動了太陽能電池板完成繞固定 在太陽能電池板中心位子上的銷軸的豎直轉動。當太陽能電池板平面與太陽光線偏離垂直位置時，電機由控制系統(tǒng)加電轉動，通 過直齒輪、蝸桿、蝸輪、主軸、連桿等的傳動，完成水平和豎直兩個方向的跟蹤轉動，使太陽 能電池板平面恢復到與太陽光線垂直位置。此時，電機由控制系統(tǒng)斷電。當電機不加電轉動時，因蝸桿、蝸輪傳動的單向性和不可逆性，太陽能電池板不會 在風力、以及其他外力作用下運動。因此該裝置具有良好的抗風性能。
本發(fā)明的有益效果是，可由一臺電機完成兩個自由度的運動，且由蝸桿、蝸輪傳動的單向性和不可逆性可實現(xiàn)良好的抗風性能。跟蹤能耗小、成本低，結構簡單、可靠。


下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。圖1是本發(fā)明的整體原理圖。圖2是B-B剖視圖。圖3是箱體的A-A剖視圖。圖中1.太陽能電池板，2.主軸，3.支座，4.連接板，5.銷軸，6.支撐桿，7.減速箱體，8.銷軸，9.蝸輪，10.直齒輪，11.直齒輪，12.蝸桿，13.電機，14.連接軸，15.電機軸，16.支撐軸，17.連桿，18.支撐梁，19.連接板，20. 丁字型銷軸，21.螺絲，22.螺絲。
具體實施例方式在圖1和圖3中，電機(13)良好的固定在減速箱體(7)上，并通過電機軸(15)與直齒輪(11)相連接，直齒輪(11)與直齒輪(10)良好的相齒合，直齒輪(10)通過連接軸(14)與蝸桿(12)相連接，蝸桿(12)與蝸輪(9)良好的相齒合，蝸輪(9)和主軸(2)同心，且固定在主軸(2)的底部，主軸(2)的上端從減速箱體(7)的上部伸出通過銷軸(5)和連接板⑷與太陽能電池板⑴的中心位子相連接，因此太陽能電池板⑴可以銷軸(5)為軸做豎直轉動。當電機(13)轉動時，通過電機軸(15)帶動直齒輪(11)轉動，并通過直齒輪(11)帶動直齒輪(10)轉動，直齒輪(10)通過連接軸(14)帶動蝸桿(12)轉動并通過蝸桿(12)帶動蝸輪(9)轉動，蝸輪(9)帶動主軸(2)轉動并通過主軸(2)、銷軸(5)和連接板(4)帶動太陽能電池板(1)水平轉動。在圖1和圖2中，支座(3)固定在減速箱體(7)的下部，支撐桿(6)的一端固定在支座⑶上，另一端通過支撐軸(16)和銷軸⑶與連桿(17) —端相連接，連桿(17)可繞支撐軸(16)做水平轉動和繞銷軸(8)做豎直轉動，連桿(17)的另一端通過丁字型銷軸(20)、支撐梁(18)和連接板(19)與太陽能電池板(1)的底邊相連接，連桿(17)可繞丁字型銷軸 (20)做水平轉動和繞支撐梁(18)做豎直轉動。支撐桿(6)從中部分為兩段，其中一段可在另一段內滑動，從而使支撐桿(6)的長度可調，螺絲(21)用來鎖定支撐桿(6)的長度。連桿(17)從中部分為兩段，其中一段可在另一段內滑動，從而使連桿(17)的長度可調，螺絲(22)用來鎖定連桿(17)的長度。太陽能電池板(1)底邊的水平轉動帶動連桿(17)的轉動，并通過連桿(17)帶動太陽能電池板(1)繞銷軸(5)的豎直轉動。通過調整連桿(17)和支撐桿(6)的長度可調整豎直方向跟蹤精度。
權利要求
一個由減速箱體(7)、主軸(2)、支座(3)、支撐桿(6)、連桿(17)構成的太陽光采集自動跟蹤的機械裝置，減速箱體(7)內安裝了電機(13)、直齒輪(11)、直齒輪(10)、蝸桿(12)與蝸輪(9)，支座(3)固定在減速箱體(7)的下部，其特征是支撐桿(6)的一端固定在支座(3)上，另一端通過支撐軸(16)和銷軸(8)與連桿(17)的一端相連接，連桿(17)可以支撐軸(16)為軸做水平轉動和以銷軸(8)為軸做豎直轉動，連桿(17)的另一端通過丁字型銷軸(20)、支撐梁(18)和連接板(19)與太陽能電池板(1)的底邊相連接，連桿(17)可以丁字型銷軸(20)為軸做水平轉動和以支撐梁(18)為軸做豎直轉動。
2.根據(jù)權利要求1所述的太陽光采集自動跟蹤的機械裝置，其特征是連桿(17)和支 撐桿(6)的長度可調。
3.根據(jù)權利要求1所述的太陽光采集自動跟蹤的機械裝置，其特征是主軸(2)的上 端通過銷軸(5)和連接板⑷與太陽能電池板⑴相連接，太陽能電池板⑴可以銷軸(5) 為軸做豎直轉動。
4.根據(jù)權利要求1所述的太陽光采集自動跟蹤的機械裝置，其特征是主軸(2)可通 過銷軸(5)和連接板⑷帶動太陽能電池板⑴水平轉動。
5.根據(jù)權利要求1所述的太陽光采集自動跟蹤的機械裝置，其特征是主軸(2)帶動 太陽能電池板(1)水平轉動時可通過連桿(17)帶動太陽能電池板(1)同時完成以銷軸(5) 為軸做豎直轉動。
6.根據(jù)權利要求1所述的太陽光采集自動跟蹤的機械裝置，其特征是電機(13)良好 的固定在減速箱體(7)上，直齒輪(11)與電機軸(15)同心且固定在電機軸(15)上，直齒 輪(10)、蝸桿(12)與連接軸(14)同心且固定在連接軸(14)上，蝸輪(9)和主軸(2)同心 且固定在主軸⑵上，直齒輪(11)與直齒輪(10)良好的相齒合，蝸桿(12)與蝸輪(9)良 好的相齒合，連接軸(14)和主軸(2)通過軸承架安裝在減速箱體(7)上。
全文摘要
一種可由一臺電機驅動，實現(xiàn)太陽光采集自動跟蹤的機械裝置。它可由一臺電機通過由主軸、直齒輪、蝸輪、蝸桿、支撐桿、連桿等組成的機械傳動系統(tǒng)，帶動太陽能電池板同時完成沿水平和豎直兩個方向的跟蹤運動，可用來帶動太陽能電池板及其他太陽光采集設備，實現(xiàn)太陽光采集的自動跟蹤。
文檔編號F24J2/38GK101799215SQ200910005769
公開日2010年8月11日 申請日期2009年2月7日 優(yōu)先權日2009年2月7日
發(fā)明者張立君 申請人:張立君