專利名稱：雙軸自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)能集能器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬太陽(yáng)能集能技術(shù)，特別涉及一種雙軸自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)能集能器。
太陽(yáng)能是一種巨大且對(duì)環(huán)境無污染的能源，我國(guó)地處北半球，幅圓遼闊，有豐富的太陽(yáng)能資源，每年太陽(yáng)輻射總量約在3.3×106～8.4×106千焦/米2，利用太陽(yáng)輻射能光-熱轉(zhuǎn)換，通過各種集熱部件轉(zhuǎn)變成熱能或被直接利用，在低溫(100-300℃)范圍應(yīng)用太陽(yáng)能集能技術(shù)，自動(dòng)跟蹤聚焦太陽(yáng)能，提高太陽(yáng)能的利用率，目前太陽(yáng)能集能器主要有3種技術(shù)結(jié)構(gòu)。一種利用太陽(yáng)能作電源，由傳感器，放大器及執(zhí)行器組成，具有定時(shí)、自動(dòng)跟蹤調(diào)整功能，但這種結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且需用電源。另一種利用太陽(yáng)光照射角角發(fā)生變化，平行移動(dòng)反射鏡和換能器的相對(duì)位置，使反射太陽(yáng)光直射換能器的表面，達(dá)到自動(dòng)跟蹤，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需要調(diào)整反射鏡和換能器的位置。另一種熱脹自動(dòng)跟蹤聚焦技術(shù)，利用太陽(yáng)能提供熱水，利用熱脹管熱脹冷縮的物理特性，自動(dòng)跟蹤聚焦太陽(yáng)能，提高太陽(yáng)能利用率，但需要使用熱導(dǎo)管技術(shù)，不易推廣普及。
本實(shí)用新型的目的在于克服以上技術(shù)不足，提供一種模擬日地的結(jié)構(gòu)，不需調(diào)整、勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的雙軸自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)能集能器。
本實(shí)用新型的任務(wù)在于，雙軸自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)能集能器，由角速度轉(zhuǎn)換器連接角速度疊加器、套筒聯(lián)軸器、主軸、角速度轉(zhuǎn)換器、聚焦反射鏡組成，與地軸平行線平行的主軸一端橫向安裝主軸架，在主軸架上縱向安裝副軸、副軸架，在副軸架上連接角速度轉(zhuǎn)換器、主軸架上端裝有平衡塊，副軸架一端裝有平衡塊，另一端連接聚焦反射鏡，主軸與副軸中心線正交，在主軸另一端同軸安裝套筒聯(lián)軸器，角速度疊加器、角速度轉(zhuǎn)換器。在主軸另一端同軸安裝角速度轉(zhuǎn)接器，中心輪端面同主軸連接，內(nèi)側(cè)為環(huán)齒同系桿上的行星輪相嚙合，角度固定桿鉸接系桿上，在行星輪端部安裝儲(chǔ)能彈簧，旋鈕。角速度轉(zhuǎn)換器與主軸的夾角為66.5°。角速度轉(zhuǎn)換器與自轉(zhuǎn)軸的夾角為66.5°。在主軸上橫向安裝主軸架，下端自轉(zhuǎn)軸與中心輪端面連接，內(nèi)側(cè)為環(huán)齒同系桿上的行星輪相嚙合，角速度引出桿鉸接系桿上，在行星輪端部安裝儲(chǔ)能彈簧、旋鈕。
雙軸自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)能集能器角速度轉(zhuǎn)換器是地球相對(duì)太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的模擬，其結(jié)構(gòu)類似于周轉(zhuǎn)輪系，用行星輪代表地球，中心輪代表地球公轉(zhuǎn)軌道，用固定在系桿上的機(jī)械彈簧驅(qū)動(dòng)，其齒端面與其自轉(zhuǎn)軸呈66.5°角，為地軸和軌道面的傾斜角，系桿通過中心輪自轉(zhuǎn)軸線的一個(gè)平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，行星輪勻速在中心輪上轉(zhuǎn)動(dòng)。角速度轉(zhuǎn)換器得到地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)引起的α角變化，經(jīng)過角速度疊加器疊加上地球自轉(zhuǎn)角速度，一同作用到主軸上。角速度轉(zhuǎn)換器得到地球繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)引起的θ角變化，作用到副軸上。從而從兩個(gè)角坐標(biāo)跟蹤太陽(yáng)。如果把聚光點(diǎn)置于原點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)聚光點(diǎn)的固定，太陽(yáng)光照射角度不發(fā)生變化，用三個(gè)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)角坐標(biāo)的自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)能。
以下結(jié)合附圖以實(shí)施例具體說明。


圖1示雙軸自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)能集能器主視圖。
圖2示雙軸自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)能集能器俯視示意圖。
圖3示雙軸自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)能集能器傳動(dòng)簡(jiǎn)圖。
圖4示太陽(yáng)能集能器工作原理圖。
圖中1—角速度轉(zhuǎn)換器；1-1中心輪；1-2行星輪；1-3系桿；1-4旋鈕；1-5彈簧；1-6角速度固定桿；2—角速度疊加器；3—套筒聯(lián)軸器；4—主軸；5—主軸架；6—角速度轉(zhuǎn)換器；6-1中心輪；6-2行星輪；6-3系桿；6-4旋鈕；6-5彈簧；6-6角速度引出桿；6-7自轉(zhuǎn)軸；7—副軸；8—副軸架；9—平衡塊；10—聚焦反射鏡
圖1、2中，雙軸自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)能集能器由角速度轉(zhuǎn)換器1連接角速度疊加器2、套筒聯(lián)軸器3、主軸4、角速度轉(zhuǎn)換器6、聚焦反射鏡10組成，與地軸平行線平行的主軸4一端橫向安裝主軸架5，在主軸架5上縱向安裝副軸7、副軸架8，在副軸架8上連接角速度轉(zhuǎn)換器6、主軸架5上端裝有平衡塊9，副軸架8一端裝有平衡塊9，另一端連接聚焦反射鏡10，主軸4與副軸7中心線正交，在主軸4另一端同軸安裝套筒聯(lián)軸器3，角速度疊加器2、角速度轉(zhuǎn)換器1。在主軸4另一端同軸安裝角速度轉(zhuǎn)換器1，中心輪1-1端面同主軸4連接，內(nèi)側(cè)為環(huán)齒同系桿1-3上的行星輪1-2相嚙合，角度固定桿1-6鉸接系桿1-3上，在行星輪1-2端部安裝儲(chǔ)能彈簧1-5，旋鈕1-4。角速度轉(zhuǎn)換器1與主軸4的夾角為66.5°。角速度轉(zhuǎn)換器6與自轉(zhuǎn)軸6-7的夾角為66.5°。在主軸4上橫向安裝主軸架5，下端自轉(zhuǎn)軸6-7與中心輪6-1端面連接，內(nèi)側(cè)為環(huán)齒同系桿6-3上的行星輪6-2相嚙合，角速度引出桿6-6鉸接系桿6-3上，在行星輪6-2端部安裝儲(chǔ)能彈簧6-5、旋鈕6-4。
圖4中，以地心為原點(diǎn)O，地軸為OZ軸、地心與地面的連線為OX軸、地面為OY軸的三維坐標(biāo)系、太陽(yáng)與地心連線OZ的夾角為θ、太陽(yáng)與地心連線在XOY平面的投影與OX的夾角為α，地球自轉(zhuǎn)引起α角的勻速變化，由于地軸與軌道面呈66.5°角，地球公轉(zhuǎn)α角、θ角都勻速變化。
雙軸自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)能集能器使用時(shí)，將角度轉(zhuǎn)換器1上的旋鈕1-4順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，旋緊壓縮儲(chǔ)能彈簧1-5。使系桿1-3上的行星輪1-2同主軸4連接的中心輪1-1的環(huán)齒相嚙合，與主軸4保持66.5°的夾角轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)角速度疊加器2模擬地球自轉(zhuǎn)角速度，經(jīng)套筒連軸器3、主軸4輸出，在主軸架5縱向安裝的副軸7、副軸架8上安裝的角速度轉(zhuǎn)換器6順時(shí)針旋轉(zhuǎn)旋鈕6-4，旋緊壓縮儲(chǔ)能彈簧6-5。使系桿6-3上的行星輪6-2同主軸4連接的中心輪6-1的環(huán)齒相嚙合與自轉(zhuǎn)軸6-7模似地球自轉(zhuǎn)角速度，上述機(jī)構(gòu)經(jīng)角速度轉(zhuǎn)換器1，角速度疊加器2，角速度轉(zhuǎn)換器3三個(gè)機(jī)構(gòu)的勻速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，調(diào)整角速度，摸擬地球圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的α、θ角的變化，使副軸架8上安裝的聚焦反射鏡10不改變聚焦原點(diǎn)，自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)能，實(shí)現(xiàn)光-熱轉(zhuǎn)換集能。
雙軸自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)能集能器，吸收和儲(chǔ)存太陽(yáng)能，可供熱、取暖、提供熱水等，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝使用方便，自動(dòng)跟蹤聚焦太陽(yáng)能，提高太陽(yáng)能利用率。
權(quán)利要求1.一種由角速度轉(zhuǎn)換器1連接角速度疊加器2、套筒聯(lián)軸器3、主軸4、角速度轉(zhuǎn)換器6、聚焦反射鏡10組成的雙軸自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)能集能器，其特征在于與地軸平行線平行的主軸4一端橫向安裝主軸架5，在主軸架5上縱向安裝副軸7、副軸架8，在副軸架8上連接角速度轉(zhuǎn)換器6、主軸架5上端裝有平衡塊9，副軸架8一端裝有平衡塊9，另一端連接聚焦反射鏡10，主軸4與副軸7中心線正交，在主軸4另一端同軸安裝套筒聯(lián)軸器3，角速度疊加器2、角速度轉(zhuǎn)換器1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙軸自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)能集能器，其特征在于在主軸4另一端同軸安裝角速度轉(zhuǎn)換器1，中心輪1-1端面同主軸4連接，內(nèi)側(cè)為環(huán)齒同系桿1-3上的行星輪1-2相嚙合，角度固定桿1-6鉸接系桿1-3上，在行星輪1-2端部安裝儲(chǔ)能彈簧1-5，旋鈕1-4。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙軸自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)能集能器，其特征在于角速度轉(zhuǎn)換器1與主軸4的夾角為66.5°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙軸自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)能集能器，其特征在于角速度轉(zhuǎn)換器6與自轉(zhuǎn)軸6-7的夾角為66.5°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙軸自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)能集能器，其特征在于在主軸4上橫向安裝主軸架5，下端自轉(zhuǎn)軸6-7與中心輪6-1端面連接，內(nèi)側(cè)為環(huán)齒同系桿6-3上的行星輪6-2相嚙合，角速度引出桿6-6鉸接系桿6-3上，在行星輪6-2端部安裝儲(chǔ)能彈簧6-5、旋鈕6-4。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種雙軸自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)能集能器技術(shù),與地軸平行線平行的主軸4一端橫向安裝主軸架5,在主軸架5上縱向安裝副軸7、副軸架8,在副軸架8上連接角速度轉(zhuǎn)換器6,主軸架5上端裝有平衡塊9,副軸架8一端裝有平衡塊9,另一端連接聚焦反射鏡10,主軸4與副軸7中心線正交,在主軸4另一端同軸安裝套筒聯(lián)軸器3,角速度疊加器2、角速度轉(zhuǎn)換器1。由三種機(jī)構(gòu)勻速轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)兩個(gè)角坐標(biāo)的自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)能,提高太陽(yáng)能利用率。
文檔編號(hào)F24J2/38GK2369162SQ9922271
公開日2000年3月15日 申請(qǐng)日期1999年1月27日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月27日
發(fā)明者白雷 申請(qǐng)人:白雷