專利名稱：自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)的回轉(zhuǎn)底盤(pán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽(yáng)能發(fā)電及熱利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)的回轉(zhuǎn)底
O
背景技術(shù)：
為實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)和節(jié)能環(huán)保，太陽(yáng)能發(fā)電(含光伏發(fā)電和熱發(fā)電)技術(shù)以及其他 太陽(yáng)能熱的利用，在全球越來(lái)越普及。要提高光伏發(fā)電和熱利用的效率，可以采用跟蹤太陽(yáng)的技術(shù)和裝置。至于太陽(yáng)能 熱發(fā)電中利用拋物鏡聚集陽(yáng)光，更是離不開(kāi)跟蹤太陽(yáng)。所謂跟蹤太陽(yáng)，就是將太陽(yáng)能電池 板、聚光拋物鏡、真空集熱管等需要接受陽(yáng)光照射以產(chǎn)生電能和熱能的器物(統(tǒng)稱光照物) 對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)，時(shí)時(shí)刻刻跟隨太陽(yáng)的軌跡移動(dòng)，以獲取最佳的光電或光熱轉(zhuǎn)換效率。目前采用自 動(dòng)跟蹤太陽(yáng)的裝置在承載力、穩(wěn)定性及抗風(fēng)荷雪載能力上都不太盡人意。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)的回轉(zhuǎn)底盤(pán)，其承載力大、穩(wěn)定性好且 抗風(fēng)荷雪載能力強(qiáng)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案為一種自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)的回轉(zhuǎn)底盤(pán)， 其中包括基座、水平回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、主立柱、輔立柱及光照物支架底座，所述基座由法蘭座及法 蘭座下的若干個(gè)支腿連接構(gòu)成，所述水平回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括水平回轉(zhuǎn)支承、驅(qū)動(dòng)齒輪、第一減速 機(jī)、第一直流電動(dòng)機(jī)及第一自動(dòng)控制器，所述水平回轉(zhuǎn)支承的固定齒圈安裝于法蘭座上面， 所述驅(qū)動(dòng)齒輪固定于第一減速機(jī)上部的輸出軸上并與所述水平回轉(zhuǎn)支承的活動(dòng)齒圈嚙合， 所述第一減速機(jī)固定在基座的支腿上，所述第一減速機(jī)下部的輸入軸與所述第一直流電動(dòng) 機(jī)連接，所述第一自動(dòng)控制器與第一直流電動(dòng)機(jī)連接，所述驅(qū)動(dòng)齒輪、第一減速機(jī)及第一直 流電動(dòng)機(jī)的軸線位于同一條垂直于水平回轉(zhuǎn)支承的豎直線上，所述主立柱和輔立柱以水平 回轉(zhuǎn)支承的圓心對(duì)稱設(shè)置于活動(dòng)齒圈的上端面，所述光照物支架底座設(shè)置于主立柱與輔立 柱的上端。本發(fā)明自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)的回轉(zhuǎn)底盤(pán)，其中還包括俯仰回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及垂直固定板，所述 主立柱的上端與光照物支架底座之間設(shè)有垂直固定板，所述垂直固定板上安裝有俯仰回轉(zhuǎn) 機(jī)構(gòu)，所述俯仰回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括俯仰回轉(zhuǎn)支承、蝸桿、第二減速機(jī)、第二直流電動(dòng)機(jī)和第二自 動(dòng)控制器，所述俯仰回轉(zhuǎn)支承的內(nèi)固定齒圈與垂直固定板的內(nèi)表面固定在一起，所述俯仰 回轉(zhuǎn)支承的外活動(dòng)齒圈帶有外蝸齒，所述蝸桿固定在第二減速機(jī)的輸出軸上并與所述外活 動(dòng)齒圈的外蝸齒嚙合，所述第二減速機(jī)的輸入軸與第二直流電動(dòng)機(jī)連接，所述第二自動(dòng)控 制器與第二直流電動(dòng)機(jī)連接，所述第二減速機(jī)固定在垂直固定板的內(nèi)表面上，所述光照物 支架底座固定于外活動(dòng)齒圈上。本發(fā)明自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)的回轉(zhuǎn)底盤(pán)，其中所述光照物支架底座由長(zhǎng)橫軸及長(zhǎng)橫軸兩 端部的耳板連接組成，所述長(zhǎng)橫軸中部設(shè)有連接法蘭，所述長(zhǎng)橫軸穿過(guò)垂直固定板、內(nèi)固定
3齒圈及輔立柱，所述連接法蘭與所述外活動(dòng)齒圈的表面螺接固定，所述長(zhǎng)橫軸與水平回轉(zhuǎn) 支承的上表面平行，所述長(zhǎng)橫軸的垂直中心線與水平回轉(zhuǎn)支承的軸心線相同。本發(fā)明自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)的回轉(zhuǎn)底盤(pán)，其中所述長(zhǎng)橫軸與輔立柱之間安裝有軸承。本發(fā)明自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)的回轉(zhuǎn)底盤(pán)，其中所述水平回轉(zhuǎn)支承為直徑1-3米的內(nèi)圈帶 齒回轉(zhuǎn)支承或外圈帶齒回轉(zhuǎn)支承。本發(fā)明自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)的回轉(zhuǎn)底盤(pán)，其中所述垂直固定板焊接于主立柱的上端，所 述垂直固定板的上部為圓盤(pán)形。本發(fā)明自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)的回轉(zhuǎn)底盤(pán)，其中所述蝸桿與俯仰回轉(zhuǎn)支承的外表面圓周部 設(shè)置于殼體內(nèi)。采用上述方案后，本發(fā)明自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)的回轉(zhuǎn)底盤(pán)由于采用水平回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)置于 基座法蘭上，通過(guò)水平回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)光照物支架底座旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)，由于底部基座法蘭與水平 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的水平回轉(zhuǎn)支承連接后為一大圓盤(pán)形狀，其承載能力大且使設(shè)置于水平回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 上的光照物支架底座平衡穩(wěn)定性好，并且抗風(fēng)荷雪載能力強(qiáng)。


圖1是本發(fā)明自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)的回轉(zhuǎn)底盤(pán)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)的回轉(zhuǎn)底盤(pán)的基座結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)的回轉(zhuǎn)底盤(pán)的水平回轉(zhuǎn)支承與驅(qū)動(dòng)齒輪的連接結(jié)構(gòu) 示意圖；圖4是本發(fā)明自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)的回轉(zhuǎn)底盤(pán)的俯仰回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖(帶殼 體)；圖5是本發(fā)明自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)的回轉(zhuǎn)底盤(pán)的俯仰回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖(不帶殼 體)；下面結(jié)合附圖，通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖1所示，本發(fā)明自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)的回轉(zhuǎn)底盤(pán)包括基座1、水平回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2、主 立柱3、輔立柱4、光照物支架底座5、俯仰回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6及垂直固定板7 ；如圖2所示，基座1由法蘭座11及法蘭座11下的四個(gè)支腿12連接構(gòu)成；請(qǐng)結(jié)合圖1和圖3所示，水平回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2包括水平回轉(zhuǎn)支承21、驅(qū)動(dòng)齒輪22、第一 減速機(jī)23、第一直流電動(dòng)機(jī)M及第一自動(dòng)控制器25，水平回轉(zhuǎn)支承21為直徑1-3米的內(nèi) 圈帶齒回轉(zhuǎn)支承，水平回轉(zhuǎn)支承21的固定齒圈211安裝于法蘭座11上面，驅(qū)動(dòng)齒輪22固 定于第一減速機(jī)23上部的輸出軸上并與水平回轉(zhuǎn)支承21的活動(dòng)齒圈212嚙合，第一減速 機(jī)23固定在基座1的支腿12上，第一減速機(jī)23下部的輸入軸與第一直流電動(dòng)機(jī)M連接， 第一自動(dòng)控制器25與第一直流電動(dòng)機(jī)M連接，驅(qū)動(dòng)齒輪22、第一減速機(jī)23及第一直流電 動(dòng)機(jī)M的軸線位于同一條垂直于水平回轉(zhuǎn)支承21的豎直線上，主立柱3和輔立柱4以水 平回轉(zhuǎn)支承21的圓心對(duì)稱設(shè)置于活動(dòng)齒圈212的上端面，垂直固定板7的上部為圓盤(pán)形， 下部為圓桿形，垂直固定板7的下端焊接在主立柱3的上端，垂直固定板7上安裝有俯仰回 轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6 ；
結(jié)合圖4和圖5所示，俯仰回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6包括俯仰回轉(zhuǎn)支承61、蝸桿62、第二減速機(jī) 63、第二直流電動(dòng)機(jī)64和第二自動(dòng)控制器65，俯仰回轉(zhuǎn)支承61的內(nèi)固定齒圈611與垂直固 定板7的內(nèi)表面固定在一起，俯仰回轉(zhuǎn)支承61的外活動(dòng)齒圈612帶有外蝸齒，蝸桿62固定 在第二減速機(jī)63的輸出軸上并與外活動(dòng)齒圈612的外蝸齒嚙合，蝸桿62與俯仰回轉(zhuǎn)支承 61的外表面圓周部設(shè)置于殼體9內(nèi)。第二減速機(jī)63的輸入軸與第二直流電動(dòng)機(jī)64連接， 第二自動(dòng)控制器65與第二直流電動(dòng)機(jī)64連接，用了控制第二直流電動(dòng)機(jī)64的啟閉，第二 減速機(jī)63固定在垂直固定板7的內(nèi)表面上，光照物支架底座5由長(zhǎng)橫軸51及長(zhǎng)橫軸51兩 端部的耳板52連接組成，長(zhǎng)橫軸51中部設(shè)有連接法蘭511，長(zhǎng)橫軸51穿過(guò)垂直固定板7、 內(nèi)固定齒圈611及輔立柱4，長(zhǎng)橫軸51與輔立柱4之間安裝有軸承8。連接法蘭511與俯 仰回轉(zhuǎn)支承61的外活動(dòng)齒圈612的表面螺接固定，長(zhǎng)橫軸51與水平回轉(zhuǎn)支承21的上表面 平行，長(zhǎng)橫軸51的垂直中心線與水平回轉(zhuǎn)支承21的軸心線相同。第一自動(dòng)控制器25在安裝于第一直流電動(dòng)機(jī)M上時(shí)已經(jīng)設(shè)置好了太陽(yáng)每時(shí)個(gè)時(shí) 間點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，因此通過(guò)第一自動(dòng)控制器25可以控制第一直流電動(dòng)機(jī)M的啟閉時(shí)間，因 此帶動(dòng)第一減速機(jī)23及驅(qū)動(dòng)齒輪22工作，而驅(qū)動(dòng)齒輪22帶動(dòng)水平回轉(zhuǎn)支承21的內(nèi)活動(dòng) 齒圈212轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)設(shè)置于內(nèi)活動(dòng)齒圈212上的主立柱3及輔立柱4隨水平回轉(zhuǎn)支承21轉(zhuǎn) 動(dòng)，主立柱3帶動(dòng)其上的垂直固定板7轉(zhuǎn)動(dòng)，因此垂直固定板7與輔立柱4 一同帶動(dòng)長(zhǎng)橫軸 51轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)兩長(zhǎng)橫軸51兩端的耳板52轉(zhuǎn)動(dòng)，兩耳板52共同支撐的光照物支架及其 支架上的光照物一同水平轉(zhuǎn)動(dòng)，不論陰晴雨雪天氣，每天日出時(shí)分，第一自動(dòng)控制器25不 斷啟、停第一直流電動(dòng)機(jī)24，使第一直流電動(dòng)機(jī)M帶動(dòng)第一減速機(jī)23工作，第一減速機(jī)23 使驅(qū)動(dòng)齒輪22轉(zhuǎn)動(dòng)，緩緩地驅(qū)動(dòng)水平回轉(zhuǎn)支承21的活動(dòng)齒圈212跟蹤太陽(yáng)移動(dòng)的軌跡從 東到西作水平轉(zhuǎn)動(dòng)，一天最大轉(zhuǎn)角小于180°。日落時(shí)分，第一自動(dòng)控制器25啟動(dòng)第一直 流電動(dòng)機(jī)M等驅(qū)動(dòng)部件反轉(zhuǎn)，使水平回轉(zhuǎn)支承21的活動(dòng)齒圈212快速返回；每天日出時(shí) 分，在底盤(pán)下部作水平轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，底盤(pán)上部的俯仰回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6中的第二自動(dòng)控制器65不 斷啟、停使第二直流電動(dòng)機(jī)64工作，第二直流電動(dòng)機(jī)64帶動(dòng)第二減速機(jī)63工作，第二減速 機(jī)63帶動(dòng)蝸桿62驅(qū)動(dòng)俯仰回轉(zhuǎn)支承61的外蝸活動(dòng)齒圈612轉(zhuǎn)動(dòng)，外蝸活動(dòng)齒圈612帶動(dòng) 長(zhǎng)橫軸51轉(zhuǎn)動(dòng)，緩緩地帶動(dòng)連接在長(zhǎng)橫軸51上面的光照物跟蹤太陽(yáng)升降的軌跡上午上升， 下午下降，一天最大轉(zhuǎn)角小于90°。本發(fā)明自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)的回轉(zhuǎn)底盤(pán)的優(yōu)點(diǎn)是由于采用大中型回轉(zhuǎn)支承作水平回轉(zhuǎn) 底盤(pán)，故承載力大，穩(wěn)定性好，抗風(fēng)荷雪載能力強(qiáng)，適宜作大中型太陽(yáng)能光伏、熱發(fā)電和其他 熱利用的跟蹤太陽(yáng)裝置；由于采用了水平和垂直復(fù)合回轉(zhuǎn)跟蹤太陽(yáng)的技術(shù)，跟蹤精確度很 高，適宜于太陽(yáng)升降角度大的低緯度地區(qū)(赤道地區(qū)除外)采用，也適用于大型太陽(yáng)能熱發(fā) 電的跟蹤系統(tǒng)。以上所述實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍 進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù) 方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)的回轉(zhuǎn)底盤(pán)，其特征在于包括基座(1)、水平回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)O)、主 立柱(3)、輔立柱⑷及光照物支架底座(5)，所述基座⑴由法蘭座(11)及法蘭座(11) 下的若干個(gè)支腿(1 連接構(gòu)成，所述水平回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)( 包括水平回轉(zhuǎn)支承(21)、驅(qū)動(dòng)齒 輪(22)、第一減速機(jī)(23)、第一直流電動(dòng)機(jī)04)及第一自動(dòng)控制器(25)，所述水平回轉(zhuǎn)支 承的固定齒圈(211)安裝于法蘭座(11)上面，所述驅(qū)動(dòng)齒輪02)固定于第一減速機(jī) (23)上部的輸出軸上并與所述水平回轉(zhuǎn)支承的活動(dòng)齒圈(21 嚙合，所述第一減速 機(jī)固定在基座(1)的支腿(1 上，所述第一減速機(jī)下部的輸入軸與所述第一直 流電動(dòng)機(jī)04)連接，所述第一自動(dòng)控制器0 與第一直流電動(dòng)機(jī)04)連接，所述驅(qū)動(dòng)齒 輪(22)、第一減速機(jī)及第一直流電動(dòng)機(jī)04)的軸線位于同一條垂直于水平回轉(zhuǎn)支承 (21)的豎直線上，所述主立柱C3)和輔立柱(4)以水平回轉(zhuǎn)支承的圓心對(duì)稱設(shè)置于活 動(dòng)齒圈012)的上端面，所述光照物支架底座( 設(shè)置于主立柱C3)與輔立柱(4)的上端。
2.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)的回轉(zhuǎn)底盤(pán)，其特征在于還包括俯仰回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(6)及垂直固定板(7)，所述主立柱C3)的上端與光照物支架底座( 之間設(shè)有垂直固定板(7)，所述垂直固定板(7)上安裝有俯仰回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(6)，所述俯仰回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(6)包括俯仰回轉(zhuǎn) 支承(61)、蝸桿(62)、第二減速機(jī)(63)、第二直流電動(dòng)機(jī)(64)和第二自動(dòng)控制器(65)，所 述俯仰回轉(zhuǎn)支承(61)的內(nèi)固定齒圈(611)與垂直固定板(7)的內(nèi)表面固定在一起，所述俯 仰回轉(zhuǎn)支承(61)的外活動(dòng)齒圈(61 帶有外蝸齒，所述蝸桿(6 固定在第二減速機(jī)(63) 的輸出軸上并與所述外活動(dòng)齒圈(61 的外蝸齒嚙合，所述第二減速機(jī)(6 的輸入軸與第 二直流電動(dòng)機(jī)(64)連接，所述第二自動(dòng)控制器(6 與第二直流電動(dòng)機(jī)(64)連接，所述第 二減速機(jī)(6 固定在垂直固定板(7)的內(nèi)表面上，所述光照物支架底座(5)固定于外活動(dòng) 齒圈(612)上。
3.如權(quán)利要求2所述的自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)的回轉(zhuǎn)底盤(pán)，其特征在于所述光照物支架底座 (5)由長(zhǎng)橫軸(51)及長(zhǎng)橫軸(51)兩端部的耳板(5 連接組成，所述長(zhǎng)橫軸(51)中部設(shè)有 連接法蘭(511)，所述長(zhǎng)橫軸(51)穿過(guò)垂直固定板(7)、內(nèi)固定齒圈(611)及輔立柱，所 述連接法蘭(511)與所述外活動(dòng)齒圈(61 的表面螺接固定，所述長(zhǎng)橫軸(51)與水平回轉(zhuǎn) 支承的上表面平行，所述長(zhǎng)橫軸(51)的垂直中心線與水平回轉(zhuǎn)支承的軸心線相 同。
4.如權(quán)利要求3所述的自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)的回轉(zhuǎn)底盤(pán)，其特征在于所述長(zhǎng)橫軸(51)與輔 立柱⑷之間安裝有軸承⑶。
5.如權(quán)利要求1至4之一所述的自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)的回轉(zhuǎn)底盤(pán)，其特征在于所述水平回 轉(zhuǎn)支承為直徑1-3米的內(nèi)圈帶齒回轉(zhuǎn)支承或外圈帶齒回轉(zhuǎn)支承。
6.如權(quán)利要求5所述的自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)的回轉(zhuǎn)底盤(pán)，其特征在于所述垂直固定板(7) 焊接于主立柱(3)的上端，所述垂直固定板(7)的上部為圓盤(pán)形。
7.如權(quán)利要求6所述的自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)的回轉(zhuǎn)底盤(pán)，其特征在于所述蝸桿(62)與俯仰 回轉(zhuǎn)支承(61)的外表面圓周部設(shè)置于殼體(9)內(nèi)。
全文摘要
一種自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)的回轉(zhuǎn)底盤(pán)，屬于太陽(yáng)能發(fā)電及熱利用技術(shù)領(lǐng)域，包括基座和水平回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等，水平回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括水平回轉(zhuǎn)支承、驅(qū)動(dòng)齒輪、減速機(jī)、直流電動(dòng)機(jī)及自動(dòng)控制器水平回轉(zhuǎn)支承安裝于基座的法蘭座上，驅(qū)動(dòng)齒輪固定于減速機(jī)輸出軸上并與水平回轉(zhuǎn)支承的活動(dòng)齒圈嚙合，減速機(jī)固定在基座上，減速機(jī)輸入軸與直流電動(dòng)機(jī)連接，自動(dòng)控制器與直流電動(dòng)機(jī)連接，驅(qū)動(dòng)齒輪、減速機(jī)及直流電動(dòng)機(jī)位于同一條垂直線上，主、輔立柱對(duì)稱設(shè)置于活動(dòng)齒圈上，光照物支架底座設(shè)置于主、輔立柱上端。本發(fā)明由于基座法蘭與水平回轉(zhuǎn)支承連接后為大圓盤(pán)形狀，其承載能力大且光照物支架底座穩(wěn)定性好，并且抗風(fēng)荷雪載能力強(qiáng)。
文檔編號(hào)G05D3/00GK102075116SQ201010575748
公開(kāi)日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月6日
發(fā)明者張宗江, 方錫元, 范凱, 陳文 申請(qǐng)人:安徽樅晨回轉(zhuǎn)支承有限公司