專利名稱：一種用于太陽跟蹤的自適應(yīng)回轉(zhuǎn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種太陽跟蹤系統(tǒng)，尤其是一種太陽跟蹤系統(tǒng)上使用的自適應(yīng)回
轉(zhuǎn)裝置。
背景技術(shù)：
太陽跟蹤系統(tǒng)是保持太陽能電池板隨時正對太陽，讓太陽光的光線隨時垂直照射太陽能電池板的動力裝置，能顯著提高太陽能光伏組件的發(fā)電效率。在太陽跟蹤系統(tǒng)上，設(shè)置有回轉(zhuǎn)支撐裝置，用于驅(qū)動太陽跟蹤系統(tǒng)對太陽的跟蹤。目前使用的回轉(zhuǎn)支撐裝置，一般采用的是外齒式單排四點(diǎn)接觸球式回轉(zhuǎn)支承與蝸桿相配合的結(jié)構(gòu)，其驅(qū)動方式為單電機(jī)驅(qū)動實(shí)現(xiàn)太陽電池組將對太陽方位角上的跟蹤運(yùn)動，也有高度角采用此方式驅(qū)動，由于這種回轉(zhuǎn)支撐的轉(zhuǎn)盤，其采用的制造和裝配方式，決定了蝸輪與蝸桿之間總會存在一定間隙，目前較好的回轉(zhuǎn)支撐裝置，也只能將該間隙值控制在0. 1-0. 2度之間，更高精度的回轉(zhuǎn)支撐雖然能夠更好減小間隙值，但是其成本昂貴，不利于推廣應(yīng)用，單電機(jī)驅(qū)動的轉(zhuǎn)盤在長期戶外使用運(yùn)行中，由于風(fēng)載和運(yùn)行磨損等因素，間隙值會逐漸加大，且無法自動補(bǔ)償。由于存在著這個間隙，太陽跟蹤器無法達(dá)到無間隙的跟蹤，會造成太陽跟蹤器跟蹤精度無法提高， 且隨著使用時間的的推移，間隙逐漸加大，最終因跟蹤精度的下降而降低使用壽命。而且目前的回轉(zhuǎn)支撐裝置中，采用的是單排四點(diǎn)接觸球式結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)雖然能承受軸向力和傾覆力矩，但其承載載荷較小，且單排滾珠運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性相對于雙排滾珠的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性較差。太陽跟蹤系統(tǒng)設(shè)在室外，在風(fēng)載的影響下，回轉(zhuǎn)支撐裝置因?yàn)殚g隙的存在而使整個太陽跟蹤器出現(xiàn)來回震動等現(xiàn)象，使蝸輪蝸桿接觸面相互碰撞，極易產(chǎn)生“點(diǎn)蝕”現(xiàn)象，加速設(shè)備的損壞，而太陽跟蹤設(shè)備的使用壽命一般要求在20年以上，具有該種結(jié)構(gòu)的回轉(zhuǎn)支撐使用壽命很難達(dá)到要求，而且如何保證太陽跟蹤系統(tǒng)的長期無間隙穩(wěn)定低成本運(yùn)行，一直是跟蹤器設(shè)計領(lǐng)域的一大難題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于針對上述存在的問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，成本低廉，壽命長久，能長期無間隙驅(qū)動跟蹤，且具有自動補(bǔ)償磨損產(chǎn)生的間隙，能校正跟蹤精度的用于太陽跟蹤的自適應(yīng)回轉(zhuǎn)裝置。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下本實(shí)用新型的用于太陽跟蹤的自適應(yīng)回轉(zhuǎn)裝置，該自適應(yīng)回轉(zhuǎn)裝置包括方位角回轉(zhuǎn)支撐和/或高度角回轉(zhuǎn)支撐，所述方位角回轉(zhuǎn)支撐和/或高度角回轉(zhuǎn)支撐包括轉(zhuǎn)盤殼體， 所述轉(zhuǎn)盤殼體內(nèi)設(shè)置有渦輪，所述渦輪的周圍設(shè)置有至少兩個蝸桿，該多個蝸桿同時保持與渦輪嚙合，且在不同時間相序和不同轉(zhuǎn)速下，同趨勢共同實(shí)現(xiàn)無間隙驅(qū)動渦輪轉(zhuǎn)動。由于采用了上述結(jié)構(gòu)，在渦輪的周圍設(shè)置有至少兩個蝸桿，且該多個蝸桿同時與渦輪嚙合，使得可以通過多個渦輪蝸桿的結(jié)構(gòu)，在蝸桿推動渦輪轉(zhuǎn)動時，控制多個蝸桿在不同時間相序、不同轉(zhuǎn)速下共同驅(qū)動渦輪轉(zhuǎn)動，使得各蝸桿與渦輪之間不會發(fā)生干涉，保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定運(yùn)行。同時由于渦輪蝸桿是自鎖結(jié)構(gòu)，如果若只啟動其中的任一蝸桿渦輪，而另外的一個或者多個蝸桿不轉(zhuǎn)動時，蝸輪是不會轉(zhuǎn)動的，因此可以僅啟動其中的一個蝸桿轉(zhuǎn)動， 該蝸桿的轉(zhuǎn)動使得蝸桿的輪齒與渦輪的輪齒之間的間隙逐漸減小，當(dāng)該轉(zhuǎn)動的蝸桿繼續(xù)轉(zhuǎn)動時，其輪齒與渦輪的輪齒之間相互作用，且在渦輪上存在一個沿蝸桿軸線方向上的推力， 該推力作用在渦輪的輪齒上，即為渦輪在其圓周方向的圓周力，使得蝸桿的轉(zhuǎn)動不斷地消除各蝸桿與渦輪的輪齒之間的間隙，當(dāng)各個蝸桿與渦輪之間的間隙徹底被消除后，蝸桿與渦輪的輪齒之間緊密貼合，此時能夠通過其余蝸桿對渦輪的釋放轉(zhuǎn)動(其余的蝸桿的轉(zhuǎn)速比前一蝸桿的轉(zhuǎn)速要小)，控制渦輪的無間隙轉(zhuǎn)動。由于能夠?qū)崿F(xiàn)蝸桿與渦輪之間的無間隙轉(zhuǎn)動，在需要控制太陽跟蹤系統(tǒng)進(jìn)行跟蹤前，即啟動前一蝸桿消除間隙，此時只需啟動其余的蝸桿轉(zhuǎn)動，即可立即驅(qū)動渦輪轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)無間隙跟蹤，滿足太陽跟蹤系統(tǒng)的跟蹤精度的要求。此時，前一蝸桿的輪齒與渦輪的輪齒之間緊貼，且渦輪在前一蝸桿的轉(zhuǎn)動下被帶動， 而其余的蝸桿與前一蝸桿在不同相序、不同轉(zhuǎn)速下共同驅(qū)動渦輪轉(zhuǎn)動，但是速度較慢，因此其余的蝸桿的輪齒也會與渦輪的輪齒之間緊貼，但是前一蝸桿與其余蝸桿作用到渦輪上的力剛好相反，即前一蝸桿的輪齒始終向渦輪的輪齒施加一個圓周方向上的推力，而其余蝸桿的輪齒卻始終向渦輪的輪齒施加一個圓周方向上的阻力，從而使得前一蝸桿與其余蝸桿對渦輪的作用力始終相反，表現(xiàn)為前一蝸桿驅(qū)動渦輪轉(zhuǎn)動，其余蝸桿阻擾渦輪轉(zhuǎn)動，而逐漸釋放對渦輪的限制，實(shí)現(xiàn)無間隙驅(qū)動渦輪轉(zhuǎn)動(若其余蝸桿不轉(zhuǎn)動，不逐漸釋放對渦輪的限制，由于渦輪蝸桿結(jié)構(gòu)的自鎖功能，則前一蝸桿不能帶動渦輪轉(zhuǎn)動)。采用本實(shí)用新型的用于太陽跟蹤的自適應(yīng)回轉(zhuǎn)裝置，保證了本實(shí)用新型的回轉(zhuǎn)支撐裝置制造和裝配所產(chǎn)生的間隙得以全部消除，控制多個蝸桿在不同相序、不同轉(zhuǎn)速下共同驅(qū)動渦輪轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)無間隙驅(qū)動渦輪轉(zhuǎn)動。雖然太陽跟蹤系統(tǒng)設(shè)在室外，但是渦輪的周圍均設(shè)置有多個蝸桿，即渦輪的周圍均受到蝸桿的限制，渦輪蝸桿之間相互預(yù)緊約束，使得渦輪在圓周方向被完全約束，從而不會出現(xiàn)震動等現(xiàn)象，使得回轉(zhuǎn)支撐裝置壽命更長。本實(shí)用新型的用于太陽跟蹤的自適應(yīng)回轉(zhuǎn)裝置，可以用于對太陽跟蹤系統(tǒng)方位角控制系統(tǒng)的傳動，也可以用于對于高度角控制系統(tǒng)的傳動。同時，本實(shí)用新型的用于太陽跟蹤的自適應(yīng)回轉(zhuǎn)裝置，多個蝸桿可以根據(jù)其旋向以及與渦輪之間的配合，同向或者反向轉(zhuǎn)動，以保證不同時間相序和不同轉(zhuǎn)速下，共同配合，同趨勢實(shí)現(xiàn)無間隙驅(qū)動渦輪轉(zhuǎn)動。本實(shí)用新型的用于太陽跟蹤的自適應(yīng)回轉(zhuǎn)裝置，多個蝸桿之間通過控制系統(tǒng)控制，該控制系統(tǒng)可自適應(yīng)修正，改變多個蝸桿之間的相序差值ΔΤ及轉(zhuǎn)速差值Δν，消除傳動間隙。由于采用了上述結(jié)構(gòu)，可以通過控制系統(tǒng)中程序的自適應(yīng)修正功能，改變控制芯片內(nèi)的相序差值ΔΤ及轉(zhuǎn)速差值A(chǔ)V數(shù)據(jù)，改變多個蝸桿之間的啟動時間差，從而消除在工作過程中由磨損而逐漸產(chǎn)生的傳動間隙，具有自動補(bǔ)償磨損產(chǎn)生的間隙，同時能校正跟蹤精度，實(shí)現(xiàn)太陽跟蹤器的長期無間隙驅(qū)動跟蹤。本實(shí)用新型的用于太陽跟蹤的自適應(yīng)回轉(zhuǎn)裝置，所述渦輪的周圍對稱分布有兩個蝸桿，分別為動力蝸桿和精控蝸桿，且所述動力蝸桿和精控蝸桿均與渦輪保持嚙合，且在不同時間相序和不同轉(zhuǎn)速下，同趨勢共同實(shí)現(xiàn)無間隙驅(qū)動渦輪轉(zhuǎn)動；動力蝸桿和精控蝸桿之間通過控制系統(tǒng)控制，控制系統(tǒng)可自適應(yīng)修正，改變動力蝸桿和精控蝸桿之間的相序差值 Δ T及轉(zhuǎn)速差值Δ V，消除傳動間隙。[0011]由于采用了上述結(jié)構(gòu)，在渦輪的兩端對稱分布有兩個蝸桿，分別為動力蝸桿和精控蝸桿，該兩個蝸桿在不同相序、不同轉(zhuǎn)速下共同驅(qū)動渦輪轉(zhuǎn)動，保證兩個蝸桿在轉(zhuǎn)動時， 不會對渦輪的轉(zhuǎn)動構(gòu)成干涉。同時由于渦輪蝸桿是自鎖結(jié)構(gòu)，如果若只啟動動力蝸桿轉(zhuǎn)動， 而精控蝸桿不轉(zhuǎn)動時，蝸輪是不會轉(zhuǎn)動的，因此可以僅啟動動力蝸桿轉(zhuǎn)動，該動力蝸桿的轉(zhuǎn)動使得各蝸桿的輪齒與渦輪的輪齒之間的間隙逐漸減小，當(dāng)該動力蝸桿繼續(xù)轉(zhuǎn)動時，其輪齒與渦輪的輪齒之間相互作用，且在渦輪上存在一個沿動力蝸桿軸線方向上的推力，該推力作用在渦輪的輪齒上，即為渦輪在其圓周方向的圓周力，使得動力蝸桿的轉(zhuǎn)動，不斷地消除兩蝸桿的輪齒與渦輪的輪齒之間的間隙，當(dāng)間隙徹底被消除后，動力蝸桿的輪齒與渦輪的輪齒之間緊密貼合，此時能夠通過精控蝸桿的釋放蝸輪轉(zhuǎn)動(精控蝸桿的轉(zhuǎn)速比動力蝸桿的轉(zhuǎn)速要小)，控制渦輪的無間隙轉(zhuǎn)動。由于能夠?qū)崿F(xiàn)蝸桿與渦輪之間的無間隙轉(zhuǎn)動，在需要控制太陽跟蹤系統(tǒng)進(jìn)行跟蹤前，即啟動動力蝸桿消除間隙，此時僅啟動精控蝸桿轉(zhuǎn)動， 即可立即驅(qū)動渦輪轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)無間隙跟蹤，當(dāng)達(dá)到跟蹤位置時，立刻關(guān)閉精控蝸桿轉(zhuǎn)動即可，滿足太陽跟蹤系統(tǒng)的跟蹤精度的要求。此時，動力蝸桿的輪齒與渦輪的輪齒之間緊貼， 且渦輪在動力蝸桿的轉(zhuǎn)動下被帶動，而其余的蝸桿與動力蝸桿在不同相序、不同轉(zhuǎn)速下共同驅(qū)動渦輪轉(zhuǎn)動，但是速度較慢，因此精控蝸桿的輪齒也會與渦輪的輪齒之間緊貼，但是動力渦桿與精控蝸桿作用到渦輪上的力剛好相反，即動力蝸桿的輪齒始終向渦輪的輪齒施加一個圓周方向上的推力，而精控蝸桿的輪齒卻始終向渦輪的輪齒施加一個圓周方向上的阻力，從而使得動力蝸桿與精控蝸桿對渦輪的作用力始終相反，表現(xiàn)為動力蝸桿驅(qū)動渦輪轉(zhuǎn)動，精控蝸桿阻擾渦輪轉(zhuǎn)動，而逐漸釋放對渦輪的限制，實(shí)現(xiàn)無間隙驅(qū)動渦輪轉(zhuǎn)動(若精控蝸桿不轉(zhuǎn)動，不逐漸釋放對渦輪的限制，由于渦輪蝸桿結(jié)構(gòu)的自鎖功能，則動力蝸桿不能帶動渦輪轉(zhuǎn)動)。采用本實(shí)用新型的用于太陽跟蹤的自適應(yīng)回轉(zhuǎn)裝置，保證了本實(shí)用新型的回轉(zhuǎn)支撐裝置制造和裝配所產(chǎn)生的間隙得以全部消除，控制多個蝸桿在不同相序、不同轉(zhuǎn)速下共同驅(qū)動渦輪轉(zhuǎn)動，能夠?qū)⒅圃扉g隙和運(yùn)動過程中因磨損產(chǎn)生的間隙消除，實(shí)現(xiàn)無間隙驅(qū)動渦輪轉(zhuǎn)動。在渦輪的周圍均設(shè)置有兩個蝸桿，且兩個蝸桿對稱分布，使得渦輪受到蝸桿的約束，使得渦輪在圓周方向被完全約束，不會出現(xiàn)震動等現(xiàn)象，使得回轉(zhuǎn)支撐裝置壽命更長。本實(shí)用新型的用于太陽跟蹤的自適應(yīng)回轉(zhuǎn)裝置，可以用于對太陽跟蹤系統(tǒng)方位角控制系統(tǒng)的傳動，也可以用于對于高度角控制系統(tǒng)的傳動。本實(shí)用新型的用于太陽跟蹤的自適應(yīng)回轉(zhuǎn)裝置，兩個蝸桿可以根據(jù)其旋向以及與渦輪之間的配合，選擇同向或者反向轉(zhuǎn)動，以保證不同時間相序和不同轉(zhuǎn)速下，共同配合，同趨勢實(shí)現(xiàn)無間隙驅(qū)動渦輪轉(zhuǎn)動。同時，可以通過控制系統(tǒng)中程序的自適應(yīng)修正功能，改變控制芯片內(nèi)的相序差值△ T及轉(zhuǎn)速差值Δ V 數(shù)據(jù)，改變兩個蝸桿之間的啟動時間差，從而消除在工作過程中由磨損而逐漸產(chǎn)生的傳動間隙，具有自動補(bǔ)償磨損產(chǎn)生的間隙，同時能校正跟蹤精度，實(shí)現(xiàn)太陽跟蹤器的長期無間隙驅(qū)動跟蹤。本實(shí)用新型的用于太陽跟蹤的自適應(yīng)回轉(zhuǎn)裝置，所述動力蝸桿連接到動力電機(jī)上，所述精控蝸桿連接到精控電機(jī)上。由于采用了上述結(jié)構(gòu)，可以通過控制動力電機(jī)，從而達(dá)到控制動力蝸桿的轉(zhuǎn)動，同樣可以通過控制精控電機(jī)，達(dá)到控制精控蝸桿的轉(zhuǎn)動，并且動力電機(jī)與精控電機(jī)通過PLC 或者單片機(jī)控制多個蝸桿在不同相序、不同轉(zhuǎn)速下共同驅(qū)動渦輪轉(zhuǎn)動，從而能夠消除渦輪蝸桿嚙合之間存在的間隙，該間隙即為制造間隙和運(yùn)動過程中因磨損產(chǎn)生的間隙，做到太陽跟蹤系統(tǒng)無間隙跟蹤的自動化與智能化。本實(shí)用新型的用于太陽跟蹤的自適應(yīng)回轉(zhuǎn)裝置，所述渦輪的滾道通過兩排滾珠與回轉(zhuǎn)支承內(nèi)圈卡接，使回轉(zhuǎn)支承內(nèi)圈與渦輪之間相對轉(zhuǎn)動。由于采用了上述結(jié)構(gòu)，采用雙排球式的回轉(zhuǎn)支承，鋼球直接排入上下滾道，根據(jù)受力狀況，安排了上下兩排鋼球直徑。在雙排球式的回轉(zhuǎn)支撐中，上下圓弧滾道的承載角都為 90°，雙排球式回轉(zhuǎn)支承的軸向、徑向尺寸都比較大，結(jié)構(gòu)堅固。較傳統(tǒng)單排四點(diǎn)接觸球式回轉(zhuǎn)支承能承受更大的傾覆力矩及軸向力，在同等工況下可采用較小的型號尺寸提供相同的載荷，且運(yùn)轉(zhuǎn)更加平穩(wěn)，非常適合太陽跟蹤系統(tǒng)所要求的低速、大載荷平穩(wěn)運(yùn)行的要求。本實(shí)用新型的用于太陽跟蹤的自適應(yīng)回轉(zhuǎn)裝置，所述回轉(zhuǎn)支承內(nèi)圈主要采用上支承塊與下支承塊組成，上支承塊與下支承塊，分別從渦輪的兩端裝入到渦輪內(nèi)側(cè)。由于采用了上述結(jié)構(gòu)，采用這種開式進(jìn)行裝配，將滾珠與上下支承塊裝入到渦輪的滾道內(nèi)側(cè)，極為方便，且當(dāng)部件損壞時，便于拆卸更換。綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是1.本實(shí)用新型的用于太陽跟蹤的自適應(yīng)回轉(zhuǎn)裝置，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，成本低廉，壽命長久；2.本實(shí)用新型的用于太陽跟蹤的自適應(yīng)回轉(zhuǎn)裝置，能長期無間隙驅(qū)動跟蹤，且具有自動補(bǔ)償磨損產(chǎn)生的間隙；3.本實(shí)用新型的安裝有回轉(zhuǎn)支撐裝置的太陽跟蹤系統(tǒng)的工作方法，操作簡單，方法獨(dú)特，在結(jié)合回轉(zhuǎn)支撐裝置的情況下，能夠有效地消除輪齒之間的間隙，達(dá)到跟蹤器的無間隙驅(qū)動。

本實(shí)用新型將通過例子并參照附圖的方式說明，其中圖1是現(xiàn)有的太陽跟蹤系統(tǒng)上使用的回轉(zhuǎn)支撐裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是實(shí)用新型的回轉(zhuǎn)支撐裝置在太陽跟蹤系統(tǒng)上使用的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是實(shí)用新型的回轉(zhuǎn)支撐裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3的A-A剖視圖；圖5是圖3的B-B剖視圖；圖6是圖3的D-D剖視圖；圖7是現(xiàn)有的外齒式單排四點(diǎn)接觸球式回轉(zhuǎn)支撐裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)記1-太陽電池組件、2-單驅(qū)動回轉(zhuǎn)支撐、3-立柱、4-高度角驅(qū)動器、5-方位角回轉(zhuǎn)支撐、6-高度角回轉(zhuǎn)支撐、5a-轉(zhuǎn)盤殼體、5b-動力電機(jī)、5c-精控電機(jī)、5d_動力蝸桿、5e_精控蝸桿、5f-渦輪、5g-滾珠、5h-回轉(zhuǎn)支承。
具體實(shí)施方式
本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。如圖2至圖6所示，本實(shí)用新型的用于太陽跟蹤的自適應(yīng)回轉(zhuǎn)裝置，設(shè)置于太陽電池組件1的支架上，該自適應(yīng)回轉(zhuǎn)裝置包括方位角回轉(zhuǎn)支撐5和/或高度角回轉(zhuǎn)支撐6，所述方位角回轉(zhuǎn)支撐5和/或高度角回轉(zhuǎn)支撐6包括轉(zhuǎn)盤殼體fe，所述轉(zhuǎn)盤殼體fe內(nèi)設(shè)置有渦輪5f，所述渦輪5f的周圍對稱分別有兩個蝸桿，分別為動力蝸桿5d和精控蝸桿k，且所述動力蝸桿5d和精控蝸桿k均與渦輪5f嚙合，且所述渦輪5f轉(zhuǎn)動時，動力蝸桿5d和精控蝸桿k轉(zhuǎn)動，所述動力蝸桿5d連接到動力電機(jī)恥上，所述精控蝸桿k連接到精控電機(jī) 5c上，所述動力蝸桿5d和精控蝸桿k均與渦輪5f保持嚙合，且在不同時間相序和不同轉(zhuǎn)速下，同趨勢共同實(shí)現(xiàn)無間隙驅(qū)動渦輪5f轉(zhuǎn)動，消除渦輪蝸桿之間的裝配間隙；動力蝸桿 5d和精控蝸桿^之間通過控制系統(tǒng)控制，控制系統(tǒng)可自適應(yīng)修正，改變動力蝸桿5d和精控蝸桿5e蝸桿之間的相序差值ΔΤ及轉(zhuǎn)速差值Δν，消除傳動間隙，所述傳動間隙是指在工作過程中由磨損而逐漸產(chǎn)生的傳動間隙，所述相序差值ΔΤ是指兩個蝸桿之間的啟動時間相序，所述轉(zhuǎn)速差值Δ V為兩個蝸桿之間的轉(zhuǎn)速差，即為V1-V2 ；所述動力蝸桿5d和精控蝸桿 5e可以根據(jù)其旋向與安裝位置，設(shè)置為同向轉(zhuǎn)動或者反向轉(zhuǎn)動，當(dāng)動力蝸桿5d和精控蝸桿 5e旋向相同，且其驅(qū)動裝置安裝于同一側(cè)，則兩蝸桿須同向轉(zhuǎn)動，若兩蝸桿的旋向相反，則反向轉(zhuǎn)動；相應(yīng)地，若兩蝸桿的驅(qū)動裝置安裝于不同的兩側(cè)，此時，兩蝸桿的旋向相同，則需要相互反向轉(zhuǎn)動，兩蝸桿的旋向相反，則需要相互同向轉(zhuǎn)動，具體形式可以根據(jù)實(shí)際的需要任意選擇。本實(shí)用新型的兩個蝸桿，可在不同時間相序和不同轉(zhuǎn)速下，同趨勢共同實(shí)現(xiàn)無間隙驅(qū)動渦輪5f轉(zhuǎn)動，應(yīng)該理解為兩個蝸桿相互配合并同時與渦輪5f嚙合，但是根據(jù)實(shí)際的需要，兩個蝸桿之間的轉(zhuǎn)動啟動時間不同，且其轉(zhuǎn)速不同，而且其轉(zhuǎn)動方向也不同，但是可以通過控制系統(tǒng)，結(jié)合上述條件，保證兩個蝸桿無論再任何條件下，均能夠共同配合，以相同的趨勢實(shí)現(xiàn)無間隙驅(qū)動渦輪5f轉(zhuǎn)動。動力蝸桿5d和精控蝸桿k之間通過控制系統(tǒng)控制，控制系統(tǒng)可自適應(yīng)修正，改變動力蝸桿5d和精控蝸桿k蝸桿之間的相序差值Δ T及轉(zhuǎn)速差值A(chǔ)V,消除傳動間隙，主要是由于當(dāng)渦輪蝸桿再使用一段時間后，由于磨損而會產(chǎn)生一定的轉(zhuǎn)動間隙，如果不對該間隙進(jìn)行修正，動力蝸桿5d和精控蝸桿k仍然按照原始設(shè)定的相序差和轉(zhuǎn)度差共同驅(qū)動渦輪5f轉(zhuǎn)動，由于傳動間隙的存在，使得動力蝸桿5d始終未有跑完這段傳動間隙，精控蝸桿5e就已經(jīng)轉(zhuǎn)動，使得對渦輪5f的驅(qū)動的精度變差，因此就需要消除該傳動間隙，本實(shí)用新型就是通過控制系統(tǒng)的自適應(yīng)修正功能，改變動力蝸桿5d和精控蝸桿^3蝸桿之間的相序差值ΔΤ及轉(zhuǎn)速差值Δν，來消除該傳動間隙，實(shí)現(xiàn)無間隙跟
S示ο所述渦輪5f的內(nèi)圈通過兩排滾珠5g與回轉(zhuǎn)支承證卡接，使回轉(zhuǎn)支承證與渦輪 5f之間相對轉(zhuǎn)動，所述回轉(zhuǎn)支承證主要采用上支承塊與下支承塊組成，上支承塊與下支承塊，分別從渦輪5f的兩端裝入到渦輪5f內(nèi)側(cè)。采用雙排球式的回轉(zhuǎn)支承，鋼球直接排入上下滾道，根據(jù)受力狀況，安排了上下兩排鋼球直徑。在雙排球式的回轉(zhuǎn)支撐中，上下圓弧滾道的承載角都為90°，雙排球式回轉(zhuǎn)支承的軸向、徑向尺寸都比較大，結(jié)構(gòu)堅固。較傳統(tǒng)單排四點(diǎn)接觸球式回轉(zhuǎn)支承能承受更大的傾覆力矩及軸向力，在同等工況下可采用較小的型號尺寸提供相同的載荷，且運(yùn)轉(zhuǎn)更加平穩(wěn)，非常適合太陽跟蹤系統(tǒng)所要求的低速、大載荷平穩(wěn)運(yùn)行的要求。本實(shí)用新型的用于太陽跟蹤的自適應(yīng)回轉(zhuǎn)裝置，可以用于對太陽跟蹤系統(tǒng)方位角控制系統(tǒng)的傳動，也可以用于對于高度角控制系統(tǒng)的傳動。根據(jù)本實(shí)用新型的用于太陽跟蹤的自適應(yīng)回轉(zhuǎn)裝置的結(jié)構(gòu)原理，可以在渦輪5f 的周圍設(shè)置多個蝸桿，且多個蝸桿均與渦輪嚙合，且控制多個蝸桿在不同相序、不同轉(zhuǎn)速下共同驅(qū)動渦輪轉(zhuǎn)動，從而使得某些蝸桿推動渦輪5f轉(zhuǎn)動，某些蝸桿釋放渦輪5f，各蝸桿的轉(zhuǎn)動相互配合，實(shí)現(xiàn)跟蹤器的無間隙跟蹤。最主要的是在于，這些蝸桿的轉(zhuǎn)速不同，且分時控制、隨時軟件修正間隙補(bǔ)償量的原理，能夠長期保持蝸桿的輪齒與渦輪的輪齒之間緊密貼合，且無間隙，從而實(shí)現(xiàn)跟蹤器的無間隙跟蹤。多個蝸桿之間通過控制系統(tǒng)控制，該控制系統(tǒng)可自適應(yīng)修正，改變多個蝸桿之間的相序差值ΔΤ及轉(zhuǎn)速差值Δν，消除傳動間隙，保證跟蹤精度。本實(shí)用新型的安裝有回轉(zhuǎn)支撐裝置的太陽跟蹤系統(tǒng)的工作方法，通過以下步驟實(shí)現(xiàn)1).需要太陽跟蹤系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)跟蹤，即渦輪5f正反轉(zhuǎn)時，先啟動動力電機(jī)恥，驅(qū)動動力蝸桿5d轉(zhuǎn)動，所述動力蝸桿5d的轉(zhuǎn)速為Vl ；2) ·動力電機(jī)恥轉(zhuǎn)動T秒，保證動力蝸桿5d與渦輪5f的輪齒之間、精控蝸桿k 與渦輪5f的輪齒之間貼合，且無間隙時；3).再啟動精控電機(jī)5c，驅(qū)動精控蝸桿k轉(zhuǎn)動，精控蝸桿k與動力蝸桿5d在不同相序、不同轉(zhuǎn)速下轉(zhuǎn)動，同趨勢共同驅(qū)動渦輪5f轉(zhuǎn)動，所述精控蝸桿k的轉(zhuǎn)速為V2，且 Vl> V2;所述動力蝸桿5d的輪齒與和精控蝸桿k的輪齒均與渦輪5f的輪齒貼合，且無間隙，動力蝸桿5d始終推動渦輪5f轉(zhuǎn)動，所述精控蝸桿k始終處于在釋放渦輪5f的狀態(tài)；4).所述渦輪5f轉(zhuǎn)動，消除兩蝸桿與渦輪5f的輪齒之間以及裝配時產(chǎn)生的間隙， 實(shí)現(xiàn)跟蹤器的無間隙驅(qū)動。本實(shí)用新型的用于太陽跟蹤的自適應(yīng)回轉(zhuǎn)裝置，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為在傳統(tǒng)的太陽追蹤器上增加為一組蝸桿，通過特定的控制模式將制造間隙和運(yùn)動過程中因磨損產(chǎn)生的間隙消除，做到無間隙跟蹤?？刂七^程為開始跟蹤時先啟動動力電機(jī)恥，提供跟蹤過程中所需動力(動力電機(jī)恥通過控制元件達(dá)到恒扭矩輸出)，這時精控電機(jī)5c不啟動，動力電機(jī)恥帶動動力電機(jī) 5b連接蝸桿轉(zhuǎn)動，蝸桿帶動蝸輪5f轉(zhuǎn)動將力矩傳遞給精控電機(jī)5c連接的精控蝸桿上，且渦輪5f的輪齒與動力蝸桿5d的輪齒、精控蝸桿的輪齒之間相互貼合，因?yàn)闇u輪蝸桿是自鎖結(jié)構(gòu)，此時的精控蝸桿不轉(zhuǎn)動，蝸輪是不會轉(zhuǎn)動的，這時在動力電機(jī)恥作用下將回轉(zhuǎn)支撐制造和裝配所產(chǎn)生的間隙全部消除。2、啟動動力電機(jī)恥后延時(時間根據(jù)具體回轉(zhuǎn)支撐制造和裝配間隙值設(shè)定)啟動精控電機(jī)5c，精控電機(jī)5c與動力電機(jī)恥同向或者反向轉(zhuǎn)動，共同驅(qū)動渦輪轉(zhuǎn)動，精控電機(jī)5c的轉(zhuǎn)動速度略低于動力電機(jī)恥，作用為動力電機(jī)恥始終在推動蝸輪旋轉(zhuǎn)，精控電機(jī)5c始終在釋放渦輪5f，具體效果就是渦輪5f的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動始終被動力電機(jī)恥和精控電機(jī)5c所控制的蝸桿緊緊的鎖定，從而實(shí)現(xiàn)無間隙驅(qū)動。反向運(yùn)動時原理相同，雙蝸桿回轉(zhuǎn)支撐所走的具體位置是由精控電機(jī)5c確定的。對于本實(shí)用新型的用于太陽跟蹤的自適應(yīng)回轉(zhuǎn)裝置，跟蹤系統(tǒng)的起始零點(diǎn)位置為 A，跟蹤系統(tǒng)在日出時，需要跟蹤太陽，當(dāng)日落時，跟蹤系統(tǒng)需回歸至到起始零點(diǎn)位置A，才能在第二日繼續(xù)進(jìn)行跟蹤，蝸桿渦輪在使用過程中因?yàn)槟p產(chǎn)生的間隙增大和制造過程中產(chǎn)生的間隙，使跟蹤系統(tǒng)每日實(shí)際回歸的起始零點(diǎn)位置為A’，該實(shí)際回歸的起始零點(diǎn)位置為A’與原始起始零點(diǎn)位置A之間存在零點(diǎn)誤差ΔΑ，為消除該零點(diǎn)誤差ΔΑ，跟蹤系統(tǒng)通過其控制系統(tǒng)的自適應(yīng)修正功能，重新設(shè)定跟蹤系統(tǒng)的零點(diǎn)位置為A+Δ A，從而使得動力蝸桿和精控蝸能在原始相序差△ T與速度差△ V下，相互配合同趨勢共同驅(qū)動渦輪轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)跟蹤系統(tǒng)的精確跟蹤。上述傳動間隙表現(xiàn)在渦輪5f的圓周上即為間隙修正值，間隙修正值的產(chǎn)生原因，是因?yàn)橹圃煅b配過程的間隙和使用一段時間后由于磨損等產(chǎn)生的，該修正值在設(shè)備安裝時可根據(jù)不同的每個轉(zhuǎn)盤的個體差異在軟件中現(xiàn)場設(shè)定，具體反映為雙蝸桿回轉(zhuǎn)支撐的綜合最大間隙，當(dāng)使用一段時間后由于磨損(1年或2年)產(chǎn)生新的間隙后，可根據(jù)控制系統(tǒng)的自適應(yīng)修正功能，隨時方便的修正值，長期無間隙驅(qū)動跟蹤，且具有自動補(bǔ)償磨損產(chǎn)生的間隙，保證了太陽的跟蹤精度，做到太陽能的無間隙跟蹤。 本實(shí)用新型并不局限于前述的具體實(shí)施方式
。本實(shí)用新型擴(kuò)展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組
權(quán)利要求1.一種用于太陽跟蹤的自適應(yīng)回轉(zhuǎn)裝置，設(shè)置于太陽電池組件(1)的支架上，其特征在于該自適應(yīng)回轉(zhuǎn)裝置包括方位角回轉(zhuǎn)支撐(5)和/或高度角回轉(zhuǎn)支撐(6)，所述方位角回轉(zhuǎn)支撐(5)和/或高度角回轉(zhuǎn)支撐(6)包括轉(zhuǎn)盤殼體(5a)，所述轉(zhuǎn)盤殼體(5a)內(nèi)設(shè)置有渦輪(5f)，所述渦輪(5f)的周圍設(shè)置有至少兩個蝸桿，該多個蝸桿同時保持與渦輪(5f)嚙合，且在不同時間相序和不同轉(zhuǎn)速下，同趨勢共同實(shí)現(xiàn)無間隙驅(qū)動渦輪(5f)轉(zhuǎn)動。
2.如權(quán)利要求1所述的用于太陽跟蹤的自適應(yīng)回轉(zhuǎn)裝置，其特征在于所述渦輪(5f) 的周圍對稱分別有兩個蝸桿，分別為動力蝸桿(5d)和精控蝸桿(5e)，且所述動力蝸桿(5d) 和精控蝸桿(5e)均與渦輪(5f)保持嚙合，且在不同時間相序和不同轉(zhuǎn)速下，同趨勢共同實(shí)現(xiàn)無間隙驅(qū)動渦輪(5f)轉(zhuǎn)動。
3.如權(quán)利要求2所述的用于太陽跟蹤的自適應(yīng)回轉(zhuǎn)裝置，其特征在于所述動力蝸桿 (5d)連接到動力電機(jī)(5b )上，所述精控蝸桿(5e )連接到精控電機(jī)(5c )上。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的用于太陽跟蹤的自適應(yīng)回轉(zhuǎn)裝置，其特征在于所述渦輪(5f)的滾道通過兩排滾珠(5g)與回轉(zhuǎn)支承內(nèi)圈(5h)卡接，使回轉(zhuǎn)支承內(nèi)圈(5h)與渦輪(5f)之間相對轉(zhuǎn)動。
5.如權(quán)利要求4所述的用于太陽跟蹤的自適應(yīng)回轉(zhuǎn)裝置，其特征在于所述回轉(zhuǎn)支承內(nèi)圈(5h)主要采用上支承塊與下支承塊組成，上支承塊與下支承塊，分別從渦輪(5f)的兩端裝入到渦輪(5f)內(nèi)側(cè)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于太陽跟蹤的自適應(yīng)回轉(zhuǎn)裝置，屬于太陽跟蹤器領(lǐng)域。本實(shí)用新型用于太陽跟蹤的自適應(yīng)回轉(zhuǎn)裝置，設(shè)置于太陽電池組件的支架上，該自適應(yīng)回轉(zhuǎn)裝置包括方位角回轉(zhuǎn)支撐和/或高度角回轉(zhuǎn)支撐，所述方位角回轉(zhuǎn)支撐和/或高度角回轉(zhuǎn)支撐包括轉(zhuǎn)盤殼體，所述轉(zhuǎn)盤殼體內(nèi)設(shè)置有渦輪，所述渦輪的周圍設(shè)置有至少兩個蝸桿，該多個蝸桿同時保持與渦輪嚙合，且在不同時間相序和不同轉(zhuǎn)速下，同趨勢共同實(shí)現(xiàn)無間隙驅(qū)動渦輪轉(zhuǎn)動。本實(shí)用新型用于太陽跟蹤系統(tǒng)的回轉(zhuǎn)支撐，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，成本低廉，壽命長久；能長期無間隙驅(qū)動跟蹤，且自動補(bǔ)償磨損產(chǎn)生的間隙。
文檔編號G05D3/00GK202133910SQ20112014042
公開日2012年2月1日 申請日期2011年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月6日
發(fā)明者黃忠 申請人:成都鐘順科技發(fā)展有限公司