定日鏡及其仰角驅(qū)動(dòng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能發(fā)電塔，并且特別涉及設(shè)計(jì)來(lái)用于所述太陽(yáng)能發(fā)電塔的定日鏡，并具體涉及其部件。
【背景技術(shù)】
[0002]能源供應(yīng)商一直在致力于尋求替代性一次能源。一種這樣的能源為太陽(yáng)能，且一種利用太陽(yáng)能的方式為采用中央塔式發(fā)電站。
[0003]一種典型的太陽(yáng)能發(fā)電塔裝置包括定日鏡的陣列以及收集塔。每個(gè)定日鏡均被構(gòu)造來(lái)跟蹤太陽(yáng)且將日光向收集塔的接收器反射，從而加熱此接收器及其內(nèi)容物。構(gòu)成熱傳輸介質(zhì)的傳熱流體(其可為諸如水、熔鹽或熔融金屬的流體)容納在上述接收器中。
[0004]將加熱的傳熱流體輸送至發(fā)電站(諸如蒸汽發(fā)電站)，其中傳熱流體的熱能用于驅(qū)動(dòng)其一個(gè)或多個(gè)渦輪，以便以傳統(tǒng)的方式，諸如通過(guò)將每個(gè)渦輪的輪軸連接至發(fā)電機(jī)來(lái)發(fā)電。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]根據(jù)本實(shí)用新型所公開(kāi)的主題的一方面，提供了一種用于中央塔式發(fā)電站的定日鏡的仰角驅(qū)動(dòng)器，所述仰角驅(qū)動(dòng)器被構(gòu)造成用于通過(guò)使定日鏡的彼此旋轉(zhuǎn)鉸接的兩個(gè)部件旋轉(zhuǎn)來(lái)控制定日鏡的反射表面的仰角，仰角驅(qū)動(dòng)器包括活塞，活塞具有縱向鉸接在活塞外殼內(nèi)的活塞桿，所述部件中的一個(gè)剛性地連接至活塞桿，并且所述部件中的另一個(gè)剛性地連接至活塞外殼，其中所述仰角驅(qū)動(dòng)器包括刮冰器，所述刮冰器被構(gòu)造成在活塞外殼內(nèi)縱向移動(dòng)時(shí)將冷凍水從活塞桿移除。
[0006]活塞外殼可以包括活塞桿移動(dòng)通過(guò)的開(kāi)口，其中刮冰器安裝在開(kāi)口處。
[0007]刮冰器可為環(huán)形的。
[0008]刮冰器可包括向內(nèi)刀片。
[0009]刀片可由選自包括塑料和金屬的組的材料制成。
[0010]所述活塞可為電動(dòng)活塞，其中使用電能將活塞桿鉸接在活塞外殼內(nèi)。
[0011]所述活塞可包括帶螺紋軸，活塞桿連接至螺帽組件，所述螺帽組件被構(gòu)造成與帶螺紋桿的至少一部分配合，使得帶螺紋軸的旋轉(zhuǎn)引起螺帽組件在活塞外殼內(nèi)的縱向移動(dòng)。
[0012]所述仰角驅(qū)動(dòng)器還可包括控制裝置，所述控制裝置包括步進(jìn)電機(jī)，所述控制裝置被構(gòu)造成利用電能以使所述帶螺紋軸旋轉(zhuǎn)。
[0013]所述仰角驅(qū)動(dòng)器還可包括傳動(dòng)裝置，所述傳動(dòng)裝置包括行星齒輪系統(tǒng)，所述傳動(dòng)裝置由所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)并且被構(gòu)造成使所述帶螺紋軸旋轉(zhuǎn)。
[0014]根據(jù)本實(shí)用新型所公開(kāi)的主題的另一方面，提供了一種包括如上所述的仰角驅(qū)動(dòng)器的定日鏡。
【附圖說(shuō)明】
[0015]為了理解本實(shí)用新型所公開(kāi)的主題以及為了了解在實(shí)踐中本實(shí)用新型是如何實(shí)施的，現(xiàn)將參照附圖且僅以非限制的示例方式來(lái)對(duì)實(shí)施方案進(jìn)行描述，其中:
[0016]圖1為中央塔式發(fā)電站的示意圖；
[0017]圖2為圖1中所示的中央塔式發(fā)電站的定日鏡的透視圖；
[0018]圖3A為圖2中所示的定日鏡的仰角驅(qū)動(dòng)器的透視圖；
[0019]圖3B為圖3A中所示的仰角驅(qū)動(dòng)器的透視圖，其中移除了主外殼；
[0020]圖4A為圖3A中所示的仰角驅(qū)動(dòng)器的控制裝置的透視圖；
[0021]圖4B為沿圖4A中的線IV-1V截取的橫截面視圖；
[0022]圖5A為圖4A和4B中所示的控制裝置的行星齒輪系統(tǒng)的透視圖；
[0023]圖5B為沿圖5A中的線V-V截取的橫截面視圖；
[0024]圖5C為圖5A中所示的行星齒輪系統(tǒng)的分解圖；
[0025]圖6為圖5A中所示的行星齒輪系統(tǒng)的第二內(nèi)齒輪體的透視圖；
[0026]圖7A為圖3A中所示的仰角驅(qū)動(dòng)器的電動(dòng)活塞的透視圖；
[0027]圖7B為沿圖7A中的線VI1-VII截取的橫截面視圖；
[0028]圖8A為圖7A和7B中所示的電動(dòng)活塞的螺帽組件的透視圖；
[0029]圖8B為圖8A中所示的螺帽組件的螺帽的透視圖；
[0030]圖8C為圖8A中所示的螺帽組件的滑動(dòng)元件的透視圖；
[0031]圖9為圖3A中所示的仰角驅(qū)動(dòng)器的底端的特寫(xiě)透視圖；
[0032]圖10為圖3A中所示的仰角驅(qū)動(dòng)器的端蓋的透視圖；
[0033]圖11為圖7A和7B中所示的電動(dòng)活塞的帶螺紋桿的底端的透視圖；
[0034]圖12為圖3A中所示的仰角驅(qū)動(dòng)器的底端的仰視特寫(xiě)透視圖；以及
[0035]圖13為圖3A中所示的仰角驅(qū)動(dòng)器的透視圖，其示出為安裝到圖2中所示的接口裝置和定日鏡的扭矩管。
【具體實(shí)施方式】
[0036]如圖1所示，提供了大體以10表示的太陽(yáng)能發(fā)電塔。太陽(yáng)能發(fā)電塔10包括定日鏡12的陣列，其被構(gòu)造來(lái)向收集塔14反射入射的太陽(yáng)輻射。收集塔14含有由反射的太陽(yáng)輻射加熱并從而用于向發(fā)電站提供電力的流體(未示出)。發(fā)電站可為例如蒸汽發(fā)電，在這種情況下，加熱的流體是過(guò)熱蒸汽，蒸汽隨后通過(guò)渦輪膨脹，以從其中獲取有用能源并進(jìn)行發(fā)電。
[0037]如圖2所示，每個(gè)定日鏡12均包括被構(gòu)造來(lái)將定日鏡支撐在地面中的固定位置的底座裝置16以及由底座裝置支撐的定日鏡組件18。
[0038]基座裝置16包括將固定在地面中的塔架20以及尤其是支撐反射鏡組件18的位置的接口裝置22。底座裝置還包括方位角驅(qū)動(dòng)器24和仰角驅(qū)動(dòng)器26，其分別控制反射鏡組件18的反射表面的方位角和仰角。
[0039]反射鏡組件18包括支撐多個(gè)支撐臂30的扭矩管28。支撐臂30支撐一個(gè)或多個(gè)反射鏡32，這些反射鏡構(gòu)成定日鏡12的反射表面。另外，提供了可安裝至反射鏡組件18的功率控制模塊(PCM)組件34。
[0040]如圖3A和圖3B所示，仰角驅(qū)動(dòng)器26包括控制裝置320、主外殼322、電動(dòng)活塞324和電纜326?？刂蒲b置320被構(gòu)造成指導(dǎo)仰角驅(qū)動(dòng)器26的操作，并且利用電能來(lái)向電動(dòng)活塞324提供機(jī)械能。電動(dòng)活塞324被構(gòu)造成利用機(jī)械能相對(duì)于主外殼322延伸和/或回縮，從而引起扭矩管28圍繞接口裝置22的相對(duì)旋轉(zhuǎn)，并且使定日鏡12的反射表面樞轉(zhuǎn)以調(diào)節(jié)其仰角，以下將對(duì)此作解釋。電纜326被構(gòu)造用于促進(jìn)與控制裝置320的通信，并對(duì)其提供電力。
[0041]如圖4A和圖4B所示，控制裝置320包括在電機(jī)裝置外殼330內(nèi)的電機(jī)裝置328，和在傳動(dòng)裝置外殼334內(nèi)的傳動(dòng)裝置332。
[0042]電機(jī)裝置328被構(gòu)造成提供電動(dòng)活塞324所需要的機(jī)械能。其從而可包括如圖4B所最佳不出的電機(jī)336和控制器(未不出)。
[0043]電機(jī)336可為用于將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，例如旋轉(zhuǎn)能的任意適合設(shè)備。其可包括由控制器控制的步進(jìn)電機(jī)。其可進(jìn)一步包括安裝板340、具有步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子(未示出)的定子組件342和輸出軸344。此外，通常提供電纜(未示出)以促進(jìn)與控制器的通信并且向電機(jī)336提供電力。
[0044]使用如電機(jī)336的步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于其可用于以小增量使扭矩管28旋轉(zhuǎn)。另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于其扭矩隨其速度的減小而增加。從而，因?yàn)槠渌俣仍谑褂闷陂g非常低，其可提供相對(duì)高的力，例如來(lái)抵消如來(lái)自風(fēng)等的作用于反射表面上的外力。
[0045]雖然本描述公開(kāi)了提供旋轉(zhuǎn)能的電機(jī)，但將了解，電機(jī)可提供另一種機(jī)械能(例如，其可包括線性致動(dòng)機(jī)構(gòu))；本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，應(yīng)提供適合的傳動(dòng)和/或齒輪傳動(dòng)元件來(lái)將由電機(jī)提供的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成使扭矩管28旋轉(zhuǎn)所必需的運(yùn)動(dòng)。
[0046]提供傳動(dòng)裝置332以將來(lái)自電機(jī)336的機(jī)械能傳動(dòng)到電動(dòng)活塞324。這樣，其可減小提供的機(jī)械能的速度，并且增加其扭矩(或反之亦然)。如圖4B所最佳示出的，傳動(dòng)裝置外殼334在其頂端剛性附接到電機(jī)336，并且在其底端附接到主外殼322。其進(jìn)一步包括復(fù)合行星齒輪系統(tǒng)348。
[0047]如圖5A至圖5C所示，行星齒輪系統(tǒng)348包括太陽(yáng)齒輪350，太陽(yáng)齒輪350安裝在電機(jī)336的輸出軸344上以便隨其旋轉(zhuǎn)。太陽(yáng)齒輪350與三個(gè)行星齒輪352嚙合，所述三個(gè)齒輪又與第一和第二內(nèi)齒輪354、356哨合。
[0048]每個(gè)行星齒輪352可包括兩個(gè)可旋轉(zhuǎn)地安裝在共軸360上的獨(dú)立齒輪，所述共軸橫跨在兩個(gè)托架362之間并且安裝在兩個(gè)托架362上。行星齒輪系統(tǒng)348被設(shè)計(jì)成使得每個(gè)軸360上的獨(dú)立齒輪共同旋轉(zhuǎn)。(例如，可通過(guò)配置獨(dú)立齒輪使得獨(dú)立齒輪中的一個(gè)與第一和第二內(nèi)齒輪354、356兩者嚙合來(lái)實(shí)現(xiàn)此共同旋轉(zhuǎn)。)
[0049]第一內(nèi)齒輪354和第二內(nèi)齒輪356分別形成在第一內(nèi)齒輪體364和第二內(nèi)齒輪體366的內(nèi)表面上。內(nèi)齒輪354、356具有不同齒數(shù)。例如，第一內(nèi)齒輪354具有40個(gè)齒可具有40個(gè)齒，而第二內(nèi)齒輪356具有37個(gè)齒。
[0050]如圖5A所最佳示出的，第一內(nèi)齒輪體354包括花鍵368，花鍵368與形成在傳動(dòng)裝置外殼346內(nèi)表面上的相應(yīng)凹槽(未不出)卩齒合，從而確保第一內(nèi)齒輪體354隨傳動(dòng)裝置外殼346共同移動(dòng)。當(dāng)傳動(dòng)裝置外殼346與仰角驅(qū)動(dòng)器26的主外殼322彼此剛性連接時(shí)，第一內(nèi)齒輪體364不相對(duì)于仰角驅(qū)動(dòng)器的主外殼移動(dòng)。
[0051]如圖6所示，第二內(nèi)齒輪體366包括與花鍵372 —起形成的中心貫穿孔370。此夕卜，所述內(nèi)齒輪體形成至少一個(gè)側(cè)孔374，至少一個(gè)與凹槽376 —起形成。以下將解釋這一構(gòu)造的目的。
[0052]在行星齒輪系統(tǒng)348的操作中，電機(jī)336運(yùn)轉(zhuǎn)以使其輸出軸344旋轉(zhuǎn)，從而使太陽(yáng)齒輪350旋轉(zhuǎn)。太陽(yáng)齒輪350的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)行星齒輪352，使得各自的軸