專利名稱：大功率雙桿鉸鏈俯角跟蹤三維太陽能采光裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型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大功率雙桿鉸鏈俯角跟蹤三維太陽能采光裝置，該裝置可以帶動太陽能路燈的電池板自動跟蹤太陽光。
技術背景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(nèi)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(nèi)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
實用新型內(nèi)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.本實用新型針對現(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，跟蹤能耗小和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。本實用新型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(nèi)安裝了由電機一、小直齒輪一、大直齒輪一、蝸桿一、蝸輪一、豎直驅動軸、小驅動直齒輪、大驅動直齒輪、圓形連接管和控制系統(tǒng)電路板構成的機械驅動機構。在減速箱體內(nèi)還安裝了由電機二、小直齒輪二、大直齒輪二、蝸桿二、蝸輪二和水平驅動軸構成的機械驅動機構。豎直驅動軸和水平驅動軸相互垂直，控制系統(tǒng)電路板的電源線與太陽能電池板一和太陽能電池板二正負極良好的電連接，在減速箱體外還安裝了與水平驅動軸相連接的俯角跟蹤聯(lián)動支撐機構。在減速箱體下面安裝了一個支座、一個圓形支撐桿和圓環(huán)一，在減速箱體上面安裝了圓環(huán)二，圓形支撐桿牢固的固定在支座上，支座牢固的固定在地面上，并且使圓形支撐桿與地面垂直。在減速箱體的前面安裝了連接板一，在減速箱體的后面安裝了連接板二，連接板一和連接板二牢固的固定在減速箱體上，連接板三牢固的固定在太陽能電池板一和太陽能電池板二的中部，太陽能電池板一和太陽能電池板二的上表面在同一平面上，連接板一的上端通過水平連接軸一與連接板三光滑的相連接，連接板二的上端通過水平連接軸二與連
4接板三光滑的相連接，水平連接軸一和水平連接軸二同心軸線相互重合，連接板三可以水平連接軸一和水平連接軸二為軸光滑的轉動。電機一良好的固定在減速箱體上，豎直驅動軸通過軸承和軸承架安裝在減速箱體上，蝸桿一通過軸承和軸承架安裝在減速箱體上，蝸桿一與電機一的電機軸相互平行，蝸桿一與豎直驅動軸相互垂直，小直齒輪一與電機一的電機軸同心軸線相互重合且小直齒輪一牢固的固定在電機一的電機軸上，大直齒輪一與蝸桿一同心軸線相互重合且大直齒輪一牢固的固定在蝸桿一上，蝸輪一和小驅動直齒輪與豎直驅動軸同心軸線相互重合且蝸輪一和小驅動直齒輪牢固的固定在豎直驅動軸上，大驅動直齒輪與圓形連接管同心軸線相互重合且大驅動直齒輪牢固的固定在圓形連接管上，圓形連接管的上下兩端從減速箱體的上面和下面伸出減速箱體，圓形連接管與圓形支撐桿同心軸線相互重合且圓形連接管牢固的固定在圓形支撐桿上，圓環(huán)一與圓形連接管同心軸線相互重合且圓環(huán)一牢固的固定在圓形連接管上端，圓環(huán)二與圓形連接管同心軸線相互重合且圓環(huán)二牢固的固定在圓形連接管下端，圓環(huán)一與減速箱體的上表面光滑的接觸，圓環(huán)二與減速箱體的下表面光滑的接觸，小直齒輪一和大直齒輪一良好的相齒合，蝸桿一和蝸輪一良好的相齒合，小驅動直齒輪和大驅動直齒輪良好的相齒合。電機二良好的固定在減速箱體上，水平驅動軸通過軸承和軸承架安裝在減速箱體上，蝸桿二通過軸承和軸承架安裝在減速箱體上，蝸桿二與電機二的電機軸相互平行，蝸桿二與水平驅動軸相互垂直，小直齒輪二與電機二的電機軸同心軸線相互重合且小直齒輪二牢固的固定在電機二的電機軸上，大直齒輪二與蝸桿二同心軸線相互重合且大直齒輪二牢固的固定在蝸桿二上，蝸輪二與水平驅動軸同心軸線相互重合且蝸輪二牢固的固定在水平驅動軸上，水平區(qū)動軸的兩端從減速箱體的前后兩面伸出減速箱體，小直齒輪二和大直齒輪二良好的相齒合，蝸桿二和蝸輪二良好的相齒合。在減速箱體外還安裝了由連桿一、連桿二、連桿三、連桿四、連接板四和連接板五構成的俯角跟蹤聯(lián)動支撐機構。本實用新型的實施例的俯角跟蹤連接方式連桿一的一端固定在水平驅動軸的一端上，連桿二的一端固定在水平驅動軸的另一端上，連桿一和連桿二與水平驅動軸垂直， 連桿一的另一端通過銷軸一與連桿三的一端光滑的相連接，連桿三的另一端通過銷軸三與連接板四的下端光滑的相連接，連桿二的另一端通過銷軸二與連桿四的一端光滑的相連接，連桿四的另一端通過銷軸四與連接板五的下端光滑的相連接，連接板四和連接板五的上端牢固的固定在連接板三的上部，連桿一和連桿二的各項尺寸對應相等，連桿三和連桿四的各項尺寸對應相等，連接板四和連接板五各項尺寸對應相等，銷軸一與銷軸二的軸線相互重合，銷軸三與銷軸四的軸線相互重合，銷軸一和銷軸二的軸線與銷軸三和銷軸四的軸線相互平行。在水平方向上，當太陽能電池板一和太陽能電池板二與太陽光偏離垂直位置時， 由控制系統(tǒng)電路板驅動電機一轉動，并通過小直齒輪一和大直齒輪一帶動蝸桿一轉動，蝸桿一帶動蝸輪一轉動，蝸輪一帶動豎直驅動軸轉動，豎直驅動軸帶動小驅動直齒輪轉動，因大驅動直齒輪通過圓形連接管和圓形支撐桿固定在支座上靜止不動，所以小驅動直齒輪將帶動減速箱體水平轉動，并通過連接板一和連接板二帶動太陽能電池板一和太陽能電池板二水平轉動，使太陽能電池板一和太陽能電池板二恢復到與太陽光垂直位置上。[0015]在豎直方向上，當太陽能電池板一和太陽能電池板二與太陽光偏離垂直位置時， 由控制系統(tǒng)電路板驅動電機二轉動，并通過小直齒輪二和大直齒輪二帶動蝸桿二轉動，蝸桿二帶動蝸輪二轉動，蝸輪二帶動水平驅動軸轉動，水平驅動軸帶動連桿一和連桿二繞水平驅動軸的軸線轉動，并通過由連桿一、連桿二、連桿三、連桿四、連接板四和連接板五構成的俯角跟蹤聯(lián)動支撐機構帶動太陽能電池板一和太陽能電池板二以水平連接軸一和水平連接軸二為軸光滑的轉動，使太陽能電池板一和太陽能電池板二恢復到與太陽光垂直位置上。當電機不加電轉動時，因蝸桿和蝸輪的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。本實用新型的有益效果是由蝸桿和蝸輪傳動的單向性和不可逆性，可實鄉(xiāng)現(xiàn)良好的杭風性能，跟蹤能耗小、成本低，結構簡單可靠。


以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。圖1是本實用新型的整體結構圖。圖2是本實用新型的整體結構圖的A-A剖視圖。圖3是本實用新型的整體結構圖的B-B剖視圖。圖4是本實用新型的整體結構圖的C-C剖視圖。圖5是本實用新型的整體結構圖的D-D剖視圖。在圖1圖2圖3圖4和圖5中太陽能電池板一 1_1，太陽能電池板二 1_2，減速箱體2，支座3，電機一 4，小直齒輪一 5，大直齒輪一 6，蝸桿一 7，蝸輪一 8，豎直驅動軸9， 小驅動直齒輪10，大驅動直齒輪11，圓形連接管12，圓形支撐桿13，電機二 14，小直齒輪二 15，大直齒輪二 16，蝸桿二 17，蝸輪二 18，水平驅動軸19，連桿一 20_1，連桿二 20_2，連桿三 20-3，連桿四20-4，連接板四20-5，連接板五20_6，連接板一 22_1，連接板二 22_2，水平連接軸一 23-1，水平連接軸二 23-2，銷軸一 23-3，銷軸二 23_4，銷軸三23_5，銷軸四23_6，連接板三24，控制系統(tǒng)電路板25，圓環(huán)一沈-1，圓環(huán)二沈-2。
具體實施方式
在圖1圖2圖3圖4和圖5中，在強度很好的減速箱體2內(nèi)安裝了由電機一 4、小直齒輪一 5、大直齒輪一 6、蝸桿一 7、蝸輪一 8、豎直驅動軸9、小驅動直齒輪10、大驅動直齒輪U、圓形連接管12和控制系統(tǒng)電路板25構成的機械驅動機構。在減速箱體2內(nèi)還安裝了由電機二 14、小直齒輪二 15、大直齒輪二 16、蝸桿二 17、 蝸輪二 18和水平驅動軸19構成的機械驅動機構，豎直驅動軸9和水平驅動軸19相互垂直， 控制系統(tǒng)電路板25的電源線與太陽能電池板一 1-1和太陽能電池板二 1-2正負極良好的電連接，在減速箱體2外還安裝了與水平驅動軸19相連接的俯角跟蹤聯(lián)動支撐機構。在減速箱體2的下部安裝了一個支座3和一個圓形支撐桿13，圓形支撐桿13牢固的固定在支座3上，支座3牢固的固定在地面上，并且使圓形支撐桿13與地面垂直。在減速箱體2的前面安裝了連接板一 22-1，在減速箱體2的后面安裝了連接板二 22-2，連接板一 22-1和連接板二 22-2牢固的固定在減速箱體2上，連接板三M牢固的固定在太陽能電池板一 1-1和太陽能電池板二 1-2的中部，太陽能電池板一 1-1和太陽能電池板二 1-2的上表面在同一平面上，連接板一 22-1的上端通過水平連接軸一 23-1與連接板三M光滑的相連接，連接板二 22-2的上端通過水平連接軸二 23-2與連接板三M光滑的相連接，水平連接軸一 23-1和水平連接軸二 23-2同心軸線相互重合，連接板三M可以水平連接軸一 23-1和水平連接軸二 23-2為軸光滑的轉動。電機一 4良好的固定在減速箱體2上，豎直驅動軸9通過軸承和軸承架安裝在減速箱體2上，蝸桿一 7通過軸承和軸承架安裝在減速箱體2上，蝸桿一 7與電機一 4的電機軸相互平行，蝸桿一 7與豎直驅動軸9相互垂直，小直齒輪一 5與電機一 4的電機軸同心軸線相互重合且小直齒輪一 5牢固的固定在電機一 4的電機軸上，大直齒輪一 6與蝸桿一 7 同心軸線相互重合且大直齒輪一 6牢固的固定在蝸桿一 7上，蝸輪一 8和小驅動直齒輪10 與豎直驅動軸9同心軸線相互重合且蝸輪一 8和小驅動直齒輪10牢固的固定在豎直驅動軸9上，大驅動直齒輪11與圓形連接管12同心軸線相互重合且大驅動直齒輪11牢固的固定在圓形連接管12上，圓形連接管12的上下兩端從減速箱體2的上面和下面伸出減速箱體2，圓形連接管12與圓形支撐桿13同心軸線相互重合且圓形連接管12牢固的固定在圓形支撐桿13上，圓環(huán)一沈-1與圓形連接管12同心軸線相互重合且圓環(huán)一沈-1牢固的固定在圓形連接管12的上端，圓環(huán)二沈-2與圓形連接管12同心軸線相互重合且圓環(huán)二沈-2 牢固的固定在圓形連接管12的下端，圓環(huán)一沈-1與減速箱體2的上表面光滑的接觸，圓環(huán)二沈-2與減速箱體2的下表面光滑的接觸，小直齒輪一 5和大直齒輪一 6良好的相齒合， 蝸桿一 7和蝸輪一 8良好的相齒合，小驅動直齒輪10和大驅動直齒輪11良好的相齒合。電機二 14良好的固定在減速箱體2上，水平驅動軸19通過軸承和軸承架安裝在減速箱體2上，蝸桿二 17通過軸承和軸承架安裝在減速箱體2上，蝸桿二 17與電機二 14 的電機軸相互平行，蝸桿二 17與水平驅動軸19相互垂直，小直齒輪二 15與電機二 14的電機軸同心軸線相互重合且小直齒輪二 15牢固的固定在電機二 14的電機軸上，大直齒輪二 16與蝸桿二 17同心軸線相互重合且大直齒輪二 16牢固的固定在蝸桿二 17上，蝸輪二 18 與水平驅動軸19同心軸線相互重合且蝸輪二 18牢固的固定在水平驅動軸19上，水平驅動軸19的兩端從減速箱體2的前后兩面伸出減速箱體2，小直齒輪二 15和大直齒輪二 16良好的相齒合，蝸桿二 17和蝸輪二 18良好的相齒合。在減速箱體2外還安裝了由連桿一 20-1、連桿二 20-2、連桿三20_3、連桿四20_4、 連接板四20-5和連接板五20-6構成的俯角跟蹤聯(lián)動支撐機構。本實用新型的實施例的俯角跟蹤連接方式連桿一 20-1的一端固定在水平驅動軸19的一端上，連桿二 20-2的一端固定在水平驅動軸19的另一端上，連桿一 20-1和連桿二 20-2與水平驅動軸19垂直，連桿一 20-1的另一端通過銷軸一 23-3與連桿三20_3的一端光滑的相連接，連桿三20-3的另一端通過銷軸三23-5與連接板四20-5的下端光滑的相連接，連桿二 20-2的另一端通過銷軸二 23-4與連桿四20-4的一端光滑的相連接，連桿四 20-4的另一端通過銷軸四23-6與連接板五20-6的下端光滑的相連接，連接板四20_5和連接板五20-6的上端牢固的固定在連接板三M上，連桿一 20-1和連桿二 20-2的各項尺寸對應相等，連桿三20-3和連桿四20-4的各項尺寸對應相等，連接板四20-5和連接板五 20-6各項尺寸對應相等，銷軸一 23-3與銷軸二 23-4的軸線相互重合，銷軸三23_5與銷軸四23-6的軸線相互重合，銷軸一 23-3和銷軸二 23-4的軸線與銷軸三23_5與銷軸四23_6的軸線相互平行。在水平方向上，當太陽能電池板一 1-1和太陽能電池板二 1-2與太陽光偏離垂直位置時，由控制系統(tǒng)電路板25驅動電機一 4轉動，并通過小直齒輪一 5和大直齒輪一 6帶動蝸桿一 7轉動，蝸桿一 7帶動蝸輪一 8轉動，蝸輪一 8帶動豎直驅動軸9轉動，豎直驅動軸9帶動小驅動直齒輪10轉動，因大驅動直齒輪11通過圓形連接管12和圓形支撐13桿固定在支座3上靜止不動，所以小驅動直齒輪10將帶動減速箱體2水平轉動，并通過連接板一 22-1和連接板二 22-2帶動太陽能電池板一 1-1和太陽能電池板二 1-2水平轉動，使太陽能電池板一 1-1和太陽能電池板二 1-2恢復到與太陽光垂直位置上。在豎直方向上，當太陽能電池板一 1-1和太陽能電池板二 1-2與太陽光偏離垂直位置時，由控制系統(tǒng)電路板25驅動電機二 14轉動，并通過小直齒輪二 15和大直齒輪二 16 帶動蝸桿二 17轉動，蝸桿二 17帶動蝸輪二 18轉動，蝸輪二 18帶動水平驅動軸19轉動，水平驅動軸19帶動連桿一 20-1和連桿二 20-2繞水平驅動軸19的軸線轉動，并通過由連桿一 20-1、連桿二 20-2、連桿三20-3、連桿四20_4、連接板四20_5和連接板五20_6構成的俯角跟蹤聯(lián)動支撐機構帶動太陽能電池板一 1-1和太陽能電池板二 1-2以水平連接軸一23-1 和水平連接軸二 23-2為軸光滑的轉動，使太陽能電池板一 1-1和太陽能電池板二 1-2恢復到與太陽光垂直位置上。
權利要求1. 一種大功率雙桿鉸鏈俯角跟蹤三維太陽能采光裝置，由太陽能電池板一、和太陽能電池板二、減速箱體、支座、電機一、小直齒輪一、大直齒輪一、蝸桿一、蝸輪一、豎直驅動軸、 小驅動直齒輪、大驅動直齒輪、圓形連接管、電機二、小直齒輪二、大直齒輪二、蝸桿二、蝸輪二、水平驅動軸、水平連接軸一、水平連接軸二、控制系統(tǒng)電路板和設置在減速箱體外的與水平驅動軸相連接的俯角跟蹤聯(lián)動支撐機構構成，其特征是在強度很好的減速箱體內(nèi)安裝了由電機一、小直齒輪一、大直齒輪一、蝸桿一、蝸輪一、豎直驅動軸、小驅動直齒輪、大驅動直齒輪、圓形連接管和控制系統(tǒng)電路板構成的水平機械驅動機構，在減速箱體內(nèi)還安裝了由電機二、小直齒輪二、大直齒輪二、蝸桿二、蝸輪二和水平驅動軸構成的俯角機械驅動機構，在減速箱體外還安裝了由連桿一、連桿二、連桿三、連桿四、連接板四和連接板五構成的俯角跟蹤聯(lián)動支撐機構，豎直驅動軸和水平驅動軸相互垂直，控制系統(tǒng)電路板的電源線與太陽能電池板一和太陽能電池板二正負極良好的電連接，在減速箱體下面安裝了一個支座、一個圓形支撐桿和圓環(huán)一，在減速箱體上面安裝了圓環(huán)二，圓形支撐桿牢固的固定在支座上，支座牢固的固定在地面上，并且使圓形支撐桿與地面垂直，在減速箱體的前面安裝了連接板一，在減速箱體的后面安裝了連接板二，連接板一和連接板二牢固的固定在減速箱體上，連接板三牢固的固定在太陽能電池板一和太陽能電池板二的中部，太陽能電池板一和太陽能電池板二的上表面在同一平面上，連接板一的上端通過水平連接軸一與連接板三光滑的相連接，連接板二的上端通過水平連接軸二與連接板三光滑的相連接，水平連接軸一和水平連接軸二同心軸線相互重合，連接板三可以水平連接軸一和水平連接軸二為軸光滑的轉動，電機一良好的固定在減速箱體上，豎直驅動軸通過軸承和軸承架安裝在減速箱體上， 蝸桿一通過軸承和軸承架安裝在減速箱體上，蝸桿一與電機一的電機軸相互平行，蝸桿一與豎直驅動軸相互垂直，小直齒輪一與電機一的電機軸同心軸線相互重合且小直齒輪一牢固的固定在電機一的電機軸上，大直齒輪一與蝸桿一同心軸線相互重合且大直齒輪一牢固的固定在蝸桿一上，蝸輪一和小驅動直齒輪與豎直驅動軸同心軸線相互重合且蝸輪一和小驅動直齒輪牢固的固定在豎直驅動軸上，大驅動直齒輪與圓形連接管同心軸線相互重合且大驅動直齒輪牢固的固定在圓形連接管上，圓形連接管的上下兩端從減速箱體的上面和下面伸出減速箱體，圓形連接管與圓形支撐桿同心軸線相互重合且圓形連接管牢固的固定在圓形支撐桿上，圓環(huán)一與圓形連接管同心軸線相互重合且圓環(huán)一牢固的固定在圓形連接管上端，圓環(huán)二與圓形連接管同心軸線相互重合且圓環(huán)二牢固的固定在圓形連接管下端，圓環(huán)一與減速箱體的上表面光滑的接觸，圓環(huán)二與減速箱體的下表面光滑的接觸，小直齒輪一和大直齒輪一良好的相齒合，蝸桿一和蝸輪一良好的相齒合，小驅動直齒輪和大驅動直齒輪良好的相齒合，電機二良好的固定在減速箱體上，水平驅動軸通過軸承和軸承架安裝在減速箱體上， 蝸桿二通過軸承和軸承架安裝在減速箱體上，蝸桿二與電機二的電機軸相互平行，蝸桿二與水平驅動軸相互垂直，小直齒輪二與電機二的電機軸同心軸線相互重合且小直齒輪二牢固的固定在電機二的電機軸上，大直齒輪二與蝸桿二同心軸線相互重合且大直齒輪二牢固的固定在蝸桿二上，蝸輪二與水平驅動軸同心軸線相互重合且蝸輪二牢固的固定在水平驅動軸上，水平驅動軸的兩端從減速箱體的前后兩面伸出減速箱體，小直齒輪二和大直齒輪二良好的相齒合，蝸桿二和蝸輪二良好的相齒合。
2.根據(jù)權利要求1所述的大功率雙桿鉸鏈俯角跟蹤三維太陽能采光裝置，其特征是 連桿一的一端固定在水平驅動軸的一端上，連桿二的一端固定在水平驅動軸的另一端上， 連桿一和連桿二與水平驅動軸垂直，連桿一的另一端通過銷軸一與連桿三的一端光滑的相連接，連桿三的另一端通過銷軸三與連接板四的下端光滑的相連接，連桿二的另一端通過銷軸二與連桿四的一端光滑的相連接，連桿四的另一端通過銷軸四與連接板五的下端光滑的相連接，連接板四和連接板五的上端牢固的固定在連接板三的上部，連桿一和連桿二的各項尺寸對應相等，連桿三和連桿四的各項尺寸對應相等，連接板四和連接板五各項尺寸對應相等，銷軸一與銷軸二的軸線相互重合，銷軸三與銷軸四的軸線相互重合，銷軸一和銷軸二的軸線與銷軸三和銷軸四的軸線相互平行。
專利摘要一個大功率雙桿鉸鏈俯角跟蹤三維太陽能采光裝置，它可由兩臺電機通過由豎直驅動軸、水平驅動軸、蝸輪、蝸桿、直齒輪等組成的機械驅動機構，帶動太陽能電池板完成沿水平和豎直兩個方向的跟蹤太陽光運動，可用來帶動太陽能路燈的太陽能電池板實現(xiàn)太陽光采集的自動跟蹤。
文檔編號H02K7/10GK201994875SQ201020214259
公開日2011年9月28日 申請日期2010年5月25日 優(yōu)先權日2010年5月25日
發(fā)明者張晉 申請人:張晉