CN101206082B - 自动跟踪太阳装置 - Google Patents

Abstract

本申请是一种自动跟踪太阳装置和一种连接传动机构，涉及太阳能利用技术领域，自动跟踪太阳装置是由控制器精确控制支架上的推拉器间歇驱动棘轮器，棘轮器连接并驱动聚吸光体旋转跟踪太阳，或由控制器精确控制支架上的电动机和棘轮列的离合器，电动机驱动棘轮列，棘轮列连接并间歇驱动聚吸光体旋转跟踪太阳；连接传动机构是用平行连杆将多个平行聚吸光体铰接并联的机构；本申请提供一种传动链短、结构简单可靠，跟踪角度精确：每次驱动进给聚吸光体平均只旋转百分之几度甚至更小角度的跟踪装置。它具有上兆个演变方案，适用范围广，可广泛用于光伏电池板、太阳灶、平板集热器、太阳炉、太阳能锅炉、太阳能利用装置跟踪太阳。

Description

自动跟踪太阳装置

技术领域本申请涉及太阳能利用技术领域，特别涉及一种自动跟踪太阳装置。

背景技术要高效率利用太阳能就得使聚吸光体的法线对准太阳，即是使聚吸光体的法线平行于太阳的直射光线；由于地球既在黄道平面上绕太阳公转，形成赤纬角在+23°27′之间变化；且地球绕地轴自转，形成太阳时角每天在±180°之间变化，每小时相当于旋转15°，所以要使聚吸光体缓慢旋转使其法线时刻对准太阳才能高效率利用太阳能。申请号为03113205.7的中国专利公开了一种大型防风自动跟踪太阳采光装置，其方案要点是：赤纬角跟踪：电机通过减速带动螺母丝杆、或液压缸的顶杆通过移动副衔接框架；太阳时角跟踪：两个电机通过减速驱动转轴，通过链轮、带轮、过渡齿轮同步驱动聚光模块即聚吸光体；其结构简洁，适用于大型太阳能聚光设备，但由于其聚光模块要以每小时转15°角的速度转动、或其框架要以每半年转23°27′角的速度转动跟踪太阳，而电机的转速是每分钟一千多转，显然其减速装置较为复杂、即转速比较大；其用液压缸驱动框架：液压缸力大、但要准确控制其行程却不是一件容易的事；其链轮、带轮传动连接为软性连接、其传动准确性相对刚性连接要差，过渡齿轮传动的传动链太长、传动误差大；其链轮、带轮、过渡齿轮同步驱动装置没有说明是否有保护罩，如没有则：阳光直接照射存在热胀冷缩问题、和雨淋容易生锈、及容易粘尘、加快装置的磨损。申请号为94119393.4的中国专利公开了一种太阳跟踪器装置，其方案要点是：两个汽/液压缸直接推动丝杆使螺母旋转驱动聚吸光体，方案简单，但其为轴向施力、造成或因螺旋自锁螺母不动，或因阻力大、效率非常低，且也存在其行程难于准确控制。申请号为89221656.5的中国专利公开了一种势能可控驱动的太阳光跟踪装置，其方案要点是：弹性力或重力驱动聚吸光体转动、光电控制电磁铁棘瓜及动齿片释阻，其方案简单，但其动齿片只能向左转动，聚吸光体如何反转自动复位？且风力较大时聚吸光体容易摆动。申请号为91211146.1的中国专利公开了一种校差式太阳灶自动跟踪装置，其方案要点是：水平(即太阳时角？)跟踪机构由带宽齿牙的电磁铁与固定齿轨啮合；纵向(即赤纬角？)跟踪由电机带动锥齿、锥齿与螺母连体、螺母带动丝杠、摇臂从而驱动太阳灶体；其方案的特征与本申请的特征最为相似，但本人不清楚其水平跟踪是如何实现对太阳的跟踪，其纵向跟踪采用电机驱动，电机是非间歇式转动且转速大，其锥齿传动减速比小，故其跟踪精确度要比本申请的螺杆棘轮器方案稍差。申请号为03262564.2的中国专利公开了一种螺拨式赤纬自动跟踪器，其方案要点是：拨杆拨动摇柄从而拨动双向单传器的底座齿轮，从而驱动螺母齿轮接而驱动不转动的螺杆上下运动，从而带动聚吸光体转动；其冬夏换季转向的构思非常新颖，但l、螺杆不转动则与其旋合的螺母必须转动，而其复位弹簧连接于赤纬支架，螺母如何转动？2、冬夏换季转向要求安装时要非常精确计算和调整摇柄的受拨角，且有时不完全可靠；3、冬夏换季拨杆如何使双向单传器换向、没有全面详细说明。申请号为200520079018.1的中国专利公开了一种横排太阳能集热管的可调反射器，其方案要点是：主轴通过连杆将同一排多个反射器连接一起推动；其节省了众多跟踪器，但显然没有考虑阳光直接照射其主轴存在热胀冷缩会影响各反射器角度的问题；从摘要附图中得知：其主轴套接于支架上，主轴只能前后滑动、而不能上下运动，因此带来两个问题：l、其主轴铰接连杆没有说明,如主轴与连杆是焊接、则其反射器不能转动；2、其主轴如是铰接连杆，则其反射器也只能小角度转动。

发明内容本申请要解决的技术问题是提供一种传动链短、结构简单可靠，跟踪角度精确、特别适用于聚光比较大的聚焦式反射镜和塔式太阳能锅炉反射镜，适用范围广，具有抗风力影响跟踪角度功能，防雨防尘防日晒，其平行连杆具有防热胀冷缩的自动跟踪太阳装置。

为解决上述技术问题，本申请权利要求1所述的自动跟踪太阳装置由聚吸光体、控制器，及安装于支架上的推拉器、棘轮器和连接传动件组成；所说的聚吸光体可以是反射镜或平板集热器或太阳灶体或光伏电池板等，所说的安装于支架上含直接和间接安装于支架上，所说的推拉器可以是电磁铁或连杆或凸轮或气囊或气缸或油缸推拉器，所说的棘轮器可以是圆周或齿条或螺杆或连杆棘轮器，其中圆周棘轮器为旋转输出棘轮器、齿条或螺杆或连杆棘轮器为线输出棘轮器；所说的圆周棘轮器由棘轮组或棘轮副或棘轮串组成，或由棘轮组或棘轮副驱动连续传动机构组成；所说的棘轮组由摇杆及铰接或滑动连接在摇杆上的棘爪和棘爪所啮合的棘轮组成，所说的棘轮副由棘爪和棘爪所啮合的棘轮组成，棘轮组及棘轮副统称棘轮机构，所说的棘轮串可由棘轮机构驱动单级或多级棘轮或槽轮或不完全齿轮机构组成，所说的连续传动机构可以是齿轮或蜗轮蜗杆传动机构；所说的铰接指用铰链连接，所说的滑动连接指用滑动槽连接；所说的齿条棘轮器由棘轮机构或棘轮串驱动齿条组成，所说的螺杆棘轮器由棘轮机构或棘轮串驱动螺母、螺杆组成；所说的连杆棘轮器由棘轮串驱动连杆机构组成；所说的连接传动件指棘轮器的输出件与聚吸光体之间的连接传动件，所说的棘轮器输出件可以是圆周棘轮器中棘轮机构的棘轮或是棘轮串的终端棘轮或槽轮或齿轮、或是齿条棘轮器的齿条、或是螺杆棘轮器的螺杆、或是连杆棘轮器的推拉杆；所说的旋转输出棘轮器是指棘轮器的输出件是作旋转运动的棘轮器，所说的线输出棘轮器是指棘轮器的输出件是作直线运动的棘轮器。本申请权利要求1所述的自动跟踪太阳装置(下简称跟踪装置)，由控制器控制安装于支架上的推拉器间歇驱动棘轮器，棘轮器连接并驱动聚吸光体旋转跟踪太阳，即由控制器以时间控制为主、以光线感应控制为调整、精确控制安装于支架上的推拉器、推拉器驱动其推拉件间歇性定距离地往复运动，经棘轮器大减速比传动、使棘轮器输出件定转角或定距离运动，经连接传动件准确传动，驱动聚吸光体旋转跟踪太阳，使聚吸光体的法线始终平行于太阳的直射光线或使太阳的直射光线经反射镜反射后始终对准吸光体，即使吸光体获取最大的太阳辐射量。由于地球公转形成赤纬角在±23°27′之间变化；且地球自转形成太阳时角每天在±180°之间变化，每小时相当于旋转15°，此两个转角变化都很慢，所以采用推拉器间歇驱动聚吸光体，间歇：时动时停，即相隔一段时间驱动一次使聚吸光体间歇性旋转来实现缓慢跟踪；有些聚吸光体如平板集热器、太阳灶体、光伏电池板等的跟踪精度要求不高，但有些要求很高、如聚光比较大的聚焦式反射镜和塔式太阳能锅炉反射镜等，此时本申请权利要求1采用大减速比的棘轮器减速，使推拉器每次驱动进给聚吸光体平均只旋转百分之几度甚至更小的角度，及采用连接传动件防热胀冷缩等措施以减小跟踪误差、使跟踪误差可控制在零点几毫米之内甚至达到更高的要求。

所说的推拉器是以电能或机械能或势能驱动推拉件间歇性定距离地往复运动的机器；所说的推拉件是推拉器动力输出的终端零件、可以是推拉杆、滑块、衔铁、活塞杆、推杆、连接件等，即可以是电磁铁的衔铁、或是连杆机构的推拉杆、或是凸轮机构的推拉杆、或是气囊的推杆、或是气缸、油缸的活塞杆，它起到传递力矩和连接作用；所说的定距离是每次运动的行程都相等、即都为一个长度，推拉器的主要作用是为跟踪装置提供足够大的驱动力。所说的电磁铁推拉器由电源、激磁线圈、铁心、及衔铁组成，其电源可以是市电提供的交流电、也可以是由光伏电池或蓄电池提供的直流电，其衔铁连接棘轮组中的摇杆，机箱上安装一档块、限制衔铁、摇杆的行程，使衔铁的往复行程为定距离，摇杆或衔铁上可安装一复位弹簧；电磁铁的铁心连接支架或机箱，当控制器给电于电磁铁的激磁线圈、激磁线圈就会产生磁场、即产生进给力，吸动衔铁带动摇杆一起往铁心方向移动，从而通过棘爪拨动棘轮旋转一定角度、即一个棘轮周节所对应的圆心角、即棘轮旋转一个齿，当控制器断掉电磁铁电源后，衔铁在复位弹簧的拉力或推力或在重力的作用下复位，即衔铁与摇杆一起往档块方向移动，此时棘爪脱离棘轮或在棘轮上滑动、即棘轮不动，从而实现推拉器间歇性驱动棘轮器；电磁铁推拉器结构简单，但激磁线圈产生的吸力较小，它较适用于驱动单个聚吸光体的跟踪。所说的连杆推拉器由电动机、飞轮、离合器、连杆机构组成，连杆机构种类众多、可以是由曲柄装在曲柄轴上、曲柄铰接连杆、连杆铰接推拉杆、推拉杆装在导套中并可滑动、导套固定于机箱而成，此种称为曲柄滑杆机构，它由曲柄旋转带动连杆、连杆驱动推拉杆在导套中往复推拉滑动；还可以是由曲柄装在曲柄轴上、曲柄滑动连接摇摆杆：即曲柄可以铰接摇杆导套、摇杆导套中空套摇摆杆，或曲柄安装一滑动轴、滑动轴上可安装滚动轴套或滚轮，摇摆杆一端开一滑动槽，滑动轴或滚动轴套或滚轮安装在滑动槽里并可滑动或滚动，摇摆杆一端铰接或用轴承安装连接机箱、另一端铰接滑块、滑块安装在滑槽里、滑槽固定连接推拉杆、推拉杆装在导套中并可滑动、导套固定于机箱而成，此种称为摆动导杆机构，它由曲柄带动摇杆导套或滑动轴旋转、从而带动摇摆杆摆动、摇摆杆带动滑块拨动滑槽、推拉杆在导套中往复推拉滑动，由此可见连杆机构的作用是将旋转运动变为直线往复运动，且由于曲柄轴心到铰链或滑动轴轴心是定距离、所以推拉杆的往复行程是定距离。所说的凸轮推拉器由电动机、飞轮、离合器、凸轮机构组成，凸轮机构的类型繁多、可以是凸轮安装在凸轮轴上、凸轮端面有一环形凸轮槽，推拉杆装在导套中并可滑动、导套固定于机箱、推拉杆一端连接滚轴、另一端连接棘轮组中的摇杆、或铰接或滑动连接棘轮副中的棘爪，滚轴上可安装滚套或滚轮、滚轴或滚套或滚轮装在凸轮槽里并沿凸轮槽滑动，凸轮旋转使滚轴或滚套或滚轮沿凸轮槽滑动或滚动、使推拉杆在导套中往复推拉滑动，此种称为几何封闭的凸轮机构；还可以是凸轮安装在凸轮轴上、推拉杆装在导套中并可滑动、导套固定于机箱，推拉杆一端为平面或连接滚轴、滚轴上安装滚套或滚轮，另一端连接棘轮组中的摇杆、或铰接或滑动连接棘轮副中的棘爪，在导套上可装复位弹簧连接推拉杆、利用推拉杆的重力或弹簧力使推拉杆始终与凸轮轮廓保持接触，凸轮旋转使推拉杆在导套中往复推拉滑动，此种称为力封闭的凸轮机构，由此可见凸轮机构的作用是将旋转运动变为直线往复运动，且由于凸轮槽或凸轮轮廓的最高点到最低点是定距离、所以推拉杆的往复行程是定距离。所说的连杆或凸轮推拉器的电动机由控制器控制、电动机安装于支架或机箱，其作用是提供扭矩，安装在电动机轴上的飞轮的作用是利用惯性储存扭矩、使小功率电动机可间歇性驱动大功率棘轮器，所说的电动机轴、曲柄轴或凸轮轴可以是同一条轴，飞轮连接离合器、离合器另一端连接曲柄或凸轮，其作用是使电动机的连续旋转变为间歇性旋转，从而避免了电动机频繁启动，离合器一般是使用电磁摩擦离合器，由控制器控制、当控制器给电于离合器的激磁线圈、离合器就啮合、使电动机带动飞轮、离合器、曲柄或凸轮旋转一周后，控制器断掉离合器电源、离合器分离、曲柄或凸轮停止旋转，由于连杆或凸轮机构有运动惯性、为使推拉杆行程准确，可以在曲柄或凸轮处安装一制动器、离合器一断电制动器立刻制动，制动器一般是使用电磁摩擦制动器、由控制器控制，一般是离合器、制动器同时得失电，制动器一断电其弹簧立刻带动刹车片进行制动；曲柄或凸轮旋转一周、带动推拉杆往复推拉一次、从而带动其连接棘轮组中的摇杆或其铰接或滑动连接棘轮副中的棘爪往复移动一次、从而通过棘爪拨动棘轮旋转一定角度，由于复位时棘爪脱离棘轮或在棘轮上滑动、即棘轮不动，从而实现推拉器间歇性驱动棘轮器。连杆或凸轮推拉器推拉杆的往复是连续运动，这一特点较适用于东西方向即太阳时角跟踪聚吸光体的反转复位。

所说的气囊推拉器由气泵或气体压缩机、气罐、电磁阀、气囊用气管依次连接组成，气囊一端连接支架或机箱、一端连接推杆，推杆连接棘轮组中的摇杆，由于气囊为软体、当驱动气压大小不一时、推杆的行程也不是定距离，所以在机箱上安装一档块、限制推杆的行程，使推杆的往复行程为定距离，在摇杆或推杆上可安装一复位弹簧。所说的气缸推拉器由气泵或气体压缩机、气罐、电磁阀、气缸用气管依次连接组成，气缸连接支架或机箱，气缸中有一活塞、活塞连接活塞杆，气缸腔由活塞分为进给腔和复位腔，有活塞杆的那端为复位腔、另一端为进给腔，活塞杆连接棘轮组中的摇杆、或铰接或滑动连接棘轮副中的棘爪，摇杆或活塞杆上可安装一复位弹簧。所说的油缸推拉器由油箱、油泵、油罐、电磁阀、油缸用油管依次连接组成，油缸连接支架或机箱，油缸中有一活塞、活塞连接活塞杆，油缸腔由活塞分为进给腔和复位腔，有活塞杆的那端为复位腔、另一端为进给腔，活塞杆连接棘轮组中的摇杆、或铰接或滑动连接棘轮副中的棘爪，摇杆或活塞杆上可安装一复位弹簧。由于气缸或油缸活塞的行程是定距离、所以其活塞杆的往复行程是定距离。所说的气泵、气体压缩机、油泵的作用是提供压力、即将机械能转换成势能，当系统压力低于额定压力时、气泵或气体压缩机或油泵运转，当系统压力达到额定压力时、气泵或气体压缩机或油泵停止运转；气罐、油罐的作用是储存和稳定压力，以免气泵、气体压缩机、油泵频繁启动，气泵、气体压缩机、油泵、气罐、油罐统称动力源。电磁阀的作用是切换方向，一般使用两位三通或两位四通电磁阀，即一进一出一闭为三通、两进两出为四通，一位直进直出、一位斜进斜出即为两位，其换位由换向电磁铁和复位弹簧或两个换向电磁铁驱动阀芯滑动实现；其两位三通电磁阀连接管道方案为：接气罐、气囊或气缸进给腔、大气，或是接油罐、油缸进给腔、油箱，如电磁阀在进给位时、气罐连通气囊或气缸进给腔、或油罐连通油缸进给腔、而大气口或油箱口接封闭口，推杆或活塞杆在压力推动下往前进给，则电磁阀在复位位时、气罐或油罐口接封闭口、气囊或气缸进给腔连通大气、或油缸进给腔连通油箱，此时推杆或活塞杆在复位弹簧的拉力或推力或在重力的作用下复位。其两位四通电磁阀连接管道方案为：接气罐、气缸进给腔、气缸复位腔、大气，或接油罐、油缸进给腔、油缸复位腔、油箱；如电磁阀在进给位时、气罐连通气缸进给腔、或油罐连通油缸进给腔、而气缸复位腔连通大气、或油缸复位腔连通油箱，活塞杆在压力推动下往前进给；则电磁阀在复位位时、气罐连通气缸复位腔、或油罐连通油缸复位腔、气缸进给腔连通大气、或油缸进给腔连通油箱，此时活塞杆在压力推动下复位。气囊、气缸、油缸的作用是将压力转换为推拉力、即将势能转换成机械能，气囊、气缸、油缸统称为执行机构；油箱的作用是装储液体介质、使介质可以循环利用，液体介质指油、水等无腐蚀的液体。当控制器发出进给信号时、换向电磁铁使电磁阀处在进给位，推杆或活塞杆在压力推动下往前进给，从而通过棘爪拨动棘轮旋转一定角度；当控制器发出复位信号时、复位弹簧或换向电磁铁使电磁阀处在复位位，推杆或活塞杆在压力推动下或在复位弹簧的拉力或推力或在重力的作用下带动摇杆或棘爪一起复位，此时棘爪脱离棘轮或在棘轮上滑动、即棘轮不动，从而实现推拉器间歇性驱动棘轮器。由于气囊或气缸或油缸推拉器的动力源与执行机构可以远距离分隔后用管道连接，所以特别适用于多个聚吸光体不同方位的方阵跟踪，如塔式太阳能锅炉需要每个反射镜配一套跟踪器，如此可以众多执行机构同用一个动力源。以上所述六种推拉器的推拉件均为作受控制器控制的间歇运动，且是作定距离往复推拉运动，即每次推、拉的行程距离都是相等的，这使得棘轮组或棘轮副的棘轮每次旋转的角度都相等，即棘轮为间歇性定转角转动、每次都是旋转一个齿，这为跟踪装置精确跟踪太阳奠定了基础；且由于推拉件在运动过程中及在往、复止点时即跟踪全过程均受到足够大的磁场吸力或扭矩产生的推拉力或压力或压力产生的推拉力或弹簧力或重力或制动摩擦力的作用，可以有效防止风力较大时风力对跟踪角度的影响或为防止风力影响提供了制动力，即以上所述的各种力此时均起到制动作用，故可统称为制动力。

所说的棘轮器是由间歇传动机构大减速比传动、驱动输出件作定转角运动，或是由间歇传动机构大减速比传动后经连续传动机构、驱动输出件作定距离或定转角运动的传动器；所说的间歇传动机构是将连续运动变成间歇运动的传动机构，即其运动副的主动件作连续运动时从动件作间歇运动，所说的连续运动含往复连续运动；所说的输出件是传动的终端零件，所说的定转角是每次旋转的圆心角都相等，所说的连续传动机构是作连续运动的传动机构，即其运动副的主动件作连续运动时从动件也作连续运动。棘轮器的主要作用是以大减速比传动使进给量最小化、使传动更精确，其核心部件为棘轮组、棘轮副、棘轮串。所说的棘轮组由一端空套或用轴承安装在棘轮轴或传动轴或螺杆上的摇杆及铰接或滑动连接在摇杆上的棘爪和棘爪所啮合的棘轮组成；所说的棘轮副由推拉器(不含电磁铁和气囊推拉器)的推拉件上铰接或滑动连接的棘爪和棘爪所啮合的棘轮组成；即棘轮副由棘爪与棘轮组成，棘轮组由棘轮副与摇杆组成。所说的棘轮组中的摇杆起到利用杠杆原理放大力矩、同时起减速的作用，摇杆一端空套或用轴承安装在棘轮轴或传动轴或螺杆上、另一端与推拉件连接，由于其连接点是绕棘轮的轴心在一定角度范围内作圆弧摆动、而推拉器的推拉件是作定距离直线往复运动，所以推拉件与摇杆的连接采用以下方案：可以是推拉器铰接支架或机箱、推拉件铰接摇杆，即推拉器、摇杆都作摆动；还可以是推拉件铰接一顶杆、顶杆铰接摇杆，即推拉器固定、顶杆及摇杆摆动；还可以是推拉器固定、而推拉件与摇杆滑动连接：推拉件端头安装一滑动轴、滑动轴上可安装滚动轴套或滚轮，摇杆一端开一滑动槽，滑动轴或滚动轴套或滚轮安装在滑动槽里并可滑动或滚动；也可以是在推拉件端头铰接摇杆导套、摇杆套在摇杆导套中并可滑动。由于电磁铁推拉器的衔铁与铁心等是松动配合、所以衔铁与摇杆可以是铰接或固定连接或为一体；由于气囊为软体、所以气囊推拉器的推杆与摇杆可以是铰接或固定连接或为一体；以上所述六种连接方案都可以很好地解决摇杆与推拉件运动轨迹不同的问题。所说的棘轮组或棘轮副或棘轮串中的棘轮可以是典型的锐角齿棘轮、也可以是矩形齿棘轮，还可以是渐开线齿棘轮、即渐开线齿轮当棘轮用，棘轮的齿可以制做在轮的外缘、也可以制做在端面上，可以是整圆棘轮、也可以是半圆棘轮、还可以是圆心角为≥47°的圆弧棘轮，棘轮可以是键连接或空套安装在棘轮轴或传动轴上、也可以是棘轮与螺母同体、而螺母与螺杆螺旋连接，即棘轮通过螺母支承在螺杆上，还可以是棘轮端面用螺栓连接或铆接或焊接在聚吸光体的端面上，棘轮轴或传动轴或螺杆两端用轴承安装在机箱或支架上，棘轮的主要作用是大转速比减速，若棘轮的齿数为Z、则推拉件每次推或拉棘轮都是只旋转一个齿，即只旋转1/Z圈，它比齿轮减速器的结构要简单得多、其减速比与蜗轮蜗杆相似、但比蜗轮蜗杆容易加工得多。所说的棘轮组或棘轮副或棘轮串中的棘爪可以是直爪或钩爪或双边爪或插销爪或回转爪或摩杆爪或插销齿，直爪或钩爪与锐角齿棘轮啮合，其与棘轮啮合端爪形为锐角、角的一边为直边、另一边为圆弧边，直边与棘轮齿面啮合为啮合边，圆弧边与齿顶接触为滑动边，直爪为推动棘轮、钩爪为拉动棘轮，其爪铰接在摇杆或推拉件或摆杆上，所说的摆杆为棘轮串中的摆杆；与矩形齿棘轮啮合的棘爪铰接或滑动连接在摇杆或推拉件或摆杆上，其中铰接的棘爪其与棘轮啮合端爪形为锐角、角的一边为直边、另一边为内凹圆弧边，直边为与棘轮齿面啮合边，圆弧边与齿顶接触为滑动边，该爪一般制作成双边爪，即为对称结构、有对称的两个锐角，由电动机带动棘爪正反两向翻转，因此该爪称为双边爪；与摇杆或推拉件或摆杆滑动连接的棘爪安装在滑动槽里并在滑动槽里滑动，滑动槽固定在摇杆或推拉件或摆杆上，其与棘轮啮合端爪形有两种：一种为与棘轮矩形齿齿间混合的梯形爪、其梯形两腰可分别与棘轮齿面啮合，所以该爪在摇杆或推拉件或摆杆复位时必须脱离棘轮、而在摇杆或推拉件或摆杆进给时必须插进棘轮齿齿间，其离合由电磁铁和弹簧控制，电磁铁得电时将棘爪吸离棘轮、断电时在弹簧压制下与棘轮啮合，因此该爪称为插销爪；另一种为三角形爪，其一直边与棘轮齿面啮合为啮合边，另一直边与齿顶接触为滑动边，该爪不但可以在滑动槽里滑动还可以作180°旋转，因此该爪称为回转爪；所说的摩杆爪由摩擦块与棘爪的另一端铰接、棘爪铰接在摇杆或推拉件或摆杆上，当棘轮顺时针旋转时、摩擦块通过杠杆作用促使棘爪与棘轮啮合，当棘轮逆时针旋转时、摩擦块通过杠杆作用促使棘爪离开棘轮并越过其齿顶，这里顺、逆时针旋转只是假设，两者可以对调，此种称为摩杆爪；所说的插销齿是与渐开线齿棘轮啮合的棘爪，其爪形为渐开线、但比渐开线齿轮齿稍小，即其与渐开线齿棘轮啮合的间隙稍大，其他特征、连接、作用、原理等均与插销爪相同，因此该爪称为插销齿。无特别说明的所有棘爪均由重力或安装在摇杆或推拉件或摆杆上的弹簧的弹簧力使棘爪保持与棘轮啮合，其弹簧力不能过大、棘爪复位在棘轮齿顶上滑动时不拖动棘轮为准；除插销爪、插销齿和摩杆爪外所有棘爪如是进给时棘爪与棘轮啮合、则复位时均在棘轮齿顶上滑动，即棘爪的滑动边与棘轮齿顶接触并滑动；为了述说方便，以下棘轮副、棘轮组、反转方案等均以棘爪的名称命名，如钩爪棘轮副：代表其棘爪为钩爪、其棘轮为锐角齿棘轮。由此可见、推拉器的推拉件每次推拉运动，都会带动棘轮组或棘轮副中的棘爪往复运动，通过棘爪与棘轮齿面啮合，推动或拉动棘轮旋转一定角度，即棘轮旋转一个齿，推拉件复位时、棘爪脱离棘轮或在棘轮齿顶上滑动、使棘轮不动，实现了棘轮间歇性旋转；由于推拉件每次推拉运动，棘轮都只旋转一个齿，所以棘轮组或棘轮副的主要作用是用简单的结构实现大转比减速、间歇性进给、精确传动。

所说的棘轮串是由多级间歇传动机构大减速比传动的传动机构；所说的多级是两级或两级以上，所说的间歇传动机构可以是棘轮或槽轮或不完全齿轮机构，棘轮是典型的也是人们最熟悉的间歇传动机构、是间歇传动机构的代表，串是许多个连贯成一行的意思，所以多级间歇传动机构串联称为棘轮串，如棘轮组驱动棘轮组再驱动棘轮组；在棘轮器中的棘轮串由棘轮组或棘轮副驱动单级或多级棘轮或槽轮或不完全齿轮机构组成，即棘轮串第一级指定为棘轮机构。所说的槽轮机构由拨盘与槽轮组成，其中拨盘为主动轮、槽轮为从动轮，拨盘上有一个圆销、外缘由一大段凸圆弧和一小段凹圆弧组成，槽轮上有Z个径向槽，外缘有Z段凹圆弧；当槽轮的凹圆弧被拨盘的凸圆弧卡住时、槽轮静止不动，所以槽轮的凹圆弧称为锁止弧，其作用是让圆销准确对准径向槽，当圆销刚进入径向槽时、拨盘凸圆弧与凹圆弧的交接点刚好对准锁止弧的中点，即锁止弧刚好开始被松开，此后圆销驱动槽轮旋转1/Z圈，圆销离开径向槽，锁止弧又被卡住、槽轮静止不动，如此重复运动；拨盘旋转一圈槽轮旋转l/Z圈，槽轮为时动时停，所以槽轮机构是间歇传动机构。所说的不完全齿轮机构是由齿轮机构演变而成的一种间歇传动机构，即其主动轮上只做一个或几个齿、一般在棘轮串中为一个齿，所以称之为单齿齿轮，而从动轮上做出与主动轮轮齿相啮合的齿间，即从动轮可以是完全齿轮或是锁止弧与齿间相间的不完全齿轮；如主动轮上只做一个齿、此齿下称单齿，从动轮有Z个齿间，则主动轮旋转一圈从动轮旋转1/Z圈，即从动轮为时动时停，所以不完全齿轮机构是间歇传动机构；跟踪装置有制动器的不完全齿轮机构可不设锁止弧，否则应制作锁止弧。所说的棘轮串每级各有一主动轮和一从动轮，所有从动轮上的齿或槽都是均匀分布的，最后一级的从动轮称为终端轮，在棘轮机构中棘轮是从动轮，棘爪是主动件，而带动棘爪运动的轮是主动轮；相邻两级的从动轮和主动轮、即上一级的从动轮和本级的主动轮可以是同轴连体或同体，同轴连体是指两者用键连接或螺栓连接或铆接或焊接在同一轴线上，同体即同为一体、是指同一材料上加工成两者、且两者同一轴线，也可以是将单齿固定连接在上一级的从动轮上；如本级是棘轮机构、可将摆杆滑动连接在上一级的从动轮上，即在上一级的从动轮上安装一滑动轴、滑动轴上可安装滚动轴套或滚轮，摆杆一端开一滑动槽，滑动轴或滚动轴套或滚轮安装在滑动槽里，上一级的从动轮旋转时、带动滑动轴或滚动轴套或滚轮在滑动槽里滑动或滚动，从而带动摆杆摆动；也可以是在上一级的从动轮上铰接摆杆导套、摆杆套在摆杆导套中并可滑动，上一级的从动轮带着摆杆导套旋转时、带动摆杆摆动；所说的摆杆与棘轮组中的摇杆、连杆机构中的摇摆杆三者为同一种零件，只是为了不引起混淆而在不同的机构中起不同的名称，其结构、作用、安装连接等同上所述，摆杆所连接的棘爪及棘爪所啮合的棘轮也同上所述。棘轮串的主要作用是以简单的结构实现大减速比传动使进给量最小化、使传动更精确，如棘轮组驱动棘轮组再驱动棘轮组的棘轮串、若三级棘轮的齿数都为Z，则此棘轮串的减速比为Z的三次方比一，即第一级主动轮旋转Z³圈、第三级棘轮才旋转一圈；由此可见、棘轮串可用甚短的传动链实现甚小的进给量，这是大减速比带来的必然结果，这为解决传动链短而跟踪角度精确的技术问题奠定了基础。

所说的圆周棘轮器为旋转输出棘轮器，多用于聚吸光体东西旋转跟踪，其传动精度可分为三级传动精度：由棘轮组或棘轮副组成的传动精度较低，由棘轮机构驱动齿轮或蜗轮蜗杆机构组成的传动精度居中，由棘轮串组成的传动精度较高，它们分别适用于不同精度的跟踪；其中棘轮机构与齿轮或蜗轮蜗杆机构的连接可以是：棘轮机构中的棘轮与齿轮机构的第一个主动齿轮同轴连体或同体，或是棘轮机构中的棘轮与蜗杆同轴且用键连接。所说的齿条或螺杆或连杆棘轮器为线输出棘轮器，即其输出件是作直线运动(双曲柄连杆棘轮器除外)，它们适用于聚吸光体的所有运动方式；线输出棘轮器有许多种组合方案，可演变出多种传动精度、分别适用于不同的跟踪精度要求。所说的齿条棘轮器由棘轮机构或棘轮串驱动齿条组成，其中棘轮机构的棘轮为渐开线齿棘轮时或棘轮串的终端轮为齿轮时可直接啮合驱动齿条，棘轮机构的棘轮或棘轮串的终端棘轮或槽轮可与一齿轮同轴连体或同体，由齿轮啮合驱动齿条，以上的渐开线齿棘轮、终端齿轮、同轴连体或同体齿轮称为齿轮一，当然也可以在齿轮一之后加齿轮组由齿轮组驱动齿条；齿条在导轨中滑动，导轨固定安装于机箱或支架。所说的螺杆棘轮器由棘轮机构或棘轮串驱动螺母、螺杆组成，其棘轮机构的棘轮或棘轮串的终端轮与螺母同轴连体或同体，即可将棘轮或终端轮的内径制成螺母；螺母与螺杆螺旋连接，螺母通过轴承连接安装于机箱或支架，螺母旋转时驱动螺杆伸缩直线运动，螺杆相对于支架不转动。所说的连杆棘轮器由棘轮串驱动连杆机构组成，连杆机构种类众多，可以是在棘轮串终端轮上铰接连杆、连杆铰接推拉杆、推拉杆装在导套中并可滑动、导套固定于机箱而成，此种称为曲柄滑杆机构，它由终端轮旋转带动连杆、连杆驱动推拉杆在导套中往复推拉滑动；也可以是推拉杆一端铰接在终端轮上，另一端铰接在聚吸光体或框架上，且终端轮轴心到铰链轴心的距离小于聚吸光体或框架旋转中心到铰链中心的距离，此种称为双曲柄机构，终端轮旋转时带动推拉杆推拉运动、推拉杆向前推进时、聚吸光体或框架正转，推拉杆向后拉时、聚吸光体或框架反转；双曲柄机构中的推拉杆实际上是连杆，但为了输出件名称的统一、所以称之为推拉杆。连杆棘轮器的棘轮串终端轮旋转一圈、聚吸光体或框架都正反转各一次。由于推拉器的推拉件是作定距离往复运动、且棘轮机构的棘轮及棘轮串所有从动轮上的齿或槽都是均匀分布的，所以旋转输出棘轮器输出件是作定转角运动，由于齿条的齿距是处处相等、螺杆的导程是处处相等、连杆机构中终端轮轴心到铰链轴心的距离是一定数、即曲柄半径是一定数，所以线输出棘轮器输出件是作定距离运动。

为解决本申请所述的技术问题，本申请权利要求2所述的自动跟踪太阳装置由聚吸光体、控制器，及安装于支架上的电动机、电动机所连接的棘轮列，和连接传动件组成；所说的安装于支架上含直接和间接安装于支架上，所说的棘轮列是由多级间歇传动机构大减速比传动、驱动输出件作定转角运动，或是由多级间歇传动机构大减速比传动后经连续传动机构、驱动输出件作定距离运动的传动器；可以是圆周或齿条或螺杆或连杆棘轮列，其中圆周棘轮列为旋转输出棘轮列、齿条或螺杆或连杆棘轮列为线输出棘轮列；所说的圆周棘轮列由棘轮串组成，所说的齿条棘轮列由棘轮串驱动齿条组成，所说的螺杆棘轮列由棘轮串驱动螺母、螺杆组成；所说的连杆棘轮列由棘轮串驱动连杆机构组成；所说的聚吸光体、连接传动件、间歇传动机构、输出件、定转角、连续传动机构、定距离均与权利要求1中所述的相同，所说的棘轮串第一级非指定为棘轮机构，其他结构、原理、作用等与权利要求1中所述的相同。棘轮列的棘轮串第一级非指定为棘轮机构，若第一级为槽轮或不完全齿轮机构，其拨盘或单齿齿轮用键连接在电动机轴上，若第一级为棘轮机构，则在电动机轴上用键连接一飞轮、飞轮滑动连接摆杆，滑动连接、飞轮作用等同上所述；所说的齿条及螺杆棘轮列与棘轮串所驱动的齿条或螺杆棘轮器相同，当然此处棘轮串第一级为非指定棘轮机构；所说的连杆棘轮列与连杆棘轮器相同，只是此处棘轮串第一级为非指定棘轮机构；所说的旋转输出棘轮列是指其输出件是作旋转运动的棘轮列，所说的线输出棘轮列是指其输出件是作直线运动的棘轮列。由于电动机是作匀速旋转、且棘轮列所有从动轮上的齿或槽都是均匀分布的，所以旋转输出棘轮列输出件是作定转角运动，由于齿条的齿距是处处相等、螺杆的导程是处处相等、连杆机构中终端轮轴心到铰链轴心的距离是一定数、即曲柄半径是一定数，所以线输出棘轮列输出件是作定距离运动。由于聚吸光体运转很慢、且由于线输出棘轮列或器的输出件行程相等而聚吸光体转角不相等，为了提高跟踪精度，棘轮列应设离合器；离合器可以是由电磁铁控制棘轮机构中的棘爪离合棘轮来实现，有些棘爪自带电磁铁、如插销爪、插销齿、回转爪等、没有自带电磁铁的棘爪如直爪、钩爪可加电磁铁控制，电磁铁安装在摆杆上；即聚吸光体需要运转时电磁铁断电、在重力或弹簧力作用下棘爪啮合棘轮，其弹簧力不能过大、棘爪复位在棘轮齿顶上滑动时不拖动棘轮为准，聚吸光体不需要运转时电磁铁得电将棘爪吸离棘轮，由此起到离合作用；由于棘轮串级数越大、速度越低，所以离合器最好设在棘轮串的中部或末级；若棘轮列中没有棘轮机构，可在棘轮列中安装电磁摩擦离合器；离合器由控制器控制，其作用是使电动机的连续旋转变为受控制器控制的间歇性旋转，从而避免了电动机频繁启动，解决线输出棘轮列或器的输出件行程相等而聚吸光体转角不相等的技术问题，提高跟踪精度。本申请权利要求4所述的自动跟踪太阳装置由控制器控制安装于支架上的电动机和棘轮列的离合器，电动机驱动棘轮列，棘轮列连接并间歇驱动聚吸光体旋转跟踪太阳；即由控制器以时间控制为主、以光线感应控制为调整、精确控制安装于支架上的电动机和棘轮列的离合器，电动机驱动棘轮列，经棘轮列大减速比间歇传动、使棘轮列输出件定转角或定距离运动，经连接传动件准确传动，驱动聚吸光体旋转跟踪太阳。棘轮列传动链短、结构简单且传动准确度高，特别适用于聚光比较大的聚焦式聚吸光体和塔式太阳能锅炉反射镜等，其跟踪误差可控制在零点几毫米之内甚至达到更高的要求，所以棘轮列的主要作用是以大减速比传动使进给量最小化、使传动更精确。权利要求4与1的整体方案差异之处：首先是基本特征不同，权利要求4的动力机构简单，其动力机构为电动机，而权利要求l的动力机构为推拉器，推拉器中除电磁铁推拉器较简单外、其余均较复杂，所以两者基本特征不同；其次是功能关系不同：一者是连续旋转驱动间歇传动，另者是间歇往复驱动间歇传动；再者跟踪精度范围不同：前者较窄、后者较宽；两者共同技术特征为：间歇传动机构，具体地说是棘轮串。

由于南北方向即赤纬角跟踪是要求聚吸光体在±23°27′之间转动，而东西方向即太阳时角跟踪是要求聚吸光体每天旋转150°到210°之间，即每天跟踪10到14个小时，因此要求聚吸光体旋转到一个定点就得反转复位，如东西方向跟踪作一个方向旋转、则将有10到14个小时的旋转是在浪费能源，因此要求跟踪装置应能实现正反转转换来解决以上问题。所说的正反转转换、可以在棘轮机构中实现：可以是当控制器发出反转信号时：由安装在摇杆或推拉件或摆杆上的电磁铁得电将棘爪吸离棘轮、或是采用摩杆爪的装置其制动器得电松开制动，在棘轮端面或聚吸光体端面安装盘簧即盘状弹簧或滑轮配重装置、由势能(弹力或重力)驱动聚吸光体反转快速复位，此方案必须在聚吸光体的始点处设一弹性档块或限位开关，该方案适用于东西方向跟踪。也可以是采用矩形齿棘轮啮合插销爪或渐开线齿棘轮啮合插销齿，由于聚吸光体正转时是：进给时插销爪或齿与棘轮啮合、复位时插销爪或齿脱离棘轮，所说的进给是指推拉件进给或摆杆向前摆动、所说的复位是指推拉件复位或摆杆向后摆动，为述说方便、以下三个方案也以此为约定、即聚吸光体正转时：进给时棘爪与棘轮啮合、则复位时棘爪均在棘轮齿顶上滑动，所以当控制器发出反转信号时、控制器改变电磁铁的控制线路，使进给时电磁铁得电插销爪或齿脱离棘轮、复位时电磁铁断电插销爪或齿与棘轮啮合，使聚吸光体实现反转；还可以是采用矩形齿棘轮啮合回转爪，当控制器发出反转信号时、由安装在摇杆或推拉件或摆杆上的电磁铁得电将棘爪吸离棘轮、并由电动机带动回转爪旋转180°，使进给时回转爪在棘轮齿顶上滑动、复位时回转爪与棘轮啮合，使聚吸光体实现反转；还可以是采用矩形齿棘轮啮合双边爪，当控制器发出反转信号时、由电动机带动双边爪反转，使进给时双边爪在棘轮齿顶上滑动、复位时双边爪与棘轮啮合，使聚吸光体实现反转，双边爪由重力使棘爪与棘轮保持接触而不需弹簧；还可以是采用矩形齿棘轮啮合正反双爪，即在摇杆或推拉件或摆杆上铰接或滑动连接一正一反两个棘爪，分别由安装在摇杆或推拉件或摆杆上的两个电磁铁控制，聚吸光体正转时、控制器给电正转电磁铁将反转棘爪吸起，由正转棘爪与棘轮啮合或在棘轮齿顶上滑动，聚吸光体反转时、控制器给电反转电磁铁将正转棘爪吸起，由反转棘爪与棘轮啮合或在棘轮齿顶上滑动，由此实现正反转转换。由于以上采用矩形齿或渐开线齿棘轮的方案、其聚吸光体正反转速度相等、所以较适用于南北方向跟踪；如推拉器是连杆或凸轮推拉器，可利用其推拉杆的往复是连续运动这一特点、使东西方向跟踪的聚吸光体快速反转复位，如采用以上回转爪、双边爪、正反双爪反转方案之一、并在整个反转过程中其离合器连续啮合，使其推拉杆连续推拉、使聚吸光体快速反转复位。棘轮列跟踪装置作南北方向跟踪的正反转转换、可由控制器控制电动机正反转实现；若棘轮列中没有棘轮机构、且为东西方向跟踪时，可以是由控制器控制离合器和制动器同时松开，即离合器断电、制动器得电，在聚吸光体端面安装盘簧或滑轮配重装置、由势能(弹力或重力)驱动聚吸光体反转快速复位，此方案必须在聚吸光体的始点处设一弹性档块。还可以是在其他传动机构中实现正反转转换：如齿条棘轮器或列，可由齿轮一啮合正转齿轮二及反转齿轮三、齿轮三啮合反转齿轮四，齿轮二及齿轮四可各自在其轴上滑动并分别啮合齿条，它们不能同时啮合齿条，它们与齿条的啮合和分离由控制器通过电磁铁控制；控制器发出正转信号时、正转齿轮二啮合齿条，齿轮一带动齿轮二从而驱动齿条向前直线推进、推动聚吸光体正转；控制器发出反转信号时、反转齿轮四啮合齿条，齿轮一带动齿轮三从而带动齿轮四旋转，反转齿轮四驱动齿条向后直线复位、拉动聚吸光体反转，由此实现正反转转换。如连杆棘轮器或列，可使棘轮串终端轮轴心到其铰接连杆的铰链轴心的距离等于聚吸光体旋转时其推拉杆与聚吸光体连接点单向行程的一半，或使终端轮轴心到其铰接推拉杆的铰链轴心的距离等于聚吸光体旋转时其推拉杆与聚吸光体连接点单向行程的一半，则推拉杆向前推进时、聚吸光体正转，推拉杆向后拉时、聚吸光体反转，即终端轮旋转一圈、聚吸光体正反转各一次。

由于风力较大时风力可以吹动聚吸光体、对跟踪角度产生影响，所以要求跟踪装置应具有自锁或制动功能；由于聚吸光体正转或反转复位时均受到足够大的驱动力的驱动且运转时间较短，风力方向与聚吸光体运转方向相反时不会产生影响，而方向相同时风力影响也较小，所以只考滤棘爪复位时的止动及聚吸光体停止旋转时的制动；即可以在棘轮器或列或聚吸光体上安装制动器，制动器可以是使用电磁摩擦制动器、由控制器控制，当聚吸光体受驱动力的驱动而旋转时、制动器得电松开，当聚吸光体停止旋转时、含棘爪复位时、控制器断掉制动器电源，其弹簧立刻带动刹车片进行制动；制动器也可以是棘轮器或列采用矩形齿棘轮、在机箱或支架上安装一插销爪，其爪由控制器控制的电磁铁和弹簧控制其离合，当聚吸光体受驱动力的驱动而旋转时、插销电磁铁得电插销爪脱离棘轮，当聚吸光体停止旋转时、含棘爪复位时、控制器断掉电源，插销爪在弹簧力的作用下插入棘轮齿齿间从而制动；若跟踪装置为螺杆棘轮器或列时，因螺母与螺杆螺旋连接，而螺旋连接有自锁性，即螺旋升角小于或等于摩擦角时、无论螺杆轴向受多大力的作用、螺杆都不能驱动螺母旋转，即本申请的螺杆机构具有自锁功能，无需安装制动器。

所说的聚吸光体是能直接吸收太阳能或经反射或透射聚焦后吸收太阳能或将太阳能反射或透射转移给其他吸光体的物质；如用于吸收太阳能的光伏电池板、太阳灶、平板集热器，又如反射或透射太阳能的抛物面反射镜、半球面反射镜、平板反射镜、复合抛物镜、复合镜、菲涅耳透镜、菲涅耳反射镜都属于聚吸光体。由于支承在支架上的聚吸光体必须旋转跟踪太阳才能高效率利用太阳能，所以本申请的跟踪装置其聚吸光体与支架的连接采用以下连接方式：一种连接方式为聚吸光体的对称两端各连接于传动轴，传动轴通过轴承连接支承在两边支架上，聚吸光体绕传动轴的轴线旋转，此种连接方式多用于东西方向跟踪，故简称为东西旋接，其特别适用于多个线聚焦聚吸光体串联的跟踪，东西旋接的聚吸光体可用本申请中的任一方案的跟踪装置驱动；一种连接方式为聚吸光体的背阳面中心处铰接支架，其支架为单根立柱，或为聚吸光体的背阳面中心线处铰接支架，其支架为两根或以上立柱、多根立柱排成一条直线，聚吸光体绕其中心线摆动，此种连接方式多用于南北方向跟踪，故此种简称为南北铰接，其特别适用于聚吸光体为无需东西方向跟踪的复合反射镜的跟踪，南北铰接的聚吸光体可由线输出棘轮器或列驱动；一种连接方式为支架分为框架、立柱两部份，聚吸光体的对称两端各连接于传动轴，传动轴通过轴承连接支承在框架上，可由多个聚吸光体串并联连接支承在框架上，由连接传动件将多个聚吸光体连接后集中驱动，其框架的背阳面中心处铰接单根立柱，或框架的背阳面中心线处铰接两根或以上立柱、多根立柱排成一条直线，其聚吸光体可绕传动轴的轴线旋转、由安装于框架上的旋转或线输出棘轮器或列驱动，同时可随框架绕框架的中心线摆动，可由安装于立柱上的线输出棘轮器或列驱动框架摆动而实现，此种连接方式可同时进行东西南北四个方向跟踪，简称为四方铰接，其特别适用于多个聚吸光体串并联的方阵跟踪；一种连接方式为支架分为框架、立柱两部份，聚吸光体的对称两端各连接于传动轴，传动轴通过轴承连接支承在框架上，可由多个聚吸光体串并联连接支承在框架上，由连接传动件将多个聚吸光体连接后集中驱动，其框架的南北端各连接线输出棘轮器或列的输出件、线输出棘轮器或列连接立柱，通过输出件的上下运动使框架绕框架的中心线摆动，此时南北端的线输出棘轮器或列联动、即一端向上运动时另一端向下运动，同时聚吸光体可绕传动轴的轴线旋转、由安装于框架上的旋转或线输出棘轮器或列驱动，此种连接方式可同时进行东西南北四个方向跟踪，简称为四方连接，其特别适用于框架南北端较短、聚吸光体并联的、且由于框架刚度问题立柱不便连接框架中部的跟踪；一种连接方式为聚吸光体的背阳面中心处通过球面轴承连接单根立柱，东西方向及南北方向各安装一个或对称两个线输出棘轮器或列的跟踪装置，若安装对称两个跟踪装置必须联动、即一个伸出时另一个缩回，通过输出件的伸缩运动使聚吸光体绕其中心摆动，实现东西南北四个方向跟踪，简称为四方球接，其特别适用于点聚焦碟式聚吸光体如太阳灶体等的跟踪和多个聚吸光体不同方位的方阵跟踪、如塔式太阳能锅炉反射镜的跟踪。综上所述：聚吸光体运动主要有两种方式，一种是聚吸光体的对称两端各连接于传动轴，聚吸光体绕传动轴的轴线旋转，此种方式多用于东西方向跟踪，故简称为东西旋转，一种是聚吸光体或框架的背阳面中心线处连接立柱，聚吸光体或框架绕其中心线摆动，故简称为中心摆动。以上所述五种连接方式各有其适用范围，可以说是综合了现有太阳跟踪装置所有聚吸光体支承连接的主要方式，所以说本申请的跟踪装置适用范围广。

所说的连接传动件是指棘轮器或列的输出件与聚吸光体之间的连接传动件，输出件作旋转或直线两种运动，旋转输出棘轮器或列的输出件可以直接连接聚吸光体，如聚吸光体为东西旋转，可以是输出件用键连接其传动轴，即安装在支架或机箱上的棘轮器或列驱动输出件、输出件通过传动轴带动聚吸光体旋转；也可以是输出件用螺栓连接或铆接或焊接在聚吸光体端面上，输出件直接驱动聚吸光体旋转，以上连接称为固定连接，其特点是传动链短、无间隙；如是多个聚吸光体串并联时、可先用纵杆将同一轴线的多个聚吸光体套接串联，在各轴线第一个聚吸光体的端面上装一链轮或齿形带轮，在输出件上也装一链轮或齿形带轮，用一条链条或齿形带将输出件及同一端面的聚吸光体连接，由输出件驱动所有聚吸光体作同步旋转；如是多组多个聚吸光体串并联时、输出件用键连接一纵轴，纵轴上每组安装一链轮或齿形带轮，每组用一条链条或齿形带将各组同一端面的聚吸光体连接，由输出件驱动纵轴、纵轴驱动所有聚吸光体旋转；此种连接为链条或齿形带联动，称为齿连接、其特点是齿连接相对于平带和滑轮绳索连接无打滑现象，所以传动相对准确，适用于各轴线平行但不在一平面上的串并联。如聚吸光体或框架的支承支架为两根或以上立柱的中心摆动，可以是安装在立柱上的旋转输出棘轮器或列、其输出件安装在聚吸光体或框架一端且其旋转轴线与聚吸光体或框架的旋转轴线重合，由输出件驱动聚吸光体或框架旋转摆动。由于旋转输出棘轮器或列的输出件是作定转角旋转，且与聚吸光体是固定连接或齿连接或刚性连接，所以其驱动的聚吸光体也是作定转角旋转。

为解决本申请所述的技术问题，本申请权利要求5所述的连接传动机构由聚吸光体、铰链、平行连杆组成；所说的连接传动机构即平行连杆机构是用平行连杆将多个平行聚吸光体铰接并联，即多个平行聚吸光体串并联时、用纵杆将同一轴线的多个聚吸光体套接串联，用平行连杆将多个平行聚吸光体铰接并联，即在同一端面的各轴线第一个聚吸光体端面的底部铰接平行连杆，如是旋转输出棘轮器或列，安装输出件轴线平行于聚吸光体各轴线，平行连杆铰接输出件端面，由输出件驱动所有聚吸光体作同步旋转；如是线输出棘轮器或列，输出件端头铰接一推杆、推杆铰接平行连杆，由输出件驱动所有聚吸光体作同步旋转；此种连接如火车车轮的联动机构、其学名为平行四边形连杆机构，所以其连杆称为平行连杆，其机构简称平行连杆机构；所说的套接为小端套在大端内、彼此可以轴向滑动、以防热胀冷缩，纵杆安装在聚吸光体的最高位置；所说的底部是指聚吸光体法线上背阳面最低位置，法线为垂直于聚吸光体且经过轴心的线为法线，如垂直于抛物面反射镜开口连线且经过轴心的线为法线、法线与镜框交叉点即为抛物面反射镜的底部，又如平板集热器背阳面法线上固定连接一条横杆，横杆的最低端即为平板集热器的底部；所说的平行连杆用空心的型钢如方钢、圆管等制造，平行连杆端头用软管连接冷却水箱、用冷却介质在平行连杆空腔中循环冷却连杆，所说的冷却介质可以是水、油等液体，所说的冷却水箱中装有足够量的冷却水；或将平行连杆空腔抽成高度真空并灌充少量戊烷作为相变工质、用热管原理将连杆恒温，以防平行连杆热胀冷缩影响跟踪角度。平行连杆是刚性连接，且带恒温装置，所以传动准确；适用于各轴线平行且在一平面上的串并联，它省略了众多跟踪器，所以结构简单。由于齿连接为软性连接、驱动力大小变化时连接件呈直、弯变化，影响传动的准确性，而刚性连接则无此现象，所以平行连杆连接不但比齿连接要简单得多、且传动更准确，所以说传动链短、结构简单而传动准确是本申请要解决的主要技术问题，也是平行连杆机构要解决且能解决的主要技术问题。

由于线输出棘轮器或列的输出件是作直线运动，而聚吸光体或框架是作旋转运动，所以两者最好是滑动连接或通过中间件铰接，可以是输出件端头铰接一滑块、滑块在滑动槽中滑动，或是输出件端头安装一滑动轴、轴上可安装滚轮或滚套，滑动轴或滚轮或滚套在滑动槽中滑动或滚动，滑动槽固定连接在聚吸光体或框架的背阳面上；所说的滑动槽为凹槽、即滑动件即可推动又可拉动滑动槽、滑动件只作滑动或滚动，且滑动槽为沿垂直于聚吸光体或框架旋转轴线方向安装。也可以是输出件端头铰接一推杆、推杆铰接在聚吸光体或框架的端面中部或背阳面上；不管是滑动连接还是铰接，输出件推拉力的方向要垂直于聚吸光体或框架旋转轴线且不与其相交，所说的中部是底部到轴线的一半。滑动连接或铰接是刚性连接，其特点是把直线运动变为旋转运动，其既适用于东西旋转，又适用于中心摆动。线输出棘轮列或器的输出件是作定距离直线运动、即每次运动行程相等，而其所驱动的聚吸光体转角却不相等，滑动连接是两者连接点离聚吸光体轴线近时转角大、远时小，铰接是输出件与推杆的夹角小时聚吸光体转角大、夹角大时转角小。由于雨淋日晒会使链条装置生锈、齿形带老化，灰尘会加快链条装置磨损，所以齿连接装置上应加保护罩，以防雨防尘防日晒。

由以上所述得知：圆周棘轮器或列的特点为：结构简单，所驱动的聚吸光体是作定转角旋转，特别适用于东西旋转跟踪；齿条棘轮器或列的特点为：齿条与导轨是面接触且接触面大、刚性好，适用于框架的支承传动；螺杆棘轮器或列的特点为：减速比大，具有自锁功能，可省略制动装置和减短传动链；连杆棘轮器或列的特点为：其终端轮旋转一圈、聚吸光体或框架都正反转各一次，此特点可省略反转装置；其旋转、线输出两者兼有，用途广。

所说的控制器是装有单片机或可编程PLC等微型计算机或芯片的控制器，也可以是强电控制器；由于地球相对于太阳的运转既慢又连续，而太阳辐射是时有时无，所以本申请的跟踪装置使用的控制器以时间控制为主、应对太阳的连续运转，以解决云彩遮挡太阳时、传感器感应不到光线使聚吸光体长时间停顿的问题，以传感器光线感应控制为调整、以提高跟踪的准确性，也解决如赤纬角跟踪的冬夏换季转向问题，解决线输出棘轮器或列的输出件行程相等而聚吸光体转角不相等的问题，即棘轮器或列每次的进给量非常小、即进给量最小化，如传感器感应到跟踪不到位时再次进给，聚吸光体没有到反转复位点前、只往前调整，不反转；旋转输出棘轮器或列跟踪装置可不作调整控制，即用时钟芯片控制即可。

由于棘轮串等是多轴传动，为了便于制造和安装跟踪装置应设机箱：可以是推拉器、棘轮器合用一个机箱，也可以是推拉器、棘轮器各单独用一机箱，棘轮列一般单独用一个机箱，机箱应便于维修和散热；连接传动件单独用保护罩保护。机箱起到固定跟踪装置、可装润滑油润滑旋转零件作用，并可起到防雨防尘防日晒作用。

本申请的自动跟踪太阳装置由控制器精准控制、采用推拉器间歇定距离或电动机匀速驱动、经棘轮器或棘轮列大减速比间歇传动，驱动输出件定转角或定距离小进给量地运动，经具有防热胀冷缩的平行连杆或固定连接准确传动、驱动聚吸光体旋转跟踪太阳，当聚吸光体停止旋转时、采用制动器制动或利用螺杆的自锁功能防风力影响跟踪角度及确保每次进给量的一致，所以说跟踪角度精确；采用间歇驱动或传动、减速比大的间歇传动机构，平行连杆联动，所以说传动链短、结构简单可靠；具有上兆个演变方案或者说是不同的组合：列举了多种不同的聚吸光体与支架连接方式、驱动力大小及特点不同的推拉器、传动减速比差异范围大的多种棘轮器或列，多种连接传动件，所以说适用范围广；以机箱或保护罩防雨防尘防日晒。

附图说明  图1是反射镜支承主视图。    图2是反射镜支承侧视图。

图3是反射镜方阵示意图。    图4是圆周棘轮器传动原理图。

图5是凸轮推拉器示意图。    图6是塔式太阳能锅炉反射镜方阵图。

图7是反射镜支承示意图。    图8是螺杆棘轮列原理图。

图9是棘轮串原理图。

具体实施方式下面结合实施例对本申请作进一步说明。

第一个实施例是太阳能锅炉抛物面反射镜跟踪太阳的实施例。图1是反射镜支承主视图。图2是反射镜支承侧视图。抛物面反射镜1(下简称反射镜)的焦线处安装一条吸热管9，吸热管9串并联后连接到用热换热处；反射镜1由面板11、镜框2、拉撑杆3、轴瓦座4、凸缘5、纵杆6组成，面板11用镜框2固定，纵杆6与镜框2焊接成一体，镜框2由拉撑杆3连接轴瓦座4，轴瓦座4内有一轴瓦、安装于套轴10上，轴瓦座4、轴瓦、均为上下结构，轴瓦座4上有一对凸缘5、凸缘5上有螺丝孔、上下瓦座片用螺栓紧固，套轴10焊接在支架7上，即反射镜1对称两端各连接套轴10、而两边套轴10各自焊接在两边支架7上，吸热管9套在套轴10内；套轴10的轴线和吸热管9轴线及反射镜1焦线同线，反射镜l可绕其轴线转动。反射镜l轴线下部的重量等于上部的重量，使反射镜1相对于轴线保持静平衡，以减少驱动扭矩；同一轴线的多块反射镜1用纵杆6套接串联成一个，用平行连杆8将多个平行反射镜1铰接并联，即在同一端面的各轴线第一块反射镜1端面的底部安装一铰链、铰链由圆销12、销套13、销座14组成，其销套13焊在镜框2的底部、销座14焊在平行连杆8上，销套13通过圆销12与销座14连接成铰链，圆销12与销套13及销座14均为动配合，由此平行连杆8将多个反射镜1铰接并联成一个单元。图3是反射镜方阵示意图。所说的套接为小端套在大端内、彼此可以轴向滑动、以防热胀冷缩，纵杆6安装在反射镜1的最高位置；所说的底部是指反射镜1法线上背阳面最低位置，即垂直于反射镜1开口连线且经过轴心的线为法线、法线与镜框2交叉点即为反射镜l的底部；平行连杆8用空心的方钢制造，其一端端头用软管16连接冷却水箱15、冷却水箱中装有足够量的冷却水，用冷却水在平行连杆8空腔中自然循环冷却，以防平行连杆8热胀冷缩影响反射镜1的采光角度，另一端铰接圆周棘轮器17的输出件：棘轮三19端面，安装圆周棘轮器17棘轮三19轴线平行于反射镜1各轴线，且平行连杆8到各轴线的距离相等，由棘轮三19驱动所有反射镜l作同步旋转。由于平行连杆是刚性连接，且带恒温装置，圆销12与销套13及销座14的配合间隙很小，加上跟踪太阳时平行连杆8对反射镜1的推力始终是一个方向，所以平行连杆传动准确。

图4是圆周棘轮器传动原理图。由于反射镜1的聚光比较大，要求东西方向精准跟踪，所以采用由三级棘轮串组成的圆周棘轮器17驱动反射镜1；三级棘轮串都采用棘轮组，即棘轮组驱动棘轮组再驱动棘轮组，三级棘轮组的摆杆结构及安装都一样，即都在摆杆一端开一滑动槽23，(为述说方便，所有相同结构的零件用同一图标标示，所在级数用后续标示，如滑动槽23表示三级的滑动槽，而滑动槽23-2表示第二级滑动槽)，另一端空套或用轴承安装在棘轮轴18上；三级棘爪都是直爪，其与棘轮啮合端爪形为锐角、角的一边为直边、另一边为圆弧边，直边与棘轮齿面啮合推动棘轮为啮合边，圆弧边与齿顶接触为滑动边，一、二级棘爪26爪形相同，且都由弹簧27的弹簧力使棘爪26保持与棘轮28啮合，其弹簧力不能过大、棘爪26复位在棘轮28齿顶上滑动时不拖动棘轮28为准，棘爪铰接在摆杆22上；一、二级为典型的锐角齿棘轮28、第三级：棘轮三19为矩形齿棘轮，设三级棘轮的齿数分别为Zl、Z2、Z3，棘轮用键连接安装在棘轮轴18上、棘轮轴18两端用轴承安装在机箱上。凸轮推拉器推拉杆29一端安装滑动轴24-1、三级棘轮组的滑动轴24上可安装滚动轴套或滚轮，滑动轴24-1安装在第一级摆杆22－1的滑动槽23-l里，第一级摆杆22-1上铰接的棘爪26-1啮合棘轮28-1；第一级棘轮28-1上安装滑动轴24-2，滑动轴24-2安装在第二级摆杆22-2的滑动槽23-2里，第二级摆杆22-2上铰接的棘爪26-2啮合第二级棘轮28-2；第二级棘轮28-2上安装滑动轴24-3、滑动轴24-3安装在第三级摆杆22-3的滑动槽23-3里，第三级摆杆22-3上铰接一正一反两个棘爪，并安装两个电磁铁，正转电磁铁35对应反转棘爪36，反转电磁铁21对应正转棘爪20，由正转棘爪20或反转棘爪36与棘轮三19啮合或在棘轮三19齿顶上滑动，正、反转棘爪不能同时啮合棘轮三19，棘轮三19铰接平行连杆8。当推拉杆29带动滑动轴24-1作定距离往复推拉运动时，滑动轴24-1在摆杆22—1的滑动槽23—1里滑动，从而驱动摆杆22-1往复摆动，摆杆22-1往左摆动时、摆杆22—1上铰接的棘爪26-1啮合棘轮28—1，从而驱动棘轮28—1逆时针旋转；当摆杆22－1往右摆动时、棘爪26—1在棘轮28—1齿顶上滑动，棘轮28—1不动；推拉杆29每往复推拉一次，棘轮28－1旋转一个齿。棘轮28—1旋转驱动摆杆22-2摆动，由棘爪26-2驱动棘轮28-2逆时针旋转，棘轮28-2旋转驱动摆杆22-3摆动，由棘爪20或36驱动棘轮三19旋转，三级棘轮组的运动原理相同。当反射镜l正转时、控制器给电正转电磁铁35将反转棘爪36吸离棘轮三19，由正转棘爪20在重力作用下与棘轮三19啮合或在棘轮三19齿顶上滑动，当反射镜l反转时、控制器给电反转电磁铁21将正转棘爪20吸离棘轮三19，由反转棘爪36在重力作用下与棘轮三19啮合或在棘轮三19齿顶上滑动，由此实现正反转转换。在棘轮三19上安装制动器37，即制动器37固定在机箱上由刹车片连接棘轮三19，制动器37是电磁摩擦制动器、由控制器控制。在棘轮28-2上钻有一个小孔25、并在对应小孔25旋转直径左右对称点各安装一组光源及光敏二极管感应器；反射镜1跟踪太阳时，当右边组感应器感应到光线后且离合器39得电时、即滑动轴24-3在棘轮282的上半圈且离合器39得电时，制动器37得电松开，当左边组感应器感应到光线后、即滑动轴24-3在棘轮28－2的下半圈时，及滑动轴24-3在棘轮28-2的上半圈但离合器39断电时，控制器断掉制动器37电源，其弹簧立刻带动刹车片进行制动，由此防止风力影响跟踪角度。

图5是凸轮推拉器示意图。凸轮推拉器由电动机4l、飞轮40、离合器39、凸轮机构组成。凸轮机构的凸轮33通过轴承安装在传动轴38上、凸轮33端面有一环形凸轮槽34，推拉杆29装在导套30中并可滑动、导套30固定于机箱，推拉杆29轴线与传动轴38轴线在同一平面且互相垂直，推拉杆29一端连接滚轴31、滚轴31上安装滚轮32、滚轮32装在凸轮槽34里并可沿凸轮槽滚动，推拉杆29另一端安装滑动轴24—1、连接摆杆22-1；凸轮33一端面连接离合器39的从动片，即凸轮33及离合器39的从动片由轴承连接传动轴38而不由传动轴38驱动，离合器39的主动片及飞轮40用键连接传动轴38，离合器39与飞轮40可以相邻而装、也可以相隔电动机4l而装；离合器39是电磁摩擦离合器，由控制器控制、当控制器给电于离合器39的激磁线圈、离合器39就啮合、使传动轴38带动离合器39的主动片、主动片驱动从动片、从而驱动凸轮33旋转，控制器断掉离合器39电源、离合器39的主动片与从动片分离、凸轮33停止旋转；离合器39的作用是使电动机41的连续旋转变为间歇性旋转，从而避免了电动机41频繁启动，飞轮40的作用是利用惯性储存扭矩；传动轴38连接电动机4l，即电动机4l的转动轴与传动轴38为一体，电动机41安装在基座上。反射镜l开始跟踪太阳后，控制器启动电动机41旋转并给电正转电磁铁35将反转棘爪36吸离棘轮三19，电动机41带动飞轮40、离合器39旋转；控制器以时间控制为主、以光线感应控制为调整、精确控制离合器39啮合，控制器给电离合器39使离合器39啮合，离合器39驱动凸轮33旋转一周；凸轮33旋转使滚轮32沿凸轮槽34滚动、使推拉杆29在导套30中往复推拉滑动一次之后，控制器断掉离合器39、制动器37电源，离合器39分离、制动器37同时制动，棘轮三19、平行连杆8、反射镜l都停止运动；推拉杆29往复推拉运动、通过滑动轴24-1驱动摆杆22-1往复摆动，从而通过棘爪26—1驱动棘轮28-l逆时针旋转；棘轮28-l旋转一圈、通过滑动轴24-2驱动摆杆22-2往复摆动一次，由棘爪26-2驱动棘轮28-2逆时针旋转一个齿，棘轮28-2旋转一圈、通过滑动轴24-3驱动摆杆22-3往复摆动一次，由棘爪20驱动棘轮三19逆时针旋转一个齿，由平行连杆8驱动所有反射镜1作同步逆时针旋转，由此实现了反射镜1精准跟踪太阳。当反射镜1运转到跟踪止点时、控制器发出反转信号，控制器连续给电离合器39及制动器37、并给电反转电磁铁21将正转棘爪20吸离棘轮三19，离合器39啮合并驱动凸轮33连续旋转，使推拉杆29连续往复推拉运动，由反转棘爪36驱动棘轮三19顺时针旋转，反射镜l开始快速反转复位、直至反射镜1旋转到跟踪始点，控制器同时断掉电动机41、离合器39、制动器37电源，即凸轮推拉器及圆周棘轮器17断电、反射镜l停止旋转。由此可见凸轮机构的作用是将旋转运动变为直线往复运动，且由于凸轮槽34的最高点到最低点是定距离、所以推拉杆29的往复行程是定距离，且由于离合器39间歇离合、所以推拉杆29为受控制器控制的间歇往复运动，圆周棘轮器17三级间歇运动使反射镜1间歇性旋转实现缓慢跟踪太阳；三级棘轮串的大减速比∶Z_l×Z₂×Z₃∶l实现了棘轮三19定转角小进给量地驱动平行连杆8，经具有防热胀冷缩的平行连杆8准确传动、驱动反射镜1旋转跟踪太阳，反射镜1停止旋转时、采用制动器37制动防风力影响跟踪角度及确保每次进给量的一致，所以说跟踪角度精确。

设三级棘轮的齿数Z_l、Z₂、Z₃均为25个，则棘轮串的减速比为25×25×25∶1＝15625∶l，即推拉杆29往复进给15625次棘轮三19旋转一圈，反射镜l旋转一圈为360°，即推拉杆29进给一次等于反射镜1旋转360°÷15625＝0.02304°；由于反射镜1每小时要旋转15°，即推拉杆29每小时要进给15°÷0.02304°＝651次，相当于每5.5秒进给一次。反射镜1反转复位时，设反射镜1反转180°，即推拉杆29往复进给15625÷2＝7812.5次时反射镜l从跟踪止点反转到跟踪始点，设电动机4l转速为每分钟1500转，即推拉杆29每分钟进给1500次，则7812.5÷1500＝5.2、即5.2分钟反射镜l从跟踪止点反转到跟踪始点。电动机每分钟1500转，即每小时1500×60＝90000转/时，而反射镜1太阳时角跟踪是每小时旋转15°，即1/24转/时，两者相差2160000倍；可见背景技术中所例的由电动机通过减速驱动聚吸光体跟踪的方案、其需要多少级减速？而本申请采用推拉器间歇驱动，使其棘轮器只需三级减速就可达到精准跟踪。由此可见反射镜1跟踪太阳时每次只旋转百分之几度，可以满足聚光比最大的抛物面反射镜跟踪太阳所要求的精度，目前抛物面反射镜的聚光比最大值为50，而且反射镜1复位只需几分钟时间，传动链只有三级减速，传动链短、结构简单可靠。

第二个实施例是塔式太阳能锅炉反射镜跟踪太阳的实施例。图6是塔式太阳能锅炉反射镜方阵图。塔式太阳能锅炉由反射镜42、锅炉43及传、储、用热设备组成，其由不同方位及不同倾角的多个反射镜42将太阳辐射反射到锅炉43上、由锅炉43吸收并转化为热能。由于反射镜方阵中各个反射镜42的方位或倾角不同，要求每个反射镜42单独进行东西南北四个方向精准跟踪，因此本实施例的反射镜42采用四方球接方式连接单根立柱，图7是反射镜支承示意图。反射镜42的背阳面中心处通过球面轴承45连接支架：立柱44，东西方向及南北方向各安装一个线输出螺杆棘轮列48的跟踪装置，通过输出件：螺杆47的上下伸缩运动使反射镜42绕其中心摆动，实现东西南北四个方向跟踪；图8是螺杆棘轮列原理图。为述说方便、东西方向和南北方向采用相同的螺杆棘轮列48传动装置，它们只是控制不同，所以图8中只展示一个螺杆棘轮列原理图；由于南北方向跟踪运动缓慢、每天只需进给几次，而东西方向跟踪需要每几秒钟进给一次，所以南北方向跟踪的电动机59由控制器点动，即启动后很短时间内马上制动停转、使每次点动电动机59都只转一两圈，电动机59自带制动器，而东西方向跟踪的电动机59为启动后连续旋转；此处制动器的作用仅是为确保每次进给量的一致，所以其功率要比第一个实施例中的制动器37功率小得多。螺杆47端头通过铰链50铰接一滑块49、滑块49安装在滑动槽46中并可滑动，滑动槽46固定连接在反射镜42的背阳面上、且沿垂直于反射镜42旋转轴线方向安装；滑动槽46为凹槽、即滑块49即可推动又可拉动滑动槽46，滑块49只作滑动而不能旋转，因此螺杆47相对于反射镜42只能摆动而不能旋转；螺杆47平行于立柱44而作上下推拉运动，即螺杆47推拉力的方向垂直于反射镜42的旋转轴线且不与其相交；即螺杆47与反射镜42为滑动连接，其连接件：铰链50、滑块49、滑动槽46把螺杆47的直线运动变为反射镜42的旋转运动。螺杆47是作定距离直线运动、即每次进给运动行程相等，而其所驱动的反射镜42转角却不相等，两者连接点即滑块49离反射镜42轴线近时转角大、远时转角小。棘轮串的终端轮为矩形齿棘轮，它与螺母同体，即将棘轮的内径制成螺母，称之为螺母棘轮52；螺母棘轮52与螺杆47螺旋连接，其螺旋升角小于摩擦角，螺母棘轮52通过轴承53连接安装于机箱，螺母棘轮52一端用卡环54或止动螺母锁止于轴承53、使其相对于机箱不得上下串动，而机箱固定安装在立柱44上；所以螺母棘轮52旋转时驱动螺杆47作平行于立柱44的上下推拉运动，即螺杆47相对于立柱44作上下直线运动而不转动。

图9是棘轮串原理图。摆杆51一端空套在螺杆47上、另一端套在摆杆导套58中并可滑动，摆杆导套58铰接在不完全齿轮62的端面上，不完全齿轮62带着摆杆导套58旋转时、带动摆杆51往复摆动。摆杆51上滑动连接一插销爪55，即插销爪55安装在插销槽56里并在插销槽56里滑动、插销槽56固定在摆杆51上，插销爪55与螺母棘轮52啮合，其爪形为与螺母棘轮52矩形齿齿间混合的梯形爪、其梯形两腰可分别与螺母棘轮52齿面啮合，所以插销爪55在摆杆51复位时必须脱离螺母棘轮52、而在摆杆51进给时必须插进螺母棘轮52齿间，因此插销爪55梯形两腰要小于螺母棘轮52齿间两腰，即其啮合间隙要大、且爪与齿间的锐角均为圆角过渡，以便插销爪55插进螺母棘轮52齿间；因此在插销爪55顶端安装一电磁铁57，电磁铁57固定在摆杆5l上，由电磁铁57和弹簧控制插销爪55的离合，电磁铁57得电时将插销爪55吸离螺母棘轮52、断电时在弹簧的压制下与螺母棘轮52啮合，其弹簧力不能过大、以插销爪55插进而在螺母棘轮52齿顶上滑动时不拖动螺母棘轮52为准。在摆杆导套58或摆杆51的上下最大旋转或摆动位置各安装一个行程开关，这里的上下左右均指图9而言，行程开关只是信号元件、它可以用如第一个实施例中棘轮28—2上的感应器替代；如不完全齿轮62是作顺时针旋转，当上行程开关被触动时、即摆杆导套58开始右半弧行程时、通过控制器给电电磁铁57，电磁铁57得电将插销爪55吸离螺母棘轮52，摆杆51往下摆动复位；当下行程开关被触动时、即摆杆导套58开始左半弧行程时、通过控制器断掉电磁铁57电源，插销爪55在弹簧的压制下与螺母棘轮52啮合，摆杆51通过插销爪55驱动螺母棘轮52顺时针旋转，这种约定称为正转线路；如不完全齿轮62是作顺时针旋转，当上行程开关被触动时、控制器断掉电磁铁57电源，插销爪55与螺母棘轮52啮合，摆杆5l驱动螺母棘轮52逆时针旋转；当下行程开关被触动时、电磁铁57得电将插销爪55吸离螺母棘轮52，摆杆51往上摆动复位；这种约定称为反转线路，这两种线路为电动机59正转时控制器转换控制线路、通过控制插销爪55离合实现反射镜42正反转转换的方法。插销爪55还起到离合器作用，即反射镜42需要运转时电磁铁57断电、在弹簧力作用下插销爪55啮合螺母棘轮52；反射镜42不需要运转时电磁铁57得电将插销爪55吸离螺母棘轮52，由此使电动机59的连续旋转变为受控制器控制的间歇性旋转，从而避免了电动机频繁启动，提高了跟踪精度。当然也可以在转动轴60与单齿齿轮61之间安装电磁摩擦离合器，其安装及控制如第一个实施例中的离合器39。

不完全齿轮62用键连接在齿轮轴63上，齿轮轴63通过轴承64安装在机箱上，不完全齿轮62为锁止弧与轮齿相间的不完全齿轮；与不完全齿轮62啮合的主动轮上只做一个齿，称之为单齿齿轮61，锁止弧的作用是让单齿齿轮6l准确对准不完全齿轮62齿间，单齿齿轮61用键连接在电动机59的转动轴60上，电动机59安装在机箱上；不完全齿轮62上做出与单齿齿轮6l单齿相啮合的齿间，如不完全齿轮62制做Z1个齿，则单齿齿轮61旋转一圈不完全齿轮62旋转l/Z_l圈，即不完全齿轮为时动时停的间歇传动机构。本实施例的控制器以时间控制为主、以传感器光线感应控制为调整、精确控制电动机59和起离合器作用的插销爪55；即南北方向跟踪的螺杆棘轮列48为：反射镜42开始跟踪太阳时，启动跟踪装置电源，控制器得到进给信号时，控制器点动电动机59、即启动后电动机59旋转一两圈后制动停转，电动机59带动单齿齿轮61一起旋转、单齿齿轮61驱动不完全齿轮62带着摆杆导套58旋转，摆杆导套58驱动摆杆51往复摆动，如此时为正转线路，则通过控制器控制插销爪55与螺母棘轮52的离合，驱动螺母棘轮52顺时针旋转，螺母棘轮52驱动螺杆47作间歇向上直线进给，通过连接传动件驱动反射镜42正转跟踪太阳。当传感器感应到光线换向、即冬夏换季转向后，控制器转换控制线路为反转线路，控制器得到复位信号，控制器点动电动机59、带动单齿齿轮6l驱动不完全齿轮62带动摆杆51摆动，通过控制插销爪55的离合，驱动螺母棘轮52逆时针旋转，驱动螺杆47作间歇向下直线复位，驱动反射镜42反转跟踪太阳；由此实现反射镜42全年南北方向跟踪太阳。在此运动过程中，单齿齿轮61旋转一圈、不完全齿轮62旋转一个齿，不完全齿轮62旋转一圈、螺母棘轮52旋转一个齿，螺母棘轮52旋转一圈、螺杆47推或拉即进给或复位一个导程；即经过了两级间歇传动三级减速。东西方向跟踪螺杆棘轮列48的传动装置与南北方向跟踪的相同，它们只是控制不同，反射镜42开始东西方向跟踪太阳时，控制器转换控制线路为正转线路，控制器得到进给信号后，启动电动机59连续旋转，驱动棘轮列带动反射镜42正转跟踪太阳，当上下行程开关各被触动一次时、控制器将下行程开关线路短路，使电磁铁57连续得电、将插销爪55吸离螺母棘轮52，反射镜42停止旋转；直到控制器再次得到进给信号，控制器才将短路恢复，上下行程开关再次各被触动一次，如此重复，使反射镜42间歇正转跟踪太阳直到跟踪止点。反射镜42开始反转复位时，控制器转换控制线路为反转线路，启动电动机59连续旋转，驱动棘轮列带动反射镜42快速反转，直至跟踪始点；本实施例可用回转爪、正反双爪替代插销爪55来实现正反转转换和离合作用。由于电动机59是作匀速旋转、棘轮列所有从动轮上的齿都是均匀分布的，且由于螺杆47的导程是处处相等，所以螺杆47是作定距离运动。由于螺母棘轮52与螺杆47螺旋连接，其螺旋升角小于摩擦角，所以具有自锁性，反射镜42无需安装制动器。。

设不完全齿轮62为10齿，螺母棘轮52为20齿，则棘轮串的减速比为200，即电动机59旋转一圈、螺母棘轮52旋转1/200圈，设螺杆47的导程为6mm，则电动机59旋转一圈螺杆47推进6÷200＝0.03mm；设螺杆47与反射镜42旋转中心线的距离为300mm，则电动机59旋转一圈反射镜42旋转了0.0057°，即螺杆棘轮列48的减速比为360°÷0.0057°＝63157∶l，如用齿轮进行几万倍的减速需要多少级减速？而采用棘轮列只需三级减速就可达到，可见棘轮列的传动链短、结构简单可靠。由于南北方向跟踪、反射镜42每年需要旋转±23°27′，23°27′÷0.0057°＝4123次，相当于每天进给22次；一般不需如此精确的跟踪，所以南北方向跟踪控制器每次点动电动机59都转两三圈。由于控制器是以时间控制为主、以传感器光线感应控制为调整，所以跟踪误差小于或等于进给量，所以反射镜42的跟踪误差可控制在零点几毫米之内甚至达到更高的要求。东西方向跟踪反射镜42每小时要旋转7.5°，如采用在转动轴60上安装电磁摩擦离合器，则离合器每小时要啮合进给7.5°÷0.0057°＝1316次，相当于每2.7秒进给一次；由于本实施例的反射镜42不需如此精确的跟踪，所以采用插销爪55作为离合器，插销爪55每啮合进给一次，螺母棘轮52旋转1/20圈，螺杆47推进6÷20＝0.3mm，反射镜42旋转了0.057°；此进给量为理论值，实际上传动链存在一定的间隙，加上摆杆5l复位时、插销爪55与螺母棘轮52有一小段接触，使螺母棘轮52制动或小角度反转，所以实际进给量为安装后调试时的调定值，它要小于理论值；插销爪55每小时要啮合进给7.5°÷0.057°＝131次，相当于每27秒进给一次。由此可见反射镜42跟踪太阳时每次只旋转百分之几度，可以满足塔式太阳能锅炉反射镜跟踪太阳所要求的精度，一般锅炉43与反射镜42相距百米左右。螺杆棘轮器或列的特点为：减速比大，具有自锁功能，可省略制动装置和减短传动链。

Claims (6)

1.一种自动跟踪太阳装置，包括聚吸光体、控制器，其特征是控制器以时间控制为主、以光线感应控制为调整、精确控制安装于支架上的推拉器驱动其推拉件间歇性定距离地往复运动，推拉件连接并驱动棘轮器，使棘轮器输出件作定转角或定距离运动，输出件连接并驱动聚吸光体旋转跟踪太阳；所述棘轮器由棘轮串组成或由棘轮串驱动齿条或螺母螺杆或连杆机构组成。

2.一种自动跟踪太阳装置，包括聚吸光体、电动机、控制器，其特征是控制器以时间控制为主、以光线感应控制为调整、精确控制安装于支架上的电动机和棘轮列的离合器，电动机驱动棘轮列，使棘轮列输出件作定转角或定距离运动，输出件连接并驱动聚吸光体旋转跟踪太阳；所述棘轮列由棘轮串组成或由棘轮串驱动齿条或螺母螺杆或连杆机构组成。

3.权利要求1或2所述的自动跟踪太阳装置，其特征在于所述棘轮器或列的终端轮采用矩形齿棘轮，其摆杆上铰接或滑动连接一正一反两个棘爪，并在其摆杆上正反棘爪的相应位置安装两个电磁铁，电磁铁由控制器控制、从而分别控制正反棘爪。

4.权利要求1或2所述的自动跟踪太阳装置，其特征在于所述棘轮器或列的终端轮采用矩形齿棘轮、在机箱或支架上安装一插销爪，其爪由控制器控制的电磁铁和弹簧控制其离合。

5.权利要求1或2所述的自动跟踪太阳装置，其特征在于所述聚吸光体平行安装，由平行连杆将多个平行聚吸光体铰接并联，由纵杆将同一轴线的多个聚吸光体套接串联。

6.权利要求5所述的自动跟踪太阳装置，其特征在于所述平行连杆端头用软管连接冷却水箱、用冷却介质在平行连杆空腔中循环冷却平行连杆。