CN101521479A - 基于往复运动的涡轮连杆传动二维太阳能自动跟踪装置 - Google Patents

基于往复运动的涡轮连杆传动二维太阳能自动跟踪装置 Download PDF

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Abstract

一种可由电机驱动，实现太阳光采集自动跟踪的基于往复运动的涡轮连杆传动二维太阳能自动跟踪装置。它可由两台电机通过由主轴、直齿轮、蜗轮、蜗杆、支撑杆、连杆和直铁杆等组成的机械传动系统，带动太阳能电池板同时完成沿水平和竖直两个方向的跟踪运动，可用来带动太阳能电池板及其他太阳光采集设备，实现太阳光采集的自动跟踪。

Description

基于往复运动的涡轮连杆传动二维太阳能自动跟踪装置 所属技术领域：
本发明涉及一种太阳光跟踪技术，特别是一种可用于太阳能电池板自 动跟踪太阳光的基于往复运动的涡轮连杆传动二维太阳能自动跟踪装置， 该系统可以带动太阳能电池板自动跟踪太阳光。 背景技术：
太阳能是一种清洁能源，取之不尽、用之不竭，也不会造成环境污染， 如今，无论在沿海城市，还是在内陆缚市，太阳能产品正越来越多地进入 人们的视野，太阳能路灯、太阳能草坪灯、太阳能庭院灯、太阳能楼道灯、 公交站台灯、交通信号灯等等。但这些太阳能产品的太阳能接收元件大多 以位置固定方式接收太阳光的，因不能全天与太阳光保持垂直，造成太阳 能利用率低下。因此太阳能接收元件在使用中能否始终和太阳光保持垂直 状态，就成为人们利用太阳能时最为关注的问题。
近些年，国外在一些太阳能电站的光伏矩阵中实现了太阳光的自动跟 踪，国内也有个别的试验装置，但这些装置结构复杂，造价高，难以在太 阳能路灯、太阳能草坪灯等小型户用太阳能接收设备中使用。 发明内容：
为了克服现有的跟踪装置机械结构复杂体积庞大，且跟踪装置成本 高，能耗大等缺点.本发明针对现有技术存在的不足，对现有技术进行了改 进，提出了一种体积小、结构简单可靠、成本低，跟踪能耗小、抗风能力强 的太阳光跟踪装置，它可带动太阳能电池板完成水平和竖直两个方向的跟踪。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在强度很好的减速箱内 安装了由电机一、两个直齿轮、 一个蜗杆和一个蜗轮构成的机械传动机构， 在减速箱体内还安装了由电机二、两个连杆、 一个直铁杆、另外两个直齿 轮、另一个蜗杆和另一个蜗轮构成的机械传动机构。
电机一良好的固定在减速箱体上， 一个直齿轮与电机一的电机轴同心 且固定在该电机轴上， 一个蜗杆和另一个直齿轮与一个连接轴同心且固定 在该连接轴上，该连接轴通过轴承及轴承架安装在减速箱体上，两个直齿 轮良好的相齿合，蜗杆与一个蜗轮良好的相齿合，该蜗轮与一个主轴同心 且固定在该主轴上，主轴通过轴承及轴承架安装在减速箱体上，在减速箱 体下部安装了一个支座，支座固定在静止不动的物体上，主轴从减速箱体 下部伸出固定在该支座上。
电机二良好的固定在减速箱体上， 一个直铁杆的一端通过一个销轴和 一个连接板与太阳能电池板下端相连接，直铁杆的另一端光滑的从减速箱 体一侧穿入从另一侧穿出， 一个直齿轮与电机二的电机轴同心且固定在该 电机轴上，另一个直齿轮与一个蜗杆同心且固定在该蜗杆上，蜗杆通过轴 承及轴承架安装在减速箱体上，两个直齿轮良好的相齿合，蜗杆与一个蜗 轮良好的相齿合，该蜗轮与一个连接轴同心且固定在该连接轴的中部，该 连接轴通过轴承及轴承架安装在减速箱体上，第一个连杆的一端固定在该 连接轴上，第一个连杆的另一端通过一个连接轴与第二个连杆的一端相连 接，第二个连杆的另一端通过一个连接轴与直铁杆的中部相连接。 一个支 撑杆下端固定在减速箱体上部，上端通过一个销轴和一个连接板与太阳能电池板的中心位子相连接，太阳能电池板可在直铁杆的拉动下以该销轴为 轴竖直转动。
当电机一转动时，通过一个电机轴和两个直齿轮带动蜗杆转动，蜗杆 带动蜗轮转动，因主轴和蜗轮固定不动，所以蜗杆将带动减速箱体以主轴 为轴转动，并通过固定在减速箱体上部的支撑杆带动太阳能电池板水平转动。
当电机二转动时，通过电机轴和两个直齿轮带动另一个蜗杆转动，蜗 杆带动另一个蜗轮转动，该蜗轮带动第一个连杆转动，第一个连杆带动第 二个连杆运动，第二个连杆带动直铁杆作直线运动并通过直铁杆带动太阳 能电池板以其中心位子上的销轴为轴竖直转动。
当电机不加电转动时，因蜗杆、蜗轮传动的单向性和不可逆性，太阳 能电池板不会在风力、以及其他外力作用下运动，因此该装置具有良好的 抗风性能。
本发明的有益效果是：由蜗杆、蜗轮传动的单向性和不可逆性，可实现 良好的抗风性能，跟踪能耗小、成本低，结构简单可靠。 附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 图l是本发明的整体原理图。 图2是箱体的A""A剖视图。
图1和图2中1.太阳能电池板，2.主轴，3.支座，4.支撑杆，5.销 轴，6.连接板，7.减速箱体，8.直铁杆，9.蜗轮，10.直齿轮，11.直 齿轮，12.蜗杆，13.电机，14.连接轴，15.电机轴，16.电机，17.电机轴，18.直齿轮，19.直齿轮，20.蜗杆，21.蜗轮，22.连接轴，23. 连杆，24.连接轴，25.连杆，26.连接轴，27.销轴，28.连接板。
具体实施方式
在图1和图2中，电机（13)良好的固定在减速箱体（7)上，直齿轮（11) 与电机（13)的电机轴（15)同心且固定在电机轴（15)上，蜗杆（12) 和直齿轮（10)与连接轴（14)同心且固定在连接轴（14)上，连接轴（14) 通过轴承及轴承架安装在减速箱体（7)上，直齿轮（11)和直齿轮（10) 良好的相齿合，蜗杆（12)与蜗轮（9)良好的相齿合。蜗轮（9)与主轴
(2)同心且固定在主轴（2)上，主轴（2)通过轴承及轴承架安装在减速 箱体（7)上，主轴（2)从减速箱体（7)的下部伸出固定在支座（3)上， 支座（3)固定在静止不动的物体上，支撑杆（4)的下端固定在减速箱体
(7)的上部，支撑杆（4)的上端通过销轴（5)和连接板（6)与太阳能 电池板（1)的中心相连接。
当电机（13)转动时，通过电机轴（15)带动直齿轮（11)转动，并通 过直齿轮（11)带动直齿轮（10)转动，直齿轮（10)通过连接轴（14) 带动蜗杆（12)转动，蜗杆（12)通过蜗轮（9)带动减速箱体（7)以主 轴（2)为轴转动，并通过固定在减速箱体（7)上部的支撑杆（4)、销轴
(5)和连接板（6)带动太阳能电池板（1)水平转动。
在图1和图2中，电机（16)良好的固定在减速箱体（7)上，直齿轮
(18)与电机（16)的电机轴（17)同心且固定在电机轴（17)上，直齿 轮（19)与蜗杆（20)同心且固定在蜗杆（20)上，蜗杆（20)的两端通 过轴承及轴承架安装在减速箱体（7)上。直铁杆（8)的一端通过销轴（27)和连接板（28)与太阳能电池板（1)的下端相连接，直铁杆（8)的另一 端光滑的从减速箱体（7) —侧穿入从减速箱体（7)的另一侧穿出。蜗轮
(21)与连接轴（22)同心且固定在连接轴（22)的中部，连接轴（22) 通过轴承及轴承架安装在减速箱体（7)上，连杆（23)的一端固定在连接 轴（22)上，连杆（23)的另一端通过连接轴（24)与连杆（25)的一端 相连接，连杆（25)的另一端通过连接轴（26)与直铁杆（8)的中部相连 接，太阳能电池板可在直铁杆（8)的拉动下以销轴（5)为轴竖直转动。 直齿轮（18)与直齿轮（19)良好的相齿合，蜗杆（20)与蜗轮（21)良 好的相齿合。
当电机（16)转动时，通过电机轴（17)带动直齿轮（18)转动，并通 过直齿轮（18)带动直齿轮（19)转动，直齿轮（19)带动蜗杆（20)转 动并通过蜗杆（20)带动蜗轮（21)转动，蜗轮（21)通过连接轴（22) 带动连杆（23)转动，连杆（23)通过连接轴（24)带动连杆（25)运动， 连杆（25)通过连接轴（26)带动直铁杆（8)作直线运动并通过销轴（27) 和连接板（28)带动太阳能电池板（1)以该销轴（5)为轴竖直转动。

Claims (6)

1、一个由减速箱体(7)、主轴(2)、支座(3)、支撑杆(4)、销轴(5)、连接板(6)、直铁杆(8)、销轴(27)和连接板(28)构成的基于往复运动的涡轮连杆传动二维太阳能自动跟踪装置，其特征是：直铁杆(8)的一端通过销轴(27)和连接板(28)与太阳能电池板(1)的下端相连接，直铁杆(8)的另一端光滑的从减速箱体(7)一侧穿入从减数箱体(7)的另一侧穿出，在减速箱体(7)内安装了由电机(16)、直齿轮(18)、直齿轮(19)、蜗杆(20)、蜗轮(21)、连杆(23)和连杆(25)构成的机械传动机构，还安装了由电机(13)、直齿轮(11)、直齿轮(10)、蜗杆(12)和蜗轮(9)构成的机械传动机构，蜗轮(21)与连接轴(22)同心且固定在连接轴(22)的中部，连接轴(22)通过轴承及轴承架安装在减速箱体(7)上，连杆(23)的一端固定在连接轴(22)上，连杆(23)的另一端通过连接轴(24)与连杆(25)的一端相连接，连杆(25)的另一端通过连接轴(26)与直铁杆(8)的中部相连接，太阳能电池板可在直铁杆(8)的拉动下以销轴(5)为轴竖直转动，蜗轮(9)和主轴(2)同心且固定在主轴(2)的上端，主轴(2)通过轴承及轴承架安装在减速箱体(7)上，主轴(2)的下端从减速箱体(7)的下部伸出固定在支座(3)上，支座(3)固定在静止不动的物体上，支撑杆(4)的下端固定在减速箱体(7)的上部，支撑杆(4)的上端通过销轴(5)和连接板(6)与太阳能电池板(1)的中心位子相连接。
2、 根括杈利要求1所逸的基于往复逸动的涡轮连杆传动-维大阳能^ 劲跟琮装置，其特征是：电机H3J l好的固走在减速箱「7j上，直齿轮nu与电机n3j的电机轴n5j同心且固定在电机轴门5」上，直齿 轮noj和蜗杆n2j与连接籼（14)同々且固定在连接轴（i4)上，连接轴 04)通过轴承及轴承条姿装在减速箱体f7j上，直齿轮门ij与直齿轮nojl好的相齿合，蜗杆H2j与蜗轮f9j l好的相齿合。
3、 根描杈利要求1和2所速的基子往复逸动的涡轮逸杆传动二维大阳 能^tj动跟嫁装置，其特征是：蜗軒H2J可通过祸轮「9J ',动减速箱体（VJ 以主轴f2J为轴转动，并通过支撑杆「4J、銷轴「5J和il接板「6j ', 劲大阳能电地板nj以i轴f2J为轴做水平转动。
4、 根括杈利要求1所逸的基子往复逸动的(J呙轮逸杆传劲二维太阳能^ 动跟琮装置，其特征是：电机l妤的固定在减速箱体f7j上，直齿 轮fl8j与电机门6J的电机轴门7j同々且固定在电机轴门7j上，直 齿轮H9j与蜗杆「20J同心且固定在蜗杆「20J上，蜗杆f20J逸it轴 承及轴承条妄装在减速箱体f7J上，直齿轮H8J与直齿轮H9J l好的 相齿合，蜗杆f20j与蜗轮f21J l好的相齿合。
5、 根描杈刮要求1和4所逸的基子往复逸动的涡轮连杆传动-维大阳 能il动跟琮装置，其特征是'.蜗轮f2U可',动逸軒「23J转动，连軒f23J ,动逸杆f25J逸动并通过直铗軒f8J带动大阳能电池板以销轴f5J 为轴竖直转动。
6、 根括杈利要求1所逸的基于往复逸劲的涡轮连杆传动二维大阳能^ 动跟琮装置，其特征是：直铗杆f8J和连接板f28j的长灰可调。
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