CN102354041B - 定日镜的反射镜支撑架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种定日镜的反射镜支撑架，包括至少一对间隔开的横向部件；至少一对间隔开的纵向部件，纵向部件和横向部件连接；若干反射镜支撑部件，用于支撑反射镜，反射镜支撑部件设置在纵向部件/横向部件上；若干反射镜调整装置，用于调整反射镜的平整度，反射镜调整装置设置在反射镜支撑部件/横向部件/纵向部件上；还包括若干用于连接定日镜追日装置的水平轴两端的反射镜支撑固定装置，反射镜支撑固定装置设置在横向部件/纵向部件上。此支撑架设置在反射镜与追日装置之间，并带有调整反射镜平整度装置和支撑架固定装置的连接框架，结构简单，重量轻，反射镜的平整度调节方便，整体支撑架刚度强。

Description

定日镜的反射镜支撑架

技术领域

本发明属于太阳能发电领域，涉及塔式太阳能热发电系统，尤其是一种定日镜的反射镜支撑架。

背景技术

太阳能作为一种清洁的可再生能源得到越来越多的应用，在太阳能发电领域，太阳能发电方式有光伏发电和热发电两种。随着科学技术的发展，特别是计算机控制技术的兴起，太阳能热发电技术是光伏发电技术之后的新兴太阳能利用技术。太阳能热发电是通过大量反射镜以聚焦的方式将太阳能直射光聚集起来，加热工质，产生高温高压的蒸汽，蒸汽驱动汽轮机发电。当前太阳能热发电按照太阳能采集方式可划分为：（1）太阳能槽式发电；（2）太阳能塔式热发电；（3）太阳能蝶式热发电。

塔式太阳能热发电是采用大量的定向反射镜(定日镜)将太阳光聚集到一个装在塔顶的中央热交换器(接受器)上。由于在一天之内太阳的方位在不停的变化，则相对应的，定日镜也应跟着太阳方位的变化而变换方位和反射角度，这样才能使反射光线一直射向塔顶的中央热交换器而不发生光线的偏移，这就是定日镜的追日运动。在追日运动过程中，反射镜需要牢靠的固定在追日装置上，并随追日装置转轴的转动而精确的运动。同时反射镜的平整度关系着反射光光斑的形状。反射镜的表面越平整，照射在中央热交换器上的光斑就越规则，对反射光线的控制越精确，光斑能量越集中，使光斑能量均匀分布在中央热交换器表面。反之，反射镜的表面不平整，则照射在中央热交换器上的光斑会发生变形、发散，不仅难以控制反射光线的运动轨迹，光斑能量分布也会不均匀。

根据公知常识，一般大面积反射镜或玻璃面的支撑，无非采用以下几种方式：（1）多点支撑，（2）多线支撑，（3）面支撑；固定可以采取胶粘或紧固件连接。但对于定日镜的反射镜，其使用工况是野外，受气候、风沙等因素影响，环境非常恶劣，且要保持长期运动，控制精度要求非常高。则对支撑架的刚性，重量等要求要高，对反射镜的表面平整度要高。这就对定日镜的反射镜支撑架的设计发明问题提出很高的要求。

当前，在太阳能发电领域，根据不同定日镜结构和反射镜大小，已有不同的结构形式。如中国专利200710023480.3公开了一种玻璃微弧曲面镜成型工艺结构定日镜。该定日镜由曲面镜组合调整装置和附着在曲面镜组合调整装置上的一组单片玻璃微弧曲面镜成型调整装置构成；单片玻璃微弧曲面镜成型调整装置的玻璃镜支撑架上通过至少位于两端和中部的三组可调连接装置与玻璃镜连接;各单片玻璃微弧曲面镜成型调整装置的两端分别通过至少两组锁定紧固件固定在所述曲面镜组合调整装置的主镜架上,相邻排列；在主镜架邻近两组锁定紧固件附近分别装有倾角调节装置。由于这种反射镜镜面是曲面的，使得其反射镜的支撑架的支撑点精度要求很高，曲面反射镜的反射光有聚光现象，很难保证聚焦点正好打在中央热交换器上，若使用大面积的反射镜，支撑架的整体刚性不足。

中国专利局公布的申请号为200710179308.7、名称为一种定日镜支撑装置，它包括立柱、支撑装置主体和反射面单元支撑载体，支撑装置主体包括固定件、支撑框架和传动系统联接板，支撑装置主体和立柱之间由定日镜的传动系统联结，反射面单元支撑载体通过单点支撑形式安装在支撑装置主体的固定件上，每个固定件的中心轴线与相应的发射面单元支撑载体所支撑的反射面单元中心点处的法线重合，使安装反射面支撑载体时有较为精确的安装基准或参考位置，支撑载体的粘贴曲面与反射面面型一致，并由机加工方法形成，可提高曲面的面型精度。但是，本专利的支撑装置主体为桁架结构，结构复杂。

中国专利局公布的申请号为200920238478.2、名称为一种太阳能追日支架，由太阳能面板、横向旋转支座、横向旋转轴、横向旋转支撑臂、横向旋转推杆、纵向旋转支座、纵向旋转轴、纵向旋转支撑臂、纵向旋转推杆、主支撑柱和固定底座组成，面板与横向旋转支座联接，横向旋转轴水平方向垂直联接纵向旋转轴，在主支撑柱顶端垂直联接有纵向旋转支座，纵向旋转轴联接横向旋转支撑臂，主支撑柱联接纵向旋转支撑臂，横向旋转推杆两头分别铰接在太阳能面板和横向旋转支撑臂上，纵向旋转推杆两头分别铰接在纵向旋转支撑臂和横向旋转轴上，该设计可提升系统运行精度、支架刚度和运行可靠性，提升发电或发热的效率约25-40%，降低太阳能支架整体的制造成本。但是，本专利使用在光伏发电领域，其要求支撑架承受力小，平整度要求低，整体刚性不足，不能用在塔式太阳能发电系统的定日镜上。

从当前现有应用在太阳能热发电的反射镜的支撑架来看，有些体积偏大，结构复杂，有些刚性不足，有些要求反射镜面积要小，加工工艺要求高，加工制造难度高，均难于在实际工况下运行。现有的塔式太阳能热发电系统都存在以下弊端：

第一，       反射镜平整度难于调整；

第二，       支撑架整体刚度不足；

第三，       反射镜在野外长期工作时，与镜架的固定连接不牢靠；

第四，       反射镜支撑架与追日装置的水平轴连接不紧固；

第五，       反射镜支撑架重量过重，结构复杂，不适合推广等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种定日镜的反射镜支撑架，设置在反射镜与追日装置之间，并带有调整反射镜平整度装置和支撑架固定装置的连接框架，结构简单，重量轻，反射镜的平整度调节方便，整体支撑架刚度强。

为实现上述目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种定日镜的反射镜支撑架，包括

至少一对间隔开的横向部件；

至少一对间隔开的纵向部件，所述纵向部件和所述横向部件连接；

若干反射镜支撑部件，用于支撑反射镜，所述反射镜支撑部件设置在所述纵向部件/横向部件上；

若干反射镜调整装置，用于调整反射镜的平整度，所述反射镜调整装置设置在所述反射镜支撑部件/横向部件/纵向部件上；

较佳地，还包括若干用于连接定日镜追日装置的水平轴两端的反射镜支撑固定装置，所述反射镜支撑固定装置设置在所述横向部件/纵向部件上。

较佳地，所述反射镜调整装置包括调整片和固定块：

所述调整片为T型，所述调整片上部为一平面，所述平面与反射镜的反面连接，所述调整片下部为杆状，所述调整片下部与所述固定块连接；

所述固定块与所述横向部件/纵向部件/反射镜支撑部件连接。

较佳地，所述调整片下端为光杆或螺纹杆，所述调整片下端通过胶粘或螺纹连接与所述固定块固定连接。

较佳地，所述反射镜支撑固定装置为两个，分别设置在所述两相邻的横向部件内侧。

较佳地，所述反射镜支撑固定装置包括固定板、上扣板和下扣板，所述固定板连接在所述横向部件的侧面，所述上扣板与所述固定板连接，所述下扣板与所述上扣板活动连接。

较佳地，所述上扣板与所述下扣板之间留有间隙，所述下扣板通过活动连接件可相对于所述上扣板上下移动。

较佳地，所述上扣板下端设置一V型开口，紧固活动连接件，将定日镜追日装置的水平轴固定在V型开口与下扣板之间。

较佳地，所述反射镜支撑部件的底部包括底部加筋，所述底部加筋设置在反射镜支撑部件与纵向部件的交叉处。

与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：

第一，支撑架上设置了若干反射镜调整装置，调整装置包括调整片和固定块，把支撑架整体反扣在检验平台上，调节调整片的高度，使调整片的小平面贴紧检验平台，再用塞尺检测调整片与检验平台之间的缝隙，并微调调整片至标准塞尺塞不进为止，保证每个调整片都在同一个平面，最后固定调整片与固定块，解决了支撑架反射镜平整度难于调整的技术问题；

第二，本支撑架的底部包括底部加筋，底部加筋设置在反射镜支撑部件与纵向部件的交叉处，大大提高了支撑架的整体刚度； 

第三，支撑架内的部件连接紧固，这使得反射镜在野外长期工作时，不会因为支撑架松散而影响了追日镜的工作；

第四，支撑架设置了支撑架固定装置，用于固定追日镜追日装置的水平轴，将定日镜追日装置的水平轴放置在V型开口与下扣板之间，然后锁紧活动连接件，将定日镜追日装置紧紧固定在支撑架上；

第五，反射镜支撑架采用支撑架调节装置、支撑架固定装置等代替了传统的许多不仅体积大而且重量大的结构，使之具有结构简单，操作方便，可靠性高，易于推广等优点。

附图说明

图1为本发明一种定日镜的反射镜支撑架的与追日装置连接的整体结构示意图；

图2为定日镜追日装置的结构示意图；

图3为本发明一种定日镜的反射镜支撑架的俯视图；

图4为本发明一种定日镜的反射镜支撑架的结构示意图；

图5为本发明一种定日镜的反射镜支撑架的局部剖视图B-B；

图6为本发明一种定日镜的反射镜支撑架的立体结构示意图；

图7为本发明一种定日镜的反射镜支撑架的反射镜支撑调整装置的局部视图B；

图8为本发明一种定日镜的反射镜支撑架的反射镜支撑调整装置的连接结构示意图；

图9为本发明一种定日镜的反射镜支撑架的反射镜支撑固定装置的局部视图A。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明做进一步详细的叙述。

请参考图1，一种定日镜的反射镜支撑架，包括

至少一对间隔开的横向部件1；

至少一对间隔开的纵向部件2，纵向部件2和横向部件1连接；

若干反射镜支撑部件4，用于支撑反射镜，反射镜支撑部件4设置在纵向部件2/横向部件1上；

若干反射镜调整装置5，用于调整反射镜的平整度，反射镜调整装置5设置在反射镜支撑部件4/横向部件1/纵向部件2上；

若干反射镜支撑固定装置6，用于连接定日镜追日装置3（在追日运动过程中，反射镜需要牢靠的固定在追日装置上，并随追日装置转轴的转动而精确的运动，请参考图2，定日镜追日装置3包括一水平轴31，通过此水平轴31将其固定在支撑架上）的水平轴31两端，反射镜支撑固定装置6设置在横向部件1/纵向部件2上。

在本发明中，反射镜支撑部件4可以设置在纵向部件2上，也可以设置在横向部件1上，也可以既设置在纵向部件2上，同时也设置在横向部件1上，反射镜支撑部件4主要是起支撑反射镜作用的，设置在哪里本发明并不做限制。

反射镜调整装置5是用于调整反射镜的平整度的，它可以设置在反射镜支撑部件4上，也可以设置在横向部件1上，也可以设置在纵向部件2上，也可以设置在三者的任意组合上，对调整反射镜的平整度没有影响，本发明不作限制。

反射镜支撑固定装置6是用于连接定日镜追日装置3的水平轴31的，反射镜支撑固定装置6可以设置在横向部件1上，也可以设置在纵向部件2上，也可以既设置在横向部件1上，同时也设置在纵向部件2上，本发明不加以限制。

以下结合具体附图，以其中的一个具体实施例加以详细描述，但此实施例并不代表整个发明，它只是本发明的其中一种结构。

请参考图3和图6，一种定日镜的反射镜支撑架，包括

一对间隔开的横向部件1；一对间隔开的纵向部件2，纵向部件2和横向部件1连接；若干反射镜支撑部件4，用于支撑反射镜，反射镜支撑部件4设置在纵向部件2上；若干反射镜调整装置5，用于调整反射镜的平整度，反射镜调整装置5设置在反射镜支撑部件4的端部和横向部件1上；一对反射镜支撑固定装置6，用于连接定日镜追日装置的水平轴两端，反射镜支撑固定装置6设置在两横向部件1中部内侧。

请参考图4，为了加强支撑部件的刚性，可以在反射镜支撑部件4上增加若干底部加筋43，底部加筋43设置在反射镜支撑部件4与纵向部件2的交叉处，即这些底部加筋43设置在反射镜支撑部件4的底部，并且与纵向部件2相连。

请参考图5和图7，反射镜调整装置5包括调整片51和固定块52：调整片51为T型，调整片上部为一平面511，此平面511与反射镜的反面可以通过胶粘的方式连接，可以通过其他方式连接，此处不做限制，调整片51下部为杆状，此杆512可以是光杆或螺纹杆，固定块52上设置一孔，调整片51下部的杆512伸进此孔内，调整片51下部的杆512与固定块52可以通过胶粘或螺纹连接的方式连接；调整片51下部的杆512与固定块52通过螺纹连接的方式连接，在固定块52的上下面分别采用螺母紧固，请参考图8，采用双螺母7紧固。

请参考图9，反射镜支撑固定装置6包括固定板61、上扣板62和下扣板63，固定板61直接连接在横向部件1的侧面，上扣板62和下扣板63都设置在固定板61的侧面，上扣板62与固定板61直接连接，上扣板62通过螺纹紧固件紧固在固定板61上，螺纹紧固件如螺栓等，下扣板63与上扣板62活动连接。在本实施例中，上扣板62下侧设置两上圆柱孔，对应的，下扣板63上设置两个相应的下圆柱孔，上圆柱孔与下圆柱孔通过活动连接件连接，如，两个上圆柱孔和两个下圆柱孔内有螺纹，此活动连接件为两个螺栓， 上扣板62与下扣板63之间留有间隙，通过旋转螺栓使下扣板63上下移动。

上扣板62下端设置一V型开口，将定日镜追日装置3的水平轴31放在V型开口和下扣板63的一平面之间，旋转两螺栓，将下扣板63上移，将定日镜追日装置3紧固在V型开口与下扣板63之间。

反射镜平整度的调整方法：把支撑架整体反扣在检验平台上，调节调整片的高度，使调整片的小平面贴紧检验平台；再用塞尺检测调整片与检验平台之间的缝隙，并微调调整片至标准塞尺塞不进为止，保证每个调整片都在同一平面；最后固定调整片于固定块。

反射镜的安装方法：把反射镜反扣在检验平台上（即反面朝上），再把调整完成的支撑架反扣在反射镜上，调整支撑架，使支撑架在反射镜的中央，用记号笔画出调整片小平面的外轮廓，即为反射镜的黏贴位置。

以上公开的仅为本申请的一个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。 

Claims (8)

1.一种定日镜的反射镜支撑架，其特征在于，包括

至少一对间隔开的横向部件；

至少一对间隔开的纵向部件，所述纵向部件和所述横向部件连接；

若干反射镜支撑部件，用于支撑反射镜，所述反射镜支撑部件设置在所述纵向部件/横向部件上；

若干反射镜调整装置，用于调整反射镜的平整度，所述反射镜调整装置设置在所述反射镜支撑部件/横向部件/纵向部件上；

若干反射镜支撑固定装置，用于连接定日镜追日装置的水平轴两端，所述反射镜支撑固定装置设置在所述横向部件/纵向部件上。

2.如权利要求1所述的定日镜的反射镜支撑架，其特征在于，所述反射镜调整装置包括调整片和固定块：

所述调整片为T型，所述调整片上部为一平面，所述平面与反射镜的反面连接，所述调整片下部为杆状，所述调整片下部与所述固定块连接；

所述固定块与所述横向部件/纵向部件/反射镜支撑部件连接。

3.如权利要求2所述的定日镜的反射镜支撑架，其特征在于，所述调整片下端为光杆或螺纹杆，所述调整片下端通过胶粘或螺纹连接与所述固定块固定连接。

4.如权利要求1所述的定日镜的反射镜支撑架，其特征在于，所述反射镜支撑固定装置为两个，分别设置在所述两相邻的横向部件内侧。

5.如权利要求1或4所述的定日镜的反射镜支撑架，其特征在于，所述反射镜支撑固定装置包括固定板、上扣板和下扣板，所述固定板连接在所述横向部件的侧面，所述上扣板与所述固定板连接，所述下扣板与所述上扣板活动连接。

6.如权利要求5所述的定日镜的反射镜支撑架，其特征在于，所述上扣板与所述下扣板之间留有间隙，所述下扣板通过活动连接件可相对于所述上扣板上下移动。

7.如权利要求5所述的定日镜的反射镜支撑架，其特征在于，所述上扣板下端设置一V型开口，紧固活动连接件，将定日镜追日装置的水平轴固定在V型开口与下扣板之间。

8.如权利要求1所述的定日镜的反射镜支撑架，其特征在于，所述反射镜支撑部件的底部包括底部加筋，所述底部加筋设置在反射镜支撑部件与纵向部件的交叉处。

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