CN102720827B - 一种定日镜跟踪系统消隙装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种定日镜跟踪系统消隙装置，包括输入轴、输出轴和至少一消隙部件，输入轴与输出轴通过一齿轮副传动连接，齿轮副包括相互啮合的主动轮和从动轮，主动轮固定或连接于输入轴，从动轮固定或连接于输出轴，消隙部件与输入轴或/和输出轴连接，可消除齿轮副间的间隙。此消隙装置能自动消除齿轮间隙，并使齿轮磨损量得到补偿，保证了定日镜跟踪系统追日的精度和长久稳定性，并且，本消隙装置结构简单，调整方便，易于操作。
Description
技术领域
本发明涉及塔式太阳能热发电领域，特别涉及一种定日镜跟踪系统消隙装置。
背景技术
在塔式太阳能热发电领域，定日镜跟踪系统带动定日镜精确追日以将太阳光反射到接收塔上的吸热器上，产生高温蒸汽带动汽轮机驱动发电机发电。为确保定日镜精确追日，跟踪系统必须具备聚光定位精度高、运行稳定、机械强度高、操控灵活、工作寿命长等特点，而跟踪系统的齿轮间隙会造成系统误差，影响跟踪定位精度及系统刚性，因此对齿轮副应采用消隙装置。
中国专利200420063674.8公开了一种斜齿圆柱齿轮传动消隙装置，其中，左齿轮和右齿轮用螺钉连接后再与齿轮相啮合，由于螺钉在使用过程中老化导致左右齿轮脱离，无法使得整个系统正常运转，且该装置无法适用于承载负荷较大的传动系统中，如果该消隙装置应用于定日镜跟踪系统中，一旦出现齿轮脱离或者无法适应跟踪系统的承载负荷，将会导致整个跟踪系统无法实现定日镜精确追日，进而影响整个塔式太阳能热发电系统的聚光集热。
发明内容
本发明的目的在于提供一种定日镜跟踪系统消隙装置，本消隙装置能自动消除齿轮间隙，并使齿轮磨损量得到补偿，保证了定日镜跟踪系统追日的精度和长久稳定性。
为了解决上述问题，本发明提供了一种定日镜跟踪系统消隙装置，包括输入轴、输出轴和至少一消隙部件，所述输入轴与输出轴通过一齿轮副传动连接，所述齿轮副包括相互啮合的主动轮和从动轮，所述主动轮固定或连接于所述输入轴，所述从动轮固定或连接于所述输出轴，所述消隙部件与所述输入轴或/和输出轴连接，可消除齿轮副间的间隙。
依照本发明较佳实施例所述的定日镜跟踪系统消隙装置，所述输入轴与所述输出轴之间设置一消隙部件，所述消隙部件分别与所述输入轴和输出轴连接，所述主动轮与从动轮沿径向压紧齿轮啮合以消除齿轮间隙。
依照本发明较佳实施例所述的定日镜跟踪系统消隙装置，所述主动轮与从动轮可为直齿轮、斜齿轮或锥齿轮。
依照本发明较佳实施例所述的定日镜跟踪系统消隙装置，在所述输入轴上或/和输出轴上套设一消隙部件，所述主动轮与从动轮沿轴向压紧齿轮啮合以消除齿轮间隙。
依照本发明较佳实施例所述的定日镜跟踪系统消隙装置，所述主动轮与从动轮可为斜齿轮或锥齿轮。
依照本发明较佳实施例所述的定日镜跟踪系统消隙装置，所述消隙部件为消隙弹性件。
依照本发明较佳实施例所述的定日镜跟踪系统消隙装置，所述消隙弹性件包括一消隙拉簧，所述消隙拉簧连接在所述输入轴与输出轴之间，沿径向将所述主动轮与从动轮压紧啮合。
依照本发明较佳实施例所述的定日镜跟踪系统消隙装置，所述消隙弹性件包括至少一消隙弹簧，所述消隙弹簧套设在所述输入轴上或/和输出轴上，沿轴向将所述主动轮与从动轮压紧啮合。
依照本发明较佳实施例所述的定日镜跟踪系统消隙装置，所述输入轴安装在一减速机上，由电机带动转动。
依照本发明较佳实施例所述的定日镜跟踪系统消隙装置，所述减速机内包括一传动组，所述输入轴安装在所述减速机上并与所述传动组传动连接，所述电机与所述传动组连接可带动所述输入轴转动。
与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：
本发明提供一种定日镜跟踪系统消隙装置，消隙装置能自动消除齿轮间隙，并使齿轮磨损量得到补偿，保证了定日镜跟踪系统追日的精度和长久稳定性，并且，本消隙装置结构简单，调整方便，易于操作。
附图说明
图1为本发明一种定日镜跟踪系统的结构示意图；
图2为本发明一种定日镜跟踪系统消隙装置的结构示意图；
图3为本发明沿轴向压紧啮合以消除齿轮间隙结构一的示意图；
图4为本发明沿轴向压紧啮合以消除齿轮间隙结构二的示意图；
图5为本发明沿轴向压紧啮合以消除齿轮间隙结构三的示意图。
具体实施方式
本发明提供一种定日镜跟踪系统消隙装置，包括输入轴、输出轴和至少一消隙部件，输入轴与输出轴通过一齿轮副传动连接，齿轮副包括相互啮合的主动轮和从动轮，主动轮固定连接在输入轴上，从动轮固定连接在输出轴上，消隙部件与输入轴或/和输出轴连接，可消除齿轮副间的间隙。在本发明中，对消隙部件的具体结构不做限制，只要能满足其是与输入轴或/和输出轴连接以消除齿轮副之间的齿轮间隙即可。优选的，消隙部件为消隙弹性件，以下结合附图，以消隙部件为消隙弹性件为例，加以详细说明。
一种定日镜跟踪系统消隙装置，包括输入轴、输出轴和至少一消隙弹性件：
请参考图1，输入轴1安装在一减速机8上，由电机7带动转动。具体的，减速机8内包括一传动组，输入轴1安装在减速机8上并与传动组传动连接，电机7与传动组连接，电机7通电，电机7带动传动组传动，传动组带动输入轴1转动；在本发明中，传动组可为一级传动或一级以上传动，本发明不做限制。如，传动组为一级传动，此一级传动为蜗轮蜗杆传动，输入轴1固定连接在蜗轮上并位于蜗轮的轴心上；如传动组为两级或两级以上传动，第一级传动为蜗轮蜗杆传动，次级为齿轮传动，每一级的传动均通过齿轮轴连接，输入轴1固定连接在最后一级齿轮传动的从动轮上并位于其轴心上。上述只是其中的一些具体特例，但本发明并不局限于此。
输出轴3与输入轴1通过一齿轮副传动连接，此齿轮副包括相互啮合的主动轮2和从动轮4，主动轮2固定连接在输入轴1上，从动轮4固定连接在输出轴3上；
为了可实现跟踪系统的高精度和高效率传动，消除齿轮副间间隙的方式有以下几种：第一种方式，在本发明中，在输入轴1与输出轴3之间设置一消隙弹性件，即消隙弹性件分别与输入轴1和输出轴3弹性连接，在此消隙弹性件的作用下，齿轮副沿径向压紧啮合以消除齿轮间隙。在沿径向压紧啮合以消除齿轮间隙的方式中，对主动轮2和从动轮4的类型不做限制，优选的，主动轮2与从动轮4可为直齿轮、斜齿轮或锥齿轮。第二种方式，在输入轴1上或/和输出轴3上套设一消隙弹性体，齿轮副沿轴向压紧啮合以消除齿轮间隙。在沿轴向压紧啮合以消除齿轮间隙的方式中，对主动轮2和从动轮4的类型不做限制，优选的，主动轮2与从动轮4可为斜齿轮或锥齿轮。第三种方式，是第一种方式与第二种方式的结合。本发明对此不做具体限制，凡是与上述任何一种方式的结构相同或相似，均落入本发明的保护范围内。
在本发明中，一个定日镜上可设置若干跟踪系统，每个跟踪系统的工作原理是相同的，只是安装的位置不同。为了便于各跟踪系统的安装与固定，将各跟踪系统安装在一防护机箱9内，即将各减速机8、电机7、输入轴1、齿轮副和输出轴3均设置在一防护机箱9内。现以一个跟踪系统为例，加以详细说明。
减速机8、电机7、输入轴1、齿轮副和输出轴3均设置在防护机箱9内，防护机箱9上固定设置一固定安装件，输出轴3嵌设在固定安装件上，在减速机8的机箱和固定安装件上均固定安装一转销6，此转销6用于调整齿轮副中齿轮中心距并为消隙弹性件提供连接点。请参考图2，在本发明中，消隙弹性件为一消隙拉簧5，输入轴1与输出轴3之间设置一消隙拉簧5，即消隙拉簧5的一端连接在固定安装件上，另一端连接在减速机8机箱上，在消隙拉簧5的作用下，主动轮2与从动轮4沿径向压紧齿轮副啮合以消除齿轮间隙。本发明仅利用消隙弹性件对齿轮副进行调隙，即可实现跟踪系统的高精度、高效率传动。
为了进一步实现跟踪系统的高精度、高效率传动，在输入轴1上或/和输出轴3上套设一消隙弹性件，主动轮2与从动轮4沿轴向压紧齿轮啮合以消除齿轮间隙。在本发明中，主动轮2与从动轮4沿轴向压紧齿轮啮合以消除齿轮间隙的结构有三种，以下以消隙弹性件为消隙弹簧为例，分别加以详细说明：
第一种，消隙弹簧套设在输入轴上
请参考图3，主动轮2固定连接在输入轴1上，从动轮4固定连接在输出轴3上，主动轮2与从动轮4啮合传动，输入轴1与减速机8的传动组传动连接，消隙弹簧10套设在输入轴1上。消隙弹簧10在工作过程中是处于压缩状态，在消隙弹簧10的作用下，主动轮2与从动轮4沿轴向压紧啮合以消除齿轮间隙，并且，使得主动轮2在传动过程中运动更加平稳。
第二种，消隙弹簧套设在输出轴上
请参考图4，主动轮2固定连接在输入轴1上，从动轮4固定连接在输出轴3上，主动轮2与从动轮4啮合传动，输入轴1与减速机8的传动组传动连接，消隙弹簧10套设在输出轴3上。消隙弹簧10在工作过程中是处于压缩状态，在消隙弹簧10的作用下，主动轮2与从动轮4沿轴向压紧啮合以消除齿轮间隙，并且，使得从动轮4在传动过程中运动更加平稳。
第三种，输入轴和输出轴上同时套设一消隙弹簧
请参考图5，主动轮2固定连接在输入轴1上，从动轮4固定连接在输出轴3上，主动轮2与从动轮4啮合传动，输入轴1与减速机8的传动组传动连接，输入轴1和输出轴3上均装有一消隙弹簧10。消隙弹簧10在工作过程中是处于压缩状态，在消隙弹簧10的作用下，主动轮2与从动轮4沿轴向压紧啮合以消除齿轮间隙，并且，使得从动轮4在传动过程中运动更加平稳。
在本发明中，分别设置在输入轴1和输出轴3上的主动轮2与从动轮4可为直齿轮、斜齿轮或锥齿轮，本发明对此不做限制。优选的，主动轮2和从动轮4为斜齿轮或锥齿轮。
本发明还提供一种定日镜跟踪系统消隙方法，包括以下步骤：
步骤一，在输入轴和输出轴之间设置一消隙部件，在消隙部件的作用下，主动轮与从动轮沿径向压紧啮合以消除齿轮间隙。
请参考图1和图2，在本发明中，消隙装置包括输入轴1、输出轴3和至少一消隙部件，消隙部件设置在输入轴1与输出轴3之间，输入轴1安装在一减速机8上，减速机8内设置有传动组，输入轴1与传动组传动连接，传动组由电机7带动转动并带动输入轴1转动。输入轴1与输出轴3通过一齿轮副传动连接，齿轮副包括相互啮合的主动轮2和从动轮4，主动轮2固定连接在输入轴1上，从动轮4固定连接在输出轴3上，消隙部件连接在输入轴1与输出轴3之间使得主动轮2与从动轮4沿径向压紧啮合，减少齿轮间中心距以消除齿轮间隙。在本发明中，对消隙部件的具体结构不做限制，只要能满足其是连接在输入轴1与输出轴3之间以消除齿轮副之间的齿轮间隙即可。对消隙部件的具体结构不做限制，只要能满足其是连接在输入轴1与输出轴3之间以消除齿轮副之间的齿轮间隙即可。优选的，消隙部件为消隙弹性件。在本实施例中，减速机8、电机7、输入轴1、齿轮副和输出轴3均设置在防护机箱9内，防护机箱9上固定设置一固定安装件，输出轴3嵌设在固定安装件上，在减速机8的机箱和固定安装件上均固定安装一转销6，此转销6用于调整齿轮副中齿轮中心距并为消隙弹性件提供连接点。在本发明中，消隙弹性件为一消隙拉簧5，输入轴1与输出轴3之间设置一消隙拉簧5，即消隙拉簧5的一端连接在固定安装件上，另一端连接在减速机8机箱上，在消隙拉簧5的作用下，主动轮2与从动轮4沿径向压紧齿轮副啮合以消除齿轮间隙。本发明仅利用消隙弹性件对齿轮副进行调隙，即可实现跟踪系统的高精度、高效率传动。
步骤二，在输入轴上或/和输出轴上套设一消隙部件，在消隙部件的作用下，主动轮与从动轮沿轴向压紧齿轮啮合以消除齿轮间隙。
为了进一步实现跟踪系统的高精度、高效率传动，在输入轴1上或/和输出轴3上套设一消隙弹性件，主动轮2与从动轮4沿轴向压紧齿轮啮合以消除齿轮间隙。在本发明中，主动轮2与从动轮4沿轴向压紧齿轮啮合以消除齿轮间隙的结构有三种，以下以消隙弹性件为消隙弹簧为例，分别加以详细说明：
第一种，消隙弹簧套设在输入轴上
请参考图3，主动轮2固定连接在输入轴1上，从动轮4固定连接在输出轴3上，主动轮2与从动轮4啮合传动，输入轴1与减速机8的传动组传动连接，消隙弹簧10套设在输入轴1上。消隙弹簧10在工作过程中是处于压缩状态，在消隙弹簧10的作用下，主动轮2与从动轮4沿轴向压紧啮合以消除齿轮间隙，并且，使得主动轮2在传动过程中运动更加平稳。
第二种，消隙弹簧套设在输出轴上
请参考图4，主动轮2固定连接在输入轴1上，从动轮4固定连接在输出轴3上，主动轮2与从动轮4啮合传动，输入轴1与减速机8的传动组传动连接，消隙弹簧10套设在输出轴3上。消隙弹簧10在工作过程中是处于压缩状态，在消隙弹簧10的作用下，主动轮2与从动轮4沿轴向压紧啮合以消除齿轮间隙，并且，使得从动轮4在传动过程中运动更加平稳。
第三种，输入轴和输出轴上同时套设一消隙弹簧
请参考图5，主动轮2固定连接在输入轴1上，从动轮4固定连接在输出轴3上，主动轮2与从动轮4啮合传动，输入轴1与减速机8的传动组传动连接，输入轴1和输出轴3上均装有一消隙弹簧10套。消隙弹簧10在工作过程中是处于压缩状态，在消隙弹簧10的作用下，主动轮2与从动轮4沿轴向压紧啮合以消除齿轮间隙，并且，使得从动轮4在传动过程中运动更加平稳。
在本发明中，分别设置在输入轴1和输出轴3上的主动轮2与从动轮4可为直齿轮、斜齿轮或锥齿轮，本发明对此不做限制。优选的，主动轮2和从动轮4为斜齿轮或锥齿轮。
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)
1.一种定日镜跟踪系统消隙装置，其特征在于，包括输入轴、输出轴、消隙部件A和至少一消隙部件B，所述输入轴与输出轴通过一齿轮副传动连接，所述齿轮副包括相互啮合的主动轮和从动轮，所述主动轮连接于所述输入轴，所述从动轮连接于所述输出轴，所述消隙部件A与所述输入轴和输出轴连接，用于沿径向消除齿轮副间的间隙；
所述齿轮副与所述消隙部件A分别位于防护机箱一板的两侧，所述消隙部件A与所述防护机箱一板之间存在间隙；
所述齿轮副与所述消隙部件B位于所述防护机箱一板的同侧；
所述输入轴安装在减速机上，由电机带动转动，所述输出轴通过固定安装件与防护机箱固定连接；所述输入轴上和/或输出轴上套设所述消隙部件B，所述主动轮与从动轮沿轴向压紧齿轮啮合以消除齿轮间隙。
2.如权利要求1所述的定日镜跟踪系统消隙装置，其特征在于，所述输入轴与所述输出轴之间设置所述消隙部件A，所述消隙部件A分别与所述输入轴和输出轴连接，所述主动轮与从动轮沿径向压紧齿轮啮合以消除齿轮间隙。
3.如权利要求2所述的定日镜跟踪系统消隙装置，其特征在于，所述主动轮与从动轮为斜齿轮或锥齿轮。
4.如权利要求1所述的定日镜跟踪系统消隙装置，其特征在于，在所述输入轴上和输出轴上套设所述消隙部件B，所述主动轮与从动轮沿轴向压紧齿轮啮合以消除齿轮间隙，所述主动轮与从动轮为斜齿轮或锥齿轮。
5.如权利要求1所述的定日镜跟踪系统消隙装置，其特征在于，所述消隙部件A为消隙弹性件A，所述消隙部件B为消隙弹性件B。
6.如权利要求5所述的定日镜跟踪系统消隙装置，其特征在于，所述消隙弹性件A包括一消隙拉簧，所述消隙拉簧连接在所述输入轴与输出轴之间，沿径向将所述主动轮与从动轮压紧啮合。
7.如权利要求5所述的定日镜跟踪系统消隙装置，其特征在于，所述消隙弹性件B包括至少一消隙弹簧，所述消隙弹簧套设在所述输入轴上或/和输出轴上，沿轴向将所述主动轮与从动轮压紧啮合。
8.如权利要求1所述的定日镜跟踪系统消隙装置，其特征在于，所述减速机内包括一传动组，所述输入轴安装在所述减速机上并与所述传动组传动连接，所述电机与所述传动组连接带动所述输入轴转动。
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