CN103307775A - 曲率可变双抛物面板的后支撑力矩平行结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种曲率可变双抛物面板的后支撑力矩平行结构，包括基架、平衡梁、镜单元、顶杆、拉杆和限位转轴，镜单元通过限位转轴安装在平衡梁上，并且镜单元的上部通过顶杆与平衡梁相连接，镜单元的下部通过拉杆与平衡梁相连接，平衡梁固定安装在基架上，两者的连接点为基架支点，平衡梁、镜单元、顶杆、拉杆和限位转轴的整体结构在基架支点上的合力矩为零。本发明利用力矩平衡原理设置相关的支撑装置带动双段抛物面太阳能反射镜，同时利用设置限位转轴结构连接两段抛物面反射镜，以支撑装置达到使该装置在操作中镜面运动跟踪的可靠与平稳，以限位转轴结构适应不同曲率及开口口径的抛物面反射镜，既简化了支撑装置又使其运行有效可靠。
Description
技术领域
本发明涉及支撑结构，尤其是一种在线安装调试同步的太阳能发光热反射镜的后支撑结构。
背景技术
在通常太阳能光热发电的设备中，反射镜所占的比例相当大且制造成本占总量的一半以上，在这其中反射镜的支撑架构的重量又为总重的六七成。因此，反射镜的驱动及其跟踪系统经常要配置功率相当高的电机设备，相应地也遇到大功率装置所产生的问题，诸如在运行稳定性、可靠性与功耗成本等方面。具体而言在一般的反射镜设备中是通过扭矩来驱动，而扭矩大小决定于总的力矩大小，由此一来解决扭矩问题就转化为如何调整整个系统的转动力矩使之降为最小。所以，在设计中尽量采用合理的减小转动扭矩的结构配置，在材料方面则尽量合理选用相对轻型的，就可以达到以上的目的。另外，不同的抛物面反射镜具有不同的物理特性，如：抛物面的开口程度，曲率等，一般的需要进行不同的支架设计因而造成设计成本增加及资源的浪费，如何解决此类问题也是需要考虑的一个重要因素。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于太阳能光热反射镜固定用的曲率可变双抛物面板的后支撑力矩平行结构。
为实现上述目的，本发明曲率可变双抛物面板的后支撑力矩平行结构，包括基架、平衡梁、镜单元、顶杆、拉杆和限位转轴，其中，镜单元通过限位转轴安装在平衡梁上，并且镜单元的上部通过顶杆与平衡梁相连接，镜单元的下部通过拉杆与平衡梁相连接，平衡梁固定安装在基架上，两者的连接点为基架支点，平衡梁、镜单元、顶杆、拉杆和限位转轴的整体结构在基架支点上的合力矩为零。
进一步，所述镜单元包括上镜单元和下镜单元，上镜单元的底边、下镜单元的顶边均嵌装于所述限位转轴。
进一步，所述顶杆和拉杆在所述平衡梁上的安装位置能够按照要求进行调整。
进一步，所述限位转轴包括圆柱筒和圆柱轴，圆柱筒转动式安装在圆柱轴上，圆柱筒外侧面沿转动的轴线方向对称设置有直线形的上槽沟和下槽沟，所述上镜单元的底边均嵌装于上槽沟，所述下镜单元的顶边均嵌装于下槽沟。
进一步，所述圆柱筒内部沿其轴线方向设置有柱空腔，在所述圆柱筒的中段设置有镂空孔，该镂空孔呈70至150度的柱面角。
进一步，所述圆柱轴包括横轴和竖轴，横轴中部与竖轴一端连接形成的T形装置，横轴设置于所述柱空腔内来被圆柱筒包套并能够同轴转动，竖轴设置为穿过所述镂空孔。
进一步，所述竖轴一端与所述横轴中点固定连接、另一端伸出所述镂空孔之外与所述平衡梁固定连接。
进一步，所述上镜单元与所述顶杆相对应、所述下镜单元与所述拉杆相对应，每面所述上镜单元对应设置有至少一根所述顶杆，每面所述下镜单元对应设置有至少一根所述拉杆；所述顶杆通过上支点、下支点分别与所述上镜单元、平衡梁连接，所述拉杆通过上拉点、下拉点分别与所述平衡梁、下镜单元连接。
进一步，所述基架设置为镂空的支架，其上设置有若干个镂孔。
本发明利用力矩平衡原理设置相关的的支撑装置带动双段抛物面太阳能反射镜，同时利用设置限位转轴结构连接两段抛物面反射镜，以支撑装置达到使该装置在操作中镜面运动跟踪的可靠与平稳，以限位转轴结构适应不同曲率及开口口径的抛物面反射镜，既简化了支撑装置又使其运行有效可靠，此外，限位转轴也适应了不同开口及曲率型号的抛物面反射镜而成为通用的装置，以上优点顺应大型光热与光伏发电设备的技术发展方向。
附图说明
图1为本发明总体的主视结构示意图；
图2为本发明总体的右视结构示意图；
图3为本发明部件限位转轴的圆柱筒零件主视结构示意图；
图4为本发明部件限位转轴的圆柱筒零件俯视结构示意图；
图5为本发明部件限位转轴的零件圆柱筒右视结构示意图；
图6为本发明部件限位转轴的零件圆柱轴主视结构示意图；
图7为本发明部件限位转轴的零件圆柱轴俯视结构示意图；
图8为本发明部件限位转轴的零件圆柱轴右视结构示意图；
图9为本发明部件限位转轴的总装主视结构示意图；
图10为本发明部件限位转轴的总装俯视结构示意图；
图11为本发明部件限位转轴的总装右视结构示意图。
具体实施方式
下面，参考附图，对本发明进行更全面的说明，附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。而是，提供这些实施例，从而使本发明全面和完整，并将本发明的范围完全地传达给本领域的普通技术人员。
为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”“左”“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位（旋转90度或位于其他方位），这里所用的空间相对说明可相应地解释。
矩平行结构原理说明：在一个刚体组成的系统中，对于空间的某一点而言，如果每一部分刚体所受力（包括重力弹性力等）对于该点的转动力矩之和为零，那么，该点即为力矩平衡点；如果以该点为支撑点则整个系统不会产生转动而保持稳定。
如图1、2所示，安装应用时，根据不同的反光镜抛物面所要求的开口曲率调整限位转轴的角度，同时设定顶杆8、拉杆9的长度及各自在平衡梁4上的安装位置，基架5与平衡梁4的连接支点设置为基架支点19，基架5所承载部件各自产生的力矩对于基架支点19的合力矩为零。
如图1至11所示，本发明曲率可变双抛物面板的后支撑力矩平行结构，包括基架5，平衡梁4、上镜单元2、下镜单元3、顶杆8、拉杆9以及限位转轴1等。
其中，基架5置于地面用于承载整个装置，平衡梁4置于基架5之上用于支撑上镜单元2、顶杆8、下镜单元3、拉杆9以及限位转轴1。具体为：上镜单元2的底边和下镜单元3的顶边分别嵌装于限位转轴1的圆柱筒13上所设置的上槽沟11和下槽沟12内，平衡梁4与上镜单元2、平衡梁4与下镜单元3又分别通过顶杆8、拉杆9连接一体。平衡梁4的一端与T形的圆柱轴18固定连接、并且平衡梁4另一段悬空，其中间设定位置连接基架5。基架5设置为镂空的支架，其上设置若干个镂孔10，镂孔10可利用空隙空间使拉杆9通过。
限位转轴结构：限位转轴1设置为圆柱筒13套装圆柱轴18的转动结构，圆柱筒13外侧面沿转动的轴线方向对称设置直线形的上槽沟11、下槽沟12，上槽沟11用于嵌装上镜单元2，下槽沟12用于嵌装下镜单元3。圆柱筒13内部的空心圆柱形空间设置为柱空腔15，在圆柱筒13的中段设置一处镂空孔14，该镂空孔14呈70至150度的柱面角。
圆柱轴18包括横轴16和竖轴17，其中横轴16中部与竖轴17一端连接形成的T形装置，横轴16设置于柱空腔15内来被圆柱筒13包套并可同轴转动，竖轴17设置为穿过镂空孔14，并且竖轴17一端与横轴16中点固定连接、另一端伸出镂空孔14之外与平衡梁4固定连接。
实施时，根据嵌装于限位转轴1的上镜单元2和下镜单元3的尺寸以及所设计抛物面的开口，分别调整限位转轴1的角度、顶杆8和拉杆9的设置长度、顶杆8在上镜单元2上的第一上支点21、顶杆8在平衡梁4上的第一下支点22、拉杆9在下镜单元3上的第一下拉点24、拉杆9在平衡梁4上的第一上拉点23，使之符合对基架支点19合力矩为零的要求。
Claims (9)
1.曲率可变双抛物面板的后支撑力矩平行结构，其特征在于，包括基架、平衡梁、镜单元、顶杆、拉杆和限位转轴，其中，镜单元通过限位转轴安装在平衡梁上，并且镜单元的上部通过顶杆与平衡梁相连接，镜单元的下部通过拉杆与平衡梁相连接，平衡梁固定安装在基架上，两者的连接点为基架支点，平衡梁、镜单元、顶杆、拉杆和限位转轴的整体结构在基架支点上的合力矩为零。
2.如权利要求1所述的曲率可变双抛物面板的后支撑力矩平行结构，其特征在于，所述镜单元包括上镜单元和下镜单元，上镜单元的底边、下镜单元的顶边均嵌装于所述限位转轴。
3.如权利要求1所述的曲率可变双抛物面板的后支撑力矩平行结构，其特征在于，所述顶杆和拉杆在所述平衡梁上的安装位置能够按照要求进行调整。
4.如权利要求2所述的曲率可变双抛物面板的后支撑力矩平行结构，其特征在于，所述限位转轴包括圆柱筒和圆柱轴，圆柱筒转动式安装在圆柱轴上，圆柱筒外侧面沿转动的轴线方向对称设置有直线形的上槽沟和下槽沟，所述上镜单元的底边均嵌装于上槽沟，所述下镜单元的顶边均嵌装于下槽沟。
5.如权利要求1所述的曲率可变双抛物面板的后支撑力矩平行结构，其特征在于，所述圆柱筒内部沿其轴线方向设置有柱空腔，在所述圆柱筒的中段设置有镂空孔，该镂空孔呈70至150度的柱面角。
6.如权利要求5所述的曲率可变双抛物面板的后支撑力矩平行结构，其特征在于，所述圆柱轴包括横轴和竖轴，横轴中部与竖轴一端连接形成的T形装置，横轴设置于所述柱空腔内来被圆柱筒包套并能够同轴转动，竖轴设置为穿过所述镂空孔。
7.如权利要求6所述的曲率可变双抛物面板的后支撑力矩平行结构，其特征在于，所述竖轴一端与所述横轴中点固定连接、另一端伸出所述镂空孔之外与所述平衡梁固定连接。
8.如权利要求2所述的曲率可变双抛物面板的后支撑力矩平行结构，其特征在于，所述上镜单元与所述顶杆相对应、所述下镜单元与所述拉杆相对应，每面所述上镜单元对应设置有至少一根所述顶杆，每面所述下镜单元对应设置有至少一根所述拉杆；所述顶杆通过上支点、下支点分别与所述上镜单元、平衡梁连接，所述拉杆通过上拉点、下拉点分别与所述平衡梁、下镜单元连接。
9.如权利要求1所述的曲率可变双抛物面板的后支撑力矩平行结构，其特征在于，所述基架设置为镂空的支架，其上设置有若干个镂孔。
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