CN103328908A - 液压油驱动结构支承件旋转机构 - Google Patents

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CN103328908A CN2011800659348A CN201180065934A CN103328908A CN 103328908 A CN103328908 A CN 103328908A CN 2011800659348 A CN2011800659348 A CN 2011800659348A CN 201180065934 A CN201180065934 A CN 201180065934A CN 103328908 A CN103328908 A CN 103328908A
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G·罗德里格斯卡内罗
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Abstract

本发明公开了一种用于通过油液压驱动来旋转结构支承件的机构，它包括：至少两个液压缸（5、6），用于相对于至少一个轴线来驱动结构支承件的旋转运动，该至少一个轴线从竖直、水平或两者的组合中选择；以及空心盖（1），该空心盖包括在它的侧表面上的至少一个开口（4），用于第一和第二能枢轴转动的液压缸（5、6）通过，该液压缸通过两个平行的竖直轴（7、7’）固定在盖（1）上，各油液压缸的端部通过连接装置固定在旋转机构元件上，该旋转机构元件从滚珠轴承或旋转环中选择，布置在空心盖的内部，它通过用于连接旋转机构元件/盖的装置来固定在该空心盖上，且该旋转机构元件通过结构支承件/转动机构元件连接装置而与结构支承件连接。

Description

液压油驱动结构支承件旋转机构
技术领域
本发明包含在液压油驱动旋转机构领域中，更具体地说，在用于光伏用途（扁平面板、薄膜、集中模块等）和热太阳能用途（定日镜、斯特林盘等）的太阳能追踪器领域中，用于在一个或两个轴线上旋转：方位角和/或高度。
背景技术
当前有多种太阳能面板支承结构旋转和支承机构，太阳能收集器和光伏电池都认为是太阳能面板。
最公知和广泛使用的旋转机构是能够在两个轴线上运动的旋转机构：太阳能面板在竖直轴线上的旋转运动，导致方位（角）运动；以及在水平轴线上的旋转运动，导致升高和降低运动，该升高和降低运动也称为天顶（zenith）运动。
有一些用于太阳能追踪器的液压油驱动旋转机构，它们包括三个缸，用于实现容纳于结构支承件中的太阳能面板在两个轴线中的运动：方位角运动和天顶运动，例如由EP1213427公开的旋转机构，该EP1213427公开了一种机构，该机构具有U形结构，该U形结构附接在面板支承结构上，从而组成平行六面体，具有在各附接点处的球接头以及在两端处附接在平行六面体上的两个液压缸，还有用于使得组件绕附接轴旋转的摩擦衬套或轴承，该附接轴用于附接在V形部分上，该V形部分与液压缸一起负责用于方位（角）运动。
上述类型的另一机构是由US612306或由ES2322527公开的机构，该US612306提供了一种用于方位（角）运动的平台，该平台包括具有四个梁的框架，在该框架的内部布置有两个枢轴转动的液压缸，这两个液压缸与框架的两个拐角连接，该ES2322527公开了一种上述类型的机构，其中，天顶运动通过驱动一对液压缸来实现，而方位角运动通过使得环旋转来实现，该环由附接在水平框架上的液压马达来驱动，该水平框架通过多个铰链而支承太阳能面板支承结构，该太阳能面板支承结构在提供有系泊销的第二环上旋转。
不过，这些机构并不紧凑，且它们大大增加了追踪器或系统（它们作用在该追踪器或系统上）的重量。
发明内容
本发明涉及一种紧凑的液压油驱动结构支承件旋转机构，优选是用于太阳能追踪器，且优选是用于在两个轴线中运动，这能够使得与其它已知太阳能追踪器相同的表面运动，但是具有更小重量、更低成本、占据小得多的空间以及具有较宽的操作范围。
本发明的液压油驱动结构支承件旋转机构包括至少两个液压油缸，用于相对于至少一个轴线来驱动结构支承件的旋转运动，该结构支承件例如太阳能面板结构支承件，该至少一个轴线从竖直、水平或两者的组合中选择。它与迄今已知的液压油驱动机构的区别在于它包括空心芯，该空心芯包括在它的侧表面上的至少一个开口，用于第一和第二可枢轴转动的液压缸通过，该液压缸通过两个平行的竖直轴来固定在芯上，各缸能够相对于芯的上边缘和下边缘布置在中心点中，这能够降低弯曲力矩。
各液压油缸的端部通过附接装置而固定在位于空心芯内部的旋转机构元件上，该旋转机构元件从回转环或轴承中选择，该旋转机构元件通过附接装置而固定在空心芯上，并通过附接装置而附接在结构支承件上。
缸进入空心芯的事实允许将所述缸布置成更靠近旋转轴，这能够有更轻、更紧凑的驱动机构，该驱动机构具有直到230度的较高运动范围。
附图说明
下面将简要介绍一组附图，该组附图帮助更好地理解本发明，且该组附图特别涉及所述方面的两个实施例，这两个实施例提出为本发明的非限定实例。
图1表示了根据第一实施例的本发明旋转机构的正视透视图。
图2表示了根据第一实施例的本发明旋转机构的后视透视图。
图3表示了根据第一实施例的本发明旋转机构的仰视透视图。
图4表示了根据第二实施例的本发明旋转机构的正视透视图。
图5表示了根据第二实施例的本发明旋转机构的后视透视图。
图6表示了根据第二实施例的本发明旋转机构的仰视透视图。
图7表示了根据第二实施例的本发明旋转机构的仰视透视图，其中没有芯的下部盖。
具体实施方式
由图1-7中可见（两个实施例表示于图1-7中），本发明的机构包括：
空心柱形芯，该空心柱形芯包括：
本体（1、101），该本体有在它的侧表面上的两个开口（4、4’、104、104’），用于第一和第二可枢轴转动的液压缸（5、6、105、106）通过；以及
上部盖（2、102）和下部盖（3、103），该上部盖和下部盖都有在它们的中心的圆形孔以及可选的两个凹槽（120、121、120’、121’），这两个凹槽（120、121、120’、121’）设置成用于固定和取出第一和第二可枢轴转动的液压缸（5、6、105、106）的旋转轴（7、7’、107、107’）；
第一和第二可枢轴转动的液压缸，该第一和第二可枢轴转动的液压缸（5、6、105、106）相对于芯水平定位，并通过两个平行的竖直旋转轴（7、7’、107、107’）固定在芯的上部盖（2、102）和下部盖（3、103）上。
缸进入空心芯的事实允许将所述缸布置成更靠近旋转轴，这能够有更轻、更紧凑的驱动机构，该驱动机构具有直到230度的较高运动范围。
相对于竖直轴线的方位（角）运动通过使得旋转机械元件（在本例中为轴承）的多个环中的一个环相对于它的竖直轴线旋转而实现。该轴承包括在两个环（外部环（8、108）和内部环（9、109））之间的一排滚珠，一个环相对于另一环轴向运动，这样，轴承的内部环（9、109）通过它的上部部分通过多个附接装置而附接在升高安装件（10、110）的基部平台（16、116）上，该升高安装件（10、110）用作结构支承件的支承，且轴承的外部环（8）通过它的下部部分通过多个附接装置而附接在芯的上部盖（2、102）上。
液压缸（5、105、6、106）能够在它们的多个端中的一端处直接附接在安装件的基部（116）上，如图4-7中所示的第二实施例的图7中所示，这样，安装件的基部（116）用作将轴承附接在结构支承件上的附接装置以及用作将轴承附接在第一和第二缸上的附接装置，或者液压缸（5、105、6、106）能够在它们的多个端中的一端处通过附接部件（11）而固定在内部环（9）的下部部分上，如在图1-3中所示的第一实施例的图3中所示。
结构支承件的升高和降低运动或者相对于水平轴线的旋转由于使得结构支承件旋转的多个旋转装置来获得，在本例中，这些旋转装置是两个可铰接侧部臂（15、15’、115、115’），这两个可铰接侧部臂能够通过水平轴（12）来附接，如第一实施例的图1和2中所示，或者各臂（112、112’）能够各自包括水平轴，如第二实施例的图4和5中所示，且中心臂（13、113）由布置在两个侧部臂下面和之间的第三液压缸（14、114）来驱动，它们都固定在作为所述旋转装置的支承件的升高安装件（10、110）上，两个臂（15、15’、115、115’）和中心臂（13、113）与太阳能面板的支承结构直接接触。
机构能够包括：
-回转计数编码器（117），该回转计数编码器通过支承件（118）而固定在芯（103）的下部盖上；以及
-轴（119），该轴有两端，编码器（117）成一体地附接在两端的一端上，另一端附接在第一或第二缸（105、106）的端部上用于进行方位（角）运动。
为了支持和方便接近编码器（117）用于维护等，安装件的基部（116）能够包括孔，该孔能够由盖来覆盖，因此能够从机构的上部部分接近编码器（117）。另外，将高度和方位角的液压缸和液压管的嘴定向成使得布线不会阻碍旋转或升高运动。
芯的下部盖（3、103）能够包括螺纹孔，该螺纹孔使得机构能够快速和简单地装配至太阳能追踪器等的基座上。
该机构特别设计成用于太阳能追踪器，但是并不排除将它的用途延伸至需要类似特征的其它工业领域。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种太阳能追踪器，包括旋转机构，该旋转机构用于使得多个液压油驱动的太阳能面板的结构支承件旋转，该旋转机构包括至少两个液压缸（5、6、105、106），用于相对于至少一个轴线来驱动结构支承件的旋转运动，该至少一个轴线从竖直、水平或两者的组合中选择，其特征在于包括：
第一和第二能枢轴转动的液压缸（5、105、6、106）；
空心芯（1、2、3、101、102、103），该空心芯包括在它的侧表面上的至少一个开口（4、104），该开口设置成用于第一和第二能枢轴转动的液压缸（5、105、6、106）通过；
两个平行的竖直旋转轴（7、7’、107、107’），用于将各液压缸附接在空心芯上；
旋转机构元件（8、9、108、109），该旋转机构元件布置在空心芯（1、2、3、101、102、103）的内部；
用于将各液压油缸的端部中的一端附接在旋转机构元件（8、9、108、109）上的附接装置（11、116）；
用于将旋转机构元件附接在芯上的附接装置；以及
用于将旋转机构元件附接在结构支承件（10、110、116、15、15’、12、13、115、115’、112、113）上的附接装置。
2.根据权利要求1所述的太阳能追踪器，其特征在于：用于将旋转机构元件附接在旋转机构的结构支承件上的附接装置包括多个旋转装置（15、15’、12、13、115、115’、112、113）的支承件（10、110、116），用于使得结构支承件相对于水平轴线旋转。
3.根据权利要求2所述的太阳能追踪器，其特征在于：用于使得旋转机构的结构支承件旋转的多个旋转装置的支承件是升高安装件（10、110）。
4.根据权利要求3所述的太阳能追踪器，其特征在于：升高安装件（110）包括基部（116）。
5.根据权利要求1-4所述的太阳能追踪器，其特征在于：旋转机构的旋转机构元件是从回转环或轴承中选择的元件。
6.根据权利要求5所述的太阳能追踪器，其特征在于：旋转机构元件是轴承，该轴承包括在两个环之间的一排滚珠，这两个环为外部环（8、108）和内部环（9、109），一个环相对于另一环轴向运动，其中：
-轴承的内部环（9、109）：
-通过多个附接装置而附接在多个旋转装置的支承件（10、110、116）上，该旋转装置用于使得结构支承件旋转；以及
-通过多个附接装置（11，116）而附接在第一和第二液压缸（5、105、6、106）的端部上，该第一和第二液压缸用于相对于轴承的旋转竖直轴线驱动旋转；以及
-轴承的外部环（8、108）通过它的下部部分通过多个附接装置而附接在空心芯上。
7.根据权利要求6所述的太阳能追踪器，其特征在于：基部（116）是用于将第一和第二液压缸（105、106）的端部附接在旋转机构的内部环（109）上的附接装置。
8.根据权利要求6所述的太阳能追踪器，其特征在于：用于将第一和第二液压缸（5、6）的端部附接在旋转机构的内部环（9）上的附接装置包括附接部件（11），该附接部件（11）通过固定装置而固定在轴承的内部环（9）的下部部分上。
9.根据权利要求2-8所述的太阳能追踪器，其特征在于：用于使得旋转机构的结构支承件旋转的旋转装置是两个能铰接的侧部臂（15、15’）和中心臂（13），该中心臂（13）由位于侧部臂（15、15’）下面和之间的第三液压缸（14）驱动，且两个侧部臂（15、15’）和中心臂（13）通过附接装置附接在结构支承件上。
10.根据权利要求9所述的太阳能追踪器，其特征在于：两个能铰接侧部臂（15、15’）通过水平轴（12）附接。
11.根据前述任意一项权利要求所述的太阳能追踪器，其特征在于：旋转机构的空心芯包括本体（1、101）以及上部盖（2、102）和下部盖（3、103），该上部盖和下部盖在它们中心都有圆形孔。
12.根据权利要求11所述的太阳能追踪器，其特征在于：旋转机构的空心芯的上部盖（2、102）和下部盖（3、103）包括两个凹槽（120、121、120’、121’），各盖设置成用于固定和去除第一和第二能枢轴转动的液压缸（5、6、105、106）的旋转轴（7、7’、107、107’）。
13.根据权利要求11-12所述的太阳能追踪器，其特征在于：旋转机构的空心芯的本体（1、101）为柱形。
14.根据权利要求11-13所述的太阳能追踪器，其特征在于：旋转机构的空心芯的本体（1、101）包括在它的侧表面上的两个开口（4、4’），分别用于第一和第二液压缸（5、6）通过。
15.根据权利要求11所述的太阳能追踪器，其特征在于：旋转机构包括回转计数编码器（117），该回转计数编码器（117）通过支承件（118）固定在芯（103）的下部盖上，并成一体地附接在轴（119）的端部的一端上，该轴在相对端处附接在用于方位运动的第一或第二缸（105、106）中的一个的端部上。

Claims (16)

1.一种液压油驱动结构支承件旋转机构，包括至少两个液压缸（5、6、105、106），用于相对于至少一个轴线来驱动结构支承件的旋转运动，该至少一个轴线从竖直、水平或两者的组合中选择，其特征在于包括：
第一和第二能枢轴转动的液压缸（5、105、6、106）；
空心芯（1、2、3、101、102、103），该空心芯包括在它的侧表面上的至少一个开口（4、104），该开口设置成用于第一和第二能枢轴转动的液压缸（5、105、6、106）通过；
两个平行的竖直旋转轴（7、7’、107、107’），用于将各液压缸附接在空心芯上；
旋转机构元件（8、9、108、109），该旋转机构元件布置在空心芯（1、2、3、101、102、103）的内部；
用于将各液压油缸的端部中的一端附接在旋转机构元件（8、9、108、109）上的附接装置（11、116）；
用于将旋转机构元件附接在芯上的附接装置；以及
用于将旋转机构元件附接在结构支承件（10、110、116、15、15’、12、13、115、115’、112、113）上的附接装置。
2.根据权利要求1所述的旋转机构，其特征在于：用于将旋转机构元件附接在结构支承件上的附接装置包括多个旋转装置（15、15’、12、13、115、115’、112、113）的支承件（10、110、116），用于使得结构支承件相对于水平轴线旋转。
3.根据权利要求2所述的旋转机构，其特征在于：用于使得结构支承件旋转的多个旋转装置的支承件是升高安装件（10、110）。
4.根据权利要求3所述的旋转机构，其特征在于：升高安装件（110）包括基部（116）。
5.根据权利要求1-4所述的旋转机构，其特征在于：旋转机构元件是从回转环或轴承中选择的元件。
6.根据权利要求5所述的旋转机构，其特征在于：旋转机构元件是轴承，该轴承包括在两个环之间的一排滚珠，这两个环为外部环（8、108）和内部环（9、109），一个环相对于另一环轴向运动，其中：
-轴承的内部环（9、109）：
-通过多个附接装置而附接在多个旋转装置的支承件（10、110、116）上，该旋转装置用于使得结构支承件旋转；以及
-通过多个附接装置（11，116）而附接在第一和第二液压缸（5、105、6、106）的端部上，该第一和第二液压缸用于相对于轴承的旋转竖直轴线驱动旋转；以及
-轴承的外部环（8、108）通过它的下部部分通过多个附接装置而附接在空心芯上。
7.根据权利要求6所述的旋转机构，其特征在于：基部（116）是用于将第一和第二液压缸（105、106）的端部附接在内部环（109）上的附接装置。
8.根据权利要求6所述的旋转机构，其特征在于：用于将第一和第二液压缸（5、6）的端部附接在内部环（9）上的附接装置包括附接部件（11），该附接部件（11）通过固定装置而固定在轴承的内部环（9）的下部部分上。
9.根据权利要求2-8所述的旋转机构，其特征在于：用于使得结构支承件旋转的旋转装置是两个能铰接的侧部臂（15、15’）和中心臂（13），该中心臂（13）由位于侧部臂（15、15’）下面和之间的第三液压缸（14）驱动，且两个侧部臂（15、15’）和中心臂（13）通过附接装置附接在结构支承件上。
10.根据权利要求9所述的旋转机构，其特征在于：两个能铰接侧部臂（15、15’）通过水平轴（12）附接。
11.根据前述任意一项权利要求所述的旋转机构，其特征在于：空心芯包括本体（1、101）以及上部盖（2、102）和下部盖（3、103），该上部盖和下部盖在它们中心都有圆形孔。
12.根据权利要求11所述的旋转机构，其特征在于：上部盖（2、102）和下部盖（3、103）包括两个凹槽（120、121、120’、121’），各盖设置成用于固定和取出第一和第二能枢轴转动的液压缸（5、6、105、106）的旋转轴（7、7’、107、107’）。
13.根据权利要求11-12所述的旋转机构，其特征在于：本体（1、101）为柱形。
14.根据权利要求11-13所述的旋转机构，其特征在于：本体（1、101）包括在它的侧表面上的两个开口（4、4’），分别用于第一和第二液压缸（5、6）通过。
15.根据权利要求11所述的旋转机构，其特征在于：它包括回转计数编码器（117），该回转计数编码器（117）通过支承件（118）固定在芯（103）的下部盖上，并成一体地附接在轴（119）的端部的一端上，该轴在相对端处附接在用于方位运动的第一或第二缸（105、106）中的一个的端部上。
16.一种太阳能追踪器，其特征在于，包括根据权利要求1-15所述的旋转机构，该旋转机构用于使得多个太阳能面板的液压油驱动结构支承件旋转。
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