太阳能聚光装置的聚光镜部件
技术领域
本发明涉及一种聚光装置,尤其涉及一种太阳能聚光装置的聚光镜部件。
背景技术
随着科技的进步和社会的发展,人们使用能源的需求量也是大大增加,常规能源在不断的日益枯竭,人们需要缓解严峻的资源短缺问题,并且常规能源的使用对环境造成了很大的污染,而太阳能是无污染又清洁的能源,是取之不尽、用之不竭的能源。在人类面临能源危机和环境保护两大难题的今天,受到人们的极大重视,人们利用太阳能的各种设备不断推出,充分开发利用太阳能不仅可以节约日益枯竭的常规能源,又可以缓解严峻的资源短缺问题,而且还可以减少污染,保护人类赖以生存的生态环境。在众多的太阳能利用技术中,利用平面式太阳能聚光装置的聚光较为普遍,依靠各种反射镜将太阳光直接反射聚集在被加热物上,其中被加热物使用最为普遍的是导热介质,可以先加热导热介质再加热水,热水可以直接使用,也可以通过热交换产生高温蒸气,推动汽轮机发电,实现太阳能发电,现有的平面式太阳能聚光装置具有多个反射镜,这种平面式的太阳能聚光装置中的聚光镜部件存在以下不足,实现多个反射镜转动,并且多个反射镜产生的聚光点不会分散的机构过于复杂、需要安装多个驱动机构对每个反射镜单独进行驱动、制造成本大大提高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种多个反射镜转动产生的聚光点不会分散、结构简单、安装方便的太阳能聚光装置的聚光镜部件。
为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:太阳能聚光装置的聚光镜部件,包括反射机构,所述反射机构包括左右转动架、多个反射镜机构和前后运动联杆,所述左右转动架包括左右转动架前侧和左右转动架后侧,左右转动架具有在前后长度方向上的中心轴线,左右转动架可绕左右转动架前后长度方向上的中心轴线转动,所述多个反射镜机构沿左右转动架前后长度方向依次排列安装在左右转动架上,每个反射镜机构均包括横杆、联轴、竖杆和反射镜,所述横杆具有横杆轴线,所述联轴具有联轴轴线,所述反射镜安装在横杆上,横杆安装在左右转动架上,所述竖杆的上端通过联轴与横杆相铰接,竖杆下端均铰接在前后运动联杆上,左右转动架、横杆及反射镜可绕中心轴线转动,竖杆、横杆、联轴及反射镜可绕横杆轴线转动,当竖杆、横杆、联轴及反射镜绕横杆轴线转动时,所述前后运动联杆沿着左右转动架的前后长度方向上的中心轴线作前后运动,所述反射镜的底部与横杆相铰接于铰接点,反射镜底部具有推动反射镜相对横杆绕铰接点可转动的推动机构,当左右转动架与横杆及反射镜绕中心轴线转动时,所述推动机构推动反射镜相对横杆绕铰接点转动,并且推动机构推动反射镜相对横杆绕铰接点转动的幅度由靠近左右转动架前侧至远离左右转动架前侧依次增加,所述横杆轴线与中心轴线之间在水平面上所形成的锐角角度由靠近左右转动架前侧至远离左右转动架前侧依次减小,所述横杆轴线与联轴轴线之间在水平面上所形成的锐角角度由靠近左右转动架前侧至远离左右转动架前侧依次减小,所述前后运动联杆与横杆之间的竖杆的长度由靠近左右转动架前侧至远离左右转动架前侧的依次减小,从而抵消多个反射镜之间在转动的过程中的聚光偏差,始终将太阳光聚光在一起。
本发明提供的太阳能聚光装置的聚光镜部件的有益效果是:由于所述反射机构包括左右转动架、多个反射镜机构和前后运动联杆,左右转动架包括左右转动架前侧和左右转动架后侧,左右转动架具有在前后长度方向上的中心轴线,左右转动架可绕左右转动架前后长度方向上的中心轴线转动,所述多个反射镜机构沿左右转动架前后长度方向依次排列安装在左右转动架上,也就是说多个反射镜机构是呈一条直线排列的,左右转动架可以左右转动,安装在左右转动架上的多个反射镜机构也可以随着左右转动架左右转动,每个反射镜机构均包括横杆、联轴、竖杆和反射镜,所述横杆具有横杆轴线,所述联轴具有联轴轴线,所述反射镜安装在横杆上,横杆安装在左右转动架上,所述竖杆的上端通过联轴与横杆相铰接,竖杆下端均铰接在前后运动联杆上,左右转动架、横杆及反射镜可绕中心轴线转动,竖杆、横杆、联轴及反射镜可绕横杆轴线转动,当竖杆、横杆、联轴及反射镜绕横杆轴线转动时,所述前后运动联杆沿着左右转动架的前后长度方向上的中心轴线作前后运动,也就说反射镜可以前后转动,并且反射镜前后转动时竖杆、联轴和横杆一起前后转动,前后运动联杆作前后运动,需要说明的是竖杆只有在反射镜作前后转动时才一起转动,在反射镜作左右转动时竖杆不动,其中前后运动联杆解决的技术问题是,当一个反射镜前后转动时,其他的反射镜也一起跟着前后转动,实现多个反射镜相联动你,所述反射镜的底部与横杆相铰接于铰接点,反射镜底部具有推动反射镜相对横杆绕铰接点可转动的推动机构,当左右转动架与横杆及反射镜绕中心轴线转动时,所述推动机构推动反射镜相对横杆绕铰接点转动,并且推动机构推动反射镜相对横杆绕铰接点转动的幅度由靠近左右转动架前侧至远离左右转动架前侧依次增加,也就是说当反射镜左右转动时,还有推动机构推动反射镜相对横杆绕绕铰接点左右转动,反射镜具有双重转动,并且反射镜越是靠近左右转动架前侧推动机构推动反射镜相对横杆绕铰接点左右转动的幅度越小,反射镜越是远离左右转动架前侧推动机构推动反射镜相对横杆绕铰接点左右转动的幅度越大,其中推动机构解决的技术问题是,由于反射镜呈一条直线排列,因此越是远离被加热物的反射镜,也就是说远离左右转动架前侧的反射镜,反射镜左右转动的幅度需要越大,也可以说是越是远离聚光点的反射镜左右转动的幅度需要越大,这样多个反射镜在左右转动时的多个聚光点才能聚集在一起,不会分散掉,简单的说是避免多个反射镜在左右转动时多个聚光点分散掉,所述横杆轴线与中心轴线之间在水平面上所形成的锐角角度由靠近左右转动架前侧至远离左右转动架前侧依次减小,也就是说越是远离左右转动架前侧的横杆轴线相对中心轴线的倾斜度越大的倾斜度越大,反射镜的倾斜度也将越大,其中横杆轴线与中心轴线之间的倾斜度所解决的技术问题是,避免多个反射镜在前后转动时多个聚光点分散掉,需要说明的是只有当聚光点处于左右转动架的中心轴线上时,左右转动架上的横杆轴线与中心轴线之间的倾斜度均为垂直状态,为了更为有效地利用采集空间,聚光点一般处于左右转动架的前右上方,聚光点不会落在中心轴线上,因此需要设置横杆轴线与中心轴线之间的倾斜度,来避免多个反射镜在前后转动时多个聚光点分散掉,所述横杆轴线与联轴轴线之间在水平面上所形成的锐角角度由靠近左右转动架前侧至远离左右转动架前侧依次减小,也就是说越是远离左右转动架前侧的横杆轴线相对联轴轴线的倾斜度越大,反射镜的倾斜度也将越大,其中所述横杆轴线与联轴轴线之间的倾斜度所要解决的技术问题是,避免多个反射镜在左右转动时多个聚光点分散掉,所述前后运动联杆与横杆之间的竖杆的长度由靠近左右转动架前侧至远离左右转动架前侧的依次减小,也就是说越是靠近左右转动架前侧的前后运动联杆与横杆之间的竖杆的长度越长,越是远离左右转动架前侧的前后运动联杆与横杆之间的竖杆的长度越短,越是靠近左右转动架前侧的反射镜前后转动的幅度需要越大,越是远离左右转动架前侧的反射镜前后转动的幅度需要越小,其中前后运动联杆与横杆之间的竖杆的长度由靠近左右转动架前侧至远离左右转动架前侧的依次减小所要解决的技术问题是,避免多个反射镜在前后转动时多个聚光点分散掉,因此通过设置这种机构,只需安装两个驱动机构带动多个反射镜左右转动和前后转动,即可实现多个反射镜的聚光点始终不动,并且多个反射镜之间的聚光点不会分散掉,不需要对每个反射镜进行驱动,从而使结构更加简单、制造成本大大降低。
下面结合附图和具体实施方式对本发明提供的太阳能聚光装置的聚光镜部件作进一步的描述。
附图说明
图1是本发明提供的太阳能聚光装置的聚光镜部件安装在机架上与太阳光和反射光的关系的结构示意图之一。
图2是本发明提供的太阳能聚光装置的聚光镜部件安装在机架上与太阳光和反射光的关系的结构示意图之二。
图3是本发明提供的太阳能聚光装置的聚光镜部件的结构示意图之一。
图4是本发明提供的太阳能聚光装置的聚光镜部件的结构示意图之二。
图5是本发明提供的太阳能聚光装置的聚光镜部件的结构示意图之三。
图6是本发明提供的太阳能聚光装置的聚光镜部件的结构示意图之四。
图7是本发明提供的太阳能聚光装置的聚光镜部件的结构示意图之五。
图8是本发明提供的太阳能聚光装置的聚光镜部件的结构示意图之六。
图9是本发明提供的太阳能聚光装置的聚光镜部件的结构示意图之七。
图10是本发明提供的反射镜机构的结构示意图之一。
图11是本发明提供的反射镜机构的结构示意图之二。
图12是本发明提供的反射镜机构的结构示意图之三。
图13是本发明提供的反射镜机构的结构示意图之四。
图14是本发明提供的反射镜机构的结构示意图之五。
图15是本发明提供的反射镜机构的结构示意图之六。
图16是本发明提供的反射镜机构的结构示意图之七。
图17是本发明提供的反射镜机构的结构示意图之八。
图18是本发明提供的推动机构的部分结构示意图之一。
图19是本发明提供的推动机构的部分结构示意图之二。
图20是本发明提供的推动机构的部分结构示意图之三。
图21是本发明提供的推动机构的部分结构示意图之四。
具体实施方式
如图1至图21所示,本发明提供的太阳能聚光装置的聚光镜部件的实施例,包括反射机构2,所述反射机构2包括左右转动架3、多个反射镜机构4和前后运动联杆5,所述左右转动架3包括左右转动架前侧31和左右转动架后侧32,左右转动架3具有在前后长度方向上的中心轴线3-1,左右转动架3可绕左右转动架3前后长度方向上的中心轴线3-1转动,所述多个反射镜机构4沿左右转动架3前后长度方向依次排列安装在左右转动架3上,其中左右转动架3为长方形框架,便于安装多个反射镜机构4,可以带动多个反射镜机构4一起左右转动,每个反射镜机构4均包括横杆6、联轴63、竖杆7和反射镜8,所述横杆6具有横杆轴线6-1,所述联轴63具有联轴轴线63-1,所述反射镜8安装在横杆6上,横杆6安装在左右转动架3上,所述竖杆7的上端通过联轴63与横杆6相铰接,竖杆7下端均铰接在前后运动联杆5上,左右转动架3、横杆6及反射镜8可绕中心轴线3-1转动,竖杆7、横杆6、联轴63及反射镜8可绕横杆轴线6-1转动,当竖杆7、横杆6、联轴63及反射镜8绕横杆轴线6-1转动时,所述前后运动联杆5沿着左右转动架3的前后长度方向上的中心轴线3-1作前后运动,其中横杆6为圆柱棒状,便于横杆6转动,所述反射镜8的底部与横杆6相铰接于铰接点6-2,反射镜8底部具有推动反射镜8相对横杆6绕铰接点6-2可转动的推动机构8-1,当左右转动架3与横杆6及反射镜8绕中心轴线3-1转动时,所述推动机构8-1推动反射镜8相对横杆6绕铰接点6-2转动,并且推动机构8-1推动反射镜8相对横杆6绕铰接点6-2转动的幅度由靠近左右转动架前侧31至远离左右转动架前侧31依次增加,所述横杆轴线6-1与中心轴线3-1之间在水平面上所形成的锐角角度由靠近左右转动架前侧31至远离左右转动架前侧31依次减小,所述横杆轴线6-1与联轴轴线63-1之间在水平面上所形成的锐角角度由靠近左右转动架前侧31至远离左右转动架前侧31依次减小,所述前后运动联杆5与横杆6之间的竖杆7的长度由靠近左右转动架前侧31至远离左右转动架前侧31的依次减小,从而抵消多个反射镜8之间在转动的过程中的聚光偏差,始终将太阳光聚光在一起。
如图3至图21所示,所述推动机构8-1包括推动架9、推动联杆10、第一滑动套11、第二滑动套12和反射镜带动杆13,所述第一滑动套11和第二滑动套12套设在横杆6上,第一滑动套11与第二滑动套12之间可转动连接,所述反射镜带动杆13的一端与反射镜8相铰接,反射镜带动杆13的另一端与第二滑动套12相铰接,所述反射镜带动杆13和第二滑动套12可相对第一滑动套11绕横杆轴线6-1转动,即是说反射镜带动杆13、第二滑动套12、横杆6、竖杆7和反射镜8前后转动时,第一滑动套11不会随着转动,所述推动架9包括推动架横轴9-1、推动架竖轴9-2、推动架斜轴9-3、推动架第一滑动套9-4和推动架第二滑动套9-5,所述推动架横轴9-1具有推动架横轴中心线9-11,推动架横轴9-1安装在左右转动架3上,推动架横轴9-1可绕中心轴线3-1转动,其中推动架横轴9-1随着在左右转动架3绕中心轴线3-1转动,所述推动架竖轴9-2的上端与推动架横轴9-1相铰接,推动架竖轴9-2的下端铰接在前后运动联杆5上,所述推动架第一滑动套9-4和推动架第二滑动套9-5套设在推动架横轴9-1上,推动架第一滑动套9-4与推动架第二滑动套9-5之间可转动连接,所述推动架斜轴9-3的一端与推动架竖轴9-2相铰接,推动架斜轴9-3的另一端与推动架第二滑动套9-5相铰接,所述推动架第二滑动套9-5、推动架横轴9-1、推动架斜轴9-3和推动架竖轴9-2可相对推动架第一滑动套9-4绕推动架横轴中心线9-11转动,即是说推动架第二滑动套9-5、推动架横轴9-1、推动架斜轴9-3和推动架竖轴9-2前后转动时,推动架第一滑动套9-4不会随着转动,当推动架第二滑动套9-5、推动架横轴9-1、推动架斜轴9-3和推动架竖轴9-2绕推动架横轴中心线9-11转动时,前后运动联杆5沿着左右转动架3的前后长度方向上的中心轴线3-1作前后运动,即是说推动架竖轴9-2的下端铰接在前后运动联杆5后,通过前后运动联杆5的作用,使得推动架竖轴9-2与竖杆7相联动,所述推动联杆10具有靠近左右转动架前侧31的始端10-1和靠近左右转动架后侧32的末端10-2,所述推动联杆10的始端10-1与左右转动架3相铰接,所述推动联杆10的末端10-2与推动架第一滑动套9-4相连接,第一滑动套11连接在推动联杆10的始端10-1与末端10-2之间的推动联杆10上,其中推动联杆10上设有供第一滑动套11和推动架第一滑动套9-4前后滑动的滑槽10-3,第一滑动套11和推动架第一滑动套9-4的下部可前后滑动的设置在滑槽10-3内,使得第一滑动套11和推动架第一滑动套9-4的滑动阻力更小,其中第一滑动套11与第二滑动套12之间通过螺纹可转动连接,推动架第一滑动套9-4与推动架第二滑动套9-5之间通过螺纹可转动连接,该螺纹为细螺纹,使得聚光精度更高,运动过程如下,由于推动架竖轴9-2的下端铰接在前后运动联杆5上,推动架竖轴9-2只可以前后运动,不可以左右运动,并且左右转动架3左右转动时推动架竖轴9-2是固定不动的,因此左右转动架3左右转动时,在推动架斜轴9-3的作用下,推动架第一滑动套9-4和推动架第二滑动套9-5滑动,推动架第一滑动套9-4带动推动联杆10绕推动联杆10始端10-1与左右转动架3的铰接点摆动,推动联杆10带动第一滑动套11和第二滑动套12滑动,第二滑动套12带动反射镜带动杆13动作,反射镜带动杆13带动反射镜8相对横杆6绕铰接点6-2转动,其中推动联杆10带动第一滑动套11和第二滑动套12滑动的距离,由靠近左右转动架前侧31至远离左右转动架前侧31依次增加,使得反射镜8相对横杆6绕铰接点6-2转动幅度,由靠近左右转动架前侧31至远离左右转动架前侧31依次增加,并且反射镜带动杆13、第二滑动套12、横杆6、竖杆7和反射镜8、推动架第二滑动套9-5、推动架横轴9-1、推动架斜轴9-3和推动架竖轴9-2前后转动时,第一滑动套11和推动架第一滑动套9-4不会随着转动,因此推动联杆10固定不动,通过设置这种结构,使得只需安装一个推动机构8-1,即可实现多个反射镜8相对横杆6绕铰接点6-2转动,无需安装多个推动机构8-1对每个反射镜8进行驱动,使得结构更加简单、制造成本更低。
如图18-21所示,所述推动架竖轴9-2上套设有调节套9-21,所述调节套9-21上设有调节螺钉9-211,推动架斜轴9-3的另一端与调节套9-21相铰接,即是说松开调节螺钉9-211后,调节套9-21可滑动,实现推动机构8-1推动反射镜8相对横杆6绕铰接点6-2转动的幅度可调节,便于安装和聚光点的位置调试。
如图10-17所示,所述反射镜机构4中的横杆6的下部设有前片61和后片62,竖杆7的上端位于前片61与后片62之间,并且竖杆7的上端通过联轴63与前片61和后片62相铰接,联轴轴线63-1与联轴轴线63-1之间位于一条直线上,联轴轴线63-1与中心轴线3-1相平行,使得横杆6、联轴63和竖杆7可一起绕横杆轴线6-1转动,通过设置前片61和后片62,使得竖杆7与横杆6和联轴63在前后方向上可一起转动,使得反射镜机构4聚光精度更高。
如图1-17所示,所述反射镜8为凹面镜,使得聚光效果更好、制造成本更低。