CN104428607B - 具有方位旋转机构的太阳跟踪器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种太阳跟踪器，包括方位旋转机构，设置在基架(1)的上端，所述的机构包括：固定基座(10)；中空盖(3)，用以支撑一支承结构，该中空盖设置在固定基座(10)上；旋转机械元件(17)，设置在盖(3)和固定基座(10)之间；和两个液压缸(6、6’)，设置在相对于盖(3)的竖直轴的不同高度上并固定在盖(3)的一端且藉由固定到固定基座(10)的一个旋转轴(7)固定在另一端，使得当液压缸(6、6’)的活塞被致动时，它们驱动液压缸(6、6’)所固定到的盖(3)进行旋转，同时相对于固定到基座(10)的单个轴(7)旋转液压缸(6、6’)。

Description

具有方位旋转机构的太阳跟踪器

技术领域

本发明属于太阳跟踪器领域并且更特别地，属于T型太阳跟踪器领域，该T型太阳跟踪器包括圆柱形或平行六面体基架，支撑结构或结构支撑件藉由该基架的上部末端而附连到该基架，所述的支撑结构或结构支撑件由反射镜或光伏模块制成，并在称为方位轴和提升轴的两个轴上旋转。

背景技术

在太阳能板中的支撑结构中的多种支撑和旋转机构现在是已知的，其可理解为太阳能板，包括太阳能收集器和光伏电池。

这些已知的方位旋转系统是成问题的，在它们日常的追随太阳期间，每天，它们的初始角向位置都发生改变(在某些情况下，一天的初始位置与次日的初始位置差值超过40°)。当需要大的日常角度轨迹(例如330°)以采用下一日的初始位置时，它们必须能够前进330°日常角度轨迹加上将它们与新的初始位置分隔开的40°，换句话说总共370°。然而，当人工的跟踪器的状态超过总旋转360°并且在这一点上结束它们的行进长度的时候，使它们由原路返回变成是必需的，也就是说，在与日常的轨迹相反的方向上旋转，以将它们自身定位在相应于下一日的新的初始位置。这导致浪费本来可用在向塔反射太阳光的时间，并且随后，会因为太阳跟踪器使自身复位而导致能量和生产时间的损失。此外，这造成光线随机移动的风险，因此损失能量和生产时间，由于当太阳跟踪器使自身复位的时候不向塔上反射。

在已知的方位旋转机构中，US 6,123,067是突出的，其公开了太阳跟踪器的方位旋转机构，该机构藉由两个液压缸支撑各个结构，不需要原路返回就能够旋转。该机构藉由复杂和昂贵的系统实现了所述的效果，该系统包括大尺寸的旋转框架，该旋转框架由两个液压缸驱动绕基架旋转，液压缸包括附连到该框架的一角的第一末端和附连到旋转轴的第二末端，每个液压缸的每个末端的旋转轴是不同的且靠近的，所述旋转轴附连到藉由圆筒件固定于该基架的部件，二者都用螺钉拧固在基架上。该机构造成具有大的反冲的问题并且具有框架摩擦基架并因此造成摩擦力的风险。

发明内容

本发明涉及一种太阳跟踪器，包括圆柱形或平行六面体基架，由反射镜或光伏模块制成的支撑结构或结构支撑件藉由该基架上部末端附连到该基架，其中，具有一种方位旋转机构，该机构包括：

固定基座，包括支撑板，该支撑板藉由支撑肋和中空圆筒附连到直径等于基架(基架的上部末端)的直径的圆筒形件，中空圆筒的直径等于或小于附连在支撑板上的基架的直径，

优选地为圆筒形的中空支承帽，支撑结构或结构支撑件附连到其上，该中空支承帽设置在固定基座上使得该固定基座的中空圆筒设置在该支承帽的内部，并且包括：

具有中部开口的上盖和下盖，和

侧向表面，包括至少两个侧向开口，各开口设置在不同的高度上，

旋转机械元件，设置在支承帽和固定基座之间，该旋转机械元件包括附连到支撑板的内环和附连到支承帽的下盖的外旋转环，

第一液压缸，设置成穿过在支承帽的侧向表面上的第一开口并通过夹具附连到支承帽，该夹具连接到支承帽的上部和下部的若干外延伸部，

第二液压缸，设置成穿过在支承帽的侧向表面上的第二开口并通过夹具附连到支承帽，该夹具附连到支承帽的上部和下部的若干外延伸部，

第一和第二液压缸的活塞的端部被设置在支承帽的内部，一个端部在另一个端部的上部，并且由垂直于液压缸的相同旋转轴连接，旋转轴通过连接部件固定地附连到在该机构的固定基座上的中空圆筒，支承帽及该支承帽支撑的支撑结构一起由该支承帽所附连到的液压缸驱动而旋转。

两个液压缸在不同的高度和水平面上，也就是说，一个液压缸在另一个液压缸的上部，使它们能够交叉同时防止它们互相撞击。

用于设置在基架上的太阳跟踪器的支撑结构的该方位旋转机构的优点是，能够沿一个单独的轴旋转360°或更多，而在随后的全天不需要原路返回以继续旋转并且不用介入任何元件。

附图说明

下面，简单地描述了一系列便于更好地理解本发明的附图，这些附图特别地涉及本发明的一个实施例并且是非限制性的示例。

图1是太阳跟踪器(本发明的物体)的侧视图；

图2是沿图1所示的Ⅱ-Ⅱ剖切的横截面；

图3示出了方位旋转机构的支承帽；

图4示出了方位旋转机构的固定基座；

图5示出了附连到该机构的固定基座的中空圆筒的液压缸的细节(本发明的物体)；

图6是支承帽的透视图，其中以分解图方式示出方位旋转机构的圆筒和固定基座。

在上面提到的附图中，能够以非限制性示例的方式识别一系列与下面指示的元件相应的附图标记：

1.-基架

2.-支撑结构或结构支撑件

3.-支承帽

4.-上盖

5.-下盖

6.-液压缸

7.-竖直旋转的旋转轴

8.-将旋转轴附连到中空圆筒的附连元件

9.-支承帽的侧向开口

10.-固定基座

11.-支撑板

12.-支撑肋

13.-中空圆筒

14.-夹具

15.-圆筒的上部外延伸部

16.-圆筒的下部外延伸部

17.-旋转机械元件

18.-固定内环

19.-旋转外环

20.-直径等于基架的直径的圆筒形件

21.-接合件

具体实施方式

图1示出了太阳跟踪器，包括在基架1上的支撑结构2，方位旋转机构设置在该支承结构中，位于基架1的上部末端，如图3-6所示，包括：

固定基座10，如图4所示，包括：

圆筒形件20，其直径等于基架1的直径，该圆筒形件20藉由接合件21附连到基架1的上部末端；

支撑板11，其藉由支撑肋12附连到圆筒形件20；和

中空圆筒13，其直径小于或等于基架1的直径，该中空圆筒13附连在支撑板11上，

中空的支承帽3，支撑结构2藉由连接部件附连到该支承帽3，该支承帽3设置在固定基座10上，如图3所示，包括：

具有中部开口的上盖4和下盖5，

侧向表面，其包括至少两个侧向开口，第一侧向开口9和第二侧向开口9’设置在支承帽的侧面的不同高度上，和

上部外延伸部15、15’和下部外延伸部16、16’，所述延伸部附连液压缸6、6’，所述延伸部可以是上盖或下盖的延伸部或是侧向表面的延伸部，在这种情况下，附连其中一个液压缸的该上部外延伸15形成支承帽3的上盖4的一部分，

旋转机械元件17，设置在支承帽3和固定基座10之间，旋转机械元件17包括附连到支撑板11的固定内环18和附连到支承帽3的下盖5的旋转外环19，

两个液压缸6、6’，如图1、图2、图5和图6所示，所述液压缸设置在相对于基架的竖直轴线的不同高度上并且在一个末端藉由夹具14,14’附连到支承帽3且在另一末端由相同的旋转轴7连接，该旋转轴7藉由附连元件8固定地附连到固定基座10的中空圆筒13，如图5所示。

由于这种设置，当液压缸6、6’中的活塞开始移动时，它们引起支撑结构2所附连的支承帽3进行旋转。液压缸藉由夹具14、14’附连到支承帽的上部外延伸部15、15’和下部外延伸部16、16’。液压缸6、6’相对于相同的旋转轴7旋转，该旋转轴7又附连到基座10的中空圆筒13。以这种方式，支承帽3连同支撑结构2一起在固定的基架1上以方位角的方式旋转。

如同已经提到的，液压缸6、6’由相应于它们的活塞的末端藉由相同的旋转轴7附连，旋转轴7垂直于液压缸并藉由附连元件8固定地附连到中空圆筒13。此使得能够旋转超过360°而没有任何形式的阻碍，使得该太阳跟踪器不用必须在每个前进长度的开始时原路返回以定位其自身。

各活塞的端部设置成一个位于另一个的顶部上，防止一个阻止另一个的旋转移动，使得每一个液压缸6、6’在不同的高度上穿过位于支承帽3的侧向表面上的第一侧向和第二侧向开口9、9’。

每一个液压缸6、6’藉由夹具14、14’附连到支承帽，使得当液压缸6、6’开始移动的时候，它们的活塞相对于旋转轴7旋转并且引起支撑结构2所固定到的支承帽3进行旋转。

该追踪系统是特别地设计用于太阳追踪器中，但是不排除将它延伸应用在需要类似的方位追踪的工业中的其他领域的可能性。

Claims (7)

1.一种太阳跟踪器，具有支撑结构(2)的方位旋转机构，所述方位旋转机构设置在基架(1)的上部末端，所述方位旋转机构包括：

中空的支承帽(3)，所述支撑结构(2)藉由连接元件附连到所述支承帽(3)上，所述支承帽(3)包括：

具有中部开口的上盖(4)和下盖(5)，和

侧向表面，包括至少两个侧向开口，第一侧向开口(9)和第二侧向开口(9’)设置在所述支承帽的侧部，和

第一液压缸(6)和第二液压缸(6’)，用以驱动支承帽(3)的方位旋转，

其特征在于，所述方位旋转机构包括：

固定基座(10)，附连到所述基架(1)，

旋转机械元件(17)，设置在所述支承帽(3)和所述固定基座(10)之间并包括附连到所述固定基座(10)的固定内环(18)和旋转外环(19)，所述旋转外环(19)附连到所述支承帽(3)的下盖(5)，

第一液压缸(6)，设置成穿过在所述支承帽(3)的所述侧向表面上的第一侧向开口(9)并通过连接装置附连到所述支承帽(3)，

第二液压缸(6’)，设置成穿过在所述支承帽(3)的所述侧向表面上的第二侧向开口(9’)并通过连接装置附连到所述支承帽(3)，

所述第一液压缸(6)和所述第二液压缸(6’)的活塞的端部设置在所述支承帽(3)的内部，所述第一液压缸(6)在所述第二液压缸(6’)的上部，并且由相同的旋转轴(7)附连，所述轴(7)藉由附连元件(8)附连到所述固定基座(10)，所述轴(7)用作所述第一液压缸(6)和所述第二液压缸(6’)的旋转轴，所述第一液压缸(6)和所述第二液压缸(6’)驱动所述支承帽(3)相对于附连到所述基架(1)的所述固定基座(10)进行旋转。

2.根据权利要求1所述的太阳跟踪器，其特征在于，所述固定基座(10)包括：圆筒形件(20)，所述圆筒形件(20)的直径等于基架(1)的直径，并藉由接合件(21)附连到所述基架(1)的上部末端；支撑板(11)，所述支撑板(11)藉由支撑肋(12)附连到所述圆筒形件(20)；以及中空圆筒(13)，所述中空圆筒(13)附连到所述支撑板(11)上。

3.根据权利要求2所述的太阳跟踪器，其特征在于，所述中空圆筒(13)设置在所述支承帽(3)的内部，并且，用以连接所述第一液压缸(6)和所述第二液压缸(6’)的活塞的端部的所述旋转轴(7)的所述附连元件(8)附连到所述中空圆筒(13)。

4.根据权利要求1所述的太阳跟踪器，其特征在于，将所述第一液压缸(6)和所述第二液压缸(6’)附连到所述支承帽(3)的所述连接装置是用于所述第一液压缸(6)和所述第二液压缸(6’)的每一个的夹具(14、14’)，各所述夹具连接到所述支承帽(3)的上部外延伸部(15、15’)和下部外延伸部(16、16’)以用于所述第一液压缸(6)和所述第二液压缸(6’)各液压缸。

5.根据权利要求4所述的太阳跟踪器，其特征在于，所述液压缸中的一个的上部外延伸部(15)形成所述支承帽(3)的所述上盖(4)的一部分。

6.根据权利要求1所述的太阳跟踪器，其特征在于，所述旋转机械元件(17)是轴承。

7.根据权利要求1所述的太阳跟踪器，其特征在于，所述支承帽(3)的所述第一侧向开口(9)和所述第二侧向开口(9’)在不同的高度上。