CN105509352A - 一种碟式太阳能聚光碟用支撑调节杆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种碟式太阳能聚光碟用支撑调节杆，用于与碟片组件固定的安装盘，所述安装盘中间设有安装凹槽；用于支撑碟片组件的支撑杆，所述支撑杆一端端部设有用于与所述安装盘球铰接的球体，所述球体置于所述安装凹槽内；所述支撑杆在靠近另一端的杆身上设置有螺纹；在支撑杆另一端部设计为便于与电动工具连接的球头外六角形；在所述支撑杆上螺纹连接有用于固定支撑杆顶起高度和防松的双螺母组件；本发明能够优化支撑杆的调节方式，同时保证在不同气候条件下，支撑调节杆的相对位置不会因热胀冷缩等原因而发生偏移，可有效提高碟片组件的调试效率及调试质量。

Description

一种碟式太阳能聚光碟用支撑调节杆

技术领域

本发明涉及碟式太阳能热发电领域，尤其涉及一种碟式太阳能聚光碟用支撑调节杆。

背景技术

碟式斯特林太阳能热发电装置是通过旋转抛物面反射聚焦太阳光产生高温热量进而驱动斯特林发动机输出电能的发电设备。由于碟式太阳能聚光系统高效的聚光比，以及斯特林发动机较高的热电转化效率等特性，使碟式斯特林太阳能热发电技术在可再生能源利用领域，尤其是太阳能热发电领域相比其他槽式、塔式等更具优势。

碟式斯特林太阳能热发电系统主要由太阳能聚光碟系统、斯特林热发电装置，及其相关辅助设备等组成。其中，太阳能聚光碟系统是碟式斯特林太阳能发电系统的重要组成部分，其主要由碟片组件、支撑架组件、横梁及立柱组件等组成。在支撑架组件与碟片组件之间设计有球铰接支撑联接件，该支撑联接件实现支撑连接的同时起到对单块碟片高度调节的功能。而碟片组件的反射聚光能力和聚光光斑的均匀性决定了斯特林发动机的输入功率，以及碟式太阳能热发电系统的输出功率：一方面过度发散的光斑会大大降低聚焦太阳能的入射功率及能流密度，从而降低发电系统的整体光电效率；另一方面过度聚焦的光斑热点又会造成接收器热头过热，大幅降低接收器的使用寿命，严重情况下甚至直接烧穿热头。

因此，反射碟片的聚焦效果，在整个碟式系统中至关重要，它将直接影响碟式斯特林发电系统光电转换效率、斯特林发动机的可靠性及安全性等等。一方面，在实际加工制造过程中要保证碟式抛物面聚光器的高制造精度很难，成本比较高；另一方面，在实际安装调试过程中，也很难保证碟片组件能够按照设计位置准确安装在反射面支撑架组件上，因此碟式发电系统现场的调光工作必不可少。

而传统的碟式斯特林太阳能热发电系统安装调试过程中，都将调光工作重心集中在调光方法上，而忽视了支撑调节组件的优化设计，存在调光精度较低、调试效率低下，以及随季节变化支撑调节组件热胀冷缩发生位置偏移等问题。以上诸多问题大大限制了碟式太阳能热发电系统在大规模工业发电领域的推广应用前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种碟式太阳能聚光碟用支撑调节杆，能够优化支撑杆的调节方式，同时保证在不同气候条件下，支撑调节杆的相对位置不会因热胀冷缩等原因而发生偏移，可有效提高整套系统的调试效率及调试质量。

本发明提供的技术方案如下：

用于与碟片组件固定的安装盘，所述安装盘中间设有安装凹槽；

用于支撑碟片组件的支撑杆，所述支撑杆一端端部设有用于与所述安装盘球铰接的球体，所述球体置于所述安装凹槽内；所述支撑杆在靠近另一端的杆身上设置有螺纹；在支撑杆另一端部设计为便于与电动工具连接的球头外六角形；

在所述支撑杆上螺纹连接有用于固定支撑杆顶起高度和防松的双螺母组件。

本技术方案，通过设置的安装盘与支撑杆，满足对蝶式太阳能热发电系统中的碟片组件支撑。同时通过安装盘与支撑杆的球铰接的连接方式，以及支撑杆上设置的固定螺母实现碟片组件在单支撑点的作用下，能够满足上下位置移动，从而满足支撑及调节的双重作用。

优选地，所述支撑杆与所述固定螺母之间设置一套筒型联接件，所述联接件的内壁上设有内螺纹，所述内螺纹与所述支撑杆外壁螺纹连接，所述联接件的外壁上设有外螺纹，所述外螺纹与所述固定螺母及所述防松螺母螺纹连接。。

本技术方案中，在支撑杆与固定螺母之间设置的联接件，通过设置的联接件取代传统的双螺母对敲固定连接或摩擦固定连接方式等，有效避免了繁琐的安装调试工作。同时支撑杆在不同气候条件变化等不利因素影响下即使热胀冷缩，也不会相对支撑架(固定的支架)产生位置偏移。

优选地，所述联接件的一端外壁上向外延伸一延展边，所述延展边与所述安装盘平行。

本技术方案中支撑调节杆，除了能够实现调节的作用，更优的是还能够起到支撑作用，而支撑必须与固定的支撑架连接。其中，设置的延展边可以增加支撑杆与支撑架之间的接触面积，保证两者的连接稳定性，进一步的保证支撑的效果和结构的稳定性。

优选地，所述外螺纹设置在远离所述延展边的所述联接件外壁上；

当所述外螺纹与所述固定螺母螺纹连接时，所述螺母与所述延展边之间至少设有一个垫圈；当所述外螺纹与所述防松螺母螺纹连接时，所述防松螺母与所述固定螺母端部直接面接触。

通过外壁上设置的外螺纹可以利用固定螺母与联接件的连接，将该支撑调节杆稳定地固定在支撑架上，避免支撑杆在支撑架上的位置发生偏移。同时通过设置的垫圈可以进一步增加支撑架与延展边的接触面积，且防止各部件之间表面被磨损，更优的是能够有效地防止该支撑调节杆在调节中或在碟片组件的重力作用下或外界环境的影响下不会发生松动。

优选地，所述垫圈由不锈钢或铜等金属材料制成；所述垫圈选用球面垫圈或锥面垫圈。

垫圈的材料选择直接关系到垫圈自身的作用，能够将作用发挥至最佳效果，能够延长使用寿命。

配套垫圈组件在安装调节过程中具有自动调位作用，保证受力均匀，使得所述固定螺母支撑面与所述支撑杆保持垂直状态，避免所述支撑杆弯曲，尽量减小调节过程中所述支撑杆所需的旋转扭矩。

优选地，所述安装盘上设有多个用于固定安装的安装孔，每个安装孔均为通孔，且多个所述安装孔均匀分布在所述安装凹槽四周。

在安装盘上设置安装孔，目的是通过螺钉或螺母穿过安装孔实现安装盘与碟片组件的连接。

优选地，所述支撑杆远离所述球体的一端设为球头外六角形，且所述球头外六角形边缘形成倒圆角。

将支撑杆远离球体的一端设为球头外六角形，且边缘形成倒圆角，方便电动工具的快速连接，缩短安装调节时间。同时在实现对碟片组件位置自动调节的基础上，配套PC上位机控制伺服电机的转动能够实现碟片组件的高效率、高精度调节。

通过本发明提供的碟式太阳能聚光碟用支撑调节杆，带来以下至少一种的优点：

1、能够实现对碟片组件的支撑和调节。本发明通过固定螺母与支撑杆的连接可以使支撑杆实现固定，进而通过支撑杆达到支撑的作用。同时安装盘与支撑杆之间的球铰接的特殊连接方式，使得球体在安装盘的安装凹槽内转动，进而通过球体的低速定量正转、反转来实现对碟片组件高度方向的定量升降调节。使得本发明的支撑调节杆满足双重作用。

2、能够避免受外界环境影响而发生热胀冷缩，造成相对位置的偏移。本发明通过设置的联接件实现固定螺母与支撑杆的连接，不仅简化安装工作，且避免本发明的支撑调节杆产生偏移现象。

3、能够提高结构连接的稳定性。本发明在联接件的一端外壁上向外延伸得到的延展边，可以提高连接强度，可以增加与外壁支撑架之间的面积。同时通过安装盘上开设的安装孔实现与碟片组件的连接，进一步有效地提高整个结构的稳定性。

4、能够避免支撑调节杆松动而脱落。本发明通过设置的垫圈可以有效地起到防松的作用，同时还可以避免连接处零件之间有磨损，延长使用寿命。

5、能够快速安装，缩短安装调节时间。本发明通将支撑杆相对远离球体的一端设计成球头外六角形，且边缘呈倒圆角状，可以方便安装人员利用标准电动工具实现安装。同时给球体提供旋转扭矩，实现碟片组件高效率、高精度调节，进而提高碟片组件的利用率。

6、本发明的支撑调节杆为碟式太阳能热发电系统的大规模推广应用以及相关的调试工作提供了有力的技术支持，且适用范围广。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对碟式太阳能聚光碟用支撑调节杆的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明碟式太阳能聚光碟用支撑调节杆的立体结构示意图；

图2是本发明碟式太阳能聚光碟用支撑调节杆的剖面结构示意图；

图3是本发明碟式太阳能聚光碟用支撑调节杆的运用状态立体结构图；

图4是本发明碟式太阳能聚光碟用支撑调节杆的运用状态主视图；

附图标号说明：

安装盘100；安装凹槽101；安装孔102；

支撑杆200；球体201；球头外六角形202；

固定螺母300；联接件400；延展边401；

垫圈500；

碟片组件600；

支撑架组件700；

防松螺母800。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示其中的一个，或仅标出了其中的一个使用方式。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

在本发明的实施例中，参看图1～3所示，碟式太阳能聚光碟用支撑调节杆，该支撑调节杆用于调节和支撑碟片组件600，该支撑调节杆包括安装盘100和支撑杆200。具体的在安装盘100中间设置安装凹槽101，而在支撑杆200的一端端部上设置球体201，以及在支撑杆200上设置用于固定该支撑杆200的固定螺母300及防松螺母800。实际运用时，球体201置于安装凹槽101内，实现支撑杆200与安装盘100的球铰接。

见图2所示，安装凹槽101的结构为与球体201配合的球面，而球体201与支撑杆200为一体成型。当然在其他实施例中球体201可以是半球体或四分之三球体均可，而球体201与安装凹槽101的连接可以采用注塑技术或在安装凹槽101的槽口再增加一防脱件，防止球体201转动时从安装凹槽101内脱离，保证两者连接的稳定性，具体的只需确保连接稳定的基础上，球体201在安装凹槽101内实现转动即可。当然为了进一步保证球体201在安装凹槽101内转动的较顺畅，可以在安装凹槽101内添加润滑油，提高两者转动效率。

在本实施例中，在支撑杆200与固定螺母300之间进一步设置一套筒型联接件400。具体的在筒状联接件400的内壁上设有内螺纹，而内螺纹用于与支撑杆200外壁之间实现螺纹连接。同时在联接件400的外壁上设置外螺纹，而外螺纹主要用于与固定螺母300及防松螺母800实现螺纹连接。

进一步的在联接件400的一端外壁上向外延伸延展边401。实际安装时，该延展边401位于靠近球体201一端的联接件400外壁上，可以方便固定螺母300的安装，可以避免固定螺母300松动，且该延展边401安装盘100平行。见图3所示，当然在其他实施例中，延展边401可以与安装盘100构成一定角度，具体的角度大小可以根据具体与支撑架组件700的接触面决定。

应说明的是，联接件400外壁上的外螺纹主要用于与固定螺母300连接，所以将外螺纹设置在远离延展边401的联接件400的外壁上。同时外螺纹与固定螺母300螺纹连接时，在固定螺母300与延展边401之间设置至少一个垫圈500。

参看图4所示，设置的垫圈500可以增加延展边401与支撑架组件700之间接触面，提高两者连接的稳定性。所以本申请中垫圈500的数量为两片，具体安装时，将支撑架组件700夹设在两个垫圈500之间。其中，垫圈500采用不锈钢或铜等材料制成，当然也可选择其他金属材料制成均可，而垫圈500也可以是平垫或球面垫圈配套锥面垫圈均可，具体根据实际需要做选择。

在本实施例中，再次参看图3、4所示，实际运用时，安装盘100用于与碟片组件600实现连接，所以进一步的在安装盘100上设置三个安装孔102，且三个安装孔102均从安装盘100的上表面至下表面贯穿(从远离碟片组件600一侧的表面向与碟片组件600接触的表面)，同时三个安装孔102均匀分布在安装凹槽101四周，通过螺丝或螺钉定穿过安装孔102可以保证安装盘100与碟片组件600面面接触，且可以保证连接的稳定。当然在其他实施例中，安装盘100的形状也可选择方形或长方形或椭圆形均可，而安装孔102的具体数据可以选择更多个，也可以将安装盘100与碟片组件600进行焊接或一体成型均可，具体的连接方式不再一一赘述。

在本实施例中，支撑杆200除起到支撑调节的功能，支撑杆200的另一端(远离球体201的一端)用于与外部控制器或机组连接，所以进一步的将其设计为球头外六角形202，且球头外六角形202的边缘形成倒圆角。当然在其他实施例中，也可以是外四角形或八角形等，具体根据连接的部件做调整。不仅可以快速完成安装，且方便利用电动安装工具进行安装等优势。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种碟式太阳能聚光碟用支撑调节杆，用于支撑和调节碟片组件，其特征在于，包括：

用于与碟片组件固定的安装盘，所述安装盘中间设有安装凹槽；

用于支撑碟片组件的支撑杆，所述支撑杆一端端部设有用于与所述安装盘球铰接的球体，所述球体置于所述安装凹槽内；所述支撑杆在靠近另一端的杆身上设置有螺纹；在支撑杆另一端部设计为便于与电动工具连接的球头外六角形；

在所述支撑杆上螺纹连接有用于固定支撑杆顶起高度和防松的双螺母组件。

2.根据权利要求1所述的碟式太阳能聚光碟用支撑调节杆，其特征在于：

所述支撑杆与所述固定螺母之间设置一套筒型联接件，所述联接件的内壁上设有内螺纹，所述内螺纹与所述支撑杆外壁螺纹连接，所述联接件的外壁上设有外螺纹，所述外螺纹与所述固定螺母及所述防松螺母螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的碟式太阳能聚光碟用支撑调节杆，其特征在于：

所述联接件的一端外壁上向外延伸一延展边，所述延展边与所述安装盘平行。

4.根据权利要求3所述的碟式太阳能聚光碟用支撑调节杆，其特征在于：

所述外螺纹设置在远离所述延展边的所述联接件外壁上；

当所述外螺纹与所述固定螺母螺纹连接时，所述螺母与所述延展边之间至少设有一个垫圈；当所述外螺纹与所述防松螺母螺纹连接时，所述防松螺母与所述固定螺母端部直接面接触。

5.根据权利要求4所述的碟式太阳能聚光碟用支撑调节杆，其特征在于：

所述垫圈由不锈钢或铜等金属材料制成；

所述垫圈选用球面垫圈或锥面垫圈。

6.根据权利要求1所述的碟式太阳能聚光碟用支撑调节杆，其特征在于：

所述安装盘上设有多个用于固定安装的安装孔，每个安装孔均为通孔，且多个所述安装孔均匀分布在所述安装凹槽四周。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的碟式太阳能聚光碟用支撑调节杆，其特征在于：

所述支撑杆远离所述球体的一端设为球头外六角形，且所述球头外六角形边缘形成倒圆角。