CN105974556B - 一种碟式太阳能聚光器镜面单元的支撑调节结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碟式太阳能聚光器镜面单元的支撑调节结构,包括连接座、球头螺杆、套筒螺柱、两个球铰垫片组和球铰座;连接座固定安装在镜面单元的背部,连接座的端部设有球窝,球头螺杆的上端设有与球窝相配合的球头,球头螺杆的球头安装在连接座的球窝内;球头螺杆的下端与套筒螺柱上端螺接;球铰座安装在聚光器网架梁上,球铰座上设有球窝,套筒螺柱的中部设有球形体,套筒螺柱的球形体安装在球铰座的球窝内组成球铰副;套筒螺柱上球铰座的上方和下方分别设有球铰垫片组。本发明能使镜面单元的位姿调节过程不需要人工支撑镜面单元,降低了工人的劳动强度;且可以通过控制螺杆的转动角度来精确控制调节量;有效的提高了施工效率。
Description
技术领域
本发明属于太阳能聚光集热技术领域,具体是涉及一种碟式太阳能聚光器镜面单元的支撑调节结构。
背景技术
碟式聚光器是实现太阳光能定向传输与聚集的精密光学装置,其高效聚能来源于点聚焦特性的抛物反射镜曲面,一般是由若干镜面单元安装在网架结构上拼接而成,由于大型聚光器网架结构的制造和安装精度远远无法满足光学精度要求,镜面单元安装时的调整过程不可避免。由于聚光器的镜面单元数量较多,尤其是光热电站建设时镜面单元安装调整的周期长且劳动强度大,而镜面单元的支撑调节结构是调整的直接对象,支撑结构的可调整性和便捷性较为重要。因此,发明一种新的镜面单元支撑调整结构尤为重要,能有效解决聚光器的调整周期和劳动强度等问题。
当前,碟式聚光器镜面单元的支撑结构一般是螺栓支撑形式,具有一定的可调节性,但镜面单元调焦时需由人工支撑镜面单元或螺杆,调焦过程劳动强度大、效率低,且调节精度较低。例如:现有技术1(CN 104714290 A)中公开了一种碟式太阳能聚光器反射镜面组件的安装结构,包括反射面组件,以及将反射面组件固定在反射面支撑网架上的第一安装座、第二安装座,以及至少第三安装座,所述的安装座至少包含有1个支座,所述的支座前端设有能够沿其轴线的方向、垂直于轴线的两个方向等三个方向做平移、旋转的机构,使得每个安装座在紧固之前均有6个自由度可供调节的机构,保证了反射面组件安装在网架上时可以根据需要进行各个方向调节,使得反射面组件能够比较方便地拼出满足精度要求的反射面整体,从而可降低放射面组件支撑网架的制造精度,达到降低制造成本的目的。但是,此安装结构在调焦过程中仍需要将固定螺母拧松,且需依靠人工支撑螺杆或反射镜面进行相应的调整,而后再将螺母拧紧固定即可,整个调节过程的劳动强度大,尤其是大面积的反射镜组件时,此外也不易控制调整精度,也无法与全自动的调整装置匹配。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供一种操作方便且调整精度高的碟式太阳能聚光器镜面单元的支撑调节结构,它能使镜面单元的位姿调节过程中不需要人工支撑镜面单元或螺杆,降低了劳动强度;且可以通过控制螺杆的转动角度来精确控制调节量;有效的提高了施工效率。
本发明采用的技术方案是:包括连接座、球头螺杆、套筒螺柱、两个球铰垫片组和球铰座;连接座固定安装在镜面单元的背部,连接座的端部设有球窝,球头螺杆的上端设有与球窝相配合的球头,球头螺杆的球头安装在连接座的球窝内;球头螺杆的下端与套筒螺柱上端螺接;球铰座安装在聚光器网架梁上,球铰座上设有球窝,套筒螺柱的中部设有球形体,套筒螺柱的球形体安装在球铰座的球窝内组成球铰副;套筒螺柱上球铰座的上方和下方分别设有球铰垫片组,球铰垫片组通过螺母固定。
上述的碟式太阳能聚光器镜面单元的支撑调节结构中,所述的球铰垫片组包括凸面垫片和凹面垫片,所述的凸面垫片上设有球面凸起,所述的凹面垫片设有与凸面垫片的球面凸起配合的球窝,所述的凸面垫片的球面凸起安装在凹面垫片球窝内。
上述的碟式太阳能聚光器镜面单元的支撑调节结构中,所述的球铰座包括上半球座和下半球座,所述的上半球座和下半球座分别设有一半球形凹面,上半球座和下半球座上的半球形凹面直径相同,上半球座和下半球座连接,上半球座和下半球座上的半球形凹面同心。
上述的碟式太阳能聚光器镜面单元的支撑调节结构中,所述的下半球座通过螺栓与聚光器网架梁固定连接。
上述的碟式太阳能聚光器镜面单元的支撑调节结构中,所述的下半球座包括安装部、连接部和球铰部,安装部和球铰部通过连接部连接,安装部和球铰部垂直于连接部设置,分别位于连接部的两侧;球铰部上设有半球形凹面;安装部与聚光器网架梁通过螺栓进行固定连接。
上述的碟式太阳能聚光器镜面单元的支撑调节结构中,所述的球铰垫片组的凸面垫片背向球铰座的端面与螺母之间设有大垫片。
上述的碟式太阳能聚光器镜面单元的支撑调节结构中,所述的球头螺杆的下端设有外螺纹,套筒螺柱的上端设有螺纹孔,球头螺杆的下端安装在套筒螺柱的螺纹孔内。
上述的碟式太阳能聚光器镜面单元的支撑调节结构中,所述的球头螺杆的圆柱体的侧面上设有一组平面或正六边形结构;所述的套筒螺柱的下部设有一组平面或正六边形结构。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明通过套筒螺柱的球形体与球铰座的球形凹面组成球铰副,在镜面单元的调焦过程中起到支撑镜面单元的作用,有效的减轻的施工的劳动强度;
2、本发明的套筒螺柱上端的内孔螺纹与球头螺杆的螺杆端的外螺纹进行螺纹配合,在镜面单元的调焦过程中,可以将支撑长度的调整改变为球头螺杆或套筒螺柱的转动过程,在调焦过程中可以固定其中的一个不绕自身轴线旋转,而另一个进行绕自身轴线旋转,就可以实现支撑长度的调整。发明的支撑调节结构能将镜面单元螺杆支撑调节量转换为螺杆的转动角,可根据螺距进行精确控制,尤其当配置相应的调焦电动工具,可以高效进行调焦。
3、本发明在安装过程中,直接将球铰座与聚光器网架梁进行连接,而后再实施相应的调焦动作,采用了部件结构形式,能够有效的提高本发明的装配效率。
附图说明
图1为本发明的实施例1的剖视图。
图2为本发明的实施例2的剖视图。
图3为本发明的安装结构图。
图4为安装有本发明的碟式聚光器的结构示意图。
1—镜面单元,2—连接座,3—螺纹套筒,4—球头螺杆,5—套筒螺柱,6—螺母,7—大垫片,8—凸面垫片,9—凹面垫片,10—上半球座,11—下半球座,12—螺栓,13—聚光器网架梁,14—球铰垫片组,15—球铰座,16—球铰垫片组,17—大垫片。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1和图2所示,本发明包括连接座2、螺纹套筒3、球头螺杆4、套筒螺柱5、球铰垫片组14和球铰座15。连接座2固定安装在镜面单元1的背部,连接座2的下端设有球窝和外螺纹。所述的球头螺杆4的上端设有与连接座2的球窝配合的球头,另一端设有外螺纹的螺杆。球头螺杆的球头安装在连接座的球窝内;所述的螺纹套筒3的内部设有内螺纹和球形凹面,螺纹套筒3的内螺纹与连接座2的外螺纹配合,螺纹套筒3的球形凹面与球头螺杆4的球体配合,进而形成密闭的球铰副连接。所述的套筒螺柱5的中部设有球形体,且球形体的两侧均设有外螺纹,套筒螺柱5的上端部设有一定深度的螺纹孔,螺纹孔与球头螺杆4的螺杆下端的外螺纹螺接。所述的套筒螺柱5的球形体与球铰座15的球形面配合,组成球铰副。所述的球铰座15通过螺栓12固定在聚光器网架梁13上,在球铰座15的上表面安装球铰垫片组14,通过螺母和大垫片7固定。在聚光器网架梁的下表面安装了球铰垫片组16,球铰垫片组16通过螺母和大垫片17固定。
如图1和图2所示,所述的球铰座15包括上半球座10和下半球座11,所述的上半球座10和下半球座11均设有同直径的半球形凹面,上半球座10和下半球座11连接,连接后上半球座10和下半球座11上的半球形凹面同心。
如图2所示,所述的下半球座11包括安装部、连接部和球铰部,安装部和球铰部通过连接部连接,安装部和球铰部垂直于连接部设置,分别位于连接部的两侧。球铰部上设有半球形凹面;安装部与聚光器网架梁通过螺栓进行固定连接。球铰垫片组16设置在球铰座15的底面,球铰垫片组16通过螺母和大垫片17固定。
如图1和图2所示,所述的球形垫片组14和球形垫片组16结构相同;包括凸面垫片8和凹面垫片9,所述的凸面垫片8设有球面凸起,所述的凹面垫片9上设有与凸面垫片8的球面凸起配合的凹形球面,所述的凹面垫片9的一侧端面与球铰垫片组14配合。
如图1和图2所示,所述的球头螺杆4的圆柱体的侧面上设有4一组平面或正六边形结构,用于连接电动工具,对球头螺杆4转动。所述的套筒螺柱5的下部设有一组平面或正六边形结构。
如图3和图4所示,每个镜面单元1背部安装的支撑调节装置至少有三套本发明支撑。当采用四点支撑时可以以四边形方式进行布置支撑调节结构,而采用三点支撑时,构成三角形支撑布置。
本发明通过套筒螺柱5的球形体与球铰座15组成球铰副,在镜面单元1的调焦过程中起到支撑镜面单元的作用,有效的减轻的施工的劳动强度;套筒螺柱5上端的螺纹孔与球头螺杆的螺杆端的外螺纹进行螺纹连接,在镜面单元1的调焦过程中,可以将支撑长度的调整改变为球头螺杆4或套筒螺柱5的转动过程,由于球头螺杆4和套筒螺柱5的圆柱表面均设置有一组平面,在调焦过程中可以固定其中的一个不绕自身轴线旋转,而另一个进行绕自身轴线旋转,就可以实现支撑长度的调整。本发明能将镜面单元1的球头螺杆4支撑调节量转换为球头螺杆4的转动角,可根据螺距进行精确控制,尤其当配置相应的调焦电动工具,可以高效进行调焦。镜面单元1的支撑调节结构可以先与镜面单元1进行连接,而后在安装过程中,直接将球铰座15与聚光器网架梁13进行连接,而后再实施相应的调焦动作,能够有效的提高装配效率。
Claims (8)
1.一种碟式太阳能聚光器镜面单元的支撑调节结构,包括连接座、球头螺杆、套筒螺柱、两个球铰垫片组和球铰座;其特征是:连接座固定安装在镜面单元的背部,连接座的端部设有球窝,球头螺杆的上端设有与球窝相配合的球头,球头螺杆的球头安装在连接座的球窝内;球头螺杆的下端与套筒螺柱上端螺接;球铰座安装在聚光器网架梁上,球铰座上设有球窝,套筒螺柱的中部设有球形体,套筒螺柱的球形体安装在球铰座的球窝内组成球铰副;套筒螺柱上球铰座的上方和下方分别设有球铰垫片组,球铰垫片组通过螺母固定。
2.根据权利要求1所述的碟式太阳能聚光器镜面单元的支撑调节结构,其特征是:所述的球铰垫片组包括凸面垫片和凹面垫片,所述的凸面垫片上设有球面凸起,所述的凹面垫片设有与凸面垫片的球面凸起配合的球窝,所述的凸面垫片的球面凸起安装在凹面垫片球窝内。
3.根据权利要求1所述的碟式太阳能聚光器镜面单元的支撑调节结构,其特征是:所述的球铰座包括上半球座和下半球座,所述的上半球座和下半球座分别设有一半球形凹面,上半球座和下半球座上的半球形凹面直径相同,上半球座和下半球座连接,上半球座和下半球座上的半球形凹面同心。
4.根据权利要求3所述的碟式太阳能聚光器镜面单元的支撑调节结构,其特征是:所述的下半球座通过螺栓与聚光器网架梁固定连接。
5.根据权利要求3所述的碟式太阳能聚光器镜面单元的支撑调节结构,其特征是:所述的下半球座包括安装部、连接部和球铰部,安装部和球铰部通过连接部连接,安装部和球铰部垂直于连接部设置,分别位于连接部的两侧;球铰部上设有半球形凹面;安装部与聚光器网架梁通过螺栓进行固定连接。
6.根据权利要求2所述的碟式太阳能聚光器镜面单元的支撑调节结构,其特征是:所述的球铰垫片组的凸面垫片背向球铰座的端面与螺母之间设有大垫片。
7.根据权利要求1所述的碟式太阳能聚光器镜面单元的支撑调节结构,其特征是:所述的球头螺杆的下端设有外螺纹,套筒螺柱的上端设有螺纹孔,球头螺杆的下端安装在套筒螺柱的螺纹孔内。
8.根据权利要求7所述的碟式太阳能聚光器镜面单元的支撑调节结构,其特征是:所述的球头螺杆的圆柱体的侧面上设有一组平面或正六边形结构;所述的套筒螺柱的下部设有一组平面或正六边形结构。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |