CN107461941B - 一种太阳炉二次聚光器单元反光镜 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种太阳炉二次聚光器单元反光镜，它是由镀银反射镜、支架、连接板、支撑柄、调节螺栓、连接螺栓及固定螺栓组成。在支架上共有8个螺纹孔，在孔内拧有调节螺栓，通过调整调节螺栓，可以把镀银反射镜的反光面调整为双曲面，根据不同的焦距要求，可以将二次聚光器单元反光镜聚光光斑调整到理想状态。通过调整连接螺栓的伸出长度，最终可以把所有的太阳炉二次聚光器单元反光镜的焦斑聚焦在二次聚光器的焦点上。

Description

一种太阳炉二次聚光器单元反光镜
技术领域
本发明涉及太阳炉技术领域，特别涉及一种太阳炉二次聚光器单元反光镜。
背景技术
能源危机以及环境恶化，促进了可再生能源的迅猛发展。太阳能是可再生能源的重要形式，对太阳能的合理开发利用具有重要意义。太阳能热利用包括：太阳能低温热利用，如：太阳能热水器，太阳能制冷等；太阳能中温热利用，如：太阳能干燥，海水淡化等；太阳能高温热利用，如：太阳能热发电，太阳能热化学等。太阳炉是太阳能高温热利用的形式之一，超高的温度(＞1500℃)和强能流密度是一种常规手段难以获得的极端环境，可广泛应用于军事、材料、化学、化工、航空航天和太阳能发电等诸多领域的基础和应用研究。太阳炉可将大面积太阳光会聚到很小的区域，实现超高的温度和极强的能流密度。
一般情况，太阳炉系统是由一次反光定日镜、二次聚光器及吸收器三部分组成，其中一次反光定日镜的作用是将太阳光源源不断地，平行反射到二次聚光器上，再由二次聚光器将太阳光聚集到吸收器上。为了能够达到理想的聚光效果，则需要一次反光定日镜反光表面具有很好的平面度，尽可能地将太阳光平行反射到二次聚光器上。二次聚光器的聚光表面，一般为旋转抛物面或球面，通常是由多个单元反光镜组成。每一个单元聚光镜的反光表面也是曲面，且焦距相同。
目前，国外已建成的典型的太阳炉有，由乌兹别克斯坦物理研究所(前苏联物理研究所)研制，建于1981～1987年，功率为700kW；另一座是法国太阳炉，建于1962～1968年，其峰值热功率是1000kW。它们的二次聚光器的聚光表面都是由多个单元反光镜组成的，每个单元反光镜均为抛物面，通过模具压型形成的，其焦距是固定不变的。每个单元反光镜是整个二次聚光器聚光表面的一部分，虽然，每个单元反光镜的曲面方程是相同的，但是在二次聚光器聚光表面不同位置上的单元反光镜的反光面形状是不相同的，这就意味着，要想形成整个二次聚光器的聚光表面，则需要更多的模具来制作不同位置上的二次聚光器单元反光镜，大大增加了二次聚光器的制造成本。同时，这种结构要求二次聚光器的整体框架具有很高的精度。
发明内容
本发明技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种太阳炉二次聚光器单元反光镜，具结构简单，重量较轻，面型不需要模具成型，大大降低了制造成本。
本发明技术解决方案：一种太阳炉二次聚光器单元反光镜，包括镀银反射镜、支架、连接板、支撑柄、调节螺栓、连接螺栓及固定螺栓；
将镀银反射镜与支撑柄通过胶粘剂连接在一起，再将支撑柄通过固定螺栓、连接板固定在支架上，保证镀银反射镜的对称中心与支架的对称中心对齐；在支架上安装有调节螺栓，调节螺栓顶住镀银反射镜的背面，通过调整调节螺栓调整二次聚光器单元反光镜的面型，使二次聚光器单元反光镜的反光面成为双曲面，从而使反射光线交于一点；在支架的连接板上安装有连接螺栓，将二次聚光器单元反光镜安装固定在二次聚光器桁架上，通过调整连接螺栓，改变各个二次聚光器单元反光镜的姿态，最终使所有的二次聚光器单元反光镜的焦斑聚焦在同一点上。
所述支架是由3根横杆和2根纵杆交错焊接而成，在上下两根横杆的两端及中间位置钻有螺纹孔，在中间的横杆的两端位置上钻有螺纹孔，在支架上共有8个螺纹孔，在8个螺纹孔内拧入调节螺栓，并使调节螺栓的端部顶住镀银反射镜的背部，分别调整8个调节螺栓，使镀银反射镜的反光面成为双曲面，最终使太阳炉二次聚光器单元反光镜的聚光光斑达到理想状态。
所述连接板与支架的中间横杆焊接在一起，在连接板靠近4个角的位置上钻有4个孔，4个孔是用来安装连接螺栓的，通过连接螺栓将二次聚光器单元反光镜与二次聚光器的整体桁架连接在一起，通过调整4个连接螺栓的伸出长度，调整各个二次聚光器单元反光镜的姿态，最终使各个二次聚光器单元反光镜的焦斑聚焦在太阳炉二次聚光器的焦点上。
所述在镀银反射镜的背面即涂有防护漆侧的中心位置通过胶粘剂将支撑柄与镀银反射镜连接在一起。
本发明的原理：一种太阳炉二次聚光器单元反光镜，主要是用来将一次反光定日镜反射来的平行光线汇聚在焦点处，并产生高密度的能流。二次聚光器除了整个桁架之外，往往是由多个反光镜单元组成的，即使反光面基底被制作成整体，但就其反光表面而言，也是由多个反光材料单元组成的，且其焦距是固定不变的。
本发明的一种太阳炉二次聚光器单元反光镜，为二次聚光器的一个总成，由多个这样的总成形成了太阳炉二次聚光器的反光面。二次聚光器单元反光镜是由镀银反光镜、反光镜支架、支撑柄、调节螺栓以及连接螺栓等组成。结构简单，重量较轻，制作成本较低，其焦距可调，且安装灵活方便，对于太阳炉二次聚光器整个桁架在加工制作以及安装过程中所产生的误差，具有很强的适应性。由于镀银反射镜是用玻璃制成的，属于脆性材料，因此，支撑柄通过胶粘剂与镀银反射镜相连。支撑柄固定在二次聚光器单元反光镜支架上。在支架上安装有调节螺栓，调节螺栓顶住镀银反射镜的背面，通过调整调节螺栓来调整二次聚光器单元反光镜的面型，使其反光面成为双曲面，使反射光线交于一点。在二次聚光器单元反光镜支架的连接板上安装有连接螺栓，其作用是将二次聚光器单元反光镜安装固定在二次聚光器桁架上。同时，通过调整调节螺栓，可以改变各个二次聚光器单元反光镜的姿态，最终使所有的二次聚光器单元反光镜的焦斑聚焦在同一点上。
本发明与现有技术相比的优点在于：
(1)结构简单，重量较轻，面型不需要模具成型，大大降低了制造成本；
(2)二次聚光器单元反光镜的焦距可根据具体需要进行调整，而并非固定不变；
(3)通过调整二次聚光器单元反光镜支架上的调节螺栓，可以改变各个二次聚光器单元反光镜的姿态，对于太阳炉二次聚光器整个桁架在加工制作以及安装过程中所产生的误差，具有很强的适应性。
附图说明
图1为本发明一种太阳炉二次聚光器单元反光镜示意图；
图2为本发明一种太阳炉二次聚光器单元反光镜侧视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式进一步说明本发明。
如图1、图2所示，本发明太阳炉二次聚光器单元反光镜由镀银反射镜1、支架2、连接板3、支撑柄4、调节螺栓5、连接螺栓6、固定螺栓7组成。镀银反光镜1是由高透射率的低铁超白玻璃制成，其反光率达到92％以上，属于脆性材料。在镀银反光镜1的背面即涂有防护漆侧的中心位置，通过胶粘剂将支撑柄4与镀银反光镜1连接在一起。再通过固定螺栓7以及连接板3，将镀银反光镜1以及支撑柄4固定在支架2上，同时保证镀银反射镜1的对称中心与支架2的对称中心对齐。支架2是由3根横杆和2根纵杆交错焊接而成。在上下两根横杆的两端及中间位置钻有螺纹孔，在中间的横杆的两端位置上钻有螺纹孔，整个支架2上共有8个螺纹孔，在8个螺纹孔内拧入调节螺栓5，并使调节螺栓5的端部顶住镀银反光镜1的背部。根据不同场合的具体要求，分别调整8个调节螺栓5，使镀银反射镜1的反光面成为双曲面，最终使太阳炉二次聚光器单元反光镜的聚光光斑达到理想状态。
连接板3不仅是支撑柄4与支架2相连接的过渡件，同时也是二次聚光器单元反光镜与二次聚光器整体桁架相连接的过渡件。连接板3与支架2的中间横杆焊接在一起，在连接板3靠近4个角的位置上钻有4个孔，4个孔是用来安装连接螺栓6的，通过连接螺栓6可以将二次聚光器单元反光镜与二次聚光器的整体桁架连接在一起。通过调整二次聚光器单元反光镜上的4个连接螺栓的伸出长度，可以调整各个二次聚光器单元反光镜的姿态，最终使各个二次聚光器单元反光镜的焦斑聚焦在太阳炉二次聚光器的焦点上。
提供以上实施例仅仅是为了描述本发明的目的，而并非要限制本发明的范围。本发明的范围由所附权利要求限定。不脱离本发明的精神和原理而做出的各种等同替换和修改，均应涵盖在本发明的范围之内。

Claims (4)

1.一种太阳炉二次聚光器单元反光镜，其特征在于：所述二次聚光器单元反光镜包括镀银反射镜(1)、支架(2)、连接板(3)、支撑柄(4)、调节螺栓(5)、连接螺栓(6)及固定螺栓(7)；
将镀银反射镜(1)与支撑柄(4)通过胶粘剂连接在一起，再将支撑柄(4)通过固定螺栓(7)、连接板(3)固定在支架(2)上，保证镀银反射镜(1)的对称中心与支架(2)的对称中心对齐；在支架(2)上安装有调节螺栓(5)，调节螺栓(5)顶住镀银反射镜(1)的背面，通过调整调节螺栓(5)调整二次聚光器单元反光镜的面型，使二次聚光器单元反光镜的反光面成为双曲面，从而使反射光线交于一点；在支架(2)的连接板(3)上安装有连接螺栓(6)，将二次聚光器单元反光镜安装固定在二次聚光器桁架上，通过调整连接螺栓(6)，改变各个二次聚光器单元反光镜的姿态，最终使所有的二次聚光器单元反光镜的焦斑聚焦在同一点上。
2.根据权利要求1所述的太阳炉二次聚光器单元反光镜，其特征在于：所述支架(2)是由3根横杆和2根纵杆交错焊接而成，在上下两根横杆的两端及中间位置钻有螺纹孔，在中间的横杆的两端位置上钻有螺纹孔，在支架(2)上共有8个螺纹孔，在8个螺纹孔内拧入调节螺栓(5)，并使调节螺栓(5)的端部顶住镀银反射镜(1)的背部，分别调整8个调节螺栓(5)，使镀银反射镜(1)的反光面成为双曲面，最终使太阳炉二次聚光器单元反光镜的聚光光斑达到理想状态。
3.根据权利要求1所述的太阳炉二次聚光器单元反光镜，其特征在于：所述连接板(3)与支架(2)的中间横杆焊接在一起，在连接板(3)靠近4个角的位置上钻有4个孔，4个孔是用来安装连接螺栓(5)的，通过连接螺栓(5)将二次聚光器单元反光镜与二次聚光器的整体桁架连接在一起，通过调整4个连接螺栓(5)的伸出长度，调整各个二次聚光器单元反光镜的姿态，最终使各个二次聚光器单元反光镜的焦斑聚焦在太阳炉二次聚光器的焦点上。
4.根据权利要求1所述的太阳炉二次聚光器单元反光镜，其特征在于：在镀银反射镜(1)的背面即涂有防护漆侧的中心位置通过胶粘剂将支撑柄(4)与镀银反射镜(1)连接在一起。
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