CN108759124A - 集热器传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种集热器传动装置，涉及传动装置技术领域。集热器传动装置包括：主机架。中间架，中间架可转动地设置于主机架。连接机架，连接机架用于承载集热器，连接机架可转动地设置于中间架且连接机架的转动轴线与中间架的转动轴线不重合。第一驱动组件，第一驱动组件设置于主机架且与中间架传动连接。第二驱动组件，第二驱动组件设置于中间架且与连接机架传动连接。光传感器，光传感器设置于连接机架，光传感器的感光面的朝向设置成与集热器的迎光面的朝向相同。控制器能够根据光传感器控制第一驱动组件和/或第二驱动组件工作。集热器传动装置能够辅助调节集热器，使得集热器的集热效率更高。

Description

集热器传动装置

技术领域

本发明涉及传动装置技术领域，具体而言，涉及一种集热器传动装置。

背景技术

太阳能集热器是太阳能利用系统的重要组成部分。太阳能集热器分为：阳光直射式集热器、阳光反射式集热器、阳光折射式集热器三种。目前，阳光直射式集热器在太阳能应用市场上占主导地位；阳光反射式集热器占次要地位；阳光折射式集热器理论上存在，实际应用中还没用见到。

阳光直射式集热器最大的优点是目前生产技术比较成熟，市场占有率较高；缺点是对光热的利用率较低，在20％以下。

阳光反射式集热器最大地优点是光热利用率高，在95％以上，应用前景广阔，必将取代阳光直射式集热器；缺点是起步晚，有些技术尚在完善中。

阳光反射式集热器，从反射面的不同区分为：旋转抛物面式、平移抛物面式两种。旋转抛物面式阳光反射集热器的集热介质的容器大多是用金属制作；平移抛物面式阳光反射集热器的集热介质容器大多采用金属中温真空管。

现有的平移抛物面式阳光反射集热器在使用过程存在问题：

集热效率容易降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集热器传动装置，其能够辅助调节集热器，使得集热器的集热效率更高。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明的实施例提供了一种集热器传动装置，包括：

主机架；

中间架，所述中间架可转动地设置于所述主机架；

连接机架，所述连接机架用于承载集热器，所述连接机架可转动地设置于所述中间架且所述连接机架的转动轴线与所述中间架的转动轴线不重合；

第一驱动组件，所述第一驱动组件设置于所述主机架且与所述中间架传动连接；

第二驱动组件，所述第二驱动组件设置于所述中间架且与所述连接机架传动连接；

光传感器，所述光传感器设置于所述连接机架，所述光传感器的感光面的朝向设置成与集热器的迎光面的朝向相同；

控制器，所述控制器能够接收所述光传感器的反馈信号，且根据反馈信号控制所述第一驱动组件和/或所述第二驱动组件工作，使得设置于所述连接机架的集热器的迎光面朝向光照更强的方向。

另外，根据本发明的实施例提供的集热器传动装置，还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的可选实施例中，所述第一驱动组件包括横向转动伺服电机和横向转动主齿轮，所述横向转动伺服电机设置于所述主机架，所述横向转动主齿轮与所述横向转动伺服电机的输出端传动连接，所述中间架包括与所述横向转动主齿轮啮合的横向转动转向齿轮，所述横向转动伺服电机工作时，所述中间架能够顺时针或者逆时针转动。

在本发明的可选实施例中，所述集热器传动装置还包括西限位传感器、东限位传感器和感应件；

所述西限位传感器与所述东限位传感器均设置于所述主机架，所述感应件设置于所述中间架的横向转动转向齿轮附近，且能够随着所述中间架转动，所述感应件在转动中触碰到所述西限位传感器或者所述东限位传感器时，所述西限位传感器或者所述东限位传感器向所述控制器发出停止信号，所述控制器控制所述横向转动伺服电机停止工作。

在本发明的可选实施例中，所述横向转动伺服电机为伺服电机。

在本发明的可选实施例中，所述横向转动转向齿轮的直径大于所述横向转动主齿轮的直径。

在本发明的可选实施例中，所述中间架还包括纵向连接轴和纵向传动固定轴，所述横向转动转向齿轮套设于所述纵向连接轴的外部，所述纵向连接轴可转动地套设于主机架的顶端，所述纵向传动固定轴在径向与所述纵向连接轴固定连接，所述连接机架通过轴承可转动地设置于所述纵向传动固定轴的两端。

在本发明的可选实施例中，所述第二驱动组件包括纵向升降支撑臂和纵向升降伺服杆，所述纵向升降支撑臂的一端与所述中间架连接，所述纵向升降伺服杆的输出端与所述连接机架铰接且铰接后的转动轴线与所述连接机架相对于所述中间架转动的转动轴线平行，所述纵向升降伺服杆的远离输出端的部分铰接于所述纵向升降支撑臂的远离所述中间架的一端。

在本发明的可选实施例中，所述集热器传动装置还包括上限位传感器和下限位传感器；

所述连接机架与所述中间架的转动连接处为支点，所述上限位传感器和所述下限位传感器均设置于所述中间架且分别位于所述支点的两侧，所述连接机架在转动中触碰到所述上限位传感器或者所述下限位传感器时，所述上限位传感器或者所述下限位传感器向所述控制器发出停止信号，所述控制器控制所述纵向升降伺服杆停止工作。

在本发明的可选实施例中，所述纵向升降伺服杆为电缸、气缸或者液压缸。

在本发明的可选实施例中，所述连接机架的转动轴线与所述中间架的转动轴线相互垂直。

本发明的有益效果是：

集热器传动装置，通过第一驱动组件、第二驱动组件、光传感器以及控制器的配合，能够使得安装于其上的集热器得到角度的调节，使得集热效率提高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明的实施例提供的集热器传动装置的示意图；

图2为图1的A部分的局部放大图；

图3为图1的另一个视角的示意图(隐去连接机架)。

图标：20-集热器传动装置；201-主机架；202-中间架；2020-横向转动转向齿轮；2021-纵向连接轴；2022-纵向传动固定轴；2023-纵向移动轴承；203-连接机架；204-光传感器；205-控制器；2060-横向转动伺服电机；2061-横向转动主齿轮；2070-西限位传感器；2071-东限位传感器；2072-感应件；2073-上限位传感器；2074-下限位传感器；2080-纵向升降支撑臂；2081-纵向升降伺服杆。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

请参考图1至图3，本实施例提供了一种集热器传动装置20，包括：

主机架201；

中间架202，中间架202可转动地设置于主机架201；

连接机架203，连接机架203用于承载集热器，连接机架203可转动地设置于中间架202且连接机架203的转动轴线与中间架202的转动轴线不重合；

第一驱动组件，第一驱动组件设置于主机架201且与中间架202传动连接；

第二驱动组件，第二驱动组件设置于中间架202且与连接机架203传动连接；

光传感器204，光传感器204设置于连接机架203，光传感器204的感光面的朝向设置成与集热器的迎光面的朝向相同；

控制器205，控制器205能够接收光传感器204的反馈信号，且根据反馈信号控制第一驱动组件和/或第二驱动组件工作，使得设置于连接机架203的集热器的迎光面朝向光照更强的方向。

其中，控制器205以及整体的电源供应可以集成于控制箱内，控制箱可以设在主机架201或者该集热器传动装置20所安装的场地附近，在本实施例中，控制箱安装于主机架201。此外，也可以增设远程控制模块，实现在其他场所进行控制的需求。这些均可以参照现有技术，此处不再赘述。

其中，光传感器204主要检测光照的强度，当太阳移动时，光传感器204检测到的光照变弱，则会在控制器205的控制下使得第一驱动组件和/或第二驱动组件工作，使得感光面朝向光照更强的方面。

具体的，第一驱动组件包括横向转动伺服电机2060和横向转动主齿轮2061，横向转动伺服电机2060设置于主机架201，横向转动主齿轮2061与横向转动伺服电机2060的输出端传动连接，中间架202包括与横向转动主齿轮2061啮合的横向转动转向齿轮2020，横向转动伺服电机2060工作时，中间架202能够顺时针或者逆时针转动。

集热器传动装置20还包括西限位传感器2070、东限位传感器2071和感应件2072；

西限位传感器2070与东限位传感器2071均设置于主机架201，感应件2072设置于中间架202的横向转动转向齿轮2020附近，且能够随着中间架202转动，感应件2072在转动中触碰到西限位传感器2070或者东限位传感器2071时，西限位传感器2070或者东限位传感器2071向控制器205发出停止信号，控制器205控制横向转动伺服电机2060停止工作。

可以选择的是，横向转动伺服电机2060为伺服电机。伺服电机的正转反转都能够有良好的控制性能，便于进行调节。此外，也可以是其他类型电机配合减速机进行转动调节。

在本实施例中，横向转动转向齿轮2020的直径大于横向转动主齿轮2061的直径。这样小齿轮转动时，大齿轮被带动的角速度更小，调节角度时不会过量，保障一个较好的调节精度。

具体的，在本实施例中，中间架202还包括纵向连接轴2021和纵向传动固定轴2022，横向转动转向齿轮2020套设于纵向连接轴2021的外部，纵向连接轴2021可转动地套设于主机架201的顶端，纵向传动固定轴2022在径向与纵向连接轴2021固定连接，连接机架203通过轴承可转动地设置于纵向传动固定轴2022的两端，即图中的纵向移动轴承2023。

具体的，第二驱动组件包括纵向升降支撑臂2080和纵向升降伺服杆2081，纵向升降支撑臂2080的一端与中间架202连接，纵向升降伺服杆2081的输出端与连接机架203铰接且铰接后的转动轴线与连接机架203相对于中间架202转动的转动轴线平行，纵向升降伺服杆2081的远离输出端的部分铰接于纵向升降支撑臂2080的远离中间架202的一端。

集热器传动装置20还包括上限位传感器2073和下限位传感器2074；

连接机架203与中间架202的转动连接处为支点，上限位传感器2073和下限位传感器2074均设置于中间架202且分别位于支点的两侧，连接机架203在转动中触碰到上限位传感器2073或者下限位传感器2074时，上限位传感器2073或者下限位传感器2074向控制器205发出停止信号，控制器205控制纵向升降伺服杆2081停止工作。

可以想见的是，除了连接机架203的触碰，也可以是设置相应的检测件来触碰上限位传感器2073或者下限位传感器2074。

可以选择的是，纵向升降伺服杆2081为电缸、气缸或者液压缸。只要能在直线方向实现来回运动的驱动件均可满足需求。

优选的是，连接机架203的转动轴线与中间架202的转动轴线相互垂直。这样一来，调节的角度范围更广，起到更好的调节效果。

本实施例的原理是：

现有的集热器在使用时，大多只能在某个小的时间段保持高效地集热，当阳光的照射角度渐渐改变时，集热器接收光热的迎光面渐渐不能再直接受到照射，导致集热效率降低。

因此，本实施例针对上述问题设计了集热器传动装置20。

具体的，将集热器安装于连接机架203，当光传感器204检测到光照变弱后，控制器205可以控制第一驱动组件和/或第二驱动组件工作。使得光传感器204的感光面调整到可以接收到更强的光照的位置，由于有两个转动轴线垂直的调节，可以使得光传感器204调节到最适宜的位置，而不会只能上下转动或者只能左右转动。

由于集热器的迎光面是设置成与光传感器204的感光面朝向相同，光传感器204的位置调节到位时，集热器的迎光面也能够接收到该时刻强度最好的光照，以保障集热器长时间能够处于较好的光照氛围中，最终提高集热效率，十分可靠实用。

进而，加上西限位传感器2070、东限位传感器2071、上限位传感器2073和下限位传感器2074的限位控制，可以避免过度调节，保障机械安全，进一步保障了使用的稳定性。

综上所述，本发明的集热器传动装置20，通过第一驱动组件、第二驱动组件、光传感器204以及控制器205的配合，能够使得安装于其上的集热器得到角度的调节，使得集热效率提高。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种集热器传动装置，其特征在于，包括：

主机架；

中间架，所述中间架可转动地设置于所述主机架；

连接机架，所述连接机架用于承载集热器，所述连接机架可转动地设置于所述中间架且所述连接机架的转动轴线与所述中间架的转动轴线不重合；

第一驱动组件，所述第一驱动组件设置于所述主机架且与所述中间架传动连接；

第二驱动组件，所述第二驱动组件设置于所述中间架且与所述连接机架传动连接；

光传感器，所述光传感器设置于所述连接机架，所述光传感器的感光面的朝向设置成与集热器的迎光面的朝向相同；

控制器，所述控制器能够接收所述光传感器的反馈信号，且根据反馈信号控制所述第一驱动组件和/或所述第二驱动组件工作，使得设置于所述连接机架的集热器的迎光面朝向光照更强的方向。

2.根据权利要求1所述的集热器传动装置，其特征在于，所述第一驱动组件包括横向转动伺服电机和横向转动主齿轮，所述横向转动伺服电机设置于所述主机架，所述横向转动主齿轮与所述横向转动伺服电机的输出端传动连接，所述中间架包括与所述横向转动主齿轮啮合的横向转动转向齿轮，所述横向转动伺服电机工作时，所述中间架能够顺时针或者逆时针转动。

3.根据权利要求2所述的集热器传动装置，其特征在于，所述集热器传动装置还包括西限位传感器、东限位传感器和感应件；

所述西限位传感器与所述东限位传感器均设置于所述主机架，所述感应件设置于所述中间架的横向转动转向齿轮附近，且能够随着所述中间架转动，所述感应件在转动中触碰到所述西限位传感器或者所述东限位传感器时，所述西限位传感器或者所述东限位传感器向所述控制器发出停止信号，所述控制器控制所述横向转动伺服电机停止工作。

4.根据权利要求2所述的集热器传动装置，其特征在于，所述横向转动伺服电机为伺服电机。

5.根据权利要求2所述的集热器传动装置，其特征在于，所述横向转动转向齿轮的直径大于所述横向转动主齿轮的直径。

6.根据权利要求2所述的集热器传动装置，其特征在于，所述中间架还包括纵向连接轴和纵向传动固定轴，所述横向转动转向齿轮套设于所述纵向连接轴的外部，所述纵向连接轴可转动地套设于主机架的顶端，所述纵向传动固定轴在径向与所述纵向连接轴固定连接，所述连接机架通过轴承可转动地设置于所述纵向传动固定轴的两端。

7.根据权利要求1所述的集热器传动装置，其特征在于，所述第二驱动组件包括纵向升降支撑臂和纵向升降伺服杆，所述纵向升降支撑臂的一端与所述中间架连接，所述纵向升降伺服杆的输出端与所述连接机架铰接且铰接后的转动轴线与所述连接机架相对于所述中间架转动的转动轴线平行，所述纵向升降伺服杆的远离输出端的部分铰接于所述纵向升降支撑臂的远离所述中间架的一端。

8.根据权利要求7所述的集热器传动装置，其特征在于，所述集热器传动装置还包括上限位传感器和下限位传感器；

所述连接机架与所述中间架的转动连接处为支点，所述上限位传感器和所述下限位传感器均设置于所述中间架且分别位于所述支点的两侧，所述连接机架在转动中触碰到所述上限位传感器或者所述下限位传感器时，所述上限位传感器或者所述下限位传感器向所述控制器发出停止信号，所述控制器控制所述纵向升降伺服杆停止工作。

9.根据权利要求7所述的集热器传动装置，其特征在于，所述纵向升降伺服杆为电缸、气缸或者液压缸。

10.根据权利要求1所述的集热器传动装置，其特征在于，所述连接机架的转动轴线与所述中间架的转动轴线相互垂直。