CN108768247A - 光热发电系统、定日镜、跟踪驱动装置及装置的转台 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光热发电系统、定日镜、跟踪驱动装置及装置的转台。其中跟踪驱动装置包括用于固定到安装座上的固定底座、通过旋转轴承转动装配在固定底座上的转台和铰接在转台上的方位角油缸，所述固定底座上设有供方位角油缸的活塞杆铰接的旋转轴，所述转台的侧壁上设有供方位角油缸伸入的开口，在转台周向上，所述开口的尺寸由转台径向外侧向径向内侧逐渐增大。通过上述方案可以在转台的侧壁较厚的情况下为方位角油缸的转动提供较大的避让空间，与现有技术相比，能够解决现有技术中的转台强度与转台侧壁厚度之间的矛盾，保证跟踪驱动装置具备更高的强度，更好地满足使用需求。
Description
技术领域
本发明涉及光热发电系统、定日镜、跟踪驱动装置及装置的转台。
背景技术
太阳能发电装置目前深受关注，常见的太阳能发电装置包括利用光伏板的光伏发电装置、利用碟式反射板的碟式太阳能热发电装置和利用定日镜的塔式光热发电系统。
其中利用定日镜的光热发电系统的基本原理如图1所示，该图是一种塔式光热发电系统，利用定日镜群中的各定日镜101将太阳102发出的光反射集中到集热塔103顶部的聚热机构104上，由于太阳102在天空中的位置是不断移动的，阳光的照射角度也时刻都在变化，因此定日镜101需要通过反射镜的旋转对太阳进行跟踪，使阳光经过反射后能以一定的方向出射，这样就能实现太阳能的大量聚集，改变太阳辐射能流密度低的缺点。由于定日镜群是远距离的反射跟踪，因此，定日镜的任何微小偏移晃动都会影响定日镜效率，轻者造成聚集光斑边沿模糊而引起聚集损失增大，重者将使光斑晃动脱离把目标，最终导致聚集温度大幅度下降，严重时会造成太阳能采集工作无法进行，同时聚热机构的局部的温度会导致热膨胀差进而导致聚热机构老化，因此定日镜的跟踪传动必须达到高精密传动的精度要求。也正是由于上述原因，定日镜的成本往往占据整套塔式光热发电系统的50%以上，而定日镜的成本往往会成为投资方考虑的首要因素。
一般的定日镜是由反射镜、用于驱动反射镜动作的跟踪驱动装置、用于支撑跟踪驱动装置的安装座和用于控制跟踪驱动装置的定日镜控制单元等组成。例如申请公布号为CN106575126A的中国专利申请中公开的定日镜，其中竖向基座的圆柱体构成安装座，竖向基座的头部构成固定底座，旋转支承器构成转台，固定底座、转台、旋转轴承和相应的驱动机构共同构成跟踪驱动装置。驱动机构包括俯仰角驱动机构和方位角驱动机构，俯仰角驱动机构为铰接在转台顶部与反射镜之间的俯仰角油缸，方位角驱动机构包括三只方位角油缸，转台的侧面上设有供方位角油缸通过的开口，方位角油缸的缸体铰接在转台的开口处，方位角油缸的活塞杆端部铰接在固定底座上偏心设置的旋转轴上。工作时，三只方位角油缸协同伸缩实现转台的360度回转，该过程中方位角油缸相对于转台发生往复摆动。
上述专利中的转台是由圆筒形壁和固定在圆筒形壁的上下两端的平行板构成，对于面积较大的反射镜，跟踪驱动装置应具备更高的强度，因此需要加厚圆筒形壁的厚度。然而，供方位角油缸通过的开口直接设置在圆筒形壁上，由于方位角油缸工作时会发生摆动，为了需要满足方位角油缸的摆动需求，增加转台侧壁厚度的同时需要加大开口在转台周向上的尺寸，而加大开口的尺寸又会影响转台的结构强度。
发明内容
本发明的目的是提供一种跟踪驱动装置的转台，以解决现有技术中的转台强度与转台侧壁厚度之间的矛盾。同时，本发明还提供了一种使用该转台的跟踪驱动装置、使用该装置的定日镜及使用该定日镜的光热发电系统。
本发明中跟踪驱动装置采用的技术方案如下。
跟踪驱动装置，包括用于固定到安装座上的固定底座、通过旋转轴承转动装配在固定底座上的转台和铰接在转台上的方位角油缸，所述固定底座上设有供方位角油缸的活塞杆铰接的旋转轴，所述转台的侧壁上设有供方位角油缸伸入的开口，在转台周向上，所述开口的尺寸由转台径向外侧向径向内侧逐渐增大。
有益效果：通过将开口设置成在转台周向上的尺寸由转台径向外侧向径向内侧逐渐增大的结构，即由转台径向外侧向径向内侧成扩口结构，可以在转台的侧壁较厚的情况下为方位角油缸的转动提供较大的避让空间，与现有技术相比，能够解决现有技术中的转台强度与转台侧壁厚度之间的矛盾，保证跟踪驱动装置具备更高的强度，更好地满足使用需求。
作为一种优选的技术方案，所述开口的内壁与转台的内侧壁面之间形成倒角，所述开口在转台周向上的尺寸通过倒角逐渐增大。
作为一种优选的技术方案，所述转台的侧壁上设有凸台，所述开口设置在凸台上。
有益效果：凸台用于为方位角油缸提供固定基础，并且凸台能够在满足方位角油缸安装需求的情况下避免增大凸台之外部分的径向尺寸，进而避免由于增大转台侧壁厚度而使转台重量和尺寸过大。
作为一种优选的技术方案，所述方位角油缸与转台的铰接点位于方位角油缸的缸体供活塞杆伸出的一端的端头部位。
有益效果：采用该方案能够使开口与方位角油缸的可能干涉部位位于方位角油缸的活塞杆处，由于活塞杆的直径小于方位角油缸的缸体直径，因此更有利于减小开口的尺寸，保证转台强度。
作为一种优选的技术方案，所述转台为铸造成型。
有益效果：转台采用铸造成型便于制造和满足强度需求。
上述各优选的技术方案可以单独采用，在能够组合的情况下也可以两种以上任意组合采用。
本发明中跟踪驱动装置的转台采用的技术方案如下。
跟踪驱动装置的转台，所述转台的侧壁上设有供跟踪驱动装置的方位角油缸伸入的开口，在转台周向上，所述开口的尺寸由转台径向外侧向径向内侧逐渐增大。
作为一种优选的技术方案，所述开口的内壁与转台的内侧壁面之间形成倒角，所述开口在转台周向上的尺寸通过倒角逐渐增大。
作为一种优选的技术方案，所述转台的侧壁上设有凸台，所述开口设置在凸台上。
作为一种优选的技术方案，所述转台为铸造成型。
本发明中定日镜采用的技术方案如下。
定日镜，包括反射镜、用于驱动反射镜动作的跟踪驱动装置和用于支撑跟踪驱动装置的安装座，跟踪驱动装置包括用于固定到安装座上的固定底座、通过旋转轴承转动装配在固定底座上的转台和铰接在转台上的方位角油缸，所述固定底座上设有供方位角油缸的活塞杆铰接的旋转轴，所述转台的侧壁上设有供方位角油缸伸入的开口，在转台周向上，所述开口的尺寸由转台径向外侧向径向内侧逐渐增大。
有益效果：通过将开口设置成在转台周向上的尺寸由转台径向外侧向径向内侧逐渐增大的结构，即由转台径向外侧向径向内侧成扩口结构，可以在转台的侧壁较厚的情况下为方位角油缸的转动提供较大的避让空间，与现有技术相比，能够解决现有技术中的转台强度与转台侧壁厚度之间的矛盾，保证跟踪驱动装置具备更高的强度，更好地满足使用需求。
作为一种优选的技术方案，所述开口的内壁与转台的内侧壁面之间形成倒角，所述开口在转台周向上的尺寸通过倒角逐渐增大。
作为一种优选的技术方案，所述转台的侧壁上设有凸台，所述开口设置在凸台上。
有益效果：凸台用于为方位角油缸提供固定基础，并且凸台能够在满足方位角油缸安装需求的情况下避免增大凸台之外部分的径向尺寸，进而避免由于增大转台侧壁厚度而使转台重量和尺寸过大。
作为一种优选的技术方案，所述方位角油缸与转台的铰接点位于方位角油缸的缸体供活塞杆伸出的一端的端头部位。
有益效果：采用该方案能够使开口与方位角油缸的可能干涉部位位于方位角油缸的活塞杆处，由于活塞杆的直径小于方位角油缸的缸体直径，因此更有利于减小开口的尺寸，保证转台强度。
作为一种优选的技术方案，所述转台为铸造成型。
有益效果：转台采用铸造成型便于制造和满足强度需求。
上述各优选的技术方案可以单独采用，在能够组合的情况下也可以两种以上任意组合采用。
本发明中光热发电系统采用的技术方案如下。
光热发电系统，包括集热塔和围绕集热塔设置的定日镜，所述定日镜包括反射镜、用于驱动反射镜动作的跟踪驱动装置和用于支撑跟踪驱动装置的安装座，跟踪驱动装置包括用于固定到安装座上的固定底座、通过旋转轴承转动装配在固定底座上的转台和铰接在转台上的方位角油缸，所述固定底座上设有供方位角油缸的活塞杆铰接的旋转轴，所述转台的侧壁上设有供方位角油缸伸入的开口，在转台周向上，所述开口的尺寸由转台径向外侧向径向内侧逐渐增大。
有益效果：通过将开口设置成在转台周向上的尺寸由转台径向外侧向径向内侧逐渐增大的结构，即由转台径向外侧向径向内侧成扩口结构，可以在转台的侧壁较厚的情况下为方位角油缸的转动提供较大的避让空间，与现有技术相比，能够解决现有技术中的转台强度与转台侧壁厚度之间的矛盾，保证跟踪驱动装置具备更高的强度，更好地满足使用需求。
作为一种优选的技术方案，所述开口的内壁与转台的内侧壁面之间形成倒角，所述开口在转台周向上的尺寸通过倒角逐渐增大。
作为一种优选的技术方案，所述转台的侧壁上设有凸台，所述开口设置在凸台上。
有益效果：凸台用于为方位角油缸提供固定基础，并且凸台能够在满足方位角油缸安装需求的情况下避免增大凸台之外部分的径向尺寸，进而避免由于增大转台侧壁厚度而使转台重量和尺寸过大。
作为一种优选的技术方案，所述方位角油缸与转台的铰接点位于方位角油缸的缸体供活塞杆伸出的一端的端头部位。
有益效果：采用该方案能够使开口与方位角油缸的可能干涉部位位于方位角油缸的活塞杆处，由于活塞杆的直径小于方位角油缸的缸体直径，因此更有利于减小开口的尺寸，保证转台强度。
作为一种优选的技术方案，所述转台为铸造成型。
有益效果：转台采用铸造成型便于制造和满足强度需求。
上述各优选的技术方案可以单独采用，在能够组合的情况下也可以两种以上任意组合采用。
附图说明
图1是利用定日镜的光热发电系统的基本原理示意图；
图2是本发明中定日镜的结构示意图；
图3是图2中跟踪驱动装置的分解图；
图4是图2中跟踪驱动装置的转台与方位角油缸的装配关系示意图；
图5是方位角油缸处于摆动极限位置时的示意图（仰视）；
图6是本发明中跟踪驱动装置的转台的立体图。
图中各附图标记所对应的组成部分的名称为：1-立柱，2-跟踪驱动装置，3-固定底座，4-转台，5-俯仰角油缸，6-方位角油缸，61-缸体，62-活塞杆，7-反射镜，8-旋转轴，9-反射镜铰接座，10-俯仰角油缸铰接座，11-凸台，12-开口，13-倒角，14-内凹部分，15-外法兰，16-方位角油缸铰接座，17-油缸耳轴，18-旋转轴承。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
本发明中定日镜的一个实施例如图2至图6所示，包括立柱1、支撑在立柱1上的跟踪驱动装置2和装配在跟踪驱动装置2上的反射镜7，其中立柱1构成用于支撑跟踪驱动装置2的安装座。跟踪驱动装置2包括用于固定到立柱1上的固定底座3、通过旋转轴承18转动装配在固定底座3上的转台4、铰接在固定底座3顶部的俯仰角油缸5和三只铰接在转台4上的方位角油缸6。
固定底座3为板型结构，形状为圆形，其上设有用于与旋转轴承18的轴承内圈固定连接的轴承连接孔和用于与立柱1连接的立柱连接孔，还设有偏离回转中心设置的旋转轴8，各方位角油缸6的活塞杆62的端部铰接在旋转轴8上。旋转轴8与固定底座3的底板之间设有三处斜撑，保证旋转轴8的稳定性。
转台4为铸造成型，转台4的顶部设有供反射镜7铰接的反射镜铰接座9，还设有供俯仰角油缸5铰接的俯仰角油缸铰接座10。转台4的侧壁上设有三处凸台11，各凸台11上均设有供方位角油缸6伸入的开口12，开口12的内壁与转台4的内侧壁面之间形成倒角13，该倒角13为倒圆角，使得所述开口12在转台4周向上的尺寸沿转台4径向外侧向径向内侧逐渐增大。在其他实施例中，也可以采用倒角13面为平面的倒角。
转台4上各凸台11之间形成内凹部分14，内凹部分14的底部设有外法兰15，能够通过螺纹紧固件固定到旋转轴承18的外圈上。凸台11的端面为平面，其上可拆固定有方位角油缸铰接座16，方位角油缸6的缸体61上于供活塞杆62伸出的一端的端头部位固定有油缸耳轴17，各方位角油缸6通过油缸耳轴17和方位角油缸铰接座16实现在与转台4的铰接。凸台处设置的倒角13还能够使凸台与内凹部分的壁厚更加均匀，避免转台铸造成型时产生铸造缺陷，有利于保证产品质量。
另外，所述反射镜铰接座9包括连接在所述转台4顶面的顶面部分和连接在所述转台4侧面的侧面部分。将反射镜铰接座9分成两部分来与转台进行连接，可以减少转台的非必要支撑面积，进而减少转台的用料、重量，使转台更加地轻量化，更便于转台的生产、装配，同时由于反射镜铰接座具有与转台连接的两个连接部，能够增加与转台的接触面积，进一步地提高了反射镜铰接座9的刚性，使转台4的受力结构更优。
工作时，三只方位角油缸6协同伸缩实现转台4的360度回转，该过程中方位角油缸6相对于转台发生往复摆动，由于开口12处倒角13的存在能够避让方位角油缸6，因此开口12在能够满足方位角油缸6的摆动需求的情况下能够尽可能地减小尺寸，从而能够更好地保证转台4的结构强度。
在上述实施例中，所述转台4的侧壁上设有凸台11，所述开口12设置在凸台11上，在其他实施例中，转台4的侧壁也可以是厚度均匀的均匀侧壁，开口12直接设置在均匀侧壁上。
在上述实施例中，开口12在转台4周向上的尺寸通过倒角13逐渐增大，在本发明的其他实施例中，也可以将开口12设置为周向两侧的内壁成V形布置的形式。在上述实施例中，在转台4周向上，开口12的两侧壁靠近开口12外侧的一段为平面部分，在其他实施例中，开口12在转台4周向上的两侧壁可以完全为圆弧结构。
在上述实施例中，转台4为铸造成型，在其他实施例中，转台4也可以由其他方式加工而成，例如采用背景技术中的专利文件采用的拼接式形式，由圆筒形壁和固定在圆筒形壁的上下两端的平行板拼接构成。
本发明中装置转台的实施例即上述跟踪驱动装置的实施例中的转台4；本发明中定日镜的实施例包括反射镜7、用于驱动反射镜7动作的跟踪驱动装置2和用于支撑跟踪驱动装置2的安装座，跟踪驱动装置即上述实施例中的跟踪驱动装置2；本发明中光热发电系统的实施例包括集热塔和围绕集热塔设置的定日镜，所述定日镜包括反射镜7、用于驱动反射镜7动作的跟踪驱动装置2和用于支撑跟踪驱动装置2的安装座，跟踪驱动装置即上述实施例中的跟踪驱动装置2。
最后需要说明的是，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，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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.跟踪驱动装置，包括用于固定到安装座上的固定底座、通过旋转轴承转动装配在固定底座上的转台和铰接在转台上的方位角油缸，所述固定底座上设有供方位角油缸的活塞杆铰接的旋转轴，所述转台的侧壁上设有供方位角油缸伸入的开口，其特征在于：在转台周向上，所述开口的尺寸由转台径向外侧向径向内侧逐渐增大。
2.根据权利要求1所述的跟踪驱动装置，其特征在于：所述开口的内壁与转台的内侧壁面之间形成倒角，所述开口在转台周向上的尺寸通过倒角逐渐增大。
3.根据权利要求1或2所述的跟踪驱动装置，其特征在于：所述转台的侧壁上设有凸台，所述开口设置在凸台上。
4.根据权利要求1或2所述的跟踪驱动装置，其特征在于：所述方位角油缸与转台的铰接点位于方位角油缸的缸体供活塞杆伸出的一端的端头部位。
5.根据权利要求1或2所述的跟踪驱动装置，其特征在于：所述转台为铸造成型。
6.跟踪驱动装置的转台，所述转台的侧壁上设有供跟踪驱动装置的方位角油缸伸入的开口，其特征在于：在转台周向上，所述开口的尺寸由转台径向外侧向径向内侧逐渐增大。
7.根据权利要求6所述的跟踪驱动装置的转台，其特征在于：所述开口的内壁与转台的内侧壁面之间形成倒角，所述开口在转台周向上的尺寸通过倒角逐渐增大。
8.根据权利要求6或7所述的跟踪驱动装置的转台，其特征在于：所述转台的侧壁上设有凸台，所述开口设置在凸台上。
9.定日镜，包括反射镜、用于驱动反射镜动作的跟踪驱动装置和用于支撑跟踪驱动装置的安装座，其特征在于：所述跟踪驱动装置为权利要求1至5中任一权利要求所述的跟踪驱动装置。
10.光热发电系统，包括集热塔和围绕集热塔设置的定日镜，所述定日镜包括反射镜、用于驱动反射镜动作的跟踪驱动装置和用于支撑跟踪驱动装置的安装座，其特征在于：所述跟踪驱动装置为权利要求1至5中任一权利要求所述的跟踪驱动装置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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