CN110456826A - 一种大型定日镜双轴跟踪驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型定日镜双轴跟踪驱动装置，包括内圈、与内圈转动连接的外圈、固定在外圈上的旋转基座，旋转基座上设置有俯仰装置，所述内圈上设置有偏心盘，偏心盘上设置有偏心孔；旋转基座的圆周方向上设置有三个水平旋转驱动油缸，水平旋转驱动油缸转动连接在旋转基座上，其中一个水平旋转驱动油缸的活塞杆前端固定设置有铰接头，其余两个水平旋转驱动油缸的活塞杆前端分别与铰接头铰接，铰接头上设置有空心轴，空心轴转动连接在偏心孔中。本发明利用油缸作为动力元件，相比电机，可以输出更大的扭矩，可驱动大型反射板的旋转。

Description

一种大型定日镜双轴跟踪驱动装置

技术领域

本发明涉及定日镜技术领域，特别涉及一种大型定日镜双轴跟踪驱动装置。

背景技术

在太阳能热发电系统中，定日镜整座电站中一个重要的组成部分。由于镜场占地面积大，定日镜到镜场中央集热塔位置远，定日镜的作用是跟踪太阳的位置将太阳光反射到镜场中央集热塔的吸热器，使得太阳能发电系统能够接收到足够的光能，提高发电效率。定日镜通常包括支架、反射镜、水平旋转驱动装置、俯仰驱动装置，水平旋转装置用于驱动反射镜进行水平旋转运动，俯仰驱动装置用于驱动反射镜进行俯仰运动。现有的水平旋转驱动装置通常通过电机与减速器配合来实现驱动的。比如中国专利公开号：CN106766289B，发明名称为一种定日镜跟踪控制装置。该发明中是利用电机和蜗轮蜗杆装置来驱动定日镜的水平旋转。这种驱动装置的不足之处在于：在一些大型的定日镜上，由于反射板本身重量大，需要采用大功率的电机并配合大减速比的减速器或者其他减速装置才能产生足够的扭矩驱动反射板旋转，这样导致定日镜结构复杂、制造成本高昂。

发明内容

本发明的目的是解决现有的大型定日镜需要通过大功率电机并配合大速比减速器才能产生足够的扭矩驱动反射镜旋转，导致定日镜驱动机构的结构复杂、制造成本高的问题，提供一种大型定日镜双轴跟踪驱动装置，能够提供足够的扭矩驱动反射镜旋转，且结构简单、制造成本低。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：一种大型定日镜双轴跟踪驱动装置，包括内圈、与内圈转动连接的外圈、固定在外圈上的旋转基座，所述旋转基座上设置有俯仰装置，所述内圈上设置有偏心盘，所述偏心盘上设置有偏心孔；所述旋转基座的圆周方向上设置有三个水平旋转驱动油缸，水平旋转驱动油缸转动连接在旋转基座上，其中一个水平旋转驱动油缸的活塞杆前端固定设置有铰接头，其余两个水平旋转驱动油缸的活塞杆前端分别与铰接头铰接，所述铰接头上设置有空心轴，所述空心轴转动连接在偏心孔中；空心轴的圆周方向上设置有若干个可沿空心轴径向移动的移动块，移动块靠近偏心孔内壁的一端设置有圆柱滚子，空心轴内设置有同时推动移动块沿空心轴径向外侧移动使圆柱滚子与偏心孔内壁紧靠防止空心轴与偏心孔之间产生松动的推块。

本发明中，内圈固定安装在定日镜的立柱上，俯仰装置上用于安装反射板。偏心孔偏心设置在偏心盘上。本发明根据星型发动机原理，利用水平旋转驱动油缸与偏心孔之间的相互作用来实现旋转基座的水平旋转，通过俯仰装置实现反射板在竖直方向上的俯仰运动。本发明中旋转基座上设置有三个水平旋转驱动油缸，无论是其中一个水平旋转驱动油缸推拉或两个液压缸推拉动作时，在力矩的背向方向始终有一个或两个液压缸产生一定的力矩，从而使得偏心孔所受的剪切力更小，增加了扭矩输出，提高了整个驱动机构的可靠性和稳定性。本发明利用油缸作为动力元件，相比电机，可以输出更大的扭矩，可驱动大型反射板的旋转。本发明的主要驱动装置为油缸，相比电机和减速器，液压缸的成本低廉，结构简单，有效降低了定日镜的整体制造成本。空心轴内部为空心结构，空心轴的圆周方向上设置有若干个与移动块相对应的滑孔，滑孔的轴向沿着空心轴的径向设置，移动块滑动连接在滑孔中，移动块在推块作用下沿空心轴径向外侧移动，这样圆周滚子便可以与偏心孔的内壁紧靠，消除了空心轴与偏心孔之间的间隙，偏心轴不会与偏心孔之间不会产生松动，提高了旋转基座的旋转精度。

作为优选，相邻两个水平旋转驱动油缸之间的间隔角度为120度。

作为优选，所述移动块靠近推块的一侧设置有第一导向斜面，所述推块的侧面设置有与第一导向斜面数量相同且分别与第一导向斜面平行的第二导向斜面，所述第二导向斜面分别与第一导向斜面接触配合，所述推块的一端与空心轴的内底部之间设置有弹性件。弹性件会推动对推块产生轴向的弹力使推块沿其轴向移动，移动块与推块之间通过导向斜面配合，推块在移动时会带动移动块沿空心轴的径向外侧移动，使得设置在移动块上的圆柱滚子能够与偏心孔内壁紧靠，从而消除空心轴与偏心孔之间的间隙。

作为优选，所述弹性件为压簧。

作为优选，所述弹性件为若干个依次叠加的碟形弹簧。

作为优选，所述俯仰装置包括设置在旋转基座上端的俯仰基座，所述俯仰基座的两侧分别转动连接有俯仰转动板，两个俯仰转动板之间转动连接有俯仰油缸，所述俯仰油缸的活塞杆前端转动连接在俯仰基座上。俯仰转动板在俯仰油缸的驱动下在竖直平面内摆动，从而实现俯仰运动。俯仰转动板用于安装横梁，横梁用于安装反射板，通过俯仰转动板的摆动带动反射板实现俯仰运动。

作为优选，所述内圈和外圈之间设置有滚珠。内圈和外圈之间相对转动时，滚珠能够降低两者之间的磨损。

作为优选，所述水平旋转驱动油缸的两侧设置有耳轴，旋转基座上设置有与耳轴相配合的耳轴孔，耳轴转动连接在耳轴孔中。

本发明的有益效果是：本发明利用油缸作为动力元件，相比电机，可以输出更大的扭矩，可驱动大型反射板的旋转。本发明的主要驱动装置为油缸，相比电机和减速器，液压缸的成本低廉，结构简单，有效降低了定日镜的整体制造成本。本发明中，空心轴与偏心孔之间实现无间隙配合，空心轴与偏心孔之间不会产生松动，旋转精度更高。

附图说明

图1为本发明其中一个方向的结构示意图。

图2为本发明另一个方向的结构示意图。

图3为本发明的俯视图。

图4为图3中A-A方向的剖视图。

图5为图4中a部放大图。

图6为本发明中俯仰装置的爆炸图。

图7为本发明水平旋转的结构原理图。

图8为偏心盘的结构示意图。

图9为铰接头的结构示意图。

图10为实施例1中空心轴与偏心孔配合时的结构示意图。

图11为推块的结构示意图。

图12为实施例2空心轴与偏心孔配合时的结构示意图。

图中： 1、旋转基座、2、水平旋转驱动油缸，3、俯仰基座，4、俯仰转动板，5、俯仰油缸，6、外圈，7、内圈，8、偏心盘，9、滚珠，10、固定轴，11、铰接头，12、偏心孔，13、铰接轴，14、空心轴，15、移动块，16、圆柱滚子，17、推块，18、压簧，19、碟形弹簧。

具体实施方式

下面通过具体实施方式并结合附图对本发明作进一步描述。

实施例1：

如图1至图11所示，一种大型定日镜双轴跟踪驱动装置，包括内圈7、外圈6、旋转基座1。外圈6转动连接在内圈7外。内圈7和外圈6同轴设置。内圈6和外圈7之间设置有滚珠9。旋转基座1固定设置在外圈6上。内圈7上固定设置有偏心盘8。偏心盘8上设置有偏心孔12。偏心孔12偏心设置在偏心盘8上。旋转基座1的圆周方向上设置有三个水平旋转驱动油缸2。水平旋转驱动油缸2转动连接在旋转基座1上。相邻两个水平旋转驱动油缸2之间的间隔角度为120度。水平旋转驱动油缸2的两侧设置有耳轴，旋转基座1上设置有与耳轴相配合的耳轴孔，耳轴转动连接在耳轴孔中。其中一个水平旋转驱动油缸2的活塞杆前端固定设置有铰接头11。铰接头11上设置有两个相互平行的铰接轴13。其余两个水平旋转驱动油缸2的活塞杆前端分别与铰接头11上的铰接轴13铰接。铰接头11上设置有与偏心孔配合的空心轴14。空心轴14的圆周方向上设置有若干个滑孔。滑孔呈圆形阵列分布在空心轴的侧面。滑孔的轴向沿着空心轴的径向设置。本实施例中，滑孔共设置有六个。每个滑孔中均设置有可沿滑孔轴向移动的移动块15。移动块靠近偏心孔12内壁的一侧设置有圆柱滚子16。圆柱滚子16沿着空心轴14的轴向设置。空心轴内设置有推块17。移动块15靠近推块17的一侧设置有第一导向斜面。推块17的侧面设置有与第一导向斜面数量相同且分别与第一导向斜面平行的第二导向斜面。第二导向斜面分别与第一导向斜面接触配合。推块17的一端与空心轴14的内底部之间设置有弹性件。本实施例中，弹性件为压簧18。压簧18会推动对推块产生轴向的弹力使推块沿其轴向移动，移动块与推块之间通过导向斜面配合，推块在移动时会带动移动块沿空心轴的径向外侧移动，使得设置在移动块上的圆柱滚子能够与偏心孔内壁紧靠，从而消除空心轴与偏心孔之间的间隙，提高旋转基座的旋转精度。

旋转基座1的上端设置有俯仰装置。俯仰装置包括设置在旋转基座上端的俯仰基座3。俯仰基座3与旋转基座1一体成型。俯仰基座3的两侧分别转动连接有俯仰转动板4。两个俯仰转动板4之间转动连接有俯仰油缸5。俯仰基座3上固定设置有固定轴10。俯仰油缸5的活塞杆前端转动连接在固定轴10上。俯仰转动板在俯仰油缸的驱动下在竖直平面内摆动，从而实现俯仰运动。俯仰转动板用于安装横梁，横梁用于安装反射板，通过俯仰转动板的摆动带动反射板实现俯仰运动。

本发明根据星型发动机原理，利用水平旋转驱动油缸与偏心孔之间的相互作用来实现旋转基座的水平旋转，通过俯仰装置实现反射板在竖直方向上的俯仰运动。本发明中旋转基座上设置有三个水平旋转驱动油缸，无论是其中一个水平旋转驱动油缸推拉或两个液压缸推拉动作时，在力矩的背向方向始终有一个或两个液压缸产生一定的力矩，从而使得偏心孔所受的剪切力更小，增加了扭矩输出，提高了整个驱动机构的可靠性和稳定性。本发明利用油缸作为动力元件，相比电机，可以输出更大的扭矩，可驱动大型反射板的旋转。本发明的主要驱动装置为油缸，相比电机和减速器，液压缸的成本低廉，结构简单，有效降低了定日镜的整体制造成本。

实施例2：

如图12所示，实施例2与实施例1的区别在于：实施例2中，弹性件为若干个依次叠加的碟形弹簧19，其余结构与实施例1相同。

最后应说明的是：以上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 (8)

1.一种大型定日镜双轴跟踪驱动装置，包括内圈（7）、与内圈（7）转动连接的外圈（6）、固定在外圈（6）上的旋转基座（1），所述旋转基座（1）上设置有俯仰装置，其特征在于：所述内圈（7）上设置有偏心盘（8），所述偏心盘（8）上设置有偏心孔（12）；所述旋转基座（1）的圆周方向上设置有三个水平旋转驱动油缸（2），水平旋转驱动油缸（2）转动连接在旋转基座（1）上，其中一个水平旋转驱动油缸（2）的活塞杆前端固定设置有铰接头（11），其余两个水平旋转驱动油缸（2）的活塞杆前端分别与铰接头（11）铰接，所述铰接头（11）上设置有空心轴（14），所述空心轴（14）转动连接在偏心孔（12）中；空心轴（14）的圆周方向上设置有若干个可沿空心轴（14）径向移动的移动块（15），移动块（15）靠近偏心孔（14）内壁的一端设置有圆柱滚子（16），空心轴（14）内设置有同时推动移动块（15）沿空心轴（14）径向外侧移动使圆柱滚子（16）与偏心孔（12）内壁紧靠防止空心轴（14）与偏心孔（12）之间产生松动的推块（17）。

2.根据权利要求1所述的一种大型定日镜双轴跟踪驱动装置，其特征在于，相邻两个水平旋转驱动油缸（2）之间的间隔角度为120度。

3.根据权利要求1所述的一种大型定日镜双轴跟踪驱动装置，其特征在于，所述移动块（15）靠近推块（17）的一侧设置有第一导向斜面，所述推块（17）的侧面设置有与第一导向斜面数量相同且分别与第一导向斜面平行的第二导向斜面，所述第二导向斜面分别与第一导向斜面接触配合，所述推块（17）的一端与空心轴（14）的内底部之间设置有弹性件。

4.根据权利要求3所述的一种大型定日镜双轴跟踪驱动装置，其特征在于，所述弹性件为压簧（18）。

5.根据权利要求3所述的一种大型定日镜双轴跟踪驱动装置，其特征在于，所述弹性件为若干个依次叠加的碟形弹簧（19）。

6.根据权利要求1所述的一种大型定日镜双轴跟踪驱动装置，其特征在于，所述俯仰装置包括设置在旋转基座上端的俯仰基座（3），所述俯仰基座（3）的两侧分别转动连接有俯仰转动板（4），两个俯仰转动板（4）之间转动连接有俯仰油缸（5），所述俯仰油缸（5）的活塞杆前端转动连接在俯仰基座（3）上。

7.根据权利要求1所述的一种大型定日镜双轴跟踪驱动装置，其特征在于，所述内圈（7）和外圈（6）之间设置有滚珠（9）。

8.根据权利要求1所述的一种大型定日镜双轴跟踪驱动装置，其特征在于，所述水平旋转驱动油缸（2）的两侧设置有耳轴，旋转基座（1）上设置有与耳轴相配合的耳轴孔，耳轴转动连接在耳轴孔中。