CN1339683A - 变簧自动跟日机 - Google Patents

Abstract

变簧自动跟日机是在利用太阳能技术中承载采能器并随太阳转动的全方位自动跟日装置。其特征是太阳时角自动跟踪装置设有储放部件、主轴部件、调控部件,储放部件中在弹簧组上设有级变机构;其弹簧组有两种结构形式即长弹簧组和短弹簧组,且在机器中设置有三种设置形式;级变机构有两种结构形式即弹性级变机构和刚性级变机构,且在机器中设置有三种设置形式。本发明具有结构简单,制造难度小,体积小,重量轻,成本低,运载能力大,跟踪时间长,精度高,不受风阻等外界环境的影响的优点,利于推广,适用地域广,能满足除南北两极附近以外的广大地区。

Description

变簧自动跟日机

本发明涉及太阳跟踪器，它是在利用太阳能技术中承载采能器并随太阳转动的全方位自动跟日装置。

现有的利用太阳能的自动跟日装置有需要电源的，如电脑程序控制式、光电阴影跟踪式、传感式等等，不需要电源的有重锤式、沙漏式、浮力式、压差式等等，上述需要电源的跟日装置成本高，并受到电源和停电的限制，不需要电源的大都直接或间接地依靠重力，故受地理纬度限制，适用区域较小，且体积大、重量重，安装和使用不方便，现有技术中有一种利用弹簧储能的“簧轮自动跟目机”(专利号ZL94246566.0)为了使输入控制器(或控制机构)的转矩均匀，以保证主轴在12小时180°转角范围内按匀速转动，其采用了两个非圆齿轮，这种非圆齿轮的加工工艺非常复杂，因此成本很贵，不便于推广应用。

本发明的目的即在于针对上述现有技术中所存在的不足之处，包括需要电源的受电源的限制，不需电源的体积笨重精度差，且适用范围窄，而现有的“簧轮自动跟日机”由于采用非圆齿轮，其加工工艺复杂、成本高，不便于推广应用等问题，而提供一种结构简单，成本低廉，且不受电源限制的变簧自动跟日机。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种变簧自动跟日机，包括太阳时角自动跟踪装置和太阳赤纬角自动跟踪装置，其太阳时角自动跟踪装置的构成方案如下：

1.太阳时角自动跟踪装置由储放部件，主轴部件，调控部件构成，这些部件均设置在机架上。

a.所述的储放部件包括：链轮链条机构或是齿轮齿条机构，两个弹簧组，两个导杆组，两个动端座和级变机构；当采用链轮链条机构时，链轮固定在轴上，链轮和链条啮合，链条的两端分别与两个动端座固定连接，此链条是一种可承受推力和拉力的特殊结构的链条，为了防止链条在承受推力时与链轮脱离啮合，在链条与链轮进入和脱离啮合的部位分别设置上滚轮以限制；当采用齿轮齿条机构时，齿轮固定在轴上，两根齿条均和齿轮啮合，两根齿条的一端分别和两个动端座固定连接；两个动端座分别套在两个导杆组的导杆上，并能沿导杆移动，为了增加移动的灵活性，可在动端座上安装滚轮或滚珠，使滚轮或滚珠与导杆接触滚动；两个弹簧组的一端分别和两个动端座固定连接，另一端和机架接触，导杆组的每根导杆均固定在机架上；级变机构设置在弹簧组上。

b.所述的调控部件是由一级或几级传动轮及轴组成的具有确定传动比的调速装置和控制器构成；所述调速装置的低速轴和主轴部件通过一对传动轮啮合传递运动，调速装置的高速轴与控制器的输入轴通过一对传动轮啮合传递运动；控制器是对时角自动跟踪装置的运动速度进行控制的部件，它是接受外界转矩后而按自己的设定转速转动的计时元器件或是带有助动簧的计时元器件，或是小时钟。

c.所述的主轴部件由主轴及传动轮构成，具体有两种结构形式：第一种结构形式是将储放部件中的链轮或齿轮固定在主轴上，第二种结构形式是通过固定在主轴上的齿轮直接或间接地与储放部件中的链轮或齿轮同轴固定的齿轮相啮合。

2.所述两个弹簧组的每一弹簧组有两种结构形式，即长弹簧组和短弹簧组；

3.所述的长弹簧组，它是由一根或并排设置的几根弹簧组成，其每根弹簧均套在所述导杆组的导杆上，且一端和动端座固定，另一端和机架接触；

4.所述短弹簧组是沿弹簧长度方向由两根或多根彼此断开的弹簧串联，横向由一根或并排设置的几根弹簧组成的弹簧组，其一端和动端座固定，另一端与机架接触，中间弹簧断开的接头处与级变机构中的动块接触或连接，和动端座固定的弹簧套在所述导杆组的导杆上，其余各弹簧可以套在所述导杆组的导杆上，也可套在级变机构的导杆上；两种结构的弹簧组在机器工作的全过程中，动端座和其相临的级变机构的动块之间的弹簧既受拉力又受压力，其余各段弹簧只受压力。

5.所述储放部件中的两个弹簧组在机器中的设置有三种形式：第一种是两个弹簧组均是长弹簧组；第二种是两个弹簧组均是短弹簧组；第三种是两个弹簧组的一个弹簧组是长弹簧组，另一个弹簧组是短弹簧组。设置长弹簧组的优点是在一台机器中的弹簧规格少，便于设计制造；设置短弹簧组的优点是弹簧组的每根弹簧不受同一弹簧外径尺寸，钢丝直径尺寸，螺距尺寸的限制，可以设计出长度较短的弹簧组，从而缩小机器的体积。

6.所述级变机构是设置于弹簧组的一定位置，对弹簧组的运动进行控制，使弹簧组在工作中的弹簧刚度发生级变，从而使弹簧组作用于主轴上的弹簧力矩发生变化，使主轴上的弹簧力矩的大小接近于理论要求的值；它有弹性级变机构和刚性级变机构两种结构形式。

7.所述的弹性级变机构包括动块、静块、弹性体，或者是由动块、静块、弹性体、导杆基本构件构成；动块卡入或旋入或焊接于弹簧组的一定位置，与弹簧组保持接触或连接的关系，并随弹簧组的运动而运动；静块设置在动端座与动块之间的某一位置，且与机架保持静止关系；弹性体固连于和动块相对的静块的一面上，或者固连于和静块相对的动块的一面上；对有导杆的弹性级变机构，动块包容于导杆上且能沿导杆运动，弹性体可以自由的包容于动块和静块间的导杆上，且能随动块的运动而运动，可以固连于静块或动块上；静块固定在导杆上，导杆与机架保持固连关系，动块和弹性体接触压缩有一极限位置，此位置可由弹性体被压缩的极限位置确定，例如用压弹簧作为弹性体时，压弹簧各圈被压紧接触时的位置来确定，也可以由静块的凸出部位确定；对于无导杆的弹性级变机构，其静块固定在机架上，弹性体固定在静块上或固定在动块上；一个弹性级变机构只能使一个弹簧组作用于主轴上的弹簧力矩发生两次级变。

8.所述的刚性级变机构包括动块、静块，或者由动块、静块、导杆基本构件构成；动块卡入或旋入或焊接于弹簧组的一定位置，与弹簧组保持接触或连接的关系，并随弹簧组的运动而运动；静块设置在动端座与动块之间的某一位置，与机架保持静止关系；对有导杆的刚性级变机构，导杆与机架保持固连关系，静块固定在导杆上，动块包容于导杆上，并能沿导杆运动；对于无导杆的刚性级变机构，静块固定在机架上；一个刚性级变机构只能使一个弹簧组作用于主轴上的弹簧力矩发生一次级变。

9.所述的级变机构在机器上的设置形式有三种：第一种设置形式是分别在两个弹簧组的每个弹簧组上设置一个或多个弹性级变机构；第二种设置形式是分别在两个弹簧组的每个弹簧组上设置一个或多个刚性级变机构；第三种设置形式是分别在两个弹簧组的一个或两个弹簧组上搭配设置弹性级变机构和刚性级变机构，根据需要选择不同的设置形式，以满足对作用于主轴上的弹簧力矩发生不同级变次数的要求。

10.所述的太阳时角自动跟踪装置有弹簧组沿纵向设置的立式结构和弹簧组沿横向设置的卧式结构。

其太阳赤纬角自动跟踪装置的构成方案如下：

由于太阳在南北方向的运动即太阳赤纬角运动在一周年内以春分、秋分位置为分角线，以冬至、夏至为两个极限位置，在±23°27′的范围内摆动一个往复，其角位移与时刻有确定的函数关系，其规律是：从冬至—春分—夏至—秋分—冬至的一周年内，太阳的赤纬角运动的速率变化为慢—快—慢—快—慢的对应关系。本发明根据此规律设计出一种能近似跟踪太阳赤纬角运动的太阳赤纬角自动跟踪装置。

1.所述太阳赤纬角自动跟踪装置包括：丝杠传动机构，可换向的超越离合机构，托架，摆架，重锤。

2.所述的丝杠传动机构包括：丝杠轴，螺母，螺母连杆，套座。丝杠轴装在所述托架的孔中且能转动，托架固定在太阳时角自动跟踪装置的主轴上，随主轴转动。螺母旋合在丝杠轴上，套座固定在摆架上，摆架铰接于托架上，其铰接点可在摆架上，也可在套座上。螺母连杆连接于螺母和套座上，其连接的结构有两种，一种是螺母连杆与螺母铰接，与套座形成可相对滑动的移动副；另一种是螺母连杆与套座固连，与螺母形成可沿螺母连杆轴线方向运动的移动副。

3.所述的可换向的超越离合机构是内设有棘轮，棘爪，和换向器的机构，其典型结构是可换向的套筒扳手，其内孔和丝杠轴固连，手柄杆上固定一重锤，当托架随主轴转动时，在重锤的重力作用下，带动丝杠轴转动，使摆架运动，当主轴反向转动时，在重锤的重力作用下，使超越离合机构中的棘轮棘爪脱离啮合而实现超越运动，从而保证丝杠轴单向转动，当摆架摆动到跟踪角度的极限位置时，转动换向器旋纽，实现丝杠轴反转，从而完成太阳赤纬角跟踪运动的进程和回程。

4.所述太阳赤纬角自动跟踪装置中丝杠轴的螺距，手柄杆摆动的角度，必须满足一周年内每天主轴往返转动一个工作角，使摆架在一周年内往返摆动46°54′的一个工作循环。

本发明创造的优点：本发明的变簧自动跟日机的太阳时角自动跟踪装置，其运载能力大，跟踪时间长，能在早6：00～晚6：00的12小时内跟踪太阳，且跟踪精度高；显然因为其采用级变机构和可供选用的多种弹簧组结构形式，使设计更为灵活，能满足不同的使用需要，且制造难度小，体积小，重量轻；其太阳赤纬角自动跟踪装置采用极简单的结构，更有利于降低成本和技术的推广应用。

附图的图面说明：

图1是本发明实施例一的结构图

图2是图1的A-A剖视图(也是实施例六的结构图)

图3是作用于主轴上的弹簧力矩、重力矩的函数曲线图

图4是实施例二的结构图

图5是实施例三的结构图

图6是实施例四的结构图

图7是实施例五的结构图

图8a是能承受推力和拉力的特殊结构的链条的结构示意图

图8b是图8a的X-X剖视图

下面结合附图和实施例作进一步说明：

实施例一：本发明的变簧自动跟日机，主要由太阳时角自动跟踪装置和太阳赤纬角自动跟踪装置组成，太阳时角自动跟踪装置包括储放部件、主轴部件和调控部件三个部分。由图1和图2可以看到，储放部件、主轴部件和调控部件均设置在机架8上。

储放部件包括：链轮1、链条21、主轴2、动端座9、20，导杆组7(2根)、18(2根)，弹簧组10(2根)、19(2根)和两个弹性级变机构。其中链轮1通过键固定在主轴2上，链轮1与链条21啮合，链条21的两端分别和动端座9、20固定连接。弹簧组10、19、动端座9、20均套在导杆组7、18上，导杆组7、18的导杆的两端均固定在机架8上，弹簧组10、19的一端分别和动端座9、20固连，另一端与机架8接触，该弹簧组10、19是两个长弹簧组。两个弹性级变机构分别包括动块14、15、静块12、17、导杆11、33，弹性体13、16(该弹性体13，16可采用弹簧)。其中动块14、15、弹性体13、16分别套在导杆11、33上，静块12、17固定在导杆11、33上(可用螺母将静块12、17锁紧在导杆11、33上)，导杆11、33固连在机架8上，动块14、15分别卡入弹簧组10、19的靠近下部的一定长度的位置。

级变机构的作用是对弹簧组10、19的运动进行控制使作用于主轴2上的弹簧力矩有级变化，从而使弹簧力矩曲线接近于太阳赤纬角自动跟踪装置及被运载太阳接收器的重力作用于主轴2上的重力矩的余弦曲线的向上平移线，以满足整个机器系统的平衡运转。

主轴部件由齿轮30、链轮1、主轴2组成。齿轮30、链轮1由键固定在主轴2上。

调控部件包括调速装置和控制器22，其中调速装置由一系列齿轮和棘轮棘爪组成，齿轮有31、4、27、29、28、23、5。其中齿轮31与4由键固定在同一轴上，齿轮31与齿轮30啮合，齿轮27，29棘轮26由键固定在轴32上，齿轮27，4啮合，齿轮28滑套在轴32上且与齿轮23啮合，齿轮23固定在控制器22的输入轴上，在齿轮28上装有棘爪25和复位弹簧24，棘爪25卡在棘轮26上，安装棘轮26、棘爪25的目的是防止在机器起动时齿轮28倒转，使控制器22免受反向力矩的作用。为了在有电源条件下能更方便地起动整个机器，在机架8上安装了备用的小电机6，小电机6轴上的齿轮5与齿轮29啮合。控制器22是一个计时元件，它是接受外界转矩后按自己设定转速转动的元器件(或带有助动簧的计时元器件或小时钟，因此为现有技术，不作详述)。

上述调控部件中的调速装置是采用两级减速的调速装置，但根据实际情况也可以增加或减少传动的级数。

本发明的变簧自动跟日机的操作和运行动作原理如下：

早晨起动时，可用手动起动和电动起动两种方式。手动起动，用手转动轴32通过齿轮27、4，齿轮31、30依次啮合传动。电动起动时，接通电源，电机6转动，齿轮5、29，齿轮27、4，齿轮31、30依次啮合传动。图1中的主轴2按逆时针方向转动至东方，使太阳光线垂直照射于摆架39的上平面上。在此过程中，主轴2上的链轮1转动，使链条21运动，此链条21是一种能承受压力的特制链条。链条21通过动端座9沿导杆组7向上拉伸弹簧组10；链条21通过动端座20沿导杆组18向下压缩弹簧组19，两个弹簧组储存了能量，为了使链条21在压力作用下不与链轮1脱开，在链条21和链轮1啮合的进入和脱离处设置有滚轮3加以限制。在装配调试时都要使动块14、15分别对弹簧组10、19预压缩到一定量。在起动过程中，卡入弹簧组10的动块14在弹簧组10的推动下沿导杆11向上运动，并与弹性体13接触压缩，设定接触时对应的主轴2的位置为φ5角位置。直到动块14与静块12接触，动块14运动到极限位置，对应的主轴2在设定的φ4角位置。当主轴2转动到设定的φ2角位置时，动块15开始离开静块17沿导杆33向下运动，弹性体16恢复变形，当动块15脱离弹性体16时，主轴2转动到设定的φ1角位置，在起动的过程中，调控部件中的棘爪25与棘轮26脱离啮合而使齿轮28不转动，使控制器22不受反向力矩的作用。当停止起动力矩的作用，棘爪25在复位弹簧24的作用下与棘轮26啮合，通过齿轮28、23啮合把力矩传给控制器22，控制器22按设定的转速转动，从而实现对主轴2转速的控制。主轴2工作时，在图1位置按顺时针方向转动，在整个工作运转过程中，主轴2受到弹簧驱动力矩M1，太阳赤纬角自动跟踪装置和其所载采能器的重力矩M2和调控部件传来的控制力矩M3的作用，此控制力矩M3在整个工作过程中方向不变。当主轴2工作运转到φ1角时，动块15开始和弹性体16接触，弹簧组19的作用刚度变大，如图3所示，弹簧驱动力矩线M1在P点处发生转折，当主轴2转动到φ2角时，动块15压缩弹性体16且与静块17接触，动块15运动到极限位置，弹簧组19的作用刚度变大，M2线在Q点处发生转折。当主轴2转动到90°的中性位置时，重力矩为零，这时主轴2只受弹簧驱动力矩和控制力矩的作用。在此以后的运转过程中，重力矩M2改变了作用方向。当主轴2转动至φ3角位置时，弹簧组10、19未被动块14、15卡压的上部分弹簧处于不受力的中性状态。在此以后的过程中，弹簧驱动力矩M1改变了作用方向。当主轴2转动至φ4角位置时，动块14开始脱离与静块12的接触而向下运动，弹性体13开始恢复变形，此时弹簧组10的作用刚度变小，如图3中的弹簧力矩M1线在R点处发生转折。当主轴2转至φ5角位置时，弹性体13恢复自然状态，动块14开始脱离与弹性体13的接触，弹簧组10的作用刚度变小，如图3中M1线在S点处发生转折。主轴2继续转动至工作全程。

据图3可以观察出，主轴2在运转过程中，通过两个弹性级变机构的作用，弹簧力矩线M1发生四次转折，而使M1接近于重力矩M2＝Grcosφ(r为重心到主轴中心的半径)的向上的平移曲线，这样使控制力矩M3＝M1－M2的值更接近于定值，以满足控制器正常运转的需要。

实施例二：由图4可以看出，实施例二与实施例一的不同之处在于两个弹簧组及级变机构不同，实施例一采取的是两个弹簧组10、19均是长弹簧组的设置方案，采取的级变机构是分别在两个弹簧组10、19上设置一个弹性级变机构的方案。实施例二采取的是两个弹簧组均是短弹簧组(分别由弹簧10′、10″、19′、19″组成)的设置方案，采取在两个弹簧组上分别设置两个刚性级变机构的设置方案。

由弹簧19′、19″组成一个短弹簧组，其上设置两个刚性级变机构，一个刚性级变机构的动块15′旋入在弹簧19′上的一定位置，且使弹簧19′伸出动块15′一定长度，其伸出的端头与另一个刚性级变机构的动块15″接触，且受一定的预压力，动块15″下压缩有弹簧19″，弹簧19″套在导杆33上且另一端与机架8接触；由弹簧10′、10″组成另一个短弹簧组，其上设置有两个刚性级变机构，一个刚性级变机构的动块14′旋入在弹簧10′上的一定位置，且使弹簧10′伸出动块14′一定长度，其伸出的端头与另一刚性级变机构的动块14″接触，且受一定的预压力，动块14″下压缩有弹簧10″，弹簧10″套在导杆11上且另一端与机架8接触。在机器起动后，使主轴2上的托架34处于指向东方的位置，两个弹簧组储存了能量，这时弹簧19′、19″在相同的压力下压缩，弹簧10′的在动块14′与动端座9之间的弹簧受拉伸长，动块14′、14″之间的弹簧段及弹簧10″均处于原先的预压缩状态。当机器工作运转至β1角位置时，动块15″沿导杆33上升至与静块17″(用螺母代替)接触，动块15″停止运动，使作用于主轴2上弹簧力矩的函数线M1＝f(β)发生转折。当主轴2运转至β2角位置时，动块15′沿导杆33上升至与静块17′(用螺母代替)接触，动块15′停止运动，使作用于主轴2上的弹簧力矩的函数线M1＝f(β)发生转折。当主轴2运转至大于90°的β3角位置时，动块14′开始与静块12′脱离接触，而沿导杆11向下运动，使作用于主轴2上弹簧力矩的函数线M1＝f(β)发生转折。当主轴2运转至β4角位置时，动块14″开始与静块12′脱离接触，而沿导杆11向下运动，使作用于主轴2上的弹簧力矩的函数线M1＝f(β)发生转折。机器继续运转至工作全程。在此全过程中，作用于主轴2上的弹簧力矩的函数线M1＝f(β)在四个刚性级变机构的依次作用下发生了四次转折，使弹簧力矩的函数线M1＝f(β)与作用于主轴2上的重力矩M2＝Grcosβ(r为重心到主轴中心的半径)的向上平移曲线接近，这样使控制力矩M3＝M1－M2的值更接近于定值，以满足控制器正常运转的需要。

实施例三：由图5可以看出，实施例三与实施例一的不同之处也在于两个弹簧组及级变机构不同，实施例三采取的是两个弹簧组一个是长弹簧组19，另一个是短弹簧组(由弹簧10′、10″组成)的搭配设置的方案，级变机构采取的是弹性级变机构和刚性级变机构搭配设置的方案。

实施例四：由图6可以看出，实施例四与实施例一的不同之处在于两个弹簧组及级变机构的不同，实施例四采用的是两个短弹簧组(分别由弹簧10′、10″、19′、19″组成)其一个弹簧组的弹簧10′的端头旋入在刚性级变机构的动块14′的螺纹孔内，在动块14′的下部压有弹簧10″，弹簧10″均套在导杆组7上，另一弹簧组的弹簧19′的端头旋入在弹性级变机构的动块15′的螺纹孔内，在动块15′的下部压有弹簧19″，弹簧19″均套在导杆组18上。实施例四采取的两个级变机构是无导杆的弹性级变机构和无导杆的刚性级变机构，其弹性级变机构的弹性体16固定在动块15′上(也可固定在静块11′上)，静块17′固定在机架8上，其刚性级变机构的静块12′固定在机架8上，其余结构与实施例一全部相同。

实施例五：以上四个实施例均是弹簧组沿纵向设置在机架上的立式结构，图7是弹簧组沿横向设置的卧式结构，它是将主轴2的转动经过附加的齿轮45、46传动给轴2′，这样轴2′代替主轴2的功能。这样作有利于降低变簧自动跟日机及被运载太阳采能器的总体高度以便使用操作。

图8a、图8b所示是链条21的一种结构，它是将滚子套筒链条的外链板换成ㄇ形板211，其余内链板214、套筒213、滚子215、销子212均为原滚子套筒链条的零件，为了增加链条受推力时的稳定性，可在每个ㄇ形板的两端分别带上凸台和凹坑，且使凸台和凹坑依次啮合，这样制成的链条既能承受拉力也能承受推力。

实施例六、参看图2，本发明的太阳赤纬角自动跟踪装置主要包括：丝杠传动机构，可换向的超越离合机构，托架34，摆架39，重锤43。

丝杠传动机构包括：丝杠轴35，螺母36，螺母连杆37，套座38，丝杠轴35装在所述托架34的孔中且能转动，托架34固定在主轴2上，随主轴2转动。螺母36旋合在丝杠轴35上，套座38固定在摆架39上，摆架39铰接于托架34上，其铰接点可在摆架39上，也可在套座38上，螺母连杆37连接于螺母36和套座38上，其连接的结构形式有两种，一种是螺母连杆37与螺母36铰接，与套座38形成可相对滑动的移动副；另一种是螺母连杆37与套座38固连，与螺母36形成可沿螺母连杆轴线方向运动的移动副。

可换向的超越离合机构是内设有棘轮，棘爪，和换向器机构，其典型结构是可换向的套筒扳手，扳手内孔和丝杠轴35固连，手柄杆41上固定一重锤43，当托架34随主轴2转动时，在重锤43的重力作用下，带动丝杠轴35转动，使摆架39转动，当主轴2反向转动时，在重锤43的重力作用下，使超越离合机构中的棘轮、棘爪脱离啮合而实现超越运动，从而保证丝杠轴35单向转动。当摆架39运动到跟踪角度的极限位置时，转动换向器旋纽42，实现丝杠轴35反转，从而完成太阳赤纬角跟踪运动的进程和回程。

丝杠轴35的螺距、手柄杆41摆动的角度必须满足一周年内每天主轴2往返转动一个工作角，使摆架39在一周年内往返摆动46°54′的一个工作循环。

上述的实施例一、二、三、四主要说明本发明变簧自动跟日机的太阳时角自动跟踪装置的多个实施方案，其中的核心是储放部件中的弹簧组的结构形式及级变机构的结构形式，同时说明它们在机器中的设置方案。这四个实施例是说明弹簧组的三种设置方案和级变机构的三种设置方案及其搭配组合的设置方案，可以设计出多种弹簧组形式且带有级变机构的太阳时角自动跟踪装置。实施例五是说明本发明可以通过改变主轴的位置和改变调速装置的传动形式，改立式结构为卧式结构，以降低机器高度。实施例六主要说明太阳赤纬角自动跟踪装置的结构形式。

Claims (8)

1、一种变簧自动跟日机，包括太阳时角自动跟踪装置和太阳赤纬角自动跟踪装置，其特征是：太阳时角自动跟踪装置由储放部件，主轴部件，调控部件构成，这些部件均设置在机架上；

a.所述的储放部件包括：链轮链条机构或是齿轮齿条机构，两个弹簧组，两个导杆组，两个动端座和级变机构；当其是链轮链条机构时，链轮固定在轴上，链轮和链条啮合，链条的两端分别与两个动端座固定连接，此链条是一种可承受推力和拉力的特殊结构的链条；当其是齿轮齿条机构时，齿轮固定在轴上，两根齿条均和齿轮啮合，两根齿条的一端分别和两个动端座固定连接，两个动端座分别套在两个导杆组的导杆上，并能沿导杆移动，两个弹簧组的一端分别和两个动端座固定连接，另一端和机架接触，导杆组的每根导杆均固定在机架上；级变机构设置在弹簧组上；

b.所述的调控部件是由一级或几级传动轮及轴组成的具有确定传动比的调速装置和控制器构成；调速装置的低速轴和主轴部件通过一对传动轮啮合传递运动，调速装置的高速轴与控制器的输入轴通过一对传动轮啮合传递运动；控制器是对时角自动跟踪装置的运动速度进行控制的部件，它是接受外界转矩后而按自己的设定转速转动的计时元器件或是带有助动簧的计时元器件，或是小时钟；

c.所述的主轴部件由主轴及传动轮构成，具体有两种结构形式：第一种结构形式是将储放部件中的链轮或齿轮固定在主轴上，第二种结构形式是通过固定在主轴上的齿轮直接或间接地与储放部件中的链轮或齿轮同轴固定的齿轮相啮合；

2、根据权利要求1所述的变簧自动跟日机，其特征是：储放部件中两个弹簧组的每一弹簧组有两种结构形式，即长弹簧组和短弹簧组；两个弹簧组在机器中的设置有三种形式：第一种是两个弹簧组均是长弹簧组；第二种是两个弹簧组均是短弹簧组；第三种是两个弹簧组的一个弹簧组是长弹簧组，另一个弹簧组是短弹簧组。

3、根据权利要求1或2所述的变簧自动跟日机，其特征是：所述的长弹簧组，它是由一根或并排设置的几根弹簧组成，其每根弹簧均套在所述导杆组的导杆上，且一端和动端座固定，另一端和机架接触；所述短弹簧组是沿弹簧长度方向由两根或多根彼此断开的弹簧串联，横向由一根或并排设置的几根弹簧组成的弹簧组，其一端和动端座固定，另一端和机架接触，中间弹簧断开的接头处与级变机构中的动块接触或连接，和动端座固定的弹簧套在所述导杆组的导杆上，其余各弹簧可以套在所述导杆组的导杆上，也可套在级变机构的导杆上。

4、根据权利要求1所述的变簧自动跟日机，其特征是：所述级变机构是设置于弹簧组上，它有弹性级变机构和刚性级变机构两种结构形式。

5、根据权利要求1所述的变簧自动跟日机，其特征是：所述级变机构在机器上的设置形式有三种：第一种设置形式是分别在两个弹簧组的每个弹簧组上设置一个或多个弹性级变机构；第二种设置形式是分别在两个弹簧组的每个弹簧组上设置一个或多个刚性级变机构；第三种设置形式是分别在两个弹簧组的一个或两个弹簧组上搭配设置弹性级变机构和刚性级变机构。

6、根据权利要求1或4所述的变簧自动跟日机，其特征是：所述的弹性级变机构包括动块、静块、弹性体，或者是由动块、静块、弹性体、导杆基本构件构成；动块卡入或旋入或焊接于弹簧组的一定位置，与弹簧组保持接触或连接的关系，并随弹簧组的运动而运动；静块设置在动端座与动块之间的某一位置，且与机架保持静止关系；弹性体固连于和动块相对的静块的一面上，或者固连于和静块相对的动块的一面上；对有导杆的弹性级变机构，动块包容于导杆上且能沿导杆运动，弹性体可以自由的包容于动块和静块间的导杆上，且能随动块的运动而运动，可以固连于静块或动块上；静块固定在导杆上，导杆与机架保持固连关系，动块和弹性体接触压缩有一极限位置，此位置可由弹性体被压缩的极限位置确定，也可以由静块的凸出部位确定；对于无导杆的弹性级变机构，其静块固定在机架上，弹性体固定在静块上或固定在动块上。

7、根据权利要求1或4所述的变簧自动跟日机，其特征是：所述的刚性级变机构包括动块、静块，或者由动块、静块、导杆基本构件构成；动块卡入或旋入或焊接于弹簧组的一定位置，与弹簧组保持接触或连接的关系，并随弹簧组的运动而运动；静块设置在动端座与动块之间的某一位置，与机架保持静止关系；对有导杆的刚性级变机构，导杆与机架保持固连关系，静块固定在导杆上，动块包容于导杆上，并能沿导杆运动；对于无导杆的刚性级变机构，静块固定在机架上。

8、根据权利要求1所述的变簧自动跟日机，其特征是：所述的太阳时角自动跟踪装置，有弹簧组沿纵向设置的立式结构和弹簧组沿横向设置的卧式结构。

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