CN201075853Y - 机械式太阳光跟踪装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种跟踪装置，尤其是涉及一种对机械式太阳光跟踪装置的结构改良。机械式太阳光跟踪装置，包括固连在箱体(1)上的驱动电机(2)以及与该驱动电机(2)相连的一级少齿差减速器(3)，它还包括二级少齿差减速器(4)，所述的二级少齿差减速器(4)与一级少齿差减速器(3)通过连接装置(5)与相连。因此，本实用新型具有如下优点：设计合理，结构简单，并且使用寿命长，易于推广；多级减速，减速比和转动精度高，传动效率好；工作的稳定性高，安全性好，不会受震动影响，磨损少，工作噪音小。

Description

机械式太阳光跟踪装置

技术领域

本实用新型涉及一种跟踪装置，尤其是涉及一种对机械式太阳光跟踪装置的结构改良。

背景技术

现有的固定式太阳光伏电池板由于固定式结构的限制，它是不能够跟踪太阳光的现有的太阳能热水器也是固定式结构，也存在此类缺点。它在白天仅有2～3小时被动地垂直对准太阳光，而在其余时间都是斜对太阳光，甚至于背对太阳光，故其发电效率或吸取热能效率较低。

现有的《三环减速器》是国内外同业公认的一种技术先进、性能超群的少齿差行星传动减速器。它可用于跟踪太阳光装置上，但是现有的《三环减速器》存在的主要缺点是，它采用的是渐开线齿轮副，在作少齿差内啮合传动时，同时啮合的轮齿对数较少，传动稳定性和精度比较差。

为此人们进行了长期的探索，提出了多种多样的改进方案。例如，中国专利文献公开了一种同轴环式少齿差减速器(02130049.6)，一种同轴环式少齿差减速器主要由侧盖(2)齿轮(1)(4)(5)、机壳(9)、输入轴(3)、偏心轴(7)(11)、内齿环板(6)(10)、带外齿的输出轴(8)所组成。其特征是输入轴(3)与输出轴(8)在同一轴线上；输入轴(3)固定装有齿轮(4)；偏心轴(7)(11)上分别固定装有齿轮(5)(1)，内齿环板(6)(10)通过轴承装在偏心轴(7)(11)，其内齿与输出轴(8)的外齿为少齿差啮合。该方案虽然解决了上述现有技术的部分问题，但是由于只采用了单级减速，因此减速比较低、传动精度不高、传动效率也不高。

发明内容

本实用新型主要是解决现有技术所存在的采用了单级减速，因此减速比较低、传动精度不高、传动效率也不高等的技术问题；提供了一种多级减速，减速比和转动精度高，传动效率好的机械式太阳光跟踪装置。

本实用新型还有一目的是解决现有技术所存在的采用的是渐开线齿轮副，在作少齿差内啮合传动时，同时啮合的轮齿对数较少，传动稳定性比较差等的技术问题；提供了一种传动稳定性好的机械式太阳光跟踪装置。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

机械式太阳光跟踪装置，包括固连在箱体上的驱动电机以及与该驱动电机相连的一级少齿差减速器，其特征在于，它还包括二级少齿差减速器，所述的二级少齿差减速器与一级少齿差减速器通过连接装置与相连。

本实用新型创造性地将两个少齿差减速器组合在一起形成整个减速装置，少齿差减速器主要由两级少齿差行星传动机构所组成，它可以使太阳光伏电池板产生与地球同步的转速，使太阳光伏电池板在白天有11～12小时主动地垂直对准太阳光，从而可以使太阳光伏电池的发电效率提高50％～80％。到晚上它又能使太阳光伏电池板回到初始位置，为第二天垂直对准太阳光从新发电做好准备。

在上述的机械式太阳光跟踪装置，所述的一级少齿差减速器包括至少两个内齿与一级外齿轮轴外齿少齿差啮合的一级双摆线内齿环，所述的一级双摆线内齿环分别位于一级外齿轮轴两侧并与之平行的两根一级系杆上，所述的一级系杆一端分别与套设在一级外齿轮轴轴架上的一级惰轮两侧的一级同步齿轮相固连，所述的一级同步齿轮分别与一级惰轮相啮合。

在上述的机械式太阳光跟踪装置，所述的二级少齿差减速器包括至少两个内齿与二级外齿轮轴外齿少齿差啮合的二级双摆线内齿环，所述的二级双摆线内齿环位于二级外齿轮轴两侧并与之平行的两根二级系杆上，所述的二级系杆分别与固连在连接装置的二级惰轮两侧的二级同步齿轮相固连，所述的二级同步齿轮分别与二级惰轮相啮合。

在上述的机械式太阳光跟踪装置，所述的连接装置为一端与一级外齿轮轴输出轴相固连的过渡传动轴，所述的过渡传动轴的另一端与二级惰轮相固连并且与一级外齿轮轴输出轴在同一轴线上。

作为另一种方案，在上述的机械式太阳光跟踪装置，所述的连接装置为内端设有内花毽的花键套，所述的一级外齿轮轴输出轴和过渡传动轴外端端部设有与内花毽相配合的外花键，花键套两端设有将一级外齿轮轴输出轴和过渡传动轴外端端部固定在花键套内的螺栓。

在上述的机械式太阳光跟踪装置，所述的驱动电机传动轴与一级同步齿轮任意一个相固连。

在上述的机械式太阳光跟踪装置，所述的一级系杆和二级系杆以及过渡传动轴两端分别通过深沟球轴承固定在箱体内。

在上述的机械式太阳光跟踪装置，所述的一级外齿轮轴轴架和一级外齿轮轴输出轴通过深沟球轴承固定在箱体内。

在上述的机械式太阳光跟踪装置，所述的二级外齿轮轴输出轴延伸出箱体外与旋转件固连，该二级外齿轮轴输出轴与旋转件之间还设有支撑该旋转件的支撑架。

因此，本实用新型具有如下优点：1.设计合理，结构简单，并且使用寿命长，易于推广；2.多级减速，减速比和转动精度高，传动效率好；3.工作的稳定性高，安全性好，不会受震动影响，磨损少，工作噪音小。

附图说明

图1是本实用新型的一种剖视结构示意图；

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

图中，箱体1、驱动电机2、一级少齿差减速器3、二级少齿差减速器4、连接装置5、一级外齿轮轴6、一级双摆线内齿环7、一级系杆8、一级外齿轮轴轴架9、一级惰轮10、一级同步齿轮11、二级外齿轮轴12、二级双摆线内齿环13、二级系杆15、二级惰轮16、二级同步齿轮17、一级外齿轮轴输出轴18、过渡传动轴19、过深沟球轴承20、旋转件21、二级外齿轮轴输出轴22、驱动电机传动轴23、支撑架24。

实施例1：

本实施例的旋转件21为太阳光伏电池板，也可以为其他作为跟踪太阳光所用的旋转件21。

如图1所示，机械式太阳光跟踪装置，包括固连在箱体1上的驱动电机2以及与该驱动电机2相连的一级少齿差减速器3，它还包括二级少齿差减速器4，二级少齿差减速器4与一级少齿差减速器3通过连接装置5与相连，该连接装置5为一端与一级外齿轮轴输出轴18相固连的过渡传动轴19，过渡传动轴的另一端与二级惰轮16相固连并且与一级外齿轮轴输出轴18在同一轴线上。

一级少齿差减速器1包括两个内齿与一级外齿轮轴6外齿少齿差啮合的一级双摆线内齿环7，一级双摆线内齿环7分别位于一级外齿轮轴6两侧并与之平行的两根一级系杆8上，一级系杆8一端分别与套设在一级外齿轮轴轴架9上的一级惰轮10两侧的一级同步齿轮11相固连，一级同步齿轮11分别与一级惰轮10相啮合。

二级少齿差减速器4包括两个内齿与二级外齿轮轴14外齿少齿差啮合的二级双摆线内齿环13，二级双摆线内齿环13位于二级外齿轮轴14两侧并与之平行的两根二级系杆15上，二级系杆15分别与固连在连接装置5上的二级惰轮16两侧的二级同步齿轮17相固连，二级同步齿轮17分别与二级惰轮16相啮合。

一级系杆8和二级系杆15以及过渡传动轴19两端分别通过深沟球轴承20固定在箱体1内，一级外齿轮轴轴架9和一级外齿轮轴输出轴18通过深沟球轴承20固定在箱体1内。

二级外齿轮轴输出轴22延伸出箱体1外与旋转件21固连，二级外齿轮轴输出轴22与旋转件21之间还设有支撑该旋转件21的支撑架24，而驱动电机传动轴23与一级同步齿轮11任意一个相固连。

工作时，对于一级少齿差减速器3，驱动电机1带动一级同步齿轮11中其中一个转动，从而带动一级惰轮10同步转动进而带动一级同步齿轮11中另一个同步转动，两个一级同步齿轮11的转动分别带动两根一级系杆8同步转动从而带动两个一级双摆线内齿环7转动，进而带动与级双摆线内齿环7少齿合的一级外齿轮轴6转动。

对于二级少齿差减速器4，经一级外齿轮轴输出轴18相固连的过渡传动轴19带动二级惰轮16转动，该二级惰轮16从而带动两个二级同步齿轮17同步转动，两个二级同步齿轮17的转动分别带动两根二级系杆15同步转动从而带动两个二级双摆线内齿环13转动，进而带动与二级双摆线内齿环13少齿合的二级外齿轮轴14转动，最终实现与延伸出箱体1外的二级外齿轮轴输出轴22相固连的太阳光伏电池板的低转速运动。

在本实施例中，由于采用了R＝1的小模数双摆线齿轮副传动，它可以实现多齿同时啮合，从而实现高传动精度0.001～0.0001、高传动效率(≥90％)和高承载能力和传动稳定性好等的技术要求，在一级少齿差减速器3可以实现i＝85的减速比，在二级少齿差减速器4同样可以实现i＝85的减速比，从而使整个装置实现i＝7225的减速比，从而能够达到跟踪太阳光的要求。它可以使太阳光伏电池板产生与地球同步的转速，使太阳光伏电池板在白天有11～12小时主动地垂直对准太阳光，从而可以使太阳光伏电池的发电效率提高50％～80％。到晚上驱动电机2反向运转能使太阳光伏电池板回到初始位置，为第二天垂直对准太阳光从新发电做好准备，图中，太阳光伏电池板与二级外齿轮轴输出轴22安装有支撑架，太阳光伏电池板在该支撑架上可作仰角在0-180度范围内的旋转。

实施例2：

本实施例中的连接装置5为内端设有内花毽的花键套，一级外齿轮轴输出轴18和过渡传动轴19外端端部设有与内花毽相配合的外花键，花键套两端设有将一级外齿轮轴输出轴18和过渡传动轴19外端端部固定在花键套内的螺栓，其余均与实施例1类同。本文不作赘述。，

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了箱体1、驱动电机2、一级少齿差减速器3、二级少齿差减速器4、连接装置5、一级外齿轮轴6、一级双摆线内齿环7、一级系杆8、一级外齿轮轴轴架9、一级惰轮10、一级同步齿轮11、二级外齿轮轴12、二级双摆线内齿环13、二级系杆15、二级惰轮16、二级同步齿轮17、一级外齿轮轴输出轴18、过渡传动轴19、过深沟球轴承20、旋转件21、二级外齿轮轴输出轴22、驱动电机传动轴23、支撑架24等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (9)

1.一种机械式太阳光跟踪装置，包括固连在箱体(1)上的驱动电机(2)以及与该驱动电机(2)相连的一级少齿差减速器(3)，其特征在于，它还包括二级少齿差减速器(4)，所述的二级少齿差减速器(4)与一级少齿差减速器(3)通过连接装置(5)与相连。

2.根据权利要求1所述的机械式太阳光跟踪装置，其特征在于，所述的一级少齿差减速器(3)包括至少两个内齿与一级外齿轮轴(6)外齿少齿差啮合的一级双摆线内齿环(7)，所述的一级双摆线内齿环(7)分别位于一级外齿轮轴(6)两侧并与之平行的两根一级系杆(8)上，所述的一级系杆(8)一端分别与套设在一级外齿轮轴轴架(9)上的一级惰轮(10)两侧的一级同步齿轮(11)相固连，所述的一级同步齿轮(11)分别与一级惰轮(10)相啮合。

3.根据权利要求1所述的机械式太阳光跟踪装置，其特征在于，所述的二级少齿差减速器(4)包括至少两个内齿与二级外齿轮轴(12)外齿少齿差啮合的二级双摆线内齿环(13)，所述的二级双摆线内齿环(13)位于二级外齿轮轴(12)两侧并与之平行的两根二级系杆(15)上，所述的二级系杆(15)分别与固连在连接装置(5)上的二级惰轮(16)两侧的二级同步齿轮(17)相固连，所述的二级同步齿轮(17)分别与二级惰轮(16)相啮合。

4.根据权利要求2或3所述的机械式太阳光跟踪装置，其特征在于，所述的连接装置(5)为一端与一级外齿轮轴输出轴(18)相固连的过渡传动轴(19)，所述的过渡传动轴(10)的另一端与二级惰轮(16)相固连并且与一级外齿轮轴输出轴(18)在同一轴线上。

5.根据权利要求4所述的机械式太阳光跟踪装置，其特征在于，所述的连接装置(5)为内端设有内花毽的花键套，所述的一级外齿轮轴输出轴(18)和过渡传动轴(19)外端端部设有与内花毽相配合的外花键，花键套两端设有将一级外齿轮轴输出轴(18)和过渡传动轴(19)外端端部固定在花键套内的螺栓。

6.根据权利要求4所述的机械式太阳光跟踪装置，其特征在于，所述的驱动电机传动轴(23)与一级同步齿轮(11)任意一个相固连。

7.根据权利要求4所述的机械式太阳光跟踪装置，其特征在于，所述的一级系杆(8)和二级系杆(15)以及过渡传动轴(19)两端分别通过深沟球轴承(20)固定在箱体(1)内。

8.根据权利要求4所述的机械式太阳光跟踪装置，其特征在于，所述的一级外齿轮轴轴架(9)和一级外齿轮轴输出轴(18)通过深沟球轴承(20)固定在箱体(1)内。

9.根据权利要求4所述的机械式太阳光跟踪装置，其特征在于，所述的二级外齿轮轴输出轴(22)延伸出箱体(1)外与旋转件(21)固连，该二级外齿轮轴输出轴(22)与旋转件(21)之间还设有支撑该旋转件(21)的支撑架(24)。

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