CN201557059U - 自动螺旋升降跟踪太阳装置 - Google Patents

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Abstract

自动螺旋升降跟踪太阳装置，它包括光电池板网架(1)，承重横轴(2)，电机(13)，减速箱(14)，升降轴(12)，承重三角支架(3)，俯仰电动推杆(4)，承重外筒(5)，内筒(7)，柱形轴(10)，承重底座(15)；光电池板网架(1)通过承重横轴(2)与承重三角支架(3)为可转动连接，承重三角支架(3)固定在承重外筒(5)上。它克服了现有的跟踪太阳能设备悬臂结构过载能力小、抗风能力差等不足。本实用新型是一种结构简单，造价低，承载能力强的自动螺旋升降跟踪太阳装置。

Description

自动螺旋升降跟踪太阳装置
技术领域
本实用新型涉及太阳能应用技术领域，尤其是涉及太阳能光伏电站的基础结构的一种自动螺旋升降跟踪太阳装置。
背景技术
目前，在跟踪和聚光太阳的光伏发电站的跟踪结构中，大多采用大扭矩、低转速的减速器直接驱动光电池板的旋转来跟踪太阳。这些用很小功率的电动机控制转速的方法，虽然很有实用价值，但是在使用中存在如下不足：悬臂结构，过载能力小、抗风能力差、有的是变速箱的输出轴还要承载光电池板的全部重量，因此，对变速箱的载荷能力要求高，因而造价也高，维护费用高，在应对天气突变时其反映速度太慢，易使设备受损。还有的跟踪太阳装置在管套上分别设有多组滑道，由于长期不断的运行磨损只要滑道上的滑块出现变形，就会卡死滑道致使整个设备停止运行。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述现有跟踪太阳能设备结构的不足，而提供一种结构简单，造价低，承载能力强的自动螺旋升降跟踪太阳装置。
本实用新型的目的是通过如下措施来达到的：自动螺旋升降跟踪太阳装置，它包括光电池板网架，承重横轴，电机，减速箱，升降轴，其特征在于它还包括承重三角支架，俯仰电动推杆，承重外筒，内筒，柱形轴，承重底座；光电池板网架通过承重横轴与承重三角支架为可转动连接，承重三角支架固定在承重外筒上，承重外筒套装在内筒上，承重外筒与内筒通过柱形轴连接，内筒固定在承重底座上；内筒上有二个相对应的螺旋滑动轨道，柱形轴位于螺旋滑动轨道内，俯仰电动推杆上端与电池板网架连接，俯仰电动推杆下端与承重三角支架连接；电机和减速箱连接，减速箱带动升降轴上下运动，升降轴的上端套装有导向轴承，柱形轴通过滑套定位块固定在升降轴上。
在上述技术方案中，所述的电机和减速箱位于承重筒形底座内，并固定在隔板上。
在上述技术方案中，所述的俯仰电动推杆由俯仰电机和丝杆组成。
在上述技术方案中，在内筒上端设有限位块。
在上述技术方案中，所述的螺旋滑动轨道为正弦波式结构，柱形轴位于二个相对应的正弦波式轨道内。
在上述技术方案中，在承重外筒内壁和内筒有衬套。
本实用新型具有如下优点：①、为避免螺旋运行不畅，易卡死，在内筒上设有单组相互嵌合的螺旋滑道；为保持螺旋滑道畅通，利用点接触(柱形轴与滑道之间为点接触)来减少滑块接触面积；②、将限位块设置在内筒与外筒上部，可更有效控制升降轴的上下运动。③、在承重外筒与内筒之间设置安全衬套，可避免整机旋转时的晃动。④、光电池板网架的重量由承重三角支架、承重外筒、最后再由承重底座承载内筒和全部装置重量，通过承重力层层传递，不致于将重力集中由升降轴承载。因此承重力分散，自耗电量小。经试验，自耗电量仅为0.03瓦时，自耗电量不到产出的三万分之一。
附图说明
图1为本实用新型自动螺旋升降跟踪太阳装置的结构示意图。
图2为本实用新型中承重外筒、内筒和承重底座的结构示意图。
图3为本实用新型中内筒上螺旋滑动轨道的结构示意图。
图中：1.光电池板网架，2.承重横轴，3.承重三角支架，4.俯仰电动推杆，41.俯仰电机，42.丝杆，5.承重外筒，6.限位块，7.内筒，8.螺旋滑动轨道，9.滑套定位块，10.柱形轴，11.导向轴承，12.升降轴，13.电机，14.减速箱，15.承重底座，16.隔板，20.衬套。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本实用新型的实施情况，但它们并不构成对本实用新型的限定，仅作举例而已。同时通过说明本实用新型的优点将变得更加清楚和容易理解。
参阅附图可知：本实用新型自动螺旋升降跟踪太阳装置，它包括光电池板网架1，承重横轴2，电机13，减速箱14，升降轴12，承重三角支架3，俯仰电动推杆4，承重外筒5，内筒7，柱形轴10，承重底座15；光电池板网架1通过承重横轴2与承重三角支架3为可转动连接，承重三角支架3固定在承重外筒5上，承重外筒5套装在内筒7上，承重外筒5与内筒7通过柱形轴10连接，内筒7固定在承重底座15上；内筒7上有二个相对应的螺旋滑动轨道8，柱形轴10位于螺旋滑动轨道8内，俯仰电动推杆4上端与电池板网架1连接，俯仰电动推杆4下端与承重三角支架3连接；电机13和减速箱14连接，减速箱14带动升降轴12上下运动，升降轴12的上端套装有导向轴承11，柱形轴10通过滑套定位块9固定在升降轴12上。以实现装置螺旋升降跟踪太阳由东向西方向旋转(如图1、图2、图3所示)。
电机13和减速箱14位于承重底座15内，并固定在隔板16上(如图2所示)。电机13及减速箱14的这种结构设计可有效防止受湿，影响使用寿命。
俯仰电动推杆4由俯仰电机41和丝杆42组成(如图1所示)。可通过调整丝杆的长度，来有效调整光电池板网架的俯仰角度，从而达到准确跟踪太阳的目的。
在内筒7上端设有限位块6。当限位块6的上端运动到承重外筒5上端内侧时，这时控制器将控制命令发送给电机13，此时，电机13反转，使升降轴12向下运动。同时带动光电池板网架1边旋转边下降。
螺旋滑动轨道8为正弦波式结构，柱形轴10位于二个相对应的正弦波式轨道内。
在承重外筒5内壁和内筒7有衬套20。可避免承重外筒和内筒晃动。
本实用新型的工作过程如下：当电机13工作时，通过减速箱14带动升降轴12向上旋转，并带动内筒7向上旋转，此时由于内筒7、外筒5通过柱形轴10形成了一个整体，并且柱形轴10只能在螺旋滑动轨道8内运动。由于受到承载筒形底座顺时针方向的运动，及螺旋滑动轨道8的限制，相对中间的承载筒形底座来说，光电池板网架1就是在作水平旋转运动，旋转半周就是180度，正好同太阳一样由东向西旋转，从而达到光电池板网架始终由东向西的方向与太阳运动同步运行的目的。
此时，联动的承重外筒5沿着内筒7上的正弦波式的轨道滑动，在轨道波谷向波峰作由低向高的运动，午后时分，由波峰向波谷由高向低运动，这样形成的上下垂直运动，经俯仰电动推杆4带动光电池板网架1作俯仰运行。由俯仰调整机构调整俯仰电动推杆长度，修正其俯仰角度，完成精密跟踪太阳的任务。
本实用新型的应急处理方式是：在天气突变时，如遇下大雨、下雪、结冰时，限位块迅速作用，并同向加速转动，驱动光电池板网架以竖直状态迅速落到承载筒形底座上。刮大风时，限位块迅速锁定内筒形螺旋滑套的运行。同时俯仰调整装置启动。调整俯仰电动推杆，迅速将光电池板网架放平，最大幅度减小迎风面积。
晚上待机时，光电池板网架下降落在承载筒形底座上，对夜间尤其刮大风、下雨、下雪、冰雹、结冰时，其作用力全部由承载筒形底座来承载对抗。
本实用新型装置的复位方式是：拂晓在太阳刚升起时，在计算机控制下，限位块将光电池板网架推到承重筒形底座轨道的顶端，又开始新的一天的跟踪工作。此时，限位块又恢复其控制功能。

Claims (6)

1.自动螺旋升降跟踪太阳装置，它包括光电池板网架(1)，承重横轴(2)，电机(13)，减速箱(14)，升降轴(12)，其特征在于它还包括承重三角支架(3)，俯仰电动推杆(4)，承重外筒(5)，内筒(7)，柱形轴(10)，承重底座(15)；光电池板网架(1)通过承重横轴(2)与承重三角支架(3)为可转动连接，承重三角支架(3)固定在承重外筒(5)上，承重外筒(5)套装在内筒(7)上，承重外筒(5)与内筒(7)通过柱形轴(10)连接，内筒(7)固定在承重底座(15)上；内筒(7)上有二个相对应的螺旋滑动轨道(8)，柱形轴(10)位于螺旋滑动轨道(8)内，俯仰电动推杆(4)上端与电池板网架(1)连接，俯仰电动推杆(4)下端与承重三角支架(3)连接；电机(13)和减速箱(14)连接，减速箱(14)带动升降轴(12)上下运动，升降轴(12)的上端套装有导向轴承(11)，柱形轴(10)通过滑动定位套(9)固定在升降轴(12)上。
2.根据权利要求1所述的自动螺旋升降跟踪太阳装置，其特征是：所述的电机(13)和减速箱(14)位于承重筒形底座(15)内，并固定在隔板(16)上。
3.根据权利要求1所述的自动螺旋升降跟踪太阳装置，其特征是：所述的俯仰电动推杆(4)由俯仰电机(41)和丝杆(42)组成。
4.根据权利要求1所述的自动螺旋升降跟踪太阳装置，其特征是：在内筒(7)上端设有限位块(6)。
5.根据权利要求1所述的自动螺旋升降跟踪太阳装置，其特征是：所述的螺旋滑动轨道(8)为正弦波式结构，柱形轴(10)位于二个相对应的正弦波式轨道内。
6.根据权利要求1所述的自动螺旋升降跟踪太阳装置，其特征是：在承重外筒(5)内壁和内筒(7)有衬套(20)。
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