CN201652102U - 同心驱动轴三维自动跟踪采光路灯 - Google Patents

Abstract

一个由太阳能电池板、减速箱体、支座、两台电机、两个小直齿轮、两个大直齿轮、两个涡杆、两个涡轮、两个同心轴线相互重合的竖直驱动轴、连接板、连接架、支撑架、水平连接轴、控制系统电路板和设置在减速箱体外的俯角跟踪驱动机构构成的同心驱动轴三维自动跟踪采光路灯，它可由两台电机通过由竖直驱动轴、水平驱动轴、涡轮、涡杆、直齿轮等组成的机械驱动机构，带动太阳能电池板完成沿水平和竖直两个方向的跟踪太阳光运动，可用来带动太阳能路灯的太阳能电池板实现太阳光采集的自动跟踪。

Description

同心驱动轴三维自动跟踪采光路灯

所属技术领域：

本实用新型涉及一种太阳能电池板跟踪技术，特别是一种可用于太阳能电池板自动跟踪太阳的同心驱动轴三维自动跟踪采光路灯，该装置可以带动太阳能路灯的电池板自动跟踪太阳光。

背景技术：

太阳能是一种清洁能源，取之不尽、用之不竭，也不会造成环境污染，如今，无论在沿海城市，还是在内陆城市，太阳能产品正越来越多地进入人们的视野，太阳能路灯、太阳能草坪灯、太阳能庭院灯、太阳能楼道灯、公交站台灯、交通信号灯等等。但这些太阳能产品的太阳能接收元件大多以位置固定方式接收太阳光的，因不能全天与太阳光保持垂直，造成太阳能利用率低下。因此太阳能接收元件在使用中能否始终对准太阳，就成为人们利用太阳能时最为关注的问题。

近些年，国外在一些太阳能电站的光伏矩阵中实现了太阳光的自动跟踪，国内也有类似的试验装置，但这些装置结构复杂，造价高，难以在太阳能路灯、太阳能草坪灯等小型户用太阳能接收设备中使用。

实用新型内容：

为了克服现有的跟踪装置机械结构复杂体积庞大，且跟踪装置成本高，能耗大等缺点.本实用新型针对现有技术存在的不足，对现有技术进行了改进，提出了一种体积小、结构简单可靠、成本低，跟踪能耗小和抗风能力强的太阳光跟踪装置、它可带动太阳能电池板完成水平和竖直两个方向的跟踪。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：在强度很好的减速箱体内安装了由电机一、小直齿轮一、大直齿轮一、涡杆一、涡轮一和竖直驱动轴一构成的机械驱动机构。

在减速箱体内还安装了由电机二、小直齿轮二、大直齿轮二、涡杆二、涡轮二和竖直驱动轴二构成的机械驱动机构。

竖直驱动轴一是一个外螺纹圆柱体，竖直驱动轴二是一个外螺纹圆管，竖直驱动轴一光滑的插入竖直驱动轴二内并且竖直驱动轴一与竖直驱动轴二同心轴线相互重合，竖直驱动轴一的上下两端从减速箱体的上部和下部伸出减速箱体，竖直驱动轴二从减速箱体的下部伸出减速箱体，在减速箱体下部安装了一个支座，支座牢固的固定在静止不动的物体上，在减速箱体外还设置了俯角跟踪驱动机构。

在减速箱体的上部安装了一个连接架，在减速箱体的侧面牢固的安装了一个连接板，连接架与连接板相互垂直，竖直驱动轴一的上端通过轴承和轴承架与连接架的一端光滑的相连接，连接架的另一端牢固的固定在连接板的上部并且连接架通过水平连接轴一与支撑架一的下端光滑的相连接，支撑架一的上端牢固的固定在太阳能电池板的中部，连接架可以竖直驱动轴一为轴光滑的转动，太阳能电池板可以水平连接轴一为轴光滑的转动，并且连接架可带动太阳能电池板以竖直驱动轴一为轴光滑的转动。

电机一良好的固定在减速箱体上，竖直驱动轴一通过轴承和轴承架安装在减速箱体上，涡杆一通过轴承和轴承架安装在减速箱体上，涡杆一与电机一的电机轴相互平行，涡杆一与竖直驱动轴一相互垂直，小直齿轮一与电机一的电机轴同心轴线相互重合且小直齿轮一牢固的固定在电机一的电机轴上，大直齿轮一与涡杆一同心轴线相互重合且大直齿轮一牢固的固定在涡杆一上，涡轮一与竖直驱动轴一同心轴线相互重合且涡轮一位于竖直驱动轴一的中部，涡轮一的中心开有一个与涡轮一同心轴线相互重合的内螺纹圆孔，小直齿轮一和大直齿轮一良好的相齿合，涡杆一和涡轮一良好的相齿合。

电机二良好的固定在减速箱体上，竖直驱动轴二通过轴承和轴承架安装在减速箱体上，涡杆二通过轴承和轴承架安装在减速箱体上，涡杆二与电机二的电机轴相互平行，涡杆二与竖直驱动轴二相互垂直，小直齿轮二与电机二的电机轴同心轴线相互重合且小直齿轮二牢固的固定在电机二的电机轴上，大直齿轮二与涡杆二同心轴线相互重合且大直齿轮二牢固的固定在涡杆二上，涡轮二与竖直驱动轴二同心轴线相互重合且涡轮二位于竖直驱动轴二的上部，小直齿轮二和大直齿轮二良好的相齿合，涡杆二和涡轮二良好的相齿合。

跟踪方式实施例一：在减速箱体外安装一个内螺纹圆环、一个长连杆和一个支撑架二，涡轮一与竖直驱动轴一同心轴线相互重合且涡轮一牢固的固定在竖直驱动轴一上，竖直驱动轴一的下端牢固的固定在上述支座上，涡轮二与竖直驱动轴二同心轴线相互重合且涡轮二牢固的固定在竖直驱动轴二上，内螺纹圆环光滑的旋入竖直驱动轴二，长连杆的一端通过一个销轴与内螺纹圆环光滑的相连接，长连杆的另一端通过水平连接轴二与支撑架二的下端光滑的相连接，支撑架二的上端牢固的固定在太阳能电池板的下部，当电机二转动时通过电机二的电机轴、小直齿轮二，大直齿轮二、涡杆二和涡轮二带动竖直驱动轴二转动，竖直驱动轴二转动时带动内螺纹圆环沿竖直驱动轴二上下移动，并且内螺纹圆环的上下移动通过长连杆、水平连接轴二和支撑架二带动太阳能电池板以水平连接轴一为轴转动，实现太阳能电池板对太阳的俯角跟踪，当电机一转动时通过电机一的电机轴、小直齿轮一和大直齿轮一带动涡杆一转动，因竖直驱动轴一和涡轮一固定不动所以涡杆一将带动减速箱体以竖直驱动轴一为轴转动，并通过减速箱体、连接架、连接板、水平连接轴一和支撑架一带动安装在减速箱体上部的太阳能电池板水平转动。

跟踪方式实施例二：在减速箱体外安装一个长方形连接管和一个直角形支撑架，涡轮一与竖直驱动轴一同心轴线相互重合且竖直驱动轴一光滑的旋入涡轮一中，涡轮二与竖直驱动轴二同心轴线相互重合且涡轮二牢固的固定在竖直驱动轴二上，竖直驱动轴二的下端牢固的固定在上述支座上，长方形连接管的下端牢固的固定在竖直驱动轴一的上端并且长方形连接管通过水平连接轴二与直角形支撑架的下端光滑的相连接，水平连接轴二可在长方形连接管的内长方形孔中光滑的移动，直角形支撑架的上端牢固的固定在太阳能电池板的上部，当电机一转动时通过电机一的电机轴、小直齿轮一、大直齿轮一和涡杆一带动涡轮一转动，涡轮一转动时带动竖直驱动轴一沿竖直驱动轴一的轴线上下移动，并且竖直驱动轴一通过长方形连接管、水平连接轴二和直角形支撑架带动太阳能电池板以水平连接轴一为轴转动，实现太阳能电池板对太阳的俯角跟踪，当电机二转动时通过电机二的电机轴、小直齿轮二和大直齿轮二带动涡杆二转动，因竖直驱动轴二和涡轮二固定不动所以涡杆二将带动减速箱体以竖直驱动轴二为轴转动，并通过减速箱体、连接架、连接板、水平连接轴一和支撑架一带动安装在减速箱体上部的太阳能电池板水平转动。

当电机不加电转动时，因涡杆和涡轮的传动的单向性和不可逆性，太阳能电池板不会在风力、以及其他外力作用下运动，因此该装置具有良好的抗风性能。

本实用新型的有益效果是：由涡杆和涡轮传动的单向性和不可逆性，可实乡现良好的杭风性能，跟踪能耗小、成本低，结构简单可靠。

附图说明：

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型实施例一的整体结构图和A-A剖视图。

图2是本实用新型实施例二的整体结构图和A-A剖视图。

在图1和图2中：太阳能电池板1，减速箱体2，支座3，电机一4，小直齿轮一5，大直齿轮一6，涡杆一7，涡轮一8，竖直驱动轴9，电机二10，小直齿轮二11，大直齿轮二12，涡杆二13，涡轮二14，水平驱动轴15，连接板16，连接架17，水平连接轴一18，支撑架一19，支撑架二24，水平连接轴二23，控制系统电路板24。

具体实施方式

在图1和图2中，在强度很好的减速箱体2内安装了由电机一4、小直齿轮一5、大直齿轮一6、涡杆一7、涡轮一8、竖直驱动轴一9和控制系统电路板25构成的机械驱动机构。

在减速箱体2内还安装了由电机二10、小直齿轮二11、大直齿轮二12、涡杆二13、涡轮二14和竖直驱动轴二15构成的机械驱动机构。

竖直驱动轴一9是一个外螺纹圆柱体，竖直驱动轴二15是一个外螺纹圆管，竖直驱动轴一9光滑的插入竖直驱动轴二15内并且竖直驱动轴一9与竖直驱动轴二15同心轴线相互重合，竖直驱动轴二15从减速箱体2的下部伸出减速箱体2，竖直驱动轴一9的上下两端从减速箱体2的上部和下部伸出减速箱体2，在减速箱体2下部安装了一个支座3，支座3牢固的固定在静止不动的物体上，在减速箱体2外还设置了俯角跟踪驱动机构。

电机一4良好的固定在减速箱体2上，竖直驱动轴一9通过轴承和轴承架安装在减速箱体2上，涡杆一7通过轴承和轴承架安装在减速箱体2上，涡杆一7与电机一4的电机轴相互平行，涡杆一7与竖直驱动轴一9相互垂直，小直齿轮一5与电机一4的电机轴同心轴线相互重合且小直齿轮一5牢固的固定在电机一4的电机轴上，大直齿轮一4与涡杆一7同心轴线相互重合且大直齿轮一6牢固的固定在涡杆一7上，涡轮一8与竖直驱动轴一9同心轴线相互重合且涡轮一8位于竖直驱动轴一9的中部，涡轮一8的中心开有一个与涡轮一8同心轴线相互重合的内螺纹圆孔，小直齿轮一5和大直齿轮一6良好的相齿合，涡杆一7和涡轮一8良好的相齿合。

在减速箱体2的上部安装了一个连接架17，在减速箱体2的侧面牢固的安装了一个连接板16，连接架17与连接板16相互垂直，竖直驱动轴一9的上端通过轴承和轴承架与连接架17的一端光滑的相连接，连接架17的另一端牢固的固定在连接板16的上部并且连接架17通过水平连接轴一18与支撑架一19的下端光滑的相连接，支撑架一19的上端牢固的固定在太阳能电池板1的中部，连接架17可以竖直驱动轴一9为轴光滑的转动，太阳能电池板1可以水平连接轴一18为轴光滑的转动，并且连接架17可带动太阳能电池板1以竖直驱动轴一9为轴光滑的转动。

电机二10良好的固定在减速箱体2上，竖直驱动轴二15通过轴承和轴承架安装在减速箱体2上，涡杆二13通过轴承和轴承架安装在减速箱体2上，涡杆二13与电机二10的电机轴相互平行，涡杆二13与竖直驱动轴二15相互垂直，小直齿轮二11与电机二10的电机轴同心轴线相互重合且小直齿轮二11牢固的固定在电机二10的电机轴上，大直齿轮二12与涡杆二13同心轴线相互重合且大直齿轮二12牢固的固定在涡杆二13上，涡轮二14与竖直驱动轴二15同心轴线相互重合且涡轮二14位于竖直驱动轴二15的上部，小直齿轮二11和大直齿轮二12良好的相齿合，涡杆二13和涡轮二14良好的相齿合。

如图1和图2所示，本实用新型的跟踪方式实施例一：在减速箱体2外安装一个内螺纹圆环25、一个长连杆21和一个支撑架二，涡轮一8与竖直驱动轴一9同心轴线相互重合且涡轮一8牢固的固定在竖直驱动轴一9上，竖直驱动轴一9的下端牢固的固定在支座3上，涡轮二14与竖直驱动轴二15同心轴线相互重合且涡轮二14牢固的固定在竖直驱动轴二15上，内螺纹圆环25光滑的旋入竖直驱动轴二15，长连杆21的一端通过销轴26与内螺纹圆环25光滑的相连接，长连杆21的另一端通过水平连接轴二22与支撑架二23的下端光滑的相连接，支撑架二23的上端牢固的固定在太阳能电池板1的下部，当电机二10转动时通过电机二10的电机轴、小直齿轮二11，大直齿轮二12、涡杆二13和涡轮二14带动竖直驱动轴二15转动，竖直驱动轴二15转动时带动内螺纹圆环25沿竖直驱动轴二15上下移动，并且内螺纹圆环25的上下移动通过长连杆21、水平连接轴二22和支撑架二23带动太阳能电池板1以水平连接轴一18为轴转动，实现太阳能电池板1对太阳的俯角跟踪，当电机一4转动时通过电机一4的电机轴、小直齿轮一5和大直齿轮一6带动涡杆一7转动，因竖直驱动轴一9和涡轮一8固定不动所以涡杆一7将带动减速箱体2以竖直驱动轴一9为轴转动，并通过减速箱体2、连接架17、连接板16、水平连接轴一18和支撑架一19带动安装在减速箱体2上部的太阳能电池板1水平转动。

如图3和图4所示，本实用新型的跟踪方式实施例二：在减速箱体外安装一个长方形连接管21和一个直角形支撑架23，涡轮一8与竖直驱动轴一9同心轴线相互重合且竖直驱动轴一9光滑的旋入涡轮一8中，涡轮二14与竖直驱动轴二15同心轴线相互重合且涡轮二14牢固的固定在竖直驱动轴二15上，竖直驱动轴二15的下端牢固的固定在支座3上，长方形连接管21的下端牢固的固定在竖直驱动轴一9的上端，长方形连接管21通过水平连接轴二22与直角形支撑架23的下端光滑的相连接，水平连接轴二22可在长方形连接管21的内长方形孔中光滑的移动，直角形支撑架23的上端牢固的固定在太阳能电池板1的上部，当电机一4转动时通过电机一4的电机轴、小直齿轮一5、大直齿轮一6和涡杆一7带动涡轮一8转动，涡轮一8转动时带动竖直驱动轴一9沿竖直驱动轴一9的轴线上下移动，并且竖直驱动轴一9通过长方形连接管21、水平连接轴二22和直角形支撑架23带动太阳能电池板1以水平连接轴一18为轴转动，实现太阳能电池板1对太阳的俯角跟踪，当电机二10转动时通过电机二10的电机轴、小直齿轮二11和大直齿轮二12带动涡杆二14转动，因竖直驱动轴二15和涡轮二14固定不动所以涡杆二13将带动减速箱体2以竖直驱动轴二15为轴转动，并通过减速箱体2、连接架17、连接板16、水平连接轴一18和支撑架一19带动安装在减速箱体2上部的太阳能电池板1水平转动。

控制系统电路板24被安装在减速箱体2内，控制系统电路板24可实时监测太阳的位子和太阳运行的俯角变化，并驱动电机一4和电机二10完成太阳能电池板的水平跟踪和俯角跟踪。

Claims (5)

1.一个由太阳能电池板、减速箱体、支座、电机一、小直齿轮一、大直齿轮一、涡杆一、涡轮一、竖直驱动轴一、电机二、小直齿轮二、大直齿轮二、涡杆二、涡轮二、竖直驱动轴二、连接板、连接架、水平连接轴一、支撑架一、支撑架二、直角形支撑架、水平连接轴二、控制系统电路板和设置在减速箱体外的俯角跟踪驱动机构构成的同心驱动轴三维自动跟踪采光路灯，其特征是：在强度很好的减速箱体内安装了由电机一、小直齿轮一、大直齿轮一、涡杆一、涡轮一和竖直驱动轴一构成的机械驱动机构，在减速箱体内还安装了由电机二、小直齿轮二、大直齿轮二、涡杆二、涡轮二和竖直驱动轴二构成的机械驱动机构，竖直驱动轴一是一个外螺纹圆柱体，竖直驱动轴二是一个外螺纹圆管，竖直驱动轴一光滑的插入竖直驱动轴二内并且竖直驱动轴一与竖直驱动轴二同心轴线相互重合，竖直驱动轴一的上下两端从减速箱体的上部和下部伸出减速箱体，竖直驱动轴二从减速箱体的下部伸出减速箱体，在减速箱体下部安装了一个支座，支座牢固的固定在静止不动的物体上，在减速箱体外还设置了俯角跟踪驱动机构，

在减速箱体的上部安装了一个连接架，在减速箱体的侧面牢固的安装了一个连接板，连接架与连接板相互垂直，竖直驱动轴一的上端通过轴承和轴承架与连接架的一端光滑的相连接，连接架的另一端牢固的固定在连接板的上部并且连接架通过水平连接轴一与支撑架一的下端光滑的相连接，支撑架一的上端牢固的固定在太阳能电池板的中部，

电机一良好的固定在减速箱体上，竖直驱动轴一通过轴承和轴承架安装在减速箱体上，涡杆一通过轴承和轴承架安装在减速箱体上，涡杆一与电机一的电机轴相互平行，涡杆一与竖直驱动轴一相互垂直，小直齿轮一与电机一的电机轴同心轴线相互重合且小直齿轮一牢固的固定在电机一的电机轴上，大直齿轮一与涡杆一同心轴线相互重合且大直齿轮一牢固的固定在涡杆一上，涡轮一与竖直驱动轴一同心轴线相互重合且涡轮一位于竖直驱动轴一的中部，涡轮一的中心开有一个与涡轮一同心轴线相互重合的内螺纹圆孔，小直齿轮一和大直齿轮一良好的相齿合，涡杆一和涡轮一良好的相齿合，

电机二良好的固定在减速箱体上，竖直驱动轴二通过轴承和轴承架安装在减速箱体上，涡杆二通过轴承和轴承架安装在减速箱体上，涡杆二与电机二的电机轴相互平行，涡杆二与竖直驱动轴二相互垂直，小直齿轮二与电机二的电机轴同心轴线相互重合且小直齿轮二牢固的固定在电机二的电机轴上，大直齿轮二与涡杆二同心轴线相互重合且大直齿轮二牢固的固定在涡杆二上，涡轮二与竖直驱动轴二同心轴线相互重合且涡轮二位于竖直驱动轴二的上部，小直齿轮二和大直齿轮二良好的相齿合，涡杆二和涡轮二良好的相齿合，

在跟踪方式实施例一中，涡轮一与竖直驱动轴一同心轴线相互重合且涡轮一牢固的固定在竖直驱动轴一上，竖直驱动轴一的下端牢固的固定在上述支座上，涡轮二与竖直驱动轴二同心轴线相互重合且涡轮二牢固的固定在竖直驱动轴二上，

在跟踪方式实施例二中，涡轮一与竖直驱动轴一同心轴线相互重合且竖直驱动轴一光滑的旋入涡轮一中，涡轮二与竖直驱动轴二同心轴线相互重合且涡轮二牢固的固定在竖直驱动轴二上，竖直驱动轴二的下端牢固的固定在上述支座上。

2.根据权利要求1所述的同心驱动轴三维自动跟踪采光路灯，其特征是：并且竖直驱动轴一与竖直驱动轴二同心轴线相互重合。

3.根据权利要求1所述的同心驱动轴三维自动跟踪采光路灯，其特征是：在跟踪方式实施例一中，竖直驱动轴一的下端从减速箱体内伸出并且竖直驱动轴一牢固的固定在支座上，在跟踪方式实施例二中，竖直驱动轴二的下端从减速箱体内伸出并且竖直驱动轴二牢固的固定在支座上，支座牢固的固定在相对地面静止的物体上。

4.根据权利要求1所述的同心驱动轴三维自动跟踪采光路灯，其特征是：所述的俯角跟踪驱动机构是由内螺纹圆环、一个长连杆和一个支撑架二构成，内螺纹圆环光滑的旋入竖直驱动轴二，长连杆的一端通过一个销轴与内螺纹圆环光滑的相连接，长连杆的另一端通过水平连接轴二与支撑架二的下端光滑的相连接，支撑架二的上端牢固的固定在太阳能电池板的下部。

5.根据权利要求1所述的同心驱动轴三维自动跟踪采光路灯，其特征是：所述的俯角跟踪驱动机构是由一个长方形连接管和一个直角形支撑架构成，长方形连接管的下端牢固的固定在竖直驱动轴一的上端并且长方形连接管通过水平连接轴二与直角形支撑架的下端光滑的相连接，水平连接轴二可在长方形连接管的内长方形孔中光滑的移动，直角形支撑架的上端牢固的固定在太阳能电池板的上部。

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