CN201652103U - 垂直驱动轴可变角度直线驱动三维自动跟踪采光太阳能路灯 - Google Patents

Abstract

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、电机二10、小直齿轮二、大直齿轮二、涡杆二、涡轮二、水平驱动轴、连接板、连接架、水平连接轴一、支撑架一、支撑架二、水平连接轴二、控制系统电路板和设置在减速箱体外的与水平驱动轴相连接的俯角跟踪驱动机构构成的垂直驱动轴可变角度直线驱动三维自动跟踪采光太阳能路灯，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

垂直驱动轴可变角度直线驱动三维自动跟踪采光太阳能路灯

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垂直驱动轴可变角度直线驱动三维自动跟踪采光太阳能路灯，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、涡轮二和水平驱动轴构成的机械驱动机构，竖直驱动轴和水平驱动轴相互垂直，在减速箱体外还设置了与水平驱动轴相连接的俯角跟踪驱动机构。

电机一良好的固定在减速箱体上，竖直驱动轴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同心轴线相互重合且涡轮一牢固的固定在竖直驱动轴上，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，竖直驱动轴的上下两端从减速箱体的上部和下部伸出减速箱体。

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，竖直驱动轴的下端牢固的固定在该支座上。

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为轴光滑的转动。

电机二良好的固定在减速箱体上，水平驱动轴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，涡杆二与水平驱动轴相互垂直，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，涡轮二与水平驱动轴同心轴线相互重合且涡轮二牢固的固定在水平驱动轴上，水平驱动轴从减速箱体的两侧伸出减速箱体，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。

俯角跟踪方式一：在减速箱体外安装一个小直齿轮三、一个长直齿条和一个小减速箱体一，小直齿轮三与水平驱动轴同心轴线相互重合且小直齿轮三牢固的固定在水平驱动轴上，小减速箱体一与水平驱动轴光滑的相连接并且小减速箱体一可以水平驱动轴为轴光滑的转动，长直齿条的一端与小减速箱体一光滑的相连接，小直齿轮三与长直齿条良好的相齿合，长直齿条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，水平驱动轴转动时通过小直齿轮三带动长直齿条沿直线移动，并通过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。

俯角跟踪方式二：在减速箱体外安装一个涡轮三、长螺杆一和一个小减速箱体二，水平驱动轴伸出减速箱体外的两端被加工成为涡杆，小减速箱体二与水平驱动轴光滑的相连接并且小减速箱体二可以水平驱动轴为轴光滑的转动，涡轮三通过轴承和轴承架光滑的安装在小减速箱体二内，涡轮三与水平驱动轴一端的涡杆良好的相齿合，涡轮三中心的圆孔为内螺纹孔，长螺杆一与涡轮三同心轴线相互重合且长螺杆一的一端光滑的从涡轮三中心的内螺纹孔旋入涡轮三，长螺杆一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，水平驱动轴转动时通过涡轮三带动长螺杆一沿直线移动，并通过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。

俯角跟踪方式三：在减速箱体外安装一个涡轮四、长螺杆二、长螺母和一个小减速箱体三，水平驱动轴伸出减速箱体外的两端被加工成为涡杆，小减速箱体三与水平驱动轴光滑的相连接并且小减速箱体三可以水平驱动轴为轴光滑的转动，涡轮四通过轴承和轴承架光滑的安装在小减速箱体三内，涡轮四与水平驱动轴一端的涡杆良好的相齿合，长螺杆二与涡轮四同心轴线相互重合且长螺杆二的一端牢固的固定在涡轮四上，长螺杆二的另一端从长螺母的一端旋入长螺母，该长螺母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，水平驱动轴转动时通过涡轮四带动长螺杆二转动，长螺杆二带动长螺母沿直线移动并通过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，涡杆二带动涡轮二转动，涡轮二带动水平驱动轴转动。

水平驱动轴的转动可带动由小直齿轮三和长直齿条及小减速箱体一构成的、由涡轮三长螺杆一和小减速箱体二构成的、由涡轮四长螺杆二长螺母和小减速箱体三构成的各种俯角跟踪驱动机构，完成太阳能电池板的俯角跟踪运动。

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是本实用新型的整体结构图。

图2是本实用新型的整体结构图的A-A剖视图。

图3是本实用新型的实施例一的整体结构图和B-B剖视图。

图4是本实用新型的实施例二的整体结构图和B-B剖视图。

图5是本实用新型的实施例三的整体结构图和C-C剖视图。

在图1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，支撑架二23，水平连接轴二22，控制系统电路板25。

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和水平驱动轴15构成的机械驱动机构，竖直驱动轴9和水平驱动轴15相互垂直，在减速箱体2外还设置了与水平驱动轴15相连接的俯角跟踪驱动机构。

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，大直齿轮一6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9上，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，竖直驱动轴9从减速箱体2的上部和下部伸出减速箱体2。

在减速箱体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，竖直驱动轴9的下端牢固的固定在该支座3上。

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9为轴光滑的转动。

电机二10良好的固定在减速箱体2上，水平驱动轴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与水平驱动轴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与水平驱动轴15同心轴线相互重合且涡轮二14牢固的固定在水平驱动轴15上，水平驱动轴15从减速箱体2的两侧伸出减速箱体2，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3所示，本实用新型的实施例一为：在减速箱体2外安装一个小直齿轮三26、一个长直齿条21和一个小减速箱体一20，小直齿轮三26与水平驱动轴15同心轴线相互重合且小直齿轮三26牢固的固定在水平驱动轴15上，小减速箱体一20与水平驱动轴15光滑的相连接并且小减速箱体一20可以水平驱动轴15为轴光滑的转动，长直齿条21的一端与小减速箱体一20光滑的相连接，小直齿轮三26与长直齿条21良好的相齿合，长直齿条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，水平驱动轴15转动时通过小直齿轮三26带动长直齿条21沿直线移动，并通过水平连接轴二22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，实现太阳能电池板对太阳的俯角跟踪。

如图4所示，本实用新型的实施例二为：在减速箱体2外安装一个涡轮三26、长螺杆一21和一个小减速箱体二20，水平驱动轴15伸出减速箱体外的两端被加工成为涡杆，小减速箱体二20与水平驱动轴15光滑的相连接并且小减速箱体二20可以水平驱动轴15为轴光滑的转动，涡轮三26通过轴承和轴承架光滑的安装在小减速箱体二20内，涡轮三26与水平驱动轴15一端的涡杆良好的相齿合，涡轮三26中心的圆孔为内螺纹孔，长螺杆一21与涡轮三26同心轴线相互重合且长螺杆一21的一端光滑的从涡轮三26中心的内螺纹孔旋入涡轮三26，长螺杆一21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，水平驱动轴15转动时通过涡轮三26带动长螺杆一21沿直线移动，并通过水平连接轴二22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，实现太阳能电池板对太阳的俯角跟踪。

如图5所示，本实用新型的实施例三为：在减速箱体2外安装一个涡轮四26、长螺杆二21、长螺母24和一个小减速箱体三20，水平驱动轴15伸出减速箱体2外的两端被加工成为涡杆，小减速箱体三20与水平驱动轴15光滑的相连接并且小减速箱体三20可以水平驱动轴15为轴光滑的转动，涡轮四26通过轴承和轴承架光滑的安装在小减速箱体三20内，涡轮四26与水平驱动轴15一端的涡杆良好的相齿合，长螺杆二21与涡轮四26同心轴线相互重合且长螺杆二21的一端牢固的固定在涡轮四26上，长螺杆二21的另一端从长螺母24的一端旋入长螺母24，该长螺母24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，水平驱动轴15转动时通过涡轮四26带动长螺杆二21转动，长螺杆二21带动长螺母24沿直线移动并通过水平连接轴二22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。

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带动涡杆二13转动，涡杆二13带动涡轮二14转动，涡轮二14带动水平驱动轴15转动。

水平驱动轴15的转动可带动由小直齿轮三26长直齿条21和小减速箱体一20构成的、由涡轮三26长螺杆一21和小减速箱体二20构成的、由涡轮四26长螺杆二21长螺母24和小减速箱体三20构成的各种俯角跟踪驱动机构，完成太阳能电池板的俯角跟踪运动。

Claims (6)

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、电机二、小直齿轮二、，大直齿轮二、涡杆二、涡轮二、水平驱动轴、连接板、连接架、水平连接轴一、支撑架一、支撑架二、水平连接轴二、控制系统电路板和设置在减速箱体外的与水平驱动轴相连接的俯角跟踪驱动机构构成的垂直驱动轴可变角度直线驱动三维自动跟踪采光太阳能路灯，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、涡杆一、涡轮一和竖直驱动轴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、涡轮二和水平驱动轴构成的机械驱动机构，在减速箱体外还设置了与水平驱动轴相连接的俯角跟踪驱动机构，

电机一良好的固定在减速箱体上，竖直驱动轴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同心轴线相互重合且涡轮一牢固的固定在竖直驱动轴上，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，竖直驱动轴的上下两端从减速箱体的上部和下部伸出减速箱体，

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，竖直驱动轴的下端牢固的固定在该支座上，

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，

电机二良好的固定在减速箱体上，水平驱动轴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，涡杆二与水平驱动轴相互垂直，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，涡轮二与水平驱动轴同心轴线相互重合且涡轮二牢固的固定在水平驱动轴上，水平驱动轴从减速箱体的两侧伸出减速箱体，小直齿转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。

2.根据权利要求1所述的垂直驱动轴可变角度直线驱动三维自动跟踪采光太阳能路灯，其特征是：竖直驱动轴和水平驱动轴相互垂直。

3.根据权利要求1所述的垂直驱动轴可变角度直线驱动三维自动跟踪采光太阳能路灯，其特征是：竖直驱动轴的下端从减速箱体内伸出并且竖直驱动轴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所述的垂直驱动轴可变角度直线驱动三维自动跟踪采光太阳能路灯，其特征是：所述的俯角跟踪驱动机构是由小直齿轮三、一个长直齿条和小减速箱体一构成，小直齿轮三与水平驱动轴同心轴线相互重合且小直齿轮三牢固的固定在水平驱动轴上，小减速箱体一与水平驱动轴光滑的相连接并且小减速箱体一可以水平驱动轴为轴光滑的转动，长直齿条的一端与小减速箱体一光滑的相连接，小直齿轮三与长直齿条良好的相齿合，长直齿条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，水平驱动轴转动时通过小直齿轮三带动长直齿条沿直线移动，并通过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。

5.根据权利要求1所述的垂直驱动轴可变角度直线驱动三维自动跟踪采光太阳能路灯，其特征是：所述的俯角跟踪驱动机构是由涡轮三、长螺杆一和一个小减速箱体二构成，水平驱动轴伸出减速箱体外的两端被加工成为涡杆，小减速箱体二与水平驱动轴光滑的相连接并且小减速箱体二可以水平驱动轴为轴光滑的转动，涡轮三通过轴承和轴承架光滑的安装在小减速箱体二内，涡轮三与水平驱动轴一端的涡杆良好的相齿合，涡轮三中心的圆孔为内螺纹孔，长螺杆一与涡轮三同心轴线相互重合且长螺杆一的一端光滑的从涡轮三中心的内螺纹孔旋入涡轮三，长螺杆一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，水平驱动轴转动时通过涡轮三带动长螺杆一沿直线移动，并通过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。

6.根据权利要求1所述的垂直驱动轴可变角度直线驱动三维自动跟踪采光太阳能路灯，其特征是：所述的俯角跟踪驱动机构是由涡轮四、长螺杆二、长螺母和一个小减速箱体三构成，水平驱动轴伸出减速箱体外的两端被加工成为涡杆，小减速箱体三与水平驱动轴光滑的相连接并且小减速箱体三可以水平驱动轴为轴光滑的转动，涡轮四通过轴承和轴承架光滑的安装在小减速箱体三内，涡轮四与水平驱动轴一端的涡杆良好的相齿合，长螺杆二与涡轮四同心轴线相互重合且长螺杆二的一端牢固的固定在涡轮四上，长螺杆二的另一端从长螺母的一端旋入长螺母，该长螺母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，水平驱动轴转动时通过涡轮四带动长螺杆二转动，长螺杆二带动长螺母沿直线移动并通过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。

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