CN203562996U - 中小型塔式太阳能反射式定日镜从动支架 - Google Patents

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CN203562996U CN201320659587.8U CN201320659587U CN203562996U CN 203562996 U CN203562996 U CN 203562996U CN 201320659587 U CN201320659587 U CN 201320659587U CN 203562996 U CN203562996 U CN 203562996U
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杨永健
陶明霞
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Abstract

本实用新型涉及太阳能技术领域,尤其涉及一种中小型塔式太阳能反射式定日镜从动支架。由反射镜及框架、反射镜驱动杆组合、反射镜方位旋转支架总成、角度转换驱动总成、连接驱动杆、支架方位旋转主柱、角度转换驱动杆组成从动定日镜支架部分,由反射目标定位总成、反射臂总成、入射臂总成、第一连接臂、第二连接臂、滑杆组合、滑杆座组合、驱动万向座组合、驱动杆组合组成可过三轴(阳光入射轴Y、反射光轴T、反射镜法线轴F)重合点并带有防止第一连接臂与第二连接臂同步的角度转换驱动部分,本实用新型与塔式太阳能的集收塔之间的相对位置不受任何限制,反射镜接受阳光面上无任何机构件遮挡,成本低廉、控制简单、安装调试方便、维修便捷。

Description

中小型塔式太阳能反射式定日镜从动支架
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能技术领域,尤其涉及一种中小型塔式太阳能反射式定日镜从动支架。
背景技术
目前,有关公开的专利文件中,利用邻边等边四边形的各边之间的角度对应关系,用于塔式太阳能定日镜的跟踪方法,存在诸多缺陷,首先为了利用邻边等边四边形的各边之间的角度对应关系原理,相应的阳光入射轴、反射光轴、反射镜法线轴的交点与反射镜的反射面重合,则定日镜要在交点周围分布,镜面不是一个整体,这样反射光斑将不完整;其次其安装固定轴与驱动机构分别分布在反射镜的上下两边,这样必然遮挡部分阳光;再者根据其原理,定日镜与接收塔之间的安装位置有严格要求,不是任意位置均可安装的,因为根据其原理,其阳光入射轴、反射光轴、反射镜法线轴三轴之间有一定夹角(死角),不但不能重合更不可能反向运动,这样当阳光的高度角与塔顶和反射镜旋转中心连线与地平面的夹角接近或重合时,该定日镜将不能工作。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是:现有利用邻边等边四边形技术中的塔式太阳能定日镜的跟踪方法存在反射光斑不完整以及遮挡部分阳光,其方法在应用中不但不能重合更不可能反向运动,这样当阳光的高度角与塔顶和反射镜旋转中心连线与地平面的夹角接近或重合时,该定日镜将不能工作,本实用新型提供一种中小型塔式太阳能反射式定日镜从动支架。
为了克服背景技术中存在的缺陷,本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:包括从动定日镜支架部分和角度转换驱动部分,所述从动定日镜支架包括反射镜框架、反射镜方位旋转支架总成、角度转换驱动总成、支架方位旋转主柱和同步转动部分组成,反射镜框架连接在反射镜方位旋转支架总成上,可以绕Z2作俯仰旋转,反射镜方位旋转支架总成固定连接在支架方位旋转主柱上,并可以绕Z1作左右旋转,同步转动部分一端连接反射镜框架,另一端连接反射镜方位旋转支架总成,同步转动部分连接反射镜方位旋转支架总成处同时固定连接角度转换驱动总成,所述角度转换驱动穿过角度转换驱动总成固定于反射目标定位总成上,所述反射目标定位总成的上端设有圆弧定位槽,角度转换驱动部分固定于反射目标定位总成的圆弧定位槽内使之可以沿内圆弧滑动,反射目标定位总成固定连接在支架方位旋转主柱上。
根据本实用新型的另一个实施例,进一步包括所述从动定日镜支架的同步转动部分由反射镜驱动杆、角度转换驱动杆和连接驱动杆组成,所述连接驱动杆竖向与反射镜方位旋转支架总成的Z2和 Z3轴心连线平行,反射镜框架通过反射镜驱动杆与连接驱动杆连接,所述角度转换驱动总成通过角度转换驱动杆也与连接驱动杆连接,且均安装在反射镜方位旋转支架总成上,所述反射镜驱动杆、连接驱动杆和角度转换驱动杆数量对应,并至少组成一组。
根据本实用新型的另一个实施例,进一步包括所述从动定日镜支架的同步转动部分由驱动旋转轴、角度转换驱动杆和连接驱动杆组成,所述驱动旋转轴与反射镜框架横向平行(即与Z2和 Z3皆平行),反射镜框架通过连接驱动杆与驱动旋转轴的两端连接,角度转换驱动总成通过角度转换驱动杆也与驱动旋转轴连接,且均安装在反射镜方位旋转支架总成上,所述角度转换驱动杆的数量和连接驱动杆的数量对应,且至少组成一组。
根据本实用新型的另一个实施例,进一步包括所述从动定日镜支架的同步转动部分由角度转换驱动旋转轴、同步带轮一、同步带轮二和同步带组成,所述同步带轮一固定安装在反射镜框架上,所述角度转换驱动旋转轴上固定安装同步带轮二,所述同步带轮一经同步带与安装在角度转换驱动旋转轴上的同步带轮二连接,角度转换驱动旋转轴与角度转换驱动总成固定连接,再与支架方位旋转主柱组装,安装在反射镜框架上的同步带轮一和安装在角度转换驱动旋转轴上的同步带轮二与一条同步带组成一组,且至少为一组。同步带轮一、同步带轮二和同步带可用各种类型的同步带轮和同步带,同步带轮一、同步带轮二须用同类型、同参数的同步带轮,同步带与其对应。
根据本实用新型的另一个实施例,进一步包括所述从动定日镜支架的同步转动部分由角度转换驱动旋转轴、链轮一、链轮二和链条组成,所述链轮一固定安装在反射镜框架上,所述角度转换驱动旋转轴上固定安装链轮二,所述链条连接链轮一和链轮二,角度转换驱动旋转轴与角度转换驱动总成固定连接,再与支架方位旋转主柱组装,安装在反射镜框架上的链轮一和安装在角度转换驱动旋转轴上的链轮二与一条链条组成一组,且至少为一组。链轮一、链轮二和链条可用各种类型的链轮和链条,链轮一和链轮二须用同类型、同参数的链轮,链条与其对应。
根据本实用新型的另一个实施例,进一步包括所述从动定日镜支架的同步转动部分由角度转换驱动旋转轴、主圆柱齿轮一、主圆柱齿轮二、过渡圆柱齿轮和过渡圆柱齿轮固定板组成,所述主圆柱齿轮一固定安装在反射镜框架上,过渡圆柱齿轮固定在过渡圆柱齿轮固定板上,主圆柱齿轮一通过奇数个过渡圆柱齿轮与安装在角度转换驱动旋转轴上的主圆柱齿轮二啮合,角度转换驱动旋转轴与角度转换驱动总成固定连接,再与支架方位旋转主柱组装,安装在反射镜框架上的主圆柱齿轮一和安装在角度转换驱动旋转轴上的主圆柱齿轮二与由奇数个固定在过渡圆柱齿轮固定板上的过渡圆柱齿轮组成一组,且至少为一组。主圆柱齿轮一、主圆柱齿轮二、过渡圆柱齿轮可用直齿圆柱齿轮也可以用斜齿圆柱齿轮或人字圆柱齿轮,可以用完整的圆柱齿轮也可以用局部或部分圆柱齿轮,主圆柱齿轮一和主圆柱齿轮二须用同类型、同模数、同齿数的圆柱齿轮,过渡圆柱齿轮与主圆柱齿轮一、主圆柱齿轮二须用同类型、同模数的圆柱齿轮,齿数可以相同或不同。
根据本实用新型的另一个实施例,进一步包括所述从动定日镜支架的同步转动部分由角度转换驱动旋转轴、主锥齿轮一、主锥齿轮二、过渡锥齿轮、过渡锥齿轮连接杆组成,所述主锥齿轮一固定在反射镜框架上,主锥齿轮二固定在角度转换驱动旋转轴上,主锥齿轮一经过渡锥齿轮组合与安装在角度转换驱动旋转轴上的主锥齿轮二啮合,过渡锥齿轮组合由两个过渡锥齿轮置于过渡锥齿轮连接杆两端组成,角度转换驱动旋转轴与角度转换驱动总成固定连接,再与支架方位旋转主柱组装,安装在反射镜框架上的主锥齿轮和安装在角度转换驱动旋转轴上的主锥齿轮二与一个过渡锥齿轮组合组成一组,且至少为一组。主锥齿轮一、主锥齿轮二和过渡锥齿轮可用直齿锥齿轮也可以用斜齿锥齿轮或曲线锥齿轮,可以用完整的锥齿轮也可以用局部或部分锥齿轮,主锥齿轮一和主锥齿轮二须用类型相同、模数相同、齿数相同、节锥角相同的锥齿轮,且同时用大锥齿轮或小锥齿轮,过渡锥齿轮与主锥齿轮一、主锥齿轮二相对应,齿数相同或不同。
根据本实用新型的另一个实施例,进一步包括所述角度转换驱动部分由反射臂总成、入射臂总成、第一连接臂、第二连接臂、滑杆组合、滑杆座组合、驱动万向座组合和驱动杆组合组成,所述反射臂总成、入射臂总成、第一连接臂、第二连接臂通过轴承安装连接在滑杆组合和滑杆座组合组合体的一侧,组成一组邻边等边四边形结构,且至少为一组,组成的邻边等边四边形结构通过反射臂总成固定于反射目标定位总成的圆弧定位槽内使之可以沿内圆弧滑动,入射臂总成连接驱动万向座组合,驱动万向座组合安装在驱动杆组合上。
根据本实用新型的另一个实施例,进一步包括所述第一连接臂、第二连接臂和滑杆座组合之间通过圆柱齿轮或锥齿轮组成防连臂同步连接。
根据本实用新型的另一个实施例,进一步包括所述角度转换驱动部分由反射杆总成、入射杆总成、反射过渡圆柱齿轮、入射过渡圆柱齿轮、圆柱齿轮座组合、驱动万向座组合和驱动杆组合组成,反射杆总成的前端设有反射圆柱齿轮,入射杆总成的前端设有入射圆柱齿轮,反射杆总成的反射圆柱齿轮和入射杆总成的入射圆柱齿轮通过轴承同轴安装连接在圆柱齿轮座组合内,反射杆总成的反射圆柱齿轮与反射过渡圆柱齿轮啮合,入射杆总成的入射圆柱齿轮与入射过渡圆柱齿轮啮合,反射过渡圆柱齿轮与入射过渡圆柱齿轮啮合。一个反射杆总成、一个入射杆总成、一个反射过渡圆柱齿轮和一个入射过渡圆柱齿轮组成一组圆柱齿轮角度转换结构,且至少为一组。组成的结构通过反射臂总成固定于反射目标定位总成的圆弧定位槽内使之可以沿内圆弧滑动,入射杆总成连接驱动万向座组合,驱动万向座组合安装在驱动杆组合上。反射杆总成的反射齿轮和入射杆总成的入射齿轮须用同模数同齿数的圆柱齿轮,反射过渡圆柱齿轮、入射过渡圆柱齿轮也须用同模数同齿数的圆柱齿轮,反射过渡圆柱齿轮、入射过渡圆柱齿轮与反射杆总成的反射齿轮、入射杆总成的入射齿轮须用同模数圆柱齿轮,齿数可以相同或不同。反射杆总成的反射圆柱齿轮、入射杆总成的入射圆柱齿轮、反射过渡圆柱齿轮、入射过渡圆柱齿轮同为直齿圆柱齿轮或是斜齿圆柱齿轮或是人字形圆柱齿轮,也可以为完整的圆柱齿轮或局部或部分的圆柱齿轮。
根据本实用新型的另一个实施例,进一步包括所述角度转换驱动部分由反射杆总成、入射杆总成、过渡锥齿轮、锥齿轮座组合、驱动万向座组合和驱动杆组合组成,反射杆总成的前端设有反射锥齿轮,入射杆总成的前端设有入射锥齿轮,所述反射杆总成的反射锥齿轮和入射杆总成的入射锥齿轮通过轴承同轴固定连接在锥齿轮座组合上,过渡锥齿轮固定于锥齿轮座组合的底部,反射杆总成的反射锥齿轮和入射杆总成的入射锥齿轮同时均与过渡锥齿轮啮合。一个反射杆总成、一个入射杆总成、一个过渡锥齿轮组成一组锥齿轮角度转换结构,且至少为一组,组成的结构通过反射臂总成固定于反射目标定位总成的圆弧定位槽内使之可以沿内圆弧滑动,入射杆总成连接驱动万向座组合,驱动万向座组合安装在驱动杆组合上,反射杆总成的反射锥齿轮和入射杆总成的入射锥齿轮须用类型相同、模数相同、齿数相同、节锥角相同的锥齿轮,可以是大锥齿轮或小锥齿轮,过渡锥齿轮必须与反射杆总成的反射锥齿轮、入射杆总成的入射锥齿轮相对应,过渡锥齿轮的齿数与入射杆总成)的入射锥齿轮、反射杆总成的反射锥齿轮相同或不同,入射杆总成的入射锥齿轮、反射杆总成的反射锥齿轮和过渡锥齿轮同为直齿锥齿轮或斜齿锥齿轮或曲线锥齿轮,也可以为完整的锥齿轮或局部或部分的锥齿轮。
本实用新型的有益效果是:这种中小型塔式太阳能反射式定日镜从动支架可以实现:
第一、塔式太阳能定日镜不需要要根据其安装位置,具体包括经纬度与集收塔的空间位置、方位、季节、时间而确定跟踪驱动程序,并且需根据天文信息每年作修正调整;
第二、只需用一套以光电探测为主的阳光跟踪装置,可同时驱动多个定日镜从动支架,实现塔式太阳能中小型化、低成本商品化和实现屋顶安装;
第三、在利用邻边等边四边形或圆柱齿轮或锥齿轮对应入射光线与反射镜法线的夹角和反射光线与反射镜法线的夹角无论在何种情况下保持相等的原理时,使固定反射镜机构和驱动机构均安装在反射镜的下边,不遮挡任何入射阳光;
第四、在利用邻边等边四边形或圆柱齿轮或锥齿轮对应入射光线与反射镜法线的夹角和反射光线与反射镜法线的夹角无论在何种情况下保持相等的原理时,不将实际的反射镜的反射面与邻边等边四边形或圆柱齿轮或锥齿轮要求的反射镜法线、阳光入射轴和反射光轴的交点重合,而是通过角度转换驱动总成带动同步转动部分使实际反射镜的反射面与邻边等边四边形或圆柱齿轮或锥齿轮要求的反射镜法线、阳光入射轴和反射光轴的交点有一向上平移距离,使实际的反射镜反射面是一个整体,反射光斑是完整的;
第五、在利用邻边等边四边形或圆柱齿轮或锥齿轮对应入射光线与反射镜法线的夹角和反射光线与反射镜法线的夹角无论在何种情况下保持相等的原理时,能过三轴(阳光入射轴Y、反射光轴T、反射镜法线轴F)重合点,利用邻边等边四边形时带有防连接臂同步功能,以保证定日镜在接收塔的任何位置均可安装。
附图说明
下面结合附图和实施例对实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的结构示意图;
图2是本实用新型定日镜支架的结构示意图;
图3是本实用新型角度转换驱动的结构示意图;
图4是本实用新型定日镜支架的另一结构示意图;
图5是本实用新型定日镜支架的另一结构示意图;
图6是本实用新型定日镜支架的另一结构示意图;
图7是图6中Ⅰ部分的结构示意图;
图8是本实用新型定日镜支架的另一结构示意图;
图9是图8中Ⅱ部分的结构示意图;
图10是本实用新型定日镜支架的另一结构示意图;
图11是图10中Ⅲ部分的结构示意图;
图12是本实用新型定日镜支架的另一结构示意图;
图13是图12中IV部分的结构示意图;
图14是本实用新型整体侧视的结构示意图;
图15是图14中Ⅴ部分的结构示意图;
图16是本实用新型角度转换驱动的另一结构示意图;
图17是图16局部的结构示意图;
图18是本实用新型角度转换驱动的另一结构示意图;
图19是图18局部的结构示意图;
图20是本实用新型工作原理的结构示意图;
图21是本实用新型工作原理的结构示意图;
图22是本实用新型圆柱齿轮防连接臂同步功能机构的结构示意图;
图23是本实用新型锥齿轮防连接臂同步功能的结构示意图;
图24是本实用新型角度转换驱动为圆柱齿轮的原理图;
图25是本实用新型角度转换驱动为锥齿轮的原理图;
其中:1、反射镜及框架,2、反射镜驱动杆,3、反射镜方位旋转支架总成,4、角度转换驱动总成,5、反射目标定位总成,6、反射臂总成,7、入射臂总成,8、第一连接臂,9、第二连接臂,10、滑杆组合,11、滑杆座组合,12、连接驱动杆,13、支架方位旋转主柱,14、驱动万向座组合,15、驱动杆组合,16、角度转换驱动杆,17、连接驱动杆,18、驱动旋转轴,19、角度转换驱动杆,20、连接驱动杆,21、角度转换驱动杆,22、驱动旋转轴,23、同步带,24、同步带轮一,25、同步带轮二,26、角度转换驱动旋转轴,27、链轮一,28、链条,29、链轮二,30、角度转换驱动旋转轴,31、主圆柱齿轮一,32、过渡圆柱齿轮固定板,33、过渡圆柱齿轮,34、主圆柱齿轮二,35、角度转换驱动旋转轴,36、主锥齿轮一,37、过渡锥齿轮,38、过渡锥齿轮连接杆,39、主锥齿轮二,40、角度转换驱动旋转轴,41、反射杆总成,42、反射过渡圆柱齿轮,43、入射过渡圆柱齿轮,44、圆柱齿轮座组合,45、入射杆总成,46、反射杆总成,47、过渡锥齿轮成,48、锥齿轮座组合,49、入射杆总成,50、防同步过渡圆柱齿轮一,51、防同步过渡圆柱齿轮二,52、防同步过渡锥齿轮。
Z1:反射镜支架方位轴,Z2:反射镜支架俯仰旋转轴,Z3:角度转换俯仰旋转轴,F:反射镜法线轴,T:反射光轴, Y:阳光入射轴,O:是T、Y、F的交点,也是Z1与Z3的交点,O’:是Z1与Z2的交点;
A:是反射臂总成(6)与第一连接臂(8)的连接轴心,B:是入射臂总成(7)与第二连接臂(9)的连接轴心,C:是第一连接臂(8)与第二连接臂(9)的连接轴心,D:是入射臂总成(7)的中心轴与驱动万向座组合(14)的万向旋转轴心的交点,E:是角度转换驱动杆(16)与连接驱动杆(12)的连接轴孔中心点,E’:是反射镜驱动杆(2)与连接驱动杆(12的连接轴孔中心点,K:是E点到Z3的垂直距离,K’:是E’点到Z2的垂直距离,H:是Z2与Z3之间的垂直距离,H’:是连接驱动杆(12)的两旋转轴孔距,M:是过O点的虚拟反射面,M’:是过O’点的实际反射镜的反射面,
具体实施方式
如图1所示,是本实用新型的整体结构示意图,一种中小型塔式太阳能反射式定日镜从动支架,由从动定日镜支架部分和角度转换驱动部分二部分组成。
如图2所示,从动定日镜支架部分由反射镜框架1、反射镜方位旋转支架总成3、角度转换驱动总成4、支架方位旋转主柱13和同步转动部分组成,同步转动部分由反射镜驱动杆2、角度转换驱动杆16和连接驱动杆12组成。
反射镜框架1与反射镜驱动杆2组装连接,使反射镜驱动杆2的轴向与反射镜框架1的实际反射镜的反射面M’成一固定夹角θ’,将其安装在反射镜方位旋转支架总成3上,在反射镜方位旋转支架总成3上可以灵活自由的绕Z2作俯仰旋转运动。角度转换驱动总成4与角度转换驱动杆16组装连接,使角度转换驱动杆16的轴向与角度转换驱动总成4的虚拟反射面M成一固定夹角θ,保证θ’ = θ,也将其安装在反射镜方位旋转支架总成3上,在反射镜方位旋转支架总成3上同样也可灵活自由的绕Z3作俯仰旋转运动。反射镜驱动杆2和角度转换驱动杆16通过连接驱动杆12连接,连接驱动杆12一端与反射镜驱动杆2上的支撑轴座连接,另一端与角度转换驱动杆16上的支撑轴座连接。将连接驱动杆12竖向与反射镜方位旋转支架总成3的Z2和 Z3轴心连线平行,使反射镜框架1和反射镜驱动杆2的组合体绕Z2,使角度转换驱动总成4和角度转换驱动杆16的组合体绕Z3,同步作俯仰旋转运动。反射镜方位旋转支架总成3底部连接支架方位旋转主柱13,使反射镜框架1、反射镜驱动杆2的组合体和角度转换驱动总成4、角度转换驱动杆16的组合体一起绕Z1作左右方位旋转运动。反射镜驱动杆2、连接驱动杆12和角度转换驱动杆16的数量对应,并组成一组,且至少为一组。从结构平衡稳定性和实用性的角度来考虑,本实用新型所示实施例中选用两组的结构形式。
如图3所示,是本实用新型角度转换驱动部分示意图,角度转换驱动部分由反射目标定位总成5、反射臂总成6、入射臂总成7、第一连接臂8、第二连接臂9、滑杆组合10、滑杆座组合11、驱动万向座组合14和驱动杆组合15组成。反射臂总成6、入射臂总成7、第一连接臂8、第二连接臂9、滑杆组合10、滑杆座组合11组成邻边等边四边形结构,以反射臂总成6、入射臂总成7、第一连接臂8、第二连接臂9分别对应邻边等边四边形的四条边,保证入射光线与反射镜法线的夹角和反射光线与反射镜法线的夹角无论在何种情况下保持相等的机构。由反射臂总成6的反射臂、入射臂总成7的入射臂、第一连接臂8、第二连接臂9通过轴承安装连接,并安装在滑杆组合10和滑杆座组合11组合体的一侧,将组成一组邻边等边四边形结构,且至少为一组,从结构运行精度及平衡稳定性和实用性的角度来考虑,本实用新型所示实施例中选用两组的结构形式,在滑杆组合10和滑杆座组合11组合体的两侧各安装一组。在满足定日镜与接收塔安装位置要求的范围内运动时反射臂总成6的反射臂、入射臂总成7的入射臂、第一连接臂8、第二连接臂9之间通过连接点安装轴承并错位连接,当按要求运行时互不干扰,而且该机构是安装在滑杆组合10和滑杆座组合11组合体的侧面,因此运行时与滑杆组合10和滑杆座组合11组合体也互不干扰,当三轴(阳光入射轴Y、反射光轴T、反射镜法线轴F)重合时上述部件的运动也互不干扰。第一连接臂8和第二连接臂9与和滑杆座组合11之间,由圆柱齿轮或锥齿轮组成防连接臂同步功能机构,其原理后面将进一步详细说明。该结构的最有益效果和独特之处是,在满足定日镜与接收塔安装位置要求的所有范围内运动时,能灵活自由地可过三轴(阳光入射轴Y、反射光轴T、反射镜法线轴F)重合点,并保证只要满足要求的运动无论该运动的方式任何,将始终保持邻边等边四边形结构形式,除当与三轴(阳光入射轴Y、反射光轴T、反射镜法线轴F)重合时为一直线状态以外,当通过三轴(阳光入射轴Y、反射光轴T、反射镜法线轴F)重合点后继续保证原运动方向时,反射臂总成6、入射臂总成7、第一连接臂8、第二连接臂9将继续保持邻边等边四边形结构,只是邻边位置与未过重合点前相反,若到达重合点后作退回运动时,将恢复原邻边位置的邻边等边四边形结构,总之到达重合点后由反射臂总成6、入射臂总成7、第一连接臂8、第二连接臂9将不会形成三角形结构。反射臂总成6、入射臂总成7、第一连接臂8、第二连接臂9、滑杆组合10、滑杆座组合11按要求组装好后通过反射臂总成6与反射目标定位总成5连接,反射臂总成6可沿反射目标定位总成5的圆弧调节定位槽的内圆弧面滑动,并设有定位锁紧装置,而反射臂总成6内部设有轴承可绕反射轴T作旋转运动,这将使得角度转换驱动部分除反射目标定位总成5以外的零部件组合体也可绕反射轴T作旋转运动。
如图4所示,是本实用新型从动定日镜支架部分的另一实施例,从动定日镜支架部分由反射镜框架1、反射镜方位旋转支架总成3、角度转换驱动总成4、支架方位旋转主柱13和同步转动部分组成,同步转动部分由连接驱动杆17、驱动旋转轴18和角度转换驱动杆19组成。
反射镜框架1与连接驱动杆17用轴承连接,并通过连接驱动杆17与驱动旋转轴18的两端也用轴承连接,将其安装在反射镜方位旋转支架总成3上,在反射镜方位旋转支架总成3上可以灵活自由的绕Z2作俯仰旋转运动。角度转换驱动总成4与角度转换驱动杆19固定连接,并通过角度转换驱动杆19也与驱动旋转轴18用轴承连接,也将其安装在反射镜方位旋转支架总成3上,在反射镜方位旋转支架总成3上同样也可灵活自由的绕Z3作俯仰旋转运动。将驱动旋转轴18与反射镜框架1横向平行(即与Z2和 Z3皆平行),使反射镜框架1和连接驱动杆17的组合体绕Z2,使角度转换驱动总成4和角度转换驱动杆19的组合体绕Z3,同步作俯仰旋转运动。反射镜方位旋转支架总成3底部连接支架方位旋转主柱13,使反射镜框架1、连接驱动杆17的组合体和角度转换驱动总成4、角度转换驱动杆19的组合体一起绕Z1作左右方位旋转运动。连接驱动杆17与反射镜框架1的轴承连接轴心到Z2的距离和角度转换驱动杆19与驱动旋转轴18的轴承连接轴心到Z3的距离必须高度一致。连接驱动杆17和角度转换驱动杆19的数量对应,并组成一组,且至少为一组。从结构平衡稳定性和实用性的角度来考虑,本实用新型所示实施例中选用两组的结构形式。
如图5所示,是本实用新型从动定日镜支架部分的另一实施例,从动定日镜支架部分由反射镜框架1、反射镜方位旋转支架总成3、角度转换驱动总成4、支架方位旋转主柱13和同步转动部分组成,同步转动部分由驱动旋转轴22、角度转换驱动杆21和连接驱动杆20组成。
本实施例与图4所示的另一实施例相比,所用零部件完全相同,而且零部件安装连接方式也相同,驱动旋转轴22对应驱动旋转轴18、角度转换驱动杆21对应角度转换驱动杆19、连接驱动杆20对应连接驱动杆17,只是连接驱动杆22和连接驱动杆17与反射镜及框架1的轴承连接轴孔位置不同,图4所示的实施例的轴承连接轴孔在Z2的一侧(以图4所示位置在Z2上方),本实施例的轴承连接轴孔在Z2的另一侧(以图5所示位置在Z2下方),其他原理描述与图4所示实施例的完全相同。
如图6和图7所示,是本实用新型从动定日镜支架部分的另一实施例,从动定日镜支架部分由反射镜框架1、反射镜方位旋转支架总成3、角度转换驱动总成4、支架方位旋转主柱13和同步转动部分组成,同步转动部分由角度转换驱动旋转轴26、同步带轮一24、同步带轮二25和同步带23组成。
同步带轮一24固定安装在反射镜框架1上,将其安装在反射镜方位旋转支架总成3上,在反射镜方位旋转支架总成3上可以灵活自由的绕Z2作俯仰旋转运动。角度转换驱动旋转轴26上固定安装同步带轮二25,再与角度转换驱动总成4固定连接,也将其安装在反射镜方位旋转支架总成3上,在反射镜方位旋转支架总成3上同样也可灵活自由的绕Z3作俯仰旋转运动。步带轮一24经同步带23与同步带轮二25同步连接,使反射镜框架1和同步带轮一24的组合体绕Z2,使角度转换驱动旋转轴26、同步带轮二25和角度转换驱动总成4的组合体绕Z3,同步作俯仰旋转运动。反射镜方位旋转支架总成3底部连接支架方位旋转主柱13,使反射镜框架1、同步带轮一24的组合体和角度转换驱动旋转轴26、同步带轮二25、角度转换驱动总成4的组合体一起绕Z1作左右方位旋转运动。一个安装在反射镜框架上的同步带轮一24和一个安装在角度转换驱动旋转轴26上的同步带轮二25与一条同步带23组成一组,且至少为一组。同步带轮一24、同步带轮二25和同步带23可用各种类型的同步带轮和同步带,同步带轮一24、同步带轮二25须用同类型、同参数的同步带轮,同步带23与其对应。
如图8和图9所示,是本实用新型从动定日镜支架部分的另一实施例,从动定日镜支架部分由反射镜框架1、反射镜方位旋转支架总成3、角度转换驱动总成4、支架方位旋转主柱13和同步转动部分组成,同步转动部分由角度转换驱动旋转轴30、链轮一27、链轮二29和链条28组成。
链轮一27固定安装在反射镜框架1上,将其安装在反射镜方位旋转支架总成3上,在反射镜方位旋转支架总成3上可以灵活自由的绕Z2作俯仰旋转运动。角度转换驱动旋转轴30上固定安装链轮二29,再与角度转换驱动总成4固定连接,也将其安装在反射镜方位旋转支架总成3上,在反射镜方位旋转支架总成3上同样也可灵活自由的绕Z3作俯仰旋转运动。链轮一27经链条28与链轮二29同步连接,使反射镜框架1和链轮一27的组合体绕Z2,使角度转换驱动旋转轴30、链轮二29和角度转换驱动总成4的组合体绕Z3,同步作俯仰旋转运动。反射镜方位旋转支架总成3底部连接支架方位旋转主柱13,使反射镜框架1、链轮一27的组合体和角度转换驱动旋转轴30、链轮二29、角度转换驱动总成4的组合体一起绕Z1作左右方位旋转运动。一个安装在反射镜框架1上的链轮一27和一个安装在角度转换驱动旋转轴30上的链轮二29与一条链条28组成一组,且至少为一组。链轮一27、链轮二29和链条28可用各种类型的链轮和链条,链轮一27、链轮二29须用同类型、同参数的链轮,链条28与其对应。
如图10和图11所示,是本实用新型从动定日镜支架部分的另一实施例,从动定日镜支架部分由反射镜框架1、反射镜方位旋转支架总成3、角度转换驱动总成4、支架方位旋转主柱13和同步转动部分组成,同步转动部分由角度转换驱动旋转轴35、主圆柱齿轮一31、主圆柱齿轮二34、过渡圆柱齿轮33和过渡圆柱齿轮固定板32组成。
主圆柱齿轮一31固定安装在反射镜框架1上,将其安装在反射镜方位旋转支架总成3上,在反射镜方位旋转支架总成3上可以灵活自由的绕Z2作俯仰旋转运动。角度转换驱动旋转轴35上固定安装主圆柱齿轮二34,再与角度转换驱动总成4固定连接,也将其安装在反射镜方位旋转支架总成3上,在反射镜方位旋转支架总成3上同样也可灵活自由的绕Z3作俯仰旋转运动,奇数个过渡圆柱齿轮33固定在过渡圆柱齿轮固定板32上组成一个过渡圆柱齿轮组合,并使这奇数个过渡圆柱齿轮33很好的啮合。主圆柱齿轮一31经过渡圆柱齿轮组合与主圆柱齿轮二34啮合,实现主圆柱齿轮一31与主圆柱齿轮二34同步同向旋转,使反射镜框架1和主圆柱齿轮一31的组合体绕Z2,使角度转换驱动旋转轴35、主圆柱齿轮二34和角度转换驱动总成4的组合体绕Z3,同步作俯仰旋转运动。反射镜方位旋转支架总成3底部连接支架方位旋转主柱13,使反射镜框架1、主圆柱齿轮一31的组合体和角度转换驱动旋转轴35、主圆柱齿轮二34、角度转换驱动总成4的组合体一起绕Z1作左右方位旋转运动。一个安装在反射镜框架上1的主圆柱齿轮一31和一个安装在角度转换驱动旋转轴35上的主圆柱齿轮二34与一个过渡圆柱齿轮组合组成一组,且至少为一组。主圆柱齿轮一31、主圆柱齿轮二34和过渡圆柱齿轮33可用直齿圆柱齿轮也可以用斜齿圆柱齿轮或人字圆柱齿轮,可以用完整的圆柱齿轮也可以用局部或部分圆柱齿轮。主圆柱齿轮一31和主圆柱齿轮二34须用同类型、同模数、同齿数的圆柱齿轮,过渡圆柱齿轮33与主圆柱齿轮一31、主圆柱齿轮二34须用同类型、同模数的圆柱齿轮,齿数可以相同或不同。
如图12和图13所示,是本实用新型从动定日镜支架部分的另一实施例,从动定日镜支架部分由反射镜框架1、反射镜方位旋转支架总成3、角度转换驱动总成4、支架方位旋转主柱13和同步转动部分组成,同步转动部分由角度转换驱动旋转轴40、主锥齿轮一36、主锥齿轮二39、过渡锥齿轮37和过渡锥齿轮连接杆38组成。
主锥齿轮一36固定安装在反射镜框架1上,将其安装在反射镜方位旋转支架总成3上,在反射镜方位旋转支架总成3上可以灵活自由的绕Z2作俯仰旋转运动。角度转换驱动旋转轴40上固定安装主锥齿轮二39,再与角度转换驱动总成4固定连接,也将其安装在反射镜方位旋转支架总成3上,在反射镜方位旋转支架总成3上同样也可灵活自由的绕Z3作俯仰旋转运动,过渡锥齿轮组合由两个过渡锥齿轮37置于过渡锥齿轮连接杆38两端组成。主锥齿轮一36经过渡锥齿轮组合与主锥齿轮二39啮合,实现主锥齿轮一36与主锥齿轮二39同步同向旋转,使反射镜框架1和主锥齿轮二39的组合体绕Z2,使角度转换驱动旋转轴40、主锥齿轮二39和角度转换驱动总成4的组合体绕Z3,同步作俯仰旋转运动。反射镜方位旋转支架总成3底部连接支架方位旋转主柱13,使反射镜框架1、主锥齿轮二39的组合体和角度转换驱动旋转轴40、主锥齿轮二39、角度转换驱动总成4的组合体一起绕Z1作左右方位旋转运动。一个安装在反射镜框架上1的主锥齿轮一36、一个安装在角度转换驱动旋转轴35上的主锥齿轮二39与一个过渡锥齿轮组合组成一组,且至少为一组。主锥齿轮一36、主锥齿轮二39和过渡锥齿轮37可用直齿锥齿轮也可以用斜齿锥齿轮或曲线锥齿轮,可以用完整的锥齿轮也可以用局部或部分锥齿轮,主锥齿轮36一和主锥齿轮二39须用类型相同、模数相同、齿数相同、节锥角相同的锥齿轮,且同时用大锥齿轮或小锥齿轮,过渡锥齿轮37与主锥齿轮一36、主锥齿轮二39相对应,齿数相同或不同。
如图14所示,是本实用新型的整体结构侧视图,从图14中可看到由O’E’E O组成平行四边形,且H=H’,K=K’,因此O’E’与OE始终保持平行,O O’与E’E始终保持平行,θ’ = θ,则M与M’始终保持平行,这将保证虚拟反射镜面M始终与实际反射镜面M’保持平行,又因为反射镜框架1与反射镜驱动杆2的组合体和角度转换驱动4同时安装在方位旋转支架3上,绕反射镜支架方位旋转轴作左右方位旋转运动时反射镜框架1与反射镜驱动杆2的组合体和角度转换驱动4将是同步的,这样保证当虚拟反射镜面M处于使用要求的空间某一位置时,实际反射镜面M’将与其完全保证方位角和高度角的一致,可以使实际反射光斑与虚拟反射光斑同时对准接收塔,只是上下垂直距离相差H(或H’),在实际使用调试时充分考虑该因素便可实现本实用新型的最终目的。角度转换驱动部分的反射目标定位总成5与从动定日镜支架部分的支架方位旋转主柱13连接安装;角度转换驱动部分的滑杆组合10与从动定日镜支架部分的角度转换驱动4通过轴承连接。在调试过程中,反射目标定位总成5沿反射镜支架方位旋转轴左右旋转寻找目标,当目标的方位角调整好后,锁紧好反射目标定位总成5的锁紧装置,使反射目标定位总成5和支架方位旋转主柱13之间相对固定,并与地面相对固定;反射臂总成6沿反射目标定位总成5的圆弧调节定位槽的内圆弧面滑动寻找目标,当目标的俯仰角调整好后,锁紧好反射目标定位总成5的锁紧装置。
如图15所示,是图14中标注Ⅴ的局部放大图,所示的是本实用新型利用邻边等边四边形对应各零部件的示意图,从图中可以看到,由OACB组成邻边等边四边形,下面重点描述的是本实用新型的一个实施例,是以四边均等的四边形或称等边平行四边形或等边菱形为例进行描述。本实用新型所述邻边等边四边形是指由OACB组成的四边形,OA=OB,AC=BC邻边相等, OA与AC或OB与BC可以相等(本实施例所用)或不等。
反射臂总成(6)的中心线对应OA边,AO的延长线对应反射光轴T;入射臂总成7的中心线对应OB边,BO的延长线对应阳光入射轴Y;第一连接臂8的中心线对应AC边;第二连接臂9的中心线对应BC边;滑杆组合(10)的中心线对应OC对角线,CO的延长线对应反射镜法线轴F;M是过O点与滑杆组合(10)中心轴垂直的虚拟反射面。
如图15所示,根据对顶角相等的原理,∠AOC =∠FOT(即反射角,由反射面法线与反射光线的夹角);∠BOC =∠FOY(即入射角,由反射面法线与入射光线的夹角),根据有关几何定律,从OACB组成的邻边等边四边形中可以得知:因为OA=OB,所以∠AOC =∠BOC,则有∠FOY =∠FOT,即入射角与反射角相等,这满足了几何光学的平面镜入射光和反射光与反射镜法线之间的角度关系,因此本实用新型的实施例中的三轴(阳光入射轴Y、反射光轴T、反射镜法线轴F)完全符合几何光学的平面镜反射定律。将反射光轴T对准接收塔目标,只要阳光入射轴Y与实际阳光平行,本实用新型的实施例的结构将自动调整反射镜面。
如图16所示,是本实用新型角度转换驱动部分的另一实施例,所述角度转换驱动部分由反射杆总成41、入射杆总成45、反射过渡圆柱齿轮42、入射过渡圆柱齿轮43、圆柱齿轮座组合44、驱动万向座组合14和驱动杆组合15组成。反射杆总成41的前端设有反射圆柱齿轮,入射杆总成45的前端设有入射圆柱齿轮,反射杆总成41的反射圆柱齿轮和入射杆总成45的入射圆柱齿轮通过轴承同轴安装连接在圆柱齿轮座组合44内,反射杆总成41的反射圆柱齿轮与反射过渡圆柱齿轮42啮合,入射杆总成45的入射圆柱齿轮与入射过渡圆柱齿轮43啮合,反射过渡圆柱齿轮42与入射过渡圆柱齿轮43啮合。一个反射杆总成41、一个入射杆总成45、一个反射过渡圆柱齿轮42和一个入射过渡圆柱齿轮43组成一组圆柱齿轮角度转换结构,且至少为一组,组成的结构通过反射杆总成41固定于反射目标定位总成5的圆弧定位槽内使之可以沿内圆弧滑动,并设有定位锁紧装置,在调试过程中当目标的俯仰角调整好后,锁紧好该装置,而反射杆总成41可绕反射轴T作旋转运动,入射杆总成45连接驱动万向座组合14,驱动万向座组合14安装在驱动杆组合15上。反射杆总成41的反射圆柱齿轮和入射杆总成45的入射圆柱齿轮须用同模数同齿数的圆柱齿轮,反射过渡圆柱齿轮42、入射过渡圆柱齿轮43也须用同模数同齿数的圆柱齿轮,反射过渡圆柱齿轮42、入射过渡圆柱齿轮43与反射杆总成41的反射圆柱齿轮、入射杆总成45的入射圆柱齿轮须用同模数圆柱齿轮,齿数可以相同或不同。反射杆总成41的反射圆柱齿轮、入射杆总成45的入射圆柱齿轮、反射过渡圆柱齿轮42、入射过渡圆柱齿轮43同为直齿圆柱齿轮或是斜齿圆柱齿轮或是人字形圆柱齿轮,也可以为完整的圆柱齿轮或局部或部分的圆柱齿轮。这种结构没有三轴(阳光入射轴Y、反射光轴T、反射镜法线轴F)重合与否和死角及卡死点等问题。
如图17所示,是本实用新型角度转换驱动部分采用的是一个入射杆总成45、二个反射杆总成41、二个反射过渡圆柱齿轮42、二个入射过渡圆柱齿轮43组成的圆柱齿轮角度转换组合结构的一实施例,从图中可以看到,一个反射杆总成41的反射圆柱齿轮与一个反射过渡圆柱齿轮42啮合,一个反射过渡圆柱齿轮42与一个入射过渡圆柱齿轮43啮合,二个入射过渡圆柱齿轮43同时与一个入射杆总成45的入射圆柱齿轮啮合,二个反射杆总成41的反射圆柱齿轮与一个入射杆总成45的入射圆柱齿轮同轴心,反射过渡圆柱齿轮42与入射杆总成45的入射圆柱齿轮不能有任何形式的啮合接触,入射过渡圆柱齿轮43与反射杆总成41的反射圆柱齿轮不能有任何形式的啮合接触。
如图18所示,是本实用新型角度转换驱动部分的另一实施例,角度转换驱动部分由反射杆总成46、入射杆总成49、过渡锥齿轮47、锥齿轮座组合48、驱动万向座组合14和驱动杆组合15组成,反射杆总成46的前端设有反射锥齿轮,入射杆总成49的前端设有入射锥齿轮,所述反射杆总成46的反射锥齿轮和入射杆总成49的入射锥齿轮通过轴承同轴固定连接在锥齿轮座组合48上,过渡锥齿轮47固定于锥齿轮座组合48的底部,反射杆总成46的反射锥齿轮和入射杆总成49的入射锥齿轮同时均与过渡锥齿轮47啮合。一个反射杆总成46、一个入射杆总成49、一个过渡锥齿轮47组成一组锥齿轮角度转换结构,且至少为一组,组成的结构通过反射臂总成46固定于反射目标定位总成5的圆弧定位槽内使之可以沿内圆弧滑动,并设有定位锁紧装置,在调试过程中当目标的俯仰角调整好后,锁紧好该装置,而反射杆总成46可绕反射轴T作旋转运动,入射杆总成49连接驱动万向座组合14,驱动万向座组合14安装在驱动杆组合15上。反射杆总成(46)的反射锥齿轮和入射杆总成(49)的入射锥齿轮须用类型相同、模数相同、齿数相同、节锥角相同的锥齿轮,可以是大锥齿轮或小锥齿轮,过渡锥齿轮47必须与反射杆总成46的反射锥齿轮、入射杆总成49的入射锥齿轮相对应,过渡锥齿轮47的齿数与入射杆总成49的入射锥齿轮、反射杆总成46的反射锥齿轮相同或不同,入射杆总成49的入射锥齿轮、反射杆总成46的反射锥齿轮和过渡锥齿轮47同为直齿锥齿轮或斜齿锥齿轮或曲线锥齿轮,也可以为完整的锥齿轮或局部或部分的锥齿轮。这种结构没有三轴(阳光入射轴Y、反射光轴T、反射镜法线轴F)重合与否和死角及卡死点等问题。
如图19所示,是本实用新型的角度转换驱动部分一实施例锥齿轮啮合情况示意图,本实施例采用的是一个入射杆总成49的入射锥齿轮(实际上有两个锥齿轮面,但制成一体,形式上为一个锥齿轮)、二个反射杆总成46的反射锥齿轮、二个过渡锥齿轮47组成的锥齿轮角度转换组合结构,从图19中可以看到,反射杆总成46的反射齿轮和过渡锥齿轮47啮合,过渡锥齿轮47再和入射杆总成49的入射齿轮啮合,反射杆总成46的反射锥齿轮、过渡锥齿轮47和入射杆总成49的入射锥齿轮均安装在齿轮座组合48上, 一个入射杆总成49的入射锥齿轮与二个反射杆总成46的反射锥齿轮同轴心。
如图20所示,是本实用新型角度转换驱动部分的实施例为邻边等边四边形结构,当三轴(阳光入射轴Y、反射光轴T、反射镜法线轴F)重合时的示意图,从图中可以看到,当本实用新型组成邻边等边四边形的结构运动到此位置时,阳光入射轴Y、反射光轴T、反射镜法线轴F三轴重合,由反射臂总成6、入射臂总成7、第一连接臂8、第二连接臂9、滑杆组合10、滑杆座组合11组成的邻边等边四边形变成了一条直线, A点与B点重合,由于本实用新型的机构特别和有益之处,上述各零部件均互不干扰。该状态在实际当中对应是:太阳的高度角与接收塔和本实用新型O点的连线与地面的夹角相等时的状态,或是这样描述也可,就是当太阳、接收塔的接收中心、本实用新型O点呈一条直线时的状态,允许该状态的存在减少了对定日镜安装位置的限制。
如图21所示,是本实用新型角度转换驱动部分的实施例为邻边等边四边形结构,当邻边等边四边形的结构运动通过三轴(阳光入射轴Y、反射光轴T、反射镜法线轴F)重合点后的示意图,
从图中可以看到,当通过三轴重合点后继续保持原运动方向时,反射臂总成6、入射臂总成7、第一连接臂8、第二连接臂9将继续保持邻边等边四边形结构,只是邻边位置与未过重合点前相反,上述零部件组成的邻边等边四边形是OBCA,阳光入射轴Y位于反射镜法线轴F下方,而反射光轴T位于反射镜法线轴F上方了,上述各零部件均互不干扰,通过调整反射臂总成6和入射臂总成7的形状可以得到满足不同角度要求的邻边等边四边形结构,且各零部件之间互不干扰。
如图22所示,是本实用新型采用圆柱齿轮防连接臂同步功能机构示意图,从图中可以看到,本实用新型所示实施例中选用两组邻边等边四边形的结构形式,其中防连接臂同步功能是用圆柱齿轮结构解决方案,两组第一连接臂8、第二连接臂9和防同步过渡圆柱齿轮一50、防同步过渡圆柱齿轮二51分别置于滑杆座组合11两侧。第一连接臂8的防同步圆柱齿轮和第二连接臂9的防同步圆柱齿轮须用同模数同齿数的圆柱齿轮,防同步过渡圆柱齿轮一50和防同步过渡圆柱齿轮二51也须用同模数同齿数的圆柱齿轮,防同步过渡圆柱齿轮一50、防同步过渡圆柱齿轮二51与第一连接臂8的防同步圆柱齿轮、第二连接臂9的防同步圆柱齿轮须用同模数圆柱齿轮,齿数可以相同或不同。第一连接臂8的防同步圆柱齿轮、第二连接臂9的防同步圆柱齿轮、防同步过渡圆柱齿轮一50、防同步过渡圆柱齿轮二51同为直齿圆柱齿轮或是斜齿圆柱齿轮或是人字形圆柱齿轮,也可以为完整的圆柱齿轮或局部或部分的圆柱齿轮。第一连接臂8的防同步圆柱齿轮与防同步过渡圆柱齿轮一50啮合,防同步过渡圆柱齿轮一50与防同步过渡圆柱齿轮二51啮合,防同步过渡圆柱齿轮二51再与第二连接臂9的防同步圆柱齿轮啮合,第一连接臂8的防同步圆柱齿轮不能与防同步过渡圆柱齿轮二51有任何接触,第二连接臂9的防同步圆柱齿轮不能与防同步过渡圆柱齿轮一50有任何接触。通过上述有关对圆柱齿轮的技术要求和各圆柱齿轮啮合过渡,得到第一连接臂8与第二连接臂9无论处于任何位置,二者的运动方向始终向反,且与滑杆组合10和滑杆座组合11的中心轴的夹角始终保持相等,这样就保证了第一连接臂8和第二连接臂9在通过三轴重合点后运动时二者绝对不会同向运动。
如图23所示,是本实用新型采用锥齿轮防连接臂同步功能机构示意图,从图中可以看到,本实用新型所示实施例中选用两组邻边等边四边形的结构形式,其中防连接臂同步功能是用锥齿轮结构解决方案,两组第一连接臂8、第二连接臂9和防同步过渡锥齿轮52分别置于滑杆座组合11两侧。第一连接臂8的防同步锥齿轮和第二连接臂9的防同步锥齿轮须用类型相同、模数相同、齿数相同、节锥角相同的锥齿轮,可以是大锥齿轮或小锥齿轮,防同步过渡锥齿轮52必须与第一连接臂8的防同步锥齿轮、第二连接臂9的防同步锥齿轮相对应,防同步过渡锥齿轮52的齿数与第一连接臂8的防同步锥齿轮、第二连接臂9的防同步锥齿轮相同或不同,第一连接臂8的防同步锥齿轮、第二连接臂9的防同步锥齿轮和防同步过渡锥齿轮52同为直齿锥齿轮或斜齿锥齿轮或曲线锥齿轮,也可以为完整的锥齿轮或局部或部分的锥齿轮。第一连接臂8的防同步锥齿轮与防同步过渡锥齿轮52啮合,防同步过渡锥齿轮52同时再与第二连接臂9的防同步锥齿轮啮合。通过上述有关对锥齿轮的技术要求和各锥齿轮啮合过渡,得到第一连接臂8与第二连接臂9无论处于任何位置,二者的运动方向始终向反,且与滑杆组合10和滑杆座组合11的中心轴的夹角始终保持相等,这样就保证了第一连接臂8和第二连接臂9在通过三轴重合点后运动时二者绝对不会同向运动。
如图24所示,是本实用新型角度转换驱动部分实施例为圆柱齿轮的原理说明示意图,从图中可以看到, d1 为反射杆总成41的反射圆柱齿轮分度圆直径, d1' 为入射杆总成45的入射圆柱齿轮分度圆直径, d2 为反射过渡圆柱齿轮42的分度圆直径, d2' 为入射过渡圆柱齿轮43的分度圆直径, L 为反射杆总成41的反射圆柱齿轮与反射过渡圆柱齿轮42的中心距, L’  为入射杆总成45的入射圆柱齿轮与入射过渡圆柱齿轮43的中心距, l 为反射圆柱过渡齿轮42与入射过渡圆柱齿轮43的中心距。
图中各齿轮之间的啮合位置关系为:
=( d1 +  d2 )/2;     L’  =( d1' +  d2' )/2;   =( d2 +  d2' )/2;
而根据上述本实用新型角度转换驱动部分利用圆柱齿轮的实施例中对有关各圆柱齿轮之间技术要求的描述所规定的原则,则有:
d1  =  d1' ;  d2  =  d2' ;   L  =  L’ ;    =  d2  =  d2'
Z1 为反射杆总成41的反射圆柱齿轮或入射杆总成45的入射圆柱齿轮的齿数, Z2 为反射过渡圆柱齿轮42或入射过渡圆柱齿轮43的齿数, α 为阳光入射轴Y与M的夹角, β 为反射光轴T与M的夹角,则将 α β 分别对应按上述有关角度转换驱动部分为圆柱齿轮的各圆柱齿轮之间技术要求的规定进行啮合运动的旋转角时,应有: α  = ( Z/ Z1 π β = ( Z/ Z1 π ,所以 α  = β  ,而从图中可以看出:∠YOF+ α = 90°,∠FOT+ β = 90°,所以∠YOF=∠FOT,反射角(即由反射面法线与反射光线的夹角)等于入射角(即由反射面法线与入射光线的夹角),这完全符合几何光学中有关平面镜的入射光与反射光的定律。
根据圆柱齿轮啮合的有关规律,从图24中还得知:
1: 反射杆总成41的反射圆柱齿轮与反射过渡圆柱齿轮42啮合旋转时,啮合齿数相同但旋转方向相反;
2:反射过渡圆柱齿轮42与入射过渡圆柱齿轮43啮合旋转时,啮合齿数相同但旋转方向相反;
3:入射过渡圆柱齿轮43与入射杆总成45的入射圆柱齿轮啮合旋转时,啮合齿数相同但旋转方向相反;
4:按图24所示,则最终无论通过一组还是多组过渡圆柱齿轮(一组过渡圆柱齿轮由一个反射过渡圆柱齿轮42和一个入射过渡圆柱齿轮43组成)啮合传动后, 反射杆总成41的反射圆柱齿轮与入射杆总成45的入射圆柱齿轮相对的旋转齿数和旋转角度相同但旋转方向相反。
因此综上所述,可以得知反射杆总成41对应的反射光轴T与入射杆总成45对应的阳光入射轴Y,通过上述圆柱齿轮啮合后,反射光轴T与阳光入射轴Y相对反射镜法线轴F转动时角度相等方向相反。这满足了几何光学的平面镜入射光和反射光与反射镜法线之间的角度关系,因此本实用新型的实施例中的三轴(阳光入射轴Y、反射光轴T、反射镜法线轴F)完全符合几何光学的平面镜反射定律。将反射光轴T对准接收塔目标,只要阳光入射轴Y与实际阳光平行,本实用新型的实施例的结构将自动调整反射镜面。
如图25所示,是本实用新型角度转换驱动部分实施例为利用锥齿轮的原理说明示意图,从图中可以看到, β 为阳光入射轴Y与反射镜法线轴F的夹角, β’ 为反射光轴T与反射镜法线轴F的夹角,而根据上述本实用新型角度转换驱动部分利用锥齿轮的实施例中对有关各锥齿轮之间技术要求的描述所规定的原则进行啮合运动时,则有 β  = β’ ,且有如图19中箭头所示旋转方向的运动,最终通过各锥齿轮啮合传动后,反射杆总成46的反射锥齿轮与入射杆总成49的入射锥齿轮相对的旋转齿数和旋转角度相同但旋转方向相反。
因此综上所述,可以得知反射杆总成46对应的反射光轴T与入射杆总成49对应的阳光入射轴Y,通过上述锥齿轮啮合后,反射光轴T与阳光入射轴Y相对反射镜法线轴F转动时角度相等方向相反。这满足了几何光学的平面镜入射光和反射光与反射镜法线之间的角度关系,因此本实用新型的实施例中的三轴(阳光入射轴Y、反射光轴T、反射镜法线轴F)完全符合几何光学的平面镜反射定律。将反射光轴T对准接收塔目标,只要阳光入射轴Y与实际阳光平行,本实用新型的实施例的结构将自动调整反射镜面。

Claims (11)

1.一种中小型塔式太阳能反射式定日镜从动支架,包括从动定日镜支架部分和角度转换驱动部分,其特征在于:所述从动定日镜支架部分由反射镜框架(1)、反射镜方位旋转支架总成(3)、角度转换驱动总成(4)、支架方位旋转主柱(13)和同步转动部分组成,反射镜框架(1)连接在反射镜方位旋转支架总成(3)上,可以绕Z2作俯仰旋转,反射镜方位旋转支架总成(3)通过轴承安装在支架方位旋转主柱(13)上,并可以绕Z1作左右旋转,同步转动部分一端连接反射镜框架(1),另一端连接反射镜方位旋转支架总成(3),同步转动部分连接反射镜方位旋转支架总成(3)处同时固定连接角度转换驱动总成(4),所述角度转换驱动部分穿过角度转换驱动总成(4)固定于反射目标定位总成(5)上,所述反射目标定位总成(5)的上端设有圆弧定位槽,角度转换驱动部分固定于反射目标定位总成(5)的圆弧定位槽内使之可以沿内圆弧滑动,反射目标定位总成(5)固定连接在支架方位旋转主柱(13)上。
2.如权利要求1所述的中小型塔式太阳能反射式定日镜从动支架,其特征在于:所述从动定日镜支架的同步转动部分由反射镜驱动杆(2)、角度转换驱动杆(16)和连接驱动杆(12)组成,所述连接驱动杆(12)竖向与反射镜方位旋转支架总成(3)的Z2和 Z3轴心连线平行,反射镜框架(1)通过反射镜驱动杆(2)与连接驱动杆(12)连接,所述角度转换驱动总成(4)通过角度转换驱动杆(16)也与连接驱动杆(12)连接,且均安装在反射镜方位旋转支架总成(3)上,所述反射镜驱动杆(2)、连接驱动杆(12)和角度转换驱动杆(16)数量对应,并至少组成一组。
3.如权利要求1所述的中小型塔式太阳能反射式定日镜从动支架,其特征在于:所述从动定日镜支架的同步转动部分由驱动旋转轴(18)、角度转换驱动杆(19)和连接驱动杆(17)组成,所述驱动旋转轴(18)与反射镜框架(1)横向平行(即与Z2和 Z3皆平行),反射镜框架(1)通过连接驱动杆(17)与驱动旋转轴(18)的两端连接,角度转换驱动总成(4)通过角度转换驱动杆(19)也与驱动旋转轴(18)连接,且均安装在反射镜方位旋转支架总成(3)上,所述角度转换驱动杆(19)的数量和连接驱动杆(17)的数量对应,且至少组成一组。
4.如权利要求1所述的中小型塔式太阳能反射式定日镜从动支架,其特征在于:所述从动定日镜支架的同步转动部分由角度转换驱动旋转轴(26)、同步带轮一(24)、同步带轮二(25)和同步带(23)组成,所述同步带轮一(24)固定安装在反射镜框架(1)上,所述角度转换驱动旋转轴(26)上固定安装同步带轮二(25),所述同步带轮一(24)经同步带(23)与安装在角度转换驱动旋转轴(26)上的同步带轮二(25)连接,角度转换驱动旋转轴(26)与角度转换驱动总成(4)固定连接,再与支架方位旋转主柱(13)组装,安装在反射镜框架(1)上的同步带轮一(24)和安装在角度转换驱动旋转轴(26)上的同步带轮二(25)与一条同步带(23)组成一组,且至少为一组,同步带轮一(24)、同步带轮二(25)和同步带(23)可用各种类型的同步带轮和同步带,同步带轮一(24)、同步带轮二(25)须用同类型、同参数的同步带轮,同步带(23)与其对应。
5.如权利要求1所述的中小型塔式太阳能反射式定日镜从动支架,其特征在于:所述从动定日镜支架的同步转动部分由角度转换驱动旋转轴(30)、链轮一(27)、链轮二(29)和链条(28)组成,所述链轮一(27)固定安装在反射镜框架(1)上,所述角度转换驱动旋转轴(30)上固定安装链轮二(29),所述链条(28)连接链轮一(27)和链轮二(29),角度转换驱动旋转轴(30)与角度转换驱动总成(4)固定连接,再与支架方位旋转主柱(13)组装,安装在反射镜框架(1)上的链轮一(27)和安装在角度转换驱动旋转轴(30)上的链轮二(29)与一条链条(28)组成一组,且至少为一组,链轮一(27)、链轮二(29)和链条(28)可用各种类型的链轮和链条,链轮一(27)和链轮二(29)须用同类型、同参数的链轮,链条(28)与其对应。
6.如权利要求1所述的中小型塔式太阳能反射式定日镜从动支架,其特征在于:所述从动定日镜支架的同步转动部分由角度转换驱动旋转轴(35)、主圆柱齿轮一(31)、主圆柱齿轮二(34)、过渡圆柱齿轮(33)和过渡圆柱齿轮固定板(32)组成,所述主圆柱齿轮一(31)固定安装在反射镜框架(1)上,过渡圆柱齿轮(33)固定在过渡圆柱齿轮固定板(32)上,主圆柱齿轮一(31)通过奇数个过渡圆柱齿轮(33)与安装在角度转换驱动旋转轴(40)上的主圆柱齿轮二(34)啮合,角度转换驱动旋转轴(40)与角度转换驱动总成(4)固定连接,再与支架方位旋转主柱(13)组装,安装在反射镜框架(1)上的主圆柱齿轮一(31)和安装在角度转换驱动旋转轴(35)上的主圆柱齿轮二(34)与由奇数个固定在过渡圆柱齿轮固定板(32)上的过渡圆柱齿轮(33)组成一组,且至少为一组,所述主圆柱齿轮一(31)、主圆柱齿轮二(34)、过渡圆柱齿轮(33)可用直齿圆柱齿轮也可以用斜齿圆柱齿轮或人字圆柱齿轮,可以用完整的圆柱齿轮也可以用局部或部分圆柱齿轮,主圆柱齿轮一(31)和主圆柱齿轮二(34)须用同类型、同模数、同齿数的圆柱齿轮,过渡圆柱齿轮(33)与主圆柱齿轮一(31)、主圆柱齿轮二(34)须用同类型、同模数的圆柱齿轮,齿数可以相同或不同。
7.如权利要求1所述的中小型塔式太阳能反射式定日镜从动支架,其特征在于:所述从动定日镜支架的同步转动部分由角度转换驱动旋转轴(40)、主锥齿轮一(36)、主锥齿轮二(39)、过渡锥齿轮(37)、过渡锥齿轮连接杆(38)组成,所述主锥齿轮一(36)固定在反射镜框架(1)上,主锥齿轮二(39)固定在角度转换驱动旋转轴(40)上,主锥齿轮一(36)经过渡锥齿轮组合与安装在角度转换驱动旋转轴(40)上的主锥齿轮二(39)啮合,过渡锥齿轮组合由两个过渡锥齿轮(37)置于过渡锥齿轮连接杆(38)两端组成,角度转换驱动旋转轴(40)与角度转换驱动总成(4)固定连接,再与支架方位旋转主柱(13)组装,安装在反射镜框架(1)上的主锥齿轮(34)和安装在角度转换驱动旋转轴(40)上的主锥齿轮二(39)与一个过渡锥齿轮组合组成一组,且至少为一组,主锥齿轮一(36)、主锥齿轮二(39)和过渡锥齿轮(37)可用直齿锥齿轮也可以用斜齿锥齿轮或曲线锥齿轮,可以用完整的锥齿轮也可以用局部或部分锥齿轮,主锥齿轮一(36)和主锥齿轮二(39)须用类型相同、模数相同、齿数相同、节锥角相同的锥齿轮,且同时用大锥齿轮或小锥齿轮,过渡锥齿轮(37)与主锥齿轮一(36)、主锥齿轮二(39)相对应,齿数相同或不同。
8.如权利要求1所述的中小型塔式太阳能反射式定日镜从动支架,其特征在于:所述角度转换驱动部分由反射臂总成(6)、入射臂总成(7)、第一连接臂(8)、第二连接臂(9)、滑杆组合(10)、滑杆座组合(11)、驱动万向座组合(14)和驱动杆组合(15)组成,所述反射臂总成(6)、入射臂总成(7)、第一连接臂(8)、第二连接臂(9)通过轴承安装连接在滑杆组合(10)和滑杆座组合(11)组合体的一侧,组成一组邻边等边四边形结构,且至少为一组,组成的邻边等边四边形结构通过反射臂总成(6)固定于反射目标定位总成(5)的圆弧定位槽内使之可以沿内圆弧滑动,入射臂总成(7)连接驱动万向座组合(14),驱动万向座组合(14)安装在驱动杆组合(15)上。
9.如权利要求8所述的中小型塔式太阳能反射式定日镜从动支架,其特征在于:所述第一连接臂(8)、第二连接臂(9)和滑杆座组合(11)之间通过圆柱齿轮或锥齿轮组成防连接臂同步结构。
10.如权利要求1所述的中小型塔式太阳能反射式定日镜从动支架,其特征在于:所述角度转换驱动部分由反射杆总成(41)、入射杆总成(45)、反射过渡圆柱齿轮(42)、入射过渡圆柱齿轮(43)、圆柱齿轮座组合(44)、驱动万向座组合(14)和驱动杆组合(15)组成,反射杆总成(41)的前端设有反射圆柱齿轮,入射杆总成(45)的前端设有入射圆柱齿轮,反射杆总成(41)的反射圆柱齿轮和入射杆总成(45)的入射圆柱齿轮通过轴承同轴安装连接在圆柱齿轮座组合(44)内,反射杆总成(41)的反射圆柱齿轮与反射过渡圆柱齿轮(42)啮合,入射杆总成(45)的入射圆柱齿轮与入射过渡圆柱齿轮(43)啮合,反射过渡圆柱齿轮(42)与入射过渡圆柱齿轮(43)啮合,一个反射杆总成(41)、一个入射杆总成(45)、一个反射过渡圆柱齿轮(42)和一个入射过渡圆柱齿轮(43)组成一组圆柱齿轮角度转换结构,且至少为一组,组成的结构通过反射臂总成(41)固定于反射目标定位总成(5)的圆弧定位槽内使之可以沿内圆弧滑动,入射杆总成(45)连接驱动万向座组合(14),驱动万向座组合(14)安装在驱动杆组合(15)上,反射杆总成(41)的反射圆柱齿轮和入射杆总成(45)的入射圆柱齿轮须用同模数同齿数的圆柱齿轮,反射过渡圆柱齿轮(42)、入射过渡圆柱齿轮(43)也须用同模数同齿数的圆柱齿轮,反射过渡圆柱齿轮(42)、入射过渡圆柱齿轮(43)与反射杆总成(41)的反射齿轮、入射杆总成(45)的入射齿轮须用同模数圆柱齿轮,齿数可以相同或不同,反射杆总成(41)的反射圆柱齿轮、入射杆总成(45)的入射圆柱齿轮、反射过渡圆柱齿轮(42)、入射过渡圆柱齿轮(43)同为直齿圆柱齿轮或是斜齿圆柱齿轮或是人字形圆柱齿轮,也可以为完整的圆柱齿轮或局部或部分的圆柱齿轮。
11.如权利要求1所述的中小型塔式太阳能反射式定日镜从动支架,其特征在于:所述角度转换驱动部分由反射杆总成(46)、入射杆总成(49)、过渡锥齿轮(47)、锥齿轮座组合(48)、驱动万向座组合(14)和驱动杆组合(15)组成,反射杆总成(46)的前端设有反射锥齿轮,入射杆总成(49)的前端设有入射锥齿轮,所述反射杆总成(46)的反射锥齿轮和入射杆总成(49)的入射锥齿轮通过轴承同轴固定连接在锥齿轮座组合(48)上,过渡锥齿轮(47)固定于锥齿轮座组合(48)的底部,反射杆总成(46)的反射锥齿轮和入射杆总成(49)的入射锥齿轮同时均与过渡锥齿轮(47)啮合,所述一个反射杆总成(46)、一个入射杆总成(49)、一个过渡锥齿轮(47)组成一组锥齿轮角度转换结构,且至少为一组,组成的结构通过反射臂总成(46)固定于反射目标定位总成(5)的圆弧定位槽内使之可以沿内圆弧滑动,入射杆总成(49)连接驱动万向座组合(14),驱动万向座组合(14)安装在驱动杆组合(15)上,反射杆总成(46)的反射锥齿轮和入射杆总成(49)的入射锥齿轮须用类型相同、模数相同、齿数相同、节锥角相同的锥齿轮,可以是大锥齿轮或小锥齿轮,过渡锥齿轮(47)必须与反射杆总成(46)的反射锥齿轮、入射杆总成(49)的入射锥齿轮相对应,过渡锥齿轮(47)的齿数与入射杆总成(49)的入射锥齿轮、反射杆总成(46)的反射锥齿轮相同或不同,入射杆总成(49)的入射锥齿轮、反射杆总成(46)的反射锥齿轮和过渡锥齿轮(47)同为直齿锥齿轮或斜齿锥齿轮或曲线锥齿轮,也可以为完整的锥齿轮或局部或部分的锥齿轮。
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