CN206440028U - 一种新型太阳能网架支撑结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型太阳能网架支撑结构，包括水平网架和竖直网架，所述水平网架包括第一环形网架和位于所述第一环形网架外侧的第二环形网架；所述第一环形网架包括多个三角框Ⅰ；所述第二环形网架包括多个三角框Ⅱ。本实用新型能灵活的实现旋转抛物面形状的平面，三角形网格结构稳定性好，整体性好、空间刚度大，靠各杆件的轴力传递载荷，材料强度得到充分利用，既节约钢材，又减轻了自重，降低了材料成本，所有部件均已标准化，能在工厂里批量生产，质量好，生产效率高，组件成本低，各杆件的尺寸和形状大致相同，容易包装及运输，无需要专门的运输工具，运输成本低，现场组装方便，工作量小，安装工期短，速度快。

Description

一种新型太阳能网架支撑结构

技术领域

本实用新型涉及太阳能发电及热利用技术领域，尤其涉及一种碟式太阳能热发电系统中支撑聚光器的一种新型太阳能网架支撑结构。

背景技术

太阳能作为一种新能源，具有取之不尽、用之不竭，清洁安全、无污染等优点。太阳能热发电是太阳能利用的一种重要形式，目前，按照太阳能采集方式不同，太阳能热发电可划分为槽式太阳能热发电、塔式太阳能热发电和碟式太阳能热发电。其中，碟式太阳能热发电系统是目前发电效率最高的太阳能发电系统，它利用多块曲面反射镜组成的聚光器，将入射阳光聚集在焦点处，在焦点处直接放置斯特林发动机发电。聚光器是碟式太阳能热发电系统的关键部件之一，它的支撑结构也就显得尤为重要。

目前，在碟式太阳能热发电系统中，聚光器的支撑结构多为由特定截面的型材组成的空间桁架结构。

碟式太阳能热发电系统的聚光器，由多块曲面反射镜片按一定的方式排列而成，目前曲面镜片的形状多为旋转抛物面，每块镜片都有理论上的精确位置而且需要方便的调整。因此要求安装聚光器的支架结构必须有足够的强度和刚度，如果采用桁架结构，与镜片连接的弦杆必须能够配合抛物线的形状，利于镜片安装和调整，因此桁架的弦杆必须预先加工成一定的曲线形式。又由于聚光器的外形尺寸很大，外径小则七、八米，大则十多米。因此桁架的外形尺寸也相应的较大。

桁架结构的聚光器支架要求预先加工成一定的曲线形状，需要特定的设备及生产工艺，加工成本高。

桁架结构的聚光器支架外形尺寸大，需要专门的运输工具，运输成本高。

桁架结构的聚光器支架现场组装时，要求很高的装配精度，对装配人员的要求较高。

实用新型内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种新型太阳能网架支撑结构。本实用新型采用的技术手段如下：一种新型太阳能网架支撑结构，其特征在于，包括水平网架和竖直网架，所述水平网架包括第一环形网架和位于所述第一环形网架外侧的第二环形网架；所述第一环形网架与所述第二环形网架同心。

所述第一环形网架包括多个以所述第一环形网架的中心为中心均匀分布的三角框Ⅰ，所述三角框Ⅰ呈等腰三角形，其包括两个腰杆件Ⅰ和底杆件Ⅰ，两个所述腰杆件Ⅰ通过顶螺栓球Ⅰ连接，相邻所述底杆件Ⅰ通过底螺栓球Ⅰ连接，相邻所述顶螺栓球Ⅰ通过杆件Ⅰ连接；

所述第二环形网架包括多个以所述第二环形网架的中心为中心均匀分布的三角框Ⅱ，所述三角框Ⅱ呈等腰三角形，其包括两个腰杆件Ⅱ和底杆件Ⅱ，两个所述腰杆件Ⅱ通过顶螺栓球Ⅱ连接，相邻所述底杆件Ⅱ通过底螺栓球Ⅱ连接，相邻所述顶螺栓球Ⅱ通过杆件Ⅱ连接；

所述底螺栓球Ⅰ与其相邻的三个所述顶螺栓球Ⅱ之间通过杆件Ⅲ连接；

所述竖直网架呈环形，包括多个以所述竖直网架的中心为中心均匀分布且竖直设置的三角框Ⅲ，所述三角框Ⅲ呈直角三角形，其包括水平直杆件、竖直直杆件和斜杆件，所述水平直杆件和所述竖直直杆件通过顶螺栓球Ⅲ连接，所述竖直直杆件与所述斜杆件之间通过底螺栓球Ⅲ连接，所述斜杆件与所述水平直杆件通过所述底螺栓球Ⅱ连接，相邻所述顶螺栓球Ⅲ通过杆件Ⅳ连接，相邻所述底螺栓球Ⅲ通过杆件Ⅴ连接。

每间隔一个所述三角框Ⅲ的所述三角框Ⅲ两侧分别设有杆件Ⅵ和杆件Ⅶ，所述杆件Ⅵ的两端分别与所述顶螺栓球Ⅲ和所述底螺栓球Ⅱ连接，所述杆件Ⅶ的两端分别与所述底螺栓球Ⅲ和所述底螺栓球Ⅱ连接。

所述腰杆件Ⅰ，所述底杆件Ⅰ，所述杆件Ⅰ，所述腰杆件Ⅱ，所述底杆件Ⅱ，所述杆件Ⅱ，所述杆件Ⅲ，所述水平直杆件、所述竖直直杆件，所述斜杆件，所述杆件Ⅳ和所述杆件Ⅴ的两端分别焊接有锥头，所述锥头上设有安装部，所述安装部包括螺栓，套筒和紧定螺钉。

所述腰杆件Ⅰ，所述底杆件Ⅰ，所述杆件Ⅰ，所述腰杆件Ⅱ，所述底杆件Ⅱ，所述杆件Ⅱ，所述杆件Ⅲ，所述水平直杆件、所述竖直直杆件，所述斜杆件，所述杆件Ⅳ，所述杆件Ⅴ，所述杆件Ⅵ和所述杆件Ⅶ的两端分别焊接有锥头，所述锥头上设有安装部，所述安装部包括螺栓，套筒和紧定螺钉。所述锥头通过所述安装部与相应的螺栓球连接。

所述腰杆件Ⅰ，所述底杆件Ⅰ，所述杆件Ⅰ，所述腰杆件Ⅱ，所述底杆件Ⅱ，所述杆件Ⅱ，所述杆件Ⅲ，所述水平直杆件、所述竖直直杆件，所述斜杆件，所述杆件Ⅳ，所述杆件Ⅴ，所述杆件Ⅵ和所述杆件Ⅶ均为通过直缝电焊钢管、冷弯空心型圆形钢管或热轧无缝钢管制成的薄壁圆形空心钢管，所述薄壁圆形空心钢管的材质为Q235B，Q345B或20号钢。

所述锥头采用锻模成型，宜选用与杆件一致的材料。

所述螺栓采用GB/T 16939高强度螺栓。

所述套筒为承受压力和拧进高强度螺栓的零件，宜选用与杆件一致的材料。

所述紧定螺钉为拧所述套筒时可以带动高强度螺栓转动的零件，材料宜选用40Cr或40B钢。

所述顶螺栓球Ⅰ，所述底螺栓球Ⅰ，所述顶螺栓球Ⅱ，所述底螺栓球Ⅱ，所述底螺栓球Ⅲ和所述顶螺栓球Ⅲ均采用圆钢锻造成型，在垂直于杆件轴线的方向切面，然后在平面上加工螺纹孔。

所述一种新型太阳能网架支撑结构上设有多个用于连接聚光器的连接孔。

所述三角框Ⅰ所在平面与水平面的夹角为5°-15°；所述三角框Ⅱ所在平面与水平面的夹角为15°-25°。

本实用新型创造性的将空间网架支撑结构引入到碟式太阳能热发电系统中，取代了传统的桁架支撑结构。本实用新型具有如下优点：

1、本实用新型能灵活的实现旋转抛物面形状的平面，三角形网格结构稳定性好，整体性好、空间刚度大。

2、本实用新型靠各杆件的轴力传递载荷，材料强度得到充分利用，既节约钢材，又减轻了自重，降低了材料成本。

3、本实用新型所有部件均已标准化，能在工厂里批量生产，质量好，生产效率高，组件成本低。

4、本实用新型各杆件的尺寸和形状大致相同，容易包装及运输，无需要专门的运输工具，运输成本低。

5、本实用新型现场组装方便，工作量小，安装工期短，速度快。

基于上述理由本实用新型可在太阳能发电及热利用技术等领域广泛推广。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的具体实施方式中一种新型太阳能网架支撑结构的结构示意图。

图2是本实用新型的具体实施方式中一种新型太阳能网架支撑结构的局部放大图。

图3是本实用新型的具体实施方式中一种新型太阳能网架支撑结构与聚光器的装配示意图。

具体实施方式

如图1-图3所示，一种新型太阳能网架支撑结构，包括水平网架和竖直网架，所述水平网架包括第一环形网架和位于所述第一环形网架外侧的第二环形网架；

所述第一环形网架包括多个以所述第一环形网架的中心为中心均匀分布的三角框Ⅰ，所述三角框Ⅰ呈等腰三角形，其包括两个腰杆件Ⅰ1和底杆件Ⅰ2，两个所述腰杆件Ⅰ1通过顶螺栓球Ⅰ3连接，相邻所述底杆件Ⅰ2通过底螺栓球Ⅰ4连接，相邻所述顶螺栓球Ⅰ3通过杆件Ⅰ5连接；

所述第二环形网架包括多个以所述第二环形网架的中心为中心均匀分布的三角框Ⅱ，所述三角框Ⅱ呈等腰三角形，其包括两个腰杆件Ⅱ6和底杆件Ⅱ7，两个所述腰杆件Ⅱ6通过顶螺栓球Ⅱ8连接，相邻所述底杆件Ⅱ7通过底螺栓球Ⅱ9连接，相邻所述顶螺栓球Ⅱ8通过杆件Ⅱ10连接；

所述底螺栓球Ⅰ4与其相邻的三个所述顶螺栓球Ⅱ8之间通过杆件Ⅲ11连接；

所述竖直网架呈环形，包括多个以所述竖直网架的中心为中心均匀分布且竖直设置的三角框Ⅲ，所述三角框Ⅲ呈直角三角形，其包括水平直杆件12、竖直直杆件13和斜杆件14，所述水平直杆件12和所述竖直直杆件13通过顶螺栓球Ⅲ15连接，所述竖直直杆件13与所述斜杆件14之间通过底螺栓球Ⅲ16连接，所述斜杆件14与所述水平直杆件12通过所述底螺栓球Ⅱ9连接，相邻所述顶螺栓球Ⅲ15通过杆件Ⅳ17连接，相邻所述底螺栓球Ⅲ16通过杆件Ⅴ18连接。

每间隔一个所述三角框Ⅲ的所述三角框Ⅲ两侧分别设有杆件Ⅵ19和杆件Ⅶ20，所述杆件Ⅵ19的两端分别与所述顶螺栓球Ⅲ15和所述底螺栓球Ⅱ9连接，所述杆件Ⅶ20的两端分别与所述底螺栓球Ⅲ16和所述底螺栓球Ⅱ9连接。

所述腰杆件Ⅰ1，所述底杆件Ⅰ2，所述杆件Ⅰ5，所述腰杆件Ⅱ6，所述底杆件Ⅱ7，所述杆件Ⅱ10，所述杆件Ⅲ11，所述水平直杆件12、所述竖直直杆件13，所述斜杆件14，所述杆件Ⅳ17，所述杆件Ⅴ18，所述杆件Ⅵ19和所述杆件Ⅶ20的两端分别焊接有锥头21，所述锥头21上设有安装部，所述安装部包括螺栓，套筒和紧定螺钉。

所述一种新型太阳能网架支撑结构上设有多个用于连接聚光器22的连接孔23。

所述三角框Ⅰ所在平面与水平面的夹角为9°；所述三角框Ⅱ所在平面与水平面的夹角为18°。

所述腰杆件Ⅰ1，所述底杆件Ⅰ2，所述杆件Ⅰ3，所述腰杆件Ⅱ6，所述底杆件Ⅱ7，所述杆件Ⅱ10，所述杆件Ⅲ11，所述水平直杆件12、所述竖直直杆件13，所述斜杆件14，所述杆件Ⅳ17，所述杆件Ⅴ18，所述杆件Ⅵ19和所述杆件Ⅶ20均为通过热轧无缝钢管制成的薄壁圆形空心钢管，所述薄壁圆形空心钢管的材质为Q235B，尺寸为φ42×2。

所述锥头21采用锻模成型，材质为Q235B。

所述螺栓采用GB/T 16939高强度螺栓。

所述套筒的材质为Q235B。

所述紧定螺钉为拧所述套筒时可以带动高强度螺栓转动的零件，材质为40Cr，规格为M5。

所述顶螺栓球Ⅰ3，所述底螺栓球Ⅰ4，所述顶螺栓球Ⅱ8，所述底螺栓球Ⅱ9，所述底螺栓球Ⅲ16和所述顶螺栓球Ⅲ15均采用圆钢锻造成型，在垂直于杆件轴线的方向切面，然后在平面上加工M16螺纹孔，材质为45号钢，直径为85mm。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种新型太阳能网架支撑结构，其特征在于，包括水平网架和竖直网架，所述水平网架包括第一环形网架和位于所述第一环形网架外侧的第二环形网架；

所述第一环形网架包括多个以所述第一环形网架的中心为中心均匀分布的三角框Ⅰ，所述三角框Ⅰ呈等腰三角形，其包括两个腰杆件Ⅰ和底杆件Ⅰ，两个所述腰杆件Ⅰ通过顶螺栓球Ⅰ连接，相邻所述底杆件Ⅰ通过底螺栓球Ⅰ连接，相邻所述顶螺栓球Ⅰ通过杆件Ⅰ连接；

所述第二环形网架包括多个以所述第二环形网架的中心为中心均匀分布的三角框II，所述三角框II呈等腰三角形，其包括两个腰杆件II和底杆件II，两个所述腰杆件II通过顶螺栓球II连接，相邻所述底杆件II通过底螺栓球II连接，相邻所述顶螺栓球II通过杆件II连接；

所述底螺栓球Ⅰ与其相邻的三个所述顶螺栓球II之间通过杆件Ⅲ连接；

所述竖直网架呈环形，包括多个以所述竖直网架的中心为中心均匀分布且竖直设置的三角框Ⅲ，所述三角框Ⅲ呈直角三角形，其包括水平直杆件、竖直直杆件和斜杆件，所述水平直杆件和所述竖直直杆件通过顶螺栓球Ⅲ连接，所述竖直直杆件与所述斜杆件之间通过底螺栓球Ⅲ连接，所述斜杆件与所述水平直杆件通过所述底螺栓球II连接，相邻所述顶螺栓球Ⅲ通过杆件Ⅳ连接，相邻所述底螺栓球Ⅲ通过杆件Ⅴ连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型太阳能网架支撑结构，其特征在于：每间隔一个所述三角框Ⅲ的所述三角框Ⅲ两侧分别设有杆件Ⅵ和杆件Ⅶ，所述杆件Ⅵ的两端分别与所述顶螺栓球Ⅲ和所述底螺栓球II连接，所述杆件Ⅶ的两端分别与所述底螺栓球Ⅲ和所述底螺栓球II连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种新型太阳能网架支撑结构，其特征在于：所述腰杆件Ⅰ，所述底杆件Ⅰ，所述杆件Ⅰ，所述腰杆件II，所述底杆件II，所述杆件II，所述杆件Ⅲ，所述水平直杆件、所述竖直直杆件，所述斜杆件，所述杆件Ⅳ和所述杆件Ⅴ的两端分别焊接有锥头，所述锥头上设有安装部，所述安装部包括螺栓，套筒和紧定螺钉。

4.根据权利要求2所述的一种新型太阳能网架支撑结构，其特征在于：所述腰杆件Ⅰ，所述底杆件Ⅰ，所述杆件Ⅰ，所述腰杆件II，所述底杆件II，杆件II，所述杆件Ⅲ，所述水平直杆件、所述竖直直杆件，所述斜杆件，所述杆件Ⅳ，所述杆件Ⅴ，所述杆件Ⅵ和所述杆件Ⅶ的两端分别焊接有锥头，所述锥头上设有安装部，所述安装部包括螺栓，套筒和紧定螺钉。

5.根据权利要求1所述的一种新型太阳能网架支撑结构，其特征在于：所述一种新型太阳能网架支撑结构上设有多个用于连接聚光器的连接孔。

6.根据权利要求1所述的一种新型太阳能网架支撑结构，其特征在于：所述三角框Ⅰ所在平面与水平面的夹角为5°-15°；所述三角框II所在平面与水平面的夹角为15°-25°。