CN208459865U - 一种跟踪驱动装置及定日镜、塔式光热发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及光热发电领域，尤其涉及一种跟踪驱动装置及定日镜、塔式光热发电系统。本实用新型的跟踪驱动装置包括固定底座以及通过轴承转动安装在固定底座上的转台，固定底座上设有偏心轴，转台上铰接有至少三个方位角油缸，方位角油缸的活塞杆与偏心轴转动连接，偏心轴与固定底座之间还设有至少两个斜撑，两个斜撑分别位于偏心轴的轴线和回转轴线所形成的竖向平面的两侧。这样斜撑大大提高了偏心轴与固定底座之间的连接强度，从而提高了偏心轴的承载强度，保证了转台相对固定底座旋转的稳定性。

Description

一种跟踪驱动装置及定日镜、塔式光热发电系统

技术领域

本实用新型涉及光热发电领域，尤其涉及一种用于定日镜的跟踪驱动装置以及使用该跟踪驱动装置的定日镜和塔式光热发电系统。

背景技术

随着传统能源的不断枯竭，太阳能作为取之不尽、用之不竭的新能源得到人们的重点关注。目前，采用太阳能发电的技术不断出现，例如采用光伏板进行的太阳能光伏发电以及采用塔式发电镜场进行的太阳能光热发电成为主流的太阳能发电方式。

塔式太阳能光热发电系统一般包括集热塔，集热塔的顶部安装有装有熔盐的集热器，环绕集热塔设置有大量的定日镜，通过定日镜将阳光反射到集热塔顶部的集热器上从而将热量收集起来进行发电。如申请号为201580039808.3的中国发明专利申请就公开了一种太阳跟踪器的方位角旋转机构，该方位角旋转机构固定在立柱上端，其上安装有反射镜，反射镜通过方位角旋转机构的驱动进行俯仰调节和方位角调节。具体地，该方位角旋转机构包括与立柱相对固定的固定部分以及通过轴承与固定部分转动装配在一起的转动部分，反射镜安装在转动部分上，转动部分上铰接安装有三个方位角油缸，三个方位角油缸的活塞杆转动连接在同一与固定部分固连的偏心轴上，从而通过三个方位角油缸以偏心轴为固定中心的推拉作用共同驱动转动部分相对固定部分转动。

由于反射镜的镜面面积较大，支撑安装镜面的安装架也较大，反射镜还要要求承受户外很大的风力而不损坏，因此，转动部分上安装的反射镜重量较重，驱动其转动的转矩较大，这样就对偏心轴的结构强度提出了较高的要求。而前述专利文件中公开的方位角旋转机构的偏心轴仅通过月牙形连接板与固定部分连接，三个方位角油缸作用于其上的载荷比较集中，在较大风力的情况下，方位角油缸推拉作用于偏心轴上的负载较大，而且还有冲击负载的作用，很容易导致载荷偏移，进而造成轴承滚道变形、转动产生卡滞并产生振动，这样就很难保证反射镜能够准确的将太阳光反射到几公里以外的集热塔上，方位角旋转机构的寿命也大大缩短。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种跟踪驱动装置，以解决现有跟踪驱动装置因偏心轴结构强度较低而导致反射失效、寿命缩短的问题。同时，本实用新型还提供了使用该跟踪驱动装置的定日镜和塔式光热发电系统。

本实用新型的跟踪驱动装置包括固定底座以及通过轴承转动安装在固定底座上的转台，固定底座上设有偏心轴，转台上铰接有至少三个方位角油缸，方位角油缸的活塞杆与偏心轴转动连接，偏心轴与固定底座之间还设有至少两个斜撑，两个斜撑分别位于偏心轴的轴线和回转轴线所形成的竖向平面的两侧。这样斜撑大大提高了偏心轴与固定底座之间的连接强度，从而提高了偏心轴的承载强度，保证了转台相对固定底座旋转的稳定性。

进一步地，斜撑有至少三个，且至少有三个斜撑与固定底座的连接部位处于以回转轴线为圆心的圆周上，这样偏心轴所承受的作用力能够均匀的分散在固定底座上，且分散在与转台回转中心同心的圆上，提高了偏心轴的承力强度。

具体地，固定底座包括环形底板，环形底板的内环面向内延伸有支撑底板，偏心轴位于支撑底板上，斜撑连接在偏心轴和环形底板的内环面之间。进而，斜撑有三个，其中第一个斜撑连接在内环面的距离偏心轴最远的位置，另外两个关于第一个斜撑对称设置，这样使得结构对称性更好，能够使偏心轴上的作用力向固定底座上分散的更均匀。

更进一步地，三个斜撑连接在偏心轴的同一轴向位置处，便于实现偏心轴受力的平衡。

此外，环形底板上分别设置有呈环形布置的内环螺孔和外环螺孔，内、外环螺孔所在圆同心，内、外环螺孔分别用于与轴承和立柱固定连接。

本实用新型的定日镜包括立柱、固定在立柱上的跟踪驱动装置以及被跟踪驱动装置所支撑的反射镜，所述跟踪驱动装置包括固定底座以及通过轴承转动安装在固定底座上的转台，固定底座上设有偏心轴，转台上铰接有至少三个方位角油缸，方位角油缸的活塞杆与偏心轴转动连接，偏心轴与固定底座之间还设有至少两个斜撑，两个斜撑分别位于偏心轴的轴线和回转轴线所形成的竖向平面的两侧。这样斜撑大大提高了偏心轴与固定底座之间的连接强度，从而提高了偏心轴的承载强度，保证了转台相对固定底座旋转的稳定性。

进一步地，斜撑有至少三个，且至少有三个斜撑与固定底座的连接部位处于以回转轴线为圆心的圆周上，这样偏心轴所承受的作用力能够均匀的分散在固定底座上，且分散在与转台回转中心同心的圆上，提高了偏心轴的承力强度。

具体地，固定底座包括环形底板，环形底板的内环面向内延伸有支撑底板，偏心轴位于支撑底板上，斜撑连接在偏心轴和环形底板的内环面之间。进而，斜撑有三个，其中第一个斜撑连接在内环面的距离偏心轴最远的位置，另外两个关于第一个斜撑对称设置，这样使得结构对称性更好，能够使偏心轴上的作用力向固定底座上分散的更均匀。

更进一步地，三个斜撑连接在偏心轴的同一轴向位置处，便于实现偏心轴受力的平衡。

此外，环形底板上分别设置有呈环形布置的内环螺孔和外环螺孔，内、外环螺孔所在圆同心，内、外环螺孔分别用于与轴承和立柱固定连接。

本实用新型的塔式光热发电系统包括中心集热塔以及围绕中心集热塔布置的大量定日镜，所述定日镜包括立柱、固定在立柱上的跟踪驱动装置以及被跟踪驱动装置所支撑的反射镜，所述跟踪驱动装置包括固定底座以及通过轴承转动安装在固定底座上的转台，固定底座上设有偏心轴，转台上铰接有至少三个方位角油缸，方位角油缸的活塞杆与偏心轴转动连接，偏心轴与固定底座之间还设有至少两个斜撑，两个斜撑分别位于偏心轴的轴线和回转轴线所形成的竖向平面的两侧。这样斜撑大大提高了偏心轴与固定底座之间的连接强度，从而提高了偏心轴的承载强度，保证了转台相对固定底座旋转的稳定性。

进一步地，斜撑有至少三个，且至少有三个斜撑与固定底座的连接部位处于以回转轴线为圆心的圆周上，这样偏心轴所承受的作用力能够均匀的分散在固定底座上，且分散在与转台回转中心同心的圆上，提高了偏心轴的承力强度。

具体地，固定底座包括环形底板，环形底板的内环面向内延伸有支撑底板，偏心轴位于支撑底板上，斜撑连接在偏心轴和环形底板的内环面之间。进而，斜撑有三个，其中第一个斜撑连接在内环面的距离偏心轴最远的位置，另外两个关于第一个斜撑对称设置，这样使得结构对称性更好，能够使偏心轴上的作用力向固定底座上分散的更均匀。

更进一步地，三个斜撑连接在偏心轴的同一轴向位置处，便于实现偏心轴受力的平衡。

此外，环形底板上分别设置有呈环形布置的内环螺孔和外环螺孔，内、外环螺孔所在圆同心，内、外环螺孔分别用于与轴承和立柱固定连接。

附图说明

图1为本实用新型的定日镜的实施例的结构示意图；

图2为本实用新型的定日镜的跟踪驱动装置的结构示意图；

图3为本实用新型的定日镜的跟踪驱动装置的俯视图；

图4为本实用新型的定日镜的跟踪驱动装置的立体分解图；

图5为图4中固定底座的结构示意图；

图6为图4中固定底座的俯视图；

图7为图4中固定底座的仰视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型塔式光热发电系统的实施例，包括中心集热塔以及围绕中心集热塔布置的大量定日镜，定日镜能够追踪太阳并将阳光反射到中心集热塔上，对集热塔内的熔盐加热以用于发电。其中，定日镜的结构如图1所示，包括立柱1以及固定在立柱1上的跟踪驱动装置10，跟踪驱动装置10上支撑安装有反射镜9，反射镜9被跟踪驱动装置10驱动进行追踪动作。

跟踪驱动装置10的结构可见图2~4，包括与立柱1固定连接的固定底座101，固定底座101上通过轴承102转动安装有转台103。具体地，如图5~7所示，固定底座101包括环形底板，环形底板上分别设置有呈环形布置的内环螺孔1013和外环螺孔1012，内、外环螺孔所在圆同心，外环螺孔1012用于与立柱连接，内环螺孔1013用于与轴承102的内圈1021固定连接。转台103通过其上的螺栓连接孔与轴承102的外圈1020固定连接，这样转台即可相对固定底座发生旋转动作。

固定底座101在环形底板的内环面向内延伸有支撑底板1014，支撑底板1014呈月牙形，支撑底板1014上固定设有偏心轴1010，偏心轴1010位于轴承内圈内。固定底座101上还在偏心轴1010和环形底板的内环面之间连接有斜撑1011。斜撑1011有三个，其中第一个斜撑连接在内环面的距离偏心轴最远的位置，即该斜撑位于过偏心轴轴线和轴承回转轴线的竖向平面上，另外两个斜撑关于第一个斜撑对称设置。三个斜撑连接在偏心轴1010的同一轴向位置处，三个斜撑1011与偏心轴1010的连接位置处于支撑底板1014的上侧。

转台103上铰接有三个方位角油缸11，三个方位角油缸11的缸体分别与转台103上的方位角油缸铰接座110铰接连接，且铰接连接位置均布在回转圆周上，三个方位角油缸11的活塞杆的外端通过铰接耳组1100与偏心轴1010铰接，且三个方位角油缸11铰接在偏心轴1010的同一轴向位置。这样三个方位角油缸11按照一定规律的伸缩动作能够通过与转台103的三个铰接位置提供给转台103共同作用力，并驱动转台103相对固定底座101旋转。

转台103上铰接安装有俯仰角油缸12，俯仰角油缸12通过其缸体上设置的铰接耳120与反射镜铰接，转台103通过反射镜铰接座1030与反射镜铰接。

跟踪驱动装置的偏心轴通过支撑底板的支撑固定以及斜撑的连接，与固定底座之间具有较高的连接强度，承载能力较强，保证了转台相对于固定底座的稳定转动，大大提高了跟踪驱动装置的使用可靠性，降低了维护成本，也提高了塔式光热发电系统的发电效率。

当然，本实用新型的塔式光热发电系统并不仅限于上述的实施方式。

例如，在其他实施方式中，跟踪驱动装置的固定底座上的斜撑仅有两个，即可以如图5所示，省去位于中间的斜撑。当然，斜撑的数量根据实际的需要设置即可，四个、五个均可，优选地，可使这些斜撑与环形底板的内环面的连接位置处于与支撑底板相对的环面上，这样使支撑底板与斜撑所能提供给偏心轴的作用力较为均匀。

或者，各个斜撑也可以连接在偏心轴的不同轴向位置处，例如多个斜撑中有部分斜撑与偏心轴的连接位置相同，其他斜撑与偏心轴的连接位置轴向间隔错开，或者所有斜撑与偏心轴的连接位置均在轴向上错开。

本实用新型还提供了塔式光热发电系统中所包含的定日镜和跟踪驱动装置的实施例：它们的具体结构均已在上述的塔式光热发电系统的各种实施例中进行了介绍，此处不再详细描述。

Claims (8)

1.跟踪驱动装置，包括固定底座以及通过轴承转动安装在固定底座上的转台，固定底座上设有偏心轴，转台上铰接有至少三个方位角油缸，方位角油缸的活塞杆与偏心轴转动连接，其特征是，偏心轴与固定底座之间还设有至少两个斜撑，两个斜撑分别位于偏心轴的轴线和回转轴线所形成的竖向平面的两侧。

2.根据权利要求1所述的跟踪驱动装置，其特征是，斜撑有至少三个，且至少有三个斜撑与固定底座的连接部位处于以回转轴线为圆心的圆周上。

3.根据权利要求1所述的跟踪驱动装置，其特征是，固定底座包括环形底板，环形底板的内环面向内延伸有支撑底板，偏心轴位于支撑底板上，斜撑连接在偏心轴和环形底板的内环面之间。

4.根据权利要求3所述的跟踪驱动装置，其特征是，斜撑共有三个，其中第一个斜撑连接在内环面的距离偏心轴最远的位置，另外两个关于第一个斜撑对称设置。

5.根据权利要求4所述的跟踪驱动装置，其特征是，三个斜撑连接在偏心轴的同一轴向位置处。

6.根据权利要求4所述的跟踪驱动装置，其特征是，环形底板上分别设置有呈环形布置的内环螺孔和外环螺孔，内、外环螺孔所在圆同心，内、外环螺孔分别用于与轴承和立柱固定连接。

7.定日镜，包括立柱、固定在立柱上的跟踪驱动装置以及被跟踪驱动装置所支撑的反射镜，其特征是，所述跟踪驱动装置为权利要求1~6中任意一项所述的跟踪驱动装置。

8.塔式光热发电系统，包括中心集热塔以及围绕中心集热塔布置的大量定日镜，所述定日镜包括立柱、固定在立柱上的跟踪驱动装置以及被跟踪驱动装置所支撑的反射镜，其特征是，所述跟踪驱动装置为权利要求1~6中任意一项所述的跟踪驱动装置。