CN220062178U - 一种定日镜空间支撑机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及光热发电设备的技术领域，特别是涉及一种定日镜空间支撑机构；其在保证支撑强度同时，降低支撑结构整体重量，便于驱动装置操作控制，降低制造成本；包括：反射镜，用于太阳光的反射；桁架支撑结构，用于反射镜的整体支撑；桁架支撑结构包括多个横向桁架和多个纵向桁架，横向桁架和纵向桁架相互交叉排布并形成空间网状结构；主梁，用于与外部驱动装置的连接以及对桁架支撑机构的整体支撑，主梁位于桁架支撑机构上；主梁与横向桁架平行布置；进一步的，主梁的长度尺寸小于横向桁架的长度尺寸；纵向桁架包括长杆、短杆和多根直腹杆，长杆和短杆通过多根直腹杆连接为一体，长杆位于临近反射镜的一侧。

Description

一种定日镜空间支撑机构

技术领域

本实用新型涉及光热发电设备的技术领域，特别是涉及一种定日镜空间支撑机构。

背景技术

光热塔式发电系统中，定日镜承担着聚光集热的核心功能，跟踪太阳光线并太阳光的能量准确反射汇聚到吸热塔顶，吸热塔通过吸热或导热介质将太阳能用于后续的发电系统。单个定日镜组件中，镜架为主要的支撑结构，用来保持整体结构的稳定，使得定日镜在非极端条件下能够正常运行并保持跟踪精度。镜架部分主要包括桁架结构，檩条以及主梁。

如中国发明专利公开了一种大面积定日镜支撑结构(公开(公告)号CN113075781B)，包括：支撑立柱、水平横梁、凹型定日镜和电动推杆；支撑立柱顶部转动设置有梁立柱，梁立柱内设置有转动轴承电机；水平横梁横向设置在梁立柱的顶部，水平横梁的两端分别设置有刚性连接臂；凹型定日镜的背侧纵向并列设置有多个桁架，桁架的中部之间横向设置有扭矩管，扭矩管的中部设置有扭矩臂，扭矩管上还设置有两个臂环，每个臂环分别与一个刚性连接臂铰链连接；电动推杆铰接在扭矩臂座上，其运动端铰接在梁立柱的顶部。

然而，本发明人具体实施此装置时，发现存在以下缺陷：定日镜的横向主要通过贯穿式主梁进行承重，当单个定日镜结构面积较大时，为了保证整体结构的刚度，需要增加主梁的直径或者厚度，使得支撑结构整体重量增加，增大了驱动装置的控制难度以及制造加工成本。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种保证支撑强度同时，降低支撑结构整体重量，便于驱动装置操作控制，降低制造成本的定日镜空间支撑机构。

(二)技术方案

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种定日镜空间支撑机构，包括：

反射镜，用于太阳光的反射；

桁架支撑结构，用于反射镜的整体支撑；所述桁架支撑结构包括多个横向桁架和多个纵向桁架，所述横向桁架和纵向桁架相互交叉排布并形成空间网状结构；进一步的多个横向桁架和多个纵向桁架连接为一体；

主梁，用于与外部驱动装置的连接以及对桁架支撑机构的整体支撑，所述主梁位于桁架支撑机构上；所述主梁与横向桁架平行布置；进一步的，所述主梁的长度尺寸小于横向桁架的长度尺寸。

作为一种优选方案，所述纵向桁架包括长杆、短杆和多根直腹杆，长杆和短杆通过多根直腹杆连接为一体，所述长杆位于临近反射镜的一侧，所述短杆位于远离反射镜一侧，所述长杆和短杆平行布置，多根直腹杆相互平行布置。

作为一种优选方案，还包括多根斜腹杆，所述斜腹杆呈折线状布置于长杆和短杆之间，每相邻的两斜腹杆与长杆或短杆围合呈等腰三角形，所述直腹杆位于两相邻斜腹杆之间形成角的中线处；所述长杆和短杆与两靠近长杆或短杆端部的两斜腹杆围合呈梯形。

作为一种优选方案，所述横向桁架包括多个并排布置的衔接连接件，所述衔接连接件将相邻的两纵向桁架连接为一体，所述衔接连接件包括两平行布置的直杆和支撑腹杆，两直杆和支撑腹杆呈Z型布置。

作为一种优选方案，所述主梁包括梁体和安装于梁体两端的安装盘，所述梁体通过两安装盘与靠近反射镜中部的两纵向桁架固定连接，所述梁体上设有连接支撑件；进一步的，安装盘与对应的纵向桁架可通过螺栓连接，也可焊接或铆接。

作为一种优选方案，还包括多根檩条，用于反射镜的支撑以及与横向桁架和纵向桁架的衔接；进一步的，檩条可根据整块定日镜面积的大小改动，可以设计成一整条长檩条贯穿于反射镜，也可以分成几段短檩条分别连接。

作为一种优选方案，所述横向桁架、纵向桁架、主梁以及檩条为一体结构；进一步的，横向桁架、纵向桁架、主梁以及檩条之间连接方式可为焊接、铆接、螺栓连接等。

作为一种优选方案，所述梁体为中空管体结构；所述长杆、短杆、直腹杆、斜腹杆、直杆和支撑腹杆可采用方管或圆管，也可采用三角铁等，本公开中所述长杆、短杆、直腹杆、斜腹杆、直杆和支撑腹杆的截面形状不作进一步限定。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供了一种定日镜空间支撑机构，具备以下有益效果：该定日镜空间支撑机构，通过横向桁架对反射镜进行大面积支撑，减少主梁的横向延展长度，大幅减少主梁的长度，有利于减少制造成本和整体重量；同时，使用横向桁架和纵向桁架空间交叉结构，大幅增加结构刚度，弥补甚至更优化了主梁减短带来的刚度下降，保证支撑强度同时，降低支撑结构整体重量，便于驱动装置操作控制，降低制造成本。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构示意图；

图2是本实用新型的纵向桁架平面结构示意图；

图3是本实用新型的横向桁架平面结构示意图；

图4是本实用新型的主梁立体结构示意图；

附图中标记：1、反射镜；2、横向桁架；3、纵向桁架；4、主梁；5、长杆；6、短杆；7、直腹杆；8、斜腹杆；9、衔接连接件；10、直杆；11、支撑腹杆；12、梁体；13、安装盘；14、檩条；15、连接支撑件。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本申请权利要求书和说明书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意在覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备，不限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是还可以包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

请参阅图1-4，本实用新型的一种定日镜空间支撑机构，包括：

反射镜1，用于太阳光的反射；

桁架支撑结构，用于反射镜1的整体支撑；桁架支撑结构包括多个横向桁架2和多个纵向桁架3，横向桁架2和纵向桁架3相互交叉排布并形成空间网状结构；进一步的多个横向桁架2和多个纵向桁架3连接为一体；

主梁4，用于与外部驱动装置的连接以及对桁架支撑机构的整体支撑，主梁4位于桁架支撑机构上；主梁4与横向桁架2平行布置；进一步的，主梁4的长度尺寸小于横向桁架2的长度尺寸。

通过横向桁架2和纵向桁架3交叉排布并形成空间网站结构，实现对反射镜1的全面支撑，将原反射镜1横向方向上对主梁4的作用力进行分担，保证对反射镜1支撑强度的同时，缩短了主梁4的长度尺寸，主梁4可仅对该桁架支撑机构的靠近中部处进行支撑，即可实现对整个桁架支撑机构和反射镜1的支撑；同时主梁4的长度尺寸缩短后，可减小作用于反射镜1处的气流作用力，避免贯穿主梁4在反射镜1背面形成阻流带，使气流经横向桁架2和纵向桁架3形成空间网状结构处穿过，减少风力对该定日镜的影响，保证以提高该定日镜结构的安装稳定性。

具体的，纵向桁架3包括长杆5、短杆6和多根直腹杆7，长杆5和短杆6通过多根直腹杆7连接为一体，长杆5位于临近反射镜1的一侧，短杆6位于远离反射镜1一侧，长杆5和短杆6平行布置，多根直腹杆7相互平行布置；长杆5和短杆6以及直腹杆7形成纵向桁架3的整体支撑结构，以保证该纵向桁架3的结构强度，对反射镜1的重量以及风力作用力进行平衡分担和传递，避免纵向桁架3局部集中受力。

具体的，还包括多根斜腹杆8，斜腹杆8呈折线状布置于长杆5和短杆6之间，每相邻的两斜腹杆8与长杆5或短杆6围合呈等腰三角形，直腹杆7位于两相邻斜腹杆8之间形成角的中线处；长杆5和短杆6与两靠近长杆5或短杆6端部的两斜腹杆8围合呈梯形；通过斜腹杆8，可进一步提高纵向桁架3的结构强度，提高纵向桁架3的整体受力平衡性；而纵向桁架3采用梯形结构设计，可满足大面积反射镜1支撑需求的同时，减小纵向桁架3的整体尺寸，以降低单个纵向桁架3的质量，便于纵向桁架3的加工以及提高后续与横向桁架2和反射镜1的组装效率。

具体的，横向桁架2包括多个并排布置的衔接连接件9，衔接连接件9将相邻的两纵向桁架3连接为一体，衔接连接件9包括两平行布置的直杆10和支撑腹杆11，两直杆10和支撑腹杆11呈Z型布置；通过衔接连接件9，将各分散布置的纵向桁架3连为一体，使横向桁架2和纵向桁架3成为整体，从而保证整个桁架支撑结构的整体强度；而横杆和支撑腹杆11呈Z型布置，可将反光镜处的自身重力以及外部作用力自上而下进行传递，进一步提高横向桁架2的受力平衡性以及结构强度。

具体的，主梁4包括梁体12和安装于梁体12两端的安装盘13，梁体12通过两安装盘13与靠近反射镜1中部的两纵向桁架3固定连接，梁体12上设有连接支撑件15；进一步的，安装盘13与对应的纵向桁架3可通过螺栓连接，也可焊接或铆接；梁体12对整个桁架支撑机构进行支撑，而连接支撑件15可与外部驱动装置或其他支撑机构进行快速组装，以提高主梁4的安装便捷性；安装盘13可采用法兰盘；也可采用方形板等，方形板进行开孔处理。

具体的，还包括多根檩条14，用于反射镜1的支撑以及与横向桁架2和纵向桁架3的衔接；进一步的，檩条14可根据整块定日镜面积的大小改动，可以设计成一整条长檩条14贯穿于反射镜1，也可以分成几段短檩条14分别连接；檩条14可进一步提高横向桁架2和纵向桁架3形成的桁架支撑结构与反射镜1之间的接触面积，对反射镜1进行全面支撑，避免反射镜1某处局部集中受力，保证反射镜1整体基本处于受力均衡状态，进一步提高该定日镜空间支撑机构的结构强度。

具体的，横向桁架2、纵向桁架3、主梁4以及檩条14为一体结构；进一步的，横向桁架2、纵向桁架3、主梁4以及檩条14之间连接方式可为焊接、铆接、螺栓连接等；可根据反射镜1的面积或重量以及施工需求等选择横向桁架2、纵向桁架3、主梁4以及檩条14之间的连接方式，实现上述结构连接为一体的固定连接方式均在本案的保护范围内，此处不作进一步穷举赘述。

具体的，梁体12为中空管体结构；长杆5、短杆6、直腹杆7、斜腹杆8、直杆10和支撑腹杆11可采用方管或圆管，也可采用三角铁等，本公开中长杆5、短杆6、直腹杆7、斜腹杆8、直杆10和支撑腹杆11的截面形状不作进一步限定；可根据反射镜1的质量或者现场施工需求，选择直管、方管或者三角铁作为主材，也可采用其他具有等同效果的其他支撑件，此处不作进一步穷举赘述。

在使用时，通过反射镜1的整体重量和安装环境的风力，计算出桁架支撑结构的极限受力值(具体计算过程不作进一步详述)，根据上述数值，选择相应的横向桁架2和纵向桁架3数量以及主梁4的尺寸，横向桁架2沿反射镜1背面横向平行均布，纵向桁架3沿反射镜1背面纵向平行均布，横向桁架2和纵向桁架3焊接或通过其他等同连接方式连接为一体，主梁4安装于靠近反射镜1背面中部的两横向桁架2以及两纵向桁架3之间，主梁4与横向桁架2和纵向桁架3形成的桁架支撑机构连接为一体，完成该定日镜空间支撑机构的组装。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种定日镜空间支撑机构，其特征在于，包括：

反射镜(1)，用于太阳光的反射；

桁架支撑结构，用于反射镜(1)的整体支撑；所述桁架支撑结构包括多个横向桁架(2)和多个纵向桁架(3)，所述横向桁架(2)和纵向桁架(3)相互交叉排布并形成空间网状结构；

主梁(4)，用于与外部驱动装置的连接以及对桁架支撑机构的整体支撑，所述主梁(4)位于桁架支撑机构上；所述主梁(4)与横向桁架(2)平行布置。

2.根据权利要求1所述的定日镜空间支撑机构，其特征在于，所述纵向桁架(3)包括长杆(5)、短杆(6)和多根直腹杆(7)，长杆(5)和短杆(6)通过多根直腹杆(7)连接为一体，所述长杆(5)位于临近反射镜(1)的一侧，所述短杆(6)位于远离反射镜(1)一侧，所述长杆(5)和短杆(6)平行布置，多根直腹杆(7)相互平行布置。

3.根据权利要求2所述的定日镜空间支撑机构，其特征在于，还包括多根斜腹杆(8)，所述斜腹杆(8)呈折线状布置于长杆(5)和短杆(6)之间，每相邻的两斜腹杆(8)与长杆(5)或短杆(6)围合呈等腰三角形，所述直腹杆(7)位于两相邻斜腹杆(8)之间形成角的中线处；所述长杆(5)和短杆(6)与两靠近长杆(5)或短杆(6)端部的两斜腹杆(8)围合呈梯形。

4.根据权利要求3所述的定日镜空间支撑机构，其特征在于，所述横向桁架(2)包括多个并排布置的衔接连接件(9)，所述衔接连接件(9)将相邻的两纵向桁架(3)连接为一体，所述衔接连接件(9)包括两平行布置的直杆(10)和支撑腹杆(11)，两直杆(10)和支撑腹杆(11)呈Z型布置。

5.根据权利要求1所述的定日镜空间支撑机构，其特征在于，所述主梁(4)包括梁体(12)和安装于梁体(12)两端的安装盘(13)，所述梁体(12)通过两安装盘(13)与靠近反射镜(1)中部的两纵向桁架(3)固定连接，所述梁体(12)上设有连接支撑件(15)。

6.根据权利要求1所述的定日镜空间支撑机构，其特征在于，还包括多根檩条(14)，用于反射镜(1)的支撑以及与横向桁架(2)和纵向桁架(3)的衔接。

7.根据权利要求1所述的定日镜空间支撑机构，其特征在于，所述横向桁架(2)、纵向桁架(3)、主梁(4)以及檩条(14)为一体结构。

8.根据权利要求5所述的定日镜空间支撑机构，其特征在于，所述梁体(12)为中空管体结构。