一種基於齒輪配比結構的日光定向反射裝置製造方法

2023-05-06 08:31:41 2

一種基於齒輪配比結構的日光定向反射裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基於齒輪配比結構的日光定向反射裝置，涉及太陽能應用【技術領域】。它包括反射板（1）、傳感單元（2）和角度調整機構，所述的角度調整機構包括由驅動電機A、傳動裝置A和驅動電機B、傳動裝置B構成的控制兩個正交方向運動的兩組驅動組件；傳動裝置A和傳動裝置B均包括主動齒輪、過渡齒輪和從動齒輪，其中，主動齒輪、過渡齒輪和從動齒輪的半徑比為1:1:2；所述的傳感單元（2）通過支撐杆固定安裝於驅動電機B（51）的轉動軸上。本實用新型將傳動裝置A和傳動裝置B採用相同的模塊設計，從而降低了加工工序和生產成本。
【專利說明】—種基於齒輪配比結構的日光定向反射裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及太陽能應用【技術領域】，特別是涉及一種基於齒輪配比結構的日光定向反射裝置。
【背景技術】
[0002]太陽能作為一種可再生清潔能源，越來越受到社會各界的普遍關注，其應用範圍也更加廣泛，例如太陽能熱水、太陽能空調、太陽能光伏發電及太陽能光熱發電等。針對這些應用，太陽能自動追日技術得到了長足的發展，這為太陽能利用效率的提高做出了很大的貢獻。然而，太陽能的應用已逐漸不再局限於陽光直射的範疇，太陽能定向反射技術也逐漸被重視，這對太陽能效率的突破性提高有著至關重要的作用。中國專利申請號201210205805.0公開的「塔式太陽能集熱發電系統定日鏡自動調整轉換控制裝置」和中國專利申請號201210205821.X公開的「新型塔式太陽能集熱系統定日鏡的被動自動跟蹤系統」，均記載了 一種與反射鏡、傳感器、運動軸位置有關的系統結構，提出了以鄰邊等邊平行四邊形為核心的定向反射裝置結構；中國專利申請號201310058179.1公開的「塔式太陽能定日鏡圓柱齒輪光線角度轉換控制裝置」，其記載了如何用齒輪配比結構實現以鄰邊等邊平行四邊形為核心的定向反射裝置結構；中國專利申請號201310058388.6公開的「塔式太陽能定日鏡錐齒輪被動自動追日支架」和中國專利申請號201310058178.7公開的「塔式太陽能定日鏡圓柱齒輪被動自動追日支架」，則分別記載了用錐齒輪和柱齒輪兩種具體的齒輪配比結構實現定向反射功能；中國專利申請號201220613868.5公開的「一種太陽光定向反射裝置」，記載了一種用撐杆電機和旋轉電機與錐齒輪和帶螺紋外殼的撐杆配合來實現旋轉和俯仰雙向運動的定向反射機制。如何應用現有自動追日技術實現一種結構簡單、成本低廉、易於實現的定向反射結構，正是本實用新型研究的出發點。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在於利用現有的自動追日技術，研究出一種結構簡單、加工方便且易於實現的基於齒輪配比結構的日光定向反射裝置。
[0004]本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的:一種基於齒輪配比結構的日光定向反射裝置，它包括反射板和傳感單元，它還包括角度調整機構；
[0005]所述的角度調整機構包括安裝於支撐託板支架A上的旋轉軸A、通過支架B與旋轉軸A固定連接的旋轉託板A和通過傳動裝置A驅動旋轉軸A旋轉的驅動電機A，傳動裝置A包括依次嚙合傳動的主動齒輪A、過渡齒輪A和從動齒輪A，主動齒輪A固定安裝於驅動電機A的轉動軸上，從動齒輪A固定安裝於旋轉軸A上，主動齒輪A、過渡齒輪A和從動齒輪A的半徑比為1:1:2 ;所述的角度調整機構還包括安裝於旋轉託板A支架C上的旋轉軸B、通過支架D與旋轉軸B固定連接的旋轉託板B和通過傳動裝置B驅動旋轉軸B旋轉的驅動電機B，傳動裝置B包括依次嚙合傳動的主動齒輪B、過渡齒輪B和從動齒輪B，主動齒輪B固定安裝於驅動電機B的轉動軸上，從動齒輪B固定安裝於旋轉軸B上，主動齒輪B、過渡齒輪B和從動齒輪B的半徑比為1:1:2。
[0006]進一步的，所述的傳感單元通過支撐杆固定安裝於驅動電機B的轉動軸上，所述的傳感單元由兩組分別與旋轉託板A和旋轉託板B轉動方向一致的相反朝向上的兩對光敏器件組成。
[0007]進一步的，所述的一種基於齒輪配比結構的日光定向反射裝置，它還包括由固定撐杆、可調撐杆和固定安裝於可調撐杆頂部的固定託板構成的目標水平方向手動對準組件，以及由通過迴轉軸與固定託板可旋轉連接的支撐託板和可實現支撐託板繞迴轉軸旋轉的支撐絲杆A及支撐絲杆B構成的目標豎直方向手動對準組件；
[0008]所述的目標水平方向手動對準組件的可調撐杆包括固定安裝於其底部的法蘭盤A，其中的固定支撐杆包括固定安裝於其頂部的法蘭盤B，法蘭盤A上均勻設置有4個45°弧形槽，法蘭盤B上均勻設有與法蘭盤A上弧形槽相匹配的八個螺孔，法蘭盤A和法蘭盤B通過螺釘螺母固定連接；
[0009]所述的目標豎直方向手動對準組件的支撐絲杆A和支撐絲杆B均包括銷釘、絲槓、螺母A、螺母B、魚眼軸承和滾珠軸承，絲槓的一端通過銷釘固定安裝在固定託板的邊緣，絲槓的另一端依次貫穿螺母A、魚眼軸承和螺母B，魚眼軸承側面安裝有連接軸，連接軸通過滾珠軸承安裝於支撐託板的邊緣。
[0010]與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果:通過目標手動對準機構使旋轉軸A對準目標，再通過由驅動電機A和傳動裝置A構成的驅動機構使傳感單元2的支撐杆平行於日光源入射方向與旋轉軸A形成的平面，進一步通過由驅動電機B和傳動裝置B構成的驅動機構使傳感單元支撐杆與日光源入射方向一致，而齒輪的配比結構使得日光源入射方向與旋轉軸的平分線方向為反射板的法線方向，即日光源通過反射板將光線反射到目標區域。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的整體示意圖；
[0012]圖2為本實用新型的角度調整機構的結構示意圖；
[0013]圖3為本實用新型的目標對準組件的部分示意圖；
[0014]圖中，1-反射板，2-傳感單元，3-固定支撐杆，11-可調撐杆，12-固定託板，21-支撐絲杆A，22-支撐絲杆B，23-支撐託板，24-迴轉軸，31-旋轉託板A，32-旋轉託板B，33-旋轉軸A，34-旋轉軸B，41-驅動電機A，42-主動齒輪A，43-過渡齒輪A，44-從動齒輪A，51-驅動電機B，52-主動齒輪B，53-過渡齒輪B，54-從動齒輪B，221-銷釘，222-絲杆，223-螺母A，224-魚眼軸承，225-螺母B，226-滾珠軸承。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖進一步詳細描述本實用新型的技術方案，但本實用新型的保護範圍不局限於以下所述。
[0016]如圖1-3所示，一種基於齒輪配比結構的日光定向反射裝置，它包括反射板I和傳感單元2，它還包括角度調整機構；
[0017]所述的角度調整機構包括安裝於支撐託板23支架A上的旋轉軸A33、通過支架B與旋轉軸A33固定連接的旋轉託板A31和通過傳動裝置A驅動旋轉軸A33旋轉的驅動電機A41，傳動裝置A包括依次嚙合傳動的主動齒輪A42、過渡齒輪A43和從動齒輪A44，主動齒輪A42固定安裝於驅動電機A41的轉動軸上，從動齒輪A44固定安裝於旋轉軸A33上，主動齒輪A42、過渡齒輪A43和從動齒輪A44的半徑比為1:1:2 ;所述的角度調整機構還包括安裝於旋轉託板A31支架C上的旋轉軸B34、通過支架D與旋轉軸B34固定連接的旋轉託板B32和通過傳動裝置B驅動旋轉軸B34旋轉的驅動電機B51，傳動裝置B包括依次嚙合傳動的主動齒輪B52、過渡齒輪B53和從動齒輪B54，主動齒輪B52固定安裝於驅動電機B51的轉動軸上，從動齒輪B54固定安裝於旋轉軸B34上，主動齒輪B52、過渡齒輪B53和從動齒輪B54的半徑比為1:1:2 ;所述的反射板I固定安裝在旋轉託板B32上。
[0018]進一步的，所述的傳感單元2通過支撐杆固定安裝於驅動電機B51的轉動軸上，所述的傳感單元2由兩組分別與旋轉託板A31和旋轉託板B32轉動方向一致的相反朝向上的兩對光敏器件組成。
[0019]進一步的，所述的一種基於齒輪配比結構的日光定向反射裝置，它還包括由固定撐杆3、可調撐杆11和固定安裝於可調撐杆頂部的固定託板12構成的目標水平方向手動對準組件，以及由通過迴轉軸24與固定託板12可旋轉連接的支撐託板23和可實現支撐託板23繞迴轉軸24旋轉的支撐絲杆A21及支撐絲杆B22構成的目標豎直方向手動對準組件；
[0020]所述的目標水平方向手動對準組件的可調撐杆11包括固定安裝於其底部的法蘭盤A，其中的固定支撐杆3包括固定安裝於其頂部的法蘭盤B，法蘭盤A上均勻設置有4個45°弧形槽，法蘭盤B上均勻設有與法蘭盤A上弧形槽相匹配的八個螺孔，法蘭盤A和法蘭盤B通過螺釘螺母固定連接；
[0021]所述的目標豎直方向手動對準組件的支撐絲杆A21和支撐絲杆B22均包括銷釘221、絲槓222、螺母A223、螺母B225、魚眼軸承224和滾珠軸承226，絲槓222的一端通過銷釘221固定安裝在固定託板12的邊緣，絲槓222的另一端依次貫穿螺母A223、魚眼軸承224和螺母B225，魚眼軸承224側面安裝有連接軸，連接軸通過滾珠軸承226安裝於支撐託板23的邊緣。
[0022]首先，通過旋轉可調撐杆11使旋轉軸A33在水平方向上對準反射光線接收目標中心，再通過螺釘螺母連接法蘭盤A上的弧槽和法蘭盤B上的螺孔，固定旋轉軸A33的水平方向；接著，通過支撐絲杆A21和支撐絲杆B22的長度調節實現旋轉軸A33在豎直方向上對準反射光線接收目標中心，以支撐絲杆A21為例，其長度調節的實現為:它包括銷釘221、絲杆222、螺母A223、魚眼軸承224、螺母B225及滾珠軸承226，由螺孔和銷釘221與滾珠軸承226和魚眼軸承224實現絲杆222長度調節中與固定託板12和支撐託板23的轉動自由度，由螺母A223和螺母B225實現絲杆222長度的固定，由此完成了旋轉軸A33對反射光線接收目標中心的精確對準。
[0023]進一步的，裝置通過傳感單元2和兩組驅動裝置的配合實現反射板I的定向反射。傳感單元2由兩組分別與旋轉託板A和旋轉託板B轉動方向一致的相反朝向上的兩對光敏器件組成，這兩組光敏器件分別決定驅動電機A41和驅動電機B51的旋轉方向，從而決定旋轉軸A33和旋轉軸B34的旋轉方向及旋轉託板A31和旋轉託板B32的轉動方向。其中，傳動裝置A和傳動裝置B由兩個完全相同的模塊構成，均包括主動齒輪、過渡齒輪和從動齒輪，且主動齒輪、過渡齒輪和從動齒輪的半徑比為1:1:2,過渡齒輪實現主動齒輪和從動齒輪轉動方向的一致性。首先，由驅動電機A41帶動旋轉託板A31及其上的所有結構繞著旋轉軸A33—起轉動，實現傳感單元2的支撐杆平行於日光源入射方向與旋轉軸A形成的平面；進一步的，由驅動電機B51帶動傳感單元2隨著驅動電機B51的轉動軸轉動、旋轉託板B32及其上的反射板繞著旋轉軸B34轉動，最終使傳感單元2的支撐杆與日光源入射方向一致。由於傳感單元2的支撐杆固定於驅動電機B51的轉動軸上，與主動齒輪A52同步運轉，而支撐反射板I的旋轉託板B32的垂直支架D固定安裝於與從動齒輪B54固定的旋轉軸B34上，而主動齒輪B52與從動齒輪B54的半徑比為1:2，過渡齒輪B53實現兩者旋轉方向的一致性，因此，傳感單元2與反射板I各自的垂直支撐結構轉動的角度比為2:1，且方向一致。當傳感單元2的支撐杆與日光源入射光方向一致時，由於旋轉軸A33始終對準反射光線接收目標中心，旋轉託板B32的垂直支架D代表的方向即為入射光線與旋轉軸A33的角平分線方向，而垂直支架D代表了反射板I的法線方向，則旋轉軸A33代表了反射光線方向，即反射板I實現了將光線反射到反射光線接收目標區域。
【權利要求】
1.一種基於齒輪配比結構的日光定向反射裝置，它包括反射板(I)和傳感單元(2 )，其特徵在於:它還包括角度調整機構； 所述的角度調整機構包括安裝於支撐託板(23)支架A上的旋轉軸A (33)、通過支架B與旋轉軸A (33)固定連接的旋轉託板A (31)和通過傳動裝置A驅動旋轉軸A (33)旋轉的驅動電機A (41)，傳動裝置A包括依次嚙合傳動的主動齒輪A (42)、過渡齒輪A (43)和從動齒輪A (44)，主動齒輪A (42)固定安裝於驅動電機A (41)的轉動軸上，從動齒輪A(44)固定安裝於旋轉軸A (33)上，主動齒輪A (42)、過渡齒輪A (43)和從動齒輪A (44)的半徑比為1:1:2 ;所述的角度調整機構還包括安裝於旋轉託板A (31)支架C上的旋轉軸B (34)、通過支架D與旋轉軸B (34)固定連接的旋轉託板B (32)和通過傳動裝置B驅動旋轉軸B (34)旋轉的驅動電機B (51)，傳動裝置B包括依次嚙合傳動的主動齒輪B (52)、過渡齒輪B (53)和從動齒輪B (54)，主動齒輪B (52)固定安裝於驅動電機B (51)的轉動軸上，從動齒輪B (54)固定安裝於旋轉軸B (34)上，主動齒輪B (52)、過渡齒輪B (53)和從動齒輪B (54)的半徑比為1:1:2。
2.根據權利要求1所述的一種基於齒輪配比結構的日光定向反射裝置，其特徵在於:傳感單元(2)通過支撐杆固定安裝於驅動電機B (51)的轉動軸上,所述的傳感單元(2)由兩組分別與旋轉託板A (31)和旋轉託板B (32)轉動方向一致的相反朝向上的兩對光敏器件組成。
3.根據權利要求1所述的一種基於齒輪配比結構的日光定向反射裝置，其特徵在於:它還包括由固定撐杆(3)、可調撐杆(11)和固定安裝於可調撐杆頂部的固定託板(12)構成的目標水平方向手動對準組件，以及由通過迴轉軸(24)與固定託板(12)可旋轉連接的支撐託板(23)和可實現支撐託板(23)繞迴轉軸(24)旋轉的支撐絲杆A(21)及支撐絲杆B(22)構成的目標豎直方向手動對準組件； 所述的目標水平方向手動對準組件的可調撐杆(11)包括固定安裝於其底部的法蘭盤A，其中的固定支撐杆(3)包括固定安裝於其頂部的法蘭盤B，法蘭盤A上均勻設置有4個45°弧形槽，法蘭盤B上均勻設有與法蘭盤A上弧形槽相匹配的八個螺孔，法蘭盤A和法蘭盤B通過螺釘螺母固定連接； 所述的目標豎直方向手動對準組件的支撐絲杆A (21)和支撐絲杆B (22)均包括銷釘(221)、絲槓(222)、螺母A (223)、螺母B (225)、魚眼軸承(224)和滾珠軸承(226)，絲槓(222)的一端通過銷釘(221)固定安裝在固定託板(12)的邊緣，絲槓(222)的另一端依次貫穿螺母A (223)、魚眼軸承(224)和螺母B (225)，魚眼軸承(224)側面安裝有連接軸，連接軸通過滾珠軸承(226)安裝於支撐託板(23)的邊緣。
【文檔編號】G05D3/12GK203673360SQ201420010578
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年1月8日 優先權日:2014年1月8日
【發明者】高椿明, 龔豔麗 申請人:高椿明