蝸輪杆陣列聯動太陽能利用斜軸跟蹤機構的製作方法

2023-05-03 13:02:31

專利名稱：蝸輪杆陣列聯動太陽能利用斜軸跟蹤機構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及太陽能利用技術領域，特別是涉及一種對太陽能進行跟蹤利用的光伏發電陣列的聯動支架機構。
背景技術：
太陽能是一種清潔無汙染的可再生能源，取之不盡，用之不竭，充分開發利用太陽能不僅可以節約日益枯竭的常規能源，緩解嚴峻的資源短缺問題，而且還可以減少汙染，保護人類賴以生存的生態環境。在眾多的太陽能利用技術中，太陽能光伏發電技術實現了直接將太陽能轉化為電能，是一種最方便的利用方式，它具有運行安全可靠、無需燃料、無噪聲、無汙染、可就地利用、使用維護簡便、規模可大可小等優點，因而受到了世界各國的重視。雖然太陽能光伏發電具有很多優點，但在光伏發電的發展過程中，使用成本過高一直是制約其迅速推廣應用的關鍵因素。其重要原因之一是用於生產太陽能電池的半導體材料價格昂貴，消耗大量的常規能源，導致以太陽能電池為核心的光伏發電系統的成本難以大幅度降低。常規的光伏發電系統一般是將太陽能電池固定安裝，價格居高不下，難以迅速推廣應用。根據太陽能電池在一定條件下輸出的電流與接受的光照強度成正比增加而又不至於影響光伏電池壽命的特徵，人們開始研究採用聚光和跟蹤技術，希望在獲得同樣電能的情況下減少太陽能電池的用量，而增加的跟蹤聚光的成本遠低於所節約的太陽能電池的成本，相當於用普通的金屬玻璃等材料代替昂貴的半導體材料。德國、美國、西班牙、澳大利亞等國都分別開發了菲涅爾透鏡聚光、反射聚光等各種聚光光伏發電系統，現有折射聚光的缺點是光強均勻性較差，透過率難以提高，製造成本較高，大型拋物面反射聚光的缺點是拋物面反射鏡製造難度大，成本較高，反射鏡容易破碎，機構整體防風性能差。這些均導致整套系統性價比提高不明顯，使得聚光光伏發電系統的優勢難以體現。到目前為止，僅有少量試驗、示範性質的聚光光伏發電系統投入運行。我國太陽能光伏組件產量幾乎以每年翻番的速度增長，但太陽能光伏技術開發和利用的水平不僅遠低於發達國家，也落後於印度、巴西等發展中國家。儘管我國有著很好的太陽能資源和光伏電池製造能力，但是太陽能光伏產業的整體水平與發達國家還有很大的差距，是太陽能電池所使用的晶體矽原料的生產依賴進口，原料緊缺，目前乃至今後很長一段時期，成本下降的空間較小。近幾年來，國內外聚光光伏發電技術一般採用單立柱、軌道式二維跟蹤和斜軸一維跟蹤太陽運行。採用單立柱跟蹤形式，其單機功率小，自身能耗高。最大的缺點是功率稍大時，結構就會變得非常複雜，抗風性能很差，不適合大範圍規模推廣。採用軌道式的二維跟蹤機構，與單立柱結構一樣，由於太陽光在方位角與高度角兩個方向的運動的速率是在不斷變化的，不能直接採用常規的勻速轉動的電機，而必須採用單片機或PLC等帶有邏輯運算功能的電路才可以控制，還要運行專門編寫控制程序，可靠性差，維護量高，整體擁有成本高。採用單體一維斜軸機構進行跟蹤，目前主要也是採用單機控制策略，也就是每一套斜軸跟蹤機構採用一套獨立的控制系統，從而使維護量變得很大。目前已經製作出樣機的例子，或者是進行示範建設的斜軸跟蹤太陽能電站，均存在高度尺寸較大的缺點。這勢必會使抗風性能減弱。如果尺寸做得小一些，因為控制成本的上升，仍使其喪失了經濟上的優勢而難以推廣。目前，也有採用一套跟蹤機構帶動一臺大型聚光器運行的跟蹤機構樣機， 但隨著機型尺寸放大，其成本也成倍增加、穩定性較差，幾十噸的大型聚光器對使用場所的基礎要求也很高，尤其是抗風性能差，製造成本與維護成本高。以上各種太陽能光伏跟蹤系統的各種缺點，也在一定程度上限制了光伏跟蹤發電技術的推廣。
發明內容本實用新型提供一種蝸輪杆陣列聯動太陽能利用斜軸跟蹤機構，通過採用模塊化的聯動式斜軸跟蹤支架單元機構，解決了跟蹤支架結構龐大複雜抗風性能差的問題，解決了跟蹤控制系統複雜、故障多的問題，解決了驅動多套斜軸跟蹤支架運動時的傳動問題。為實現上述目的，本實用新型的技術解決方案是本實用新型是一種蝸輪杆陣列聯動太陽能利用斜軸跟蹤機構，它包括聯動式支架機構和聯動式傳動機構。聯動式支架機構包括兩個以上的聯動式斜軸跟蹤支架單元，聯動式斜軸跟蹤支架單元按縱向和橫向兩個相互垂直且均與地面平行的方向排列聯接，縱向固定支架和橫向固定支架通過相互垂直聯接，形成平面方格網狀結構；所述縱向，是指與所在地面與經線平行的方向；所述橫向是指所在地面與緯線平行的方向；聯動式傳動機構聯接在聯動式支架機構上。聯動式斜軸跟蹤支架單元包括基礎平臺、斜軸旋轉機構、橫向蝸杆傳動機構；斜軸旋轉機構包括旋轉斜軸、斜軸扇形蝸輪、斜軸電池組件支架、太陽能電池組件。其中，斜軸旋轉機構和橫向蝸杆傳動機構都安裝在基礎平臺上。每個聯動式斜軸跟蹤支架單元具有的很簡單的結構，從而降低了支架成本。基礎平臺包括固定螺栓、縱向固定支架、橫向固定支架、固定基礎、斜軸旋轉基座、斜軸旋轉軸套。固定基礎是固定在地面上的承載基礎。固定基礎上端預埋或者焊接垂直向上的固定螺杆。縱向固定支架和橫向固定支架相互垂直聯結固定，在垂直聯結固定節點下方，通過固定螺杆緊固在固定基礎上。固定螺栓上的螺帽用於調整縱向固定支架和橫向固定支架的水平高度。斜軸旋轉軸套以一定角度固定在斜軸旋轉基座上，其軸線與地球自轉軸平行。斜軸旋轉基座固定在縱向固定支架和橫向固定支架相互聯接的節點處。斜軸旋轉機構包括旋轉斜軸、斜軸扇形蝸輪、斜軸電池組件支架、太陽能電池組件。其中，斜軸扇形蝸輪固定在旋轉斜軸下端一側，斜軸電池組件支架固定在旋轉斜軸上端，太陽能電池組件固定在斜軸電池組件支架上。太陽能電池組件對稱固定在旋轉斜軸上， 並且採用精確的質量匹配措施，使斜軸旋轉機構的質量中心點位於旋轉斜軸的旋轉軸上。橫向蝸杆傳動機構包括橫向傳動軸、軸承座、蝸杆。其中，橫向傳動軸兩端有橫向傳動軸端部法蘭，起聯接和聯軸器的作用。軸承座安裝固定在縱向固定支架上；橫向傳動軸上固定蝸杆，以軸承座為支撐做旋轉運動。旋轉斜軸下端安裝在斜軸旋轉軸套內做旋轉運動；橫向傳動軸帶動蝸杆做旋轉轉動；蝸杆和斜軸扇形蝸輪分別固定在橫向傳動軸和旋轉斜軸的適當位置上，以蝸輪杆傳動方式正確嚙合。當橫向傳動軸旋轉時，通過蝸杆帶動斜軸扇形蝸輪轉動，從而實現利用水平轉動帶動旋轉斜軸轉動傳動的目的。 根據力學知識可知，由於斜軸旋轉機構的質量中心點位於旋轉斜軸的旋轉軸上， 當橫向傳動軸通過蝸輪杆嚙合傳動使斜軸旋轉機構沿旋轉斜軸轉動時，在橫向傳動軸施加的轉動力矩是一個定值，這個力矩是為了克服斜軸旋轉機構和橫向蝸杆傳動機構在旋轉時的摩擦阻力。也就是說，這個力矩也是使斜軸旋轉機構產生轉動的最小力矩。當這個力矩達到最小值時，就可以使整個蝸輪杆陣列聯動太陽能利用斜軸跟蹤機構在進行斜軸跟蹤轉動時的耗能達到最小值。同時，這個轉動力矩只是為了克服轉動時的摩擦阻力，因此，施加在橫向傳動軸上的力矩也非常小。選取合適的材料做傳動軸，可以使傳動力矩的傳送更遠的距離。因此在本實用新型蝸輪杆陣列聯動太陽能利用斜軸跟蹤機構中，動力傳送遠且機構形式簡單的優點。其有益效果是，跟蹤所使用的動力小，能耗小，動力傳送遠，機構形式簡當多個聯動式斜軸跟蹤支架單元組成縱橫聯動式支架機構時，縱向固定支架和橫向固定支架通過聯接的方式，形成平面方格網狀結構。在縱向固定支架和橫向固定支架聯接的節點下方，是固定基礎，每個聯動式斜軸跟蹤支架單元的整體重量都施加在每個對應的固定基礎上。每個聯動式斜軸跟蹤支架單元的前後左右的平衡通過縱向固定支架和橫向固定支架聯接形成的平面方格網狀結構來保證。其有益效果是由於每個聯動式斜軸跟蹤支架單元因安裝了少量的太陽能電池組件，且整體高度較低，風阻小，從而使整個蝸輪杆陣列聯動太陽能利用斜軸跟蹤機構的抗風性能得到了提高。聯動式斜軸跟蹤支架單元是模塊化結構，可以沿橫向進行擴展聯接，共用一個轉動力矩。當聯動式斜軸跟蹤支架單元按縱橫方向排列為不規則聯接結構時，共用的轉動力矩仍可使每一個聯動式斜軸跟蹤支架單元實現對太陽能的跟蹤轉動。其有益效果是本實用新型所提供的蝸輪杆陣列聯動太陽能利用斜軸跟蹤機構可以充分利用不規則的地塊。聯動式傳動機構包括電動機、減速機、減速機固定板、橫向傳動軸、固定基礎。減速機固定板固定在固定基礎上；電動機固定在減速機的輸入端，減速機固定在減速機固定板上；減速機輸出端有減速機輸出端法蘭；縱向傳動軸兩端有縱向傳動軸端部法蘭；電動機的轉動輸入到減速機的輸入端時，通過減速機的減速，將動力從減速機輸出端法蘭輸出， 通過縱向傳動軸及其縱向傳動軸端部法蘭將動力送入下一級減速機；通過減速機輸出端法蘭實現將轉動減速，並實現動力在水平面上的90°變送。減速機的減速機輸出端法蘭與橫向傳動軸聯接傳動。通過聯動式傳動機構中的電動機與減速機的配合傳動，將電動機的動力傳送到蝸輪杆陣列聯動太陽能利用斜軸跟蹤機構中每一個聯動式斜軸跟蹤支架單元。 使用普通電動機，選擇合適減速比的減速機組合，使斜軸旋轉機構的轉動速率與地球自轉速率相同。其有益效果是本實用新型的蝸輪杆陣列聯動太陽能利用斜軸跟蹤機構的整體轉動是勻速轉動，其動力源可以採用普通電動機，而不採用昂貴的步進電機或伺服電動機。 又因為採用了多級減速機，減速比很大，因此動力源的功率可以很小。這兩方面因素可使跟蹤動力源的成本大大降低。又因為採用了多級減速機組合，尤其是採用蝸輪杆減速機時，輸出端具自鎖功能，也就是說，當有風、雪等擾動幹擾時，蝸輪杆減速機的自鎖功能使機構跟蹤的穩定性得到提高。聯動式傳動機構聯接在聯動式支架機構上。在聯動式傳動機構中，通過減速機的減速機輸出端法蘭與縱向傳動軸相聯接。與縱向傳動軸相聯接的減速機採用相同型號和減速比，使每一個縱向傳動軸具有相同的轉動方向和轉動力矩，從而實現聯動式支架機構的同步跟蹤運轉。縱向傳動軸將動力傳遞至每一級減速機，從而實現整個聯動式支架機構利用一個電動機驅動的目的。其有益效果是通過減速機的減速機輸出端法蘭的級聯輸出，可以以電動機為中心，在縱向和橫向兩個方向進行擴展。除電動機需要電力驅動以外，其餘結構的運轉全部依靠機械傳動，具有很高的可靠性。本實用新型的關鍵點在於1、聯動式支架機構包括兩個以上的聯動式斜軸跟蹤支架單元，聯動式斜軸跟蹤支架單元按照縱向和橫向兩個方向排列組合而成，所述縱向與橫向之間為垂直關係，且與地面平行。2、每個聯動式斜軸跟蹤支架單元具有的很簡單的結構，從而降低了整體支架結構的成本。3、斜軸旋轉機構的質量中心點位於旋轉斜軸的中心旋轉軸上，使其轉動的力矩為最小定值。在橫向傳動軸上施加小且恆定大小的力矩，傳動力矩通過法蘭聯接的橫向傳動軸上傳送至很遠的距離，而沒有使機構的複雜性提高。4、具有利用水平轉動帶動旋轉斜軸轉動傳動的優點。5、多個聯動式斜軸跟蹤支架單元，通過縱向固定支架和橫向固定支架的聯接形成平面方格網狀結構。由於每個聯動式斜軸跟蹤支架單元因安裝了少量的太陽能電池組件， 且整體高度較低，風阻小，從而使整個蝸輪杆陣列聯動太陽能利用斜軸跟蹤機構的抗風性能得到了提高。聯動式斜軸跟蹤支架單元是模塊化結構，可以沿縱向進行擴展聯接，可以充分利用不規則的地塊。6、聯動式傳動機構通過減速機將轉動減速，實現動力在水平面上的90°變送。動力源使用普通電動機，並使最終轉動速率與地球自轉速率相同的水平。當採用蝸輪杆減速機時，輸出端具自鎖功能，使機構跟蹤的穩定性得到提高。7、除電動機需要電力驅動以外，其餘結構的運轉全部依靠機械傳動，具有很高的
可靠性。
圖1是本實用新型的俯視結構示意圖；圖2是本實用新型的聯動式斜軸跟蹤支架單元的結構示意圖；圖3是本實用新型的基礎平臺結構示意圖；圖4是本實用新型的斜軸旋轉機構示意圖；圖5是本實用新型的橫向蝸杆傳動機構示意圖；圖6是本實用新型的聯動式斜軸跟蹤支架單元中蝸輪杆嚙合傳動的結構示意圖；圖7是本實用新型的側俯視結構示意圖；圖8是本實用新型的聯動式傳動機構的結構示意圖；圖9是本實用新型的聯動式傳動機構中的電機驅動結構示意圖。圖中標號說明如下具體實施方式
1-聯動式支架機構、2-聯動式傳動機構、3-聯動式斜軸跟蹤支架單元、10-基礎平臺、11-固定螺栓、12-縱向固定支架、13-橫向固定支架、14-固定基礎、31-斜軸旋轉基座、 32-斜軸旋轉軸套、20-斜軸旋轉機構、21-旋轉斜軸、22-斜軸扇形蝸輪、23-斜軸電池組件支架、24-太陽能電池組件、40-橫向蝸杆傳動機構、41-橫向傳動軸、42-橫向傳動軸端部法蘭、43-軸承座、44-蝸杆、51-電動機、52-減速機、53-減速機固定板、54-減速機輸出端法蘭、55-縱向傳動軸、56-縱向傳動軸端部法蘭。如圖1所示，本實用新型是一種蝸輪杆陣列聯動太陽能利用斜軸跟蹤機構，它包括聯動式支架機構1和聯動式傳動機構2。聯動式傳動機構2聯接在聯動式支架機構1上； 聯動式支架機構1包括兩個以上的聯動式斜軸跟蹤支架單元3 ；如圖1所示，聯動式斜軸跟蹤支架單元3並按縱向和橫向兩個相互垂直且均與地面平行的方向排列聯接，縱向固定支架12和橫向固定支架13通過相互垂直聯接，形成平面方格網狀結構；所述縱向，是指與所在地面與經線平行的方向；所述橫向是指所在地面與緯線平行的方向。如圖2所示，聯動式斜軸跟蹤支架單元3包括基礎平臺10、斜軸旋轉機構20、橫向蝸杆傳動機構40。其中斜軸旋轉機構20和橫向蝸杆傳動機構40都安裝在基礎平臺10上。 每個聯動式斜軸跟蹤支架單元3的結構簡單，從而降低了支架成本。如圖3所示，基礎平臺10包括固定螺栓11、縱向固定支架12、橫向固定支架13、 固定基礎14、斜軸旋轉基座31、斜軸旋轉軸套32。固定基礎14是固定在地面上的承載基礎，用鋼筋水泥澆鑄而成，或者直接使用成型鋼材，例如鋼管，將其下端一部分插埋於地表以下，並達到一定承載重量和穩定性。固定基礎14上端預埋或者焊接垂直向上的固定螺栓 11。縱向固定支架12和橫向固定支架13相互垂直聯結固定，在垂直聯結固定節點下方， 通過固定螺栓11緊固在固定基礎14上。調整固定螺栓11上的螺帽可以將縱向固定支架 12和橫向固定支架13調節至設計要求的水平高度上。這個水平高度要充分考慮當地的氣象條件，滿足在降雪以及積水條件下，不影響本實用新型的蝸輪杆陣列聯動太陽能利用斜軸跟蹤機構的長年正常工作。縱向固定支架12和橫向固定支架13可以使用標準型材，包括槽鋼、工字鋼、C形鋼以及各種折彎成型的型材。斜軸旋轉軸套32以一定角度固定在斜軸旋轉基座31上，其軸線與地球自轉軸平行。斜軸旋轉基座31固定在縱向固定支架12和橫向固定支架13相互聯接的節點附近。如圖4所示，斜軸旋轉機構20包括旋轉斜軸21、斜軸扇形蝸輪22、斜軸電池組件支架23、太陽能電池組件M。其中，斜軸扇形蝸輪22固定在旋轉斜軸21下端一側，斜軸電池組件支架23固定在旋轉斜軸21上端一側，太陽能電池組件M固定在斜軸電池組件支架 23上。太陽能電池組件M要求對稱固定在旋轉斜軸21上，並且採用精確的質量匹配措施， 使斜軸旋轉機構20的質量中心點位於旋轉斜軸21的旋轉軸上。如圖5所示，橫向蝸杆傳動機構40包括橫向傳動軸41、軸承座43、蝸杆44。其中，橫向傳動軸41兩端有橫向傳動軸端部法蘭42，起聯接和聯軸器的作用。軸承座43安裝固定在縱向固定支架12上。橫向傳動軸41上固定蝸杆44，橫向傳動軸41固定在軸承座 43上，橫向傳動軸41以軸承座43為支撐進行旋轉運動。如圖6所示，旋轉斜軸21下端安裝在斜軸旋轉軸套32內做旋轉運動；橫向傳動軸 41帶動蝸杆44做旋轉轉動；蝸杆44和斜軸扇形蝸輪22分別固定在橫向傳動軸41和旋轉斜軸21的適當位置上，以蝸輪杆傳動方式正確嚙合。當橫向傳動軸41旋轉時，通過蝸杆44 帶動斜軸扇形蝸輪22轉動，從而實現利用水平轉動帶動旋轉斜軸轉動傳動的目的。根據力學知識可知，由於斜軸旋轉機構20採用了精確的質量匹配措施，斜軸旋轉機構20的質量中心點位於旋轉斜軸21的旋轉軸上。當橫向傳動軸41通過蝸輪杆嚙合傳動使斜軸旋轉機構20沿旋轉斜軸21轉動時，在橫向傳動軸41施加的轉動力矩是一個定值， 這個力矩是為了克服斜軸旋轉機構20和橫向蝸杆傳動機構40在旋轉時的摩擦阻力，也就是說，這個力矩也是使斜軸旋轉機構20產生轉動的最小力矩。當這個力矩達到最小值時， 就可以使整個蝸輪杆陣列聯動太陽能利用斜軸跟蹤機構在進行斜軸跟蹤轉動時的耗能達到最小值。同時，這個轉動力矩只是為了克服轉動時的摩擦阻力，因此，施加在橫向傳動軸 41上的力矩也非常小，選取合適的材料做傳動軸，施加相同大小的轉動力矩，可以使傳動力矩的傳送至更遠的距離。從理論上，當摩擦阻力為零時，選取剛性的材料做傳動軸，可以將傳動力矩傳送至無限遠。但實際上，由於地理地形條件和材料的扭力矩極限等條件限制，不可能將轉動力矩向無限遠傳送，但足以將轉動力矩沿軸向傳送很遠的距離，因此在本實用新型蝸輪杆陣列聯動太陽能利用斜軸跟蹤機構中，具有動力傳送遠、機構形式簡單、易擴展的優點。如圖7所示，當多個聯動式斜軸跟蹤支架單元3組成縱橫聯動式支架機構1時，縱向固定支架12和橫向固定支架13通過聯接的方式，形成排列整齊的平面方格網狀結構。在縱向固定支架12和橫向固定支架13聯接的節點下方，是固定基礎14，每個聯動式斜軸跟蹤支架單元3的整體重量都施加在每個對應的固定基礎14上。每個聯動式斜軸跟蹤支架單元3的前後左右的平衡通過縱向固定支架12和橫向固定支架13聯接形成的平面方格網狀結構來保證。由於每個聯動式斜軸跟蹤支架單元3因安裝了少量的太陽能電池組件M，且整體高度較低，風阻小，每個聯動式斜軸跟蹤支架單元3的抗風性能都得到了很大提高，從而使整個蝸輪杆陣列聯動太陽能利用斜軸跟蹤機構的抗風性能得到了提高。聯動式斜軸跟蹤支架單元3是模塊化結構，可以沿橫向進行擴展聯接，共用一個轉動力矩。當聯動式斜軸跟蹤支架單元3按縱橫方向排列為不規則聯接結構時，共用的轉動力矩仍可使每一個聯動式斜軸跟蹤支架單元3實現對太陽能的跟蹤轉動。蝸輪杆陣列聯動太陽能利用斜軸跟蹤機構可以充分利用不規則的地塊，而不只限於圓形、方形或其他規則地塊。如圖8、圖9所示，聯動式傳動機構2包括電動機51、減速機52、減速機固定板 53、縱向傳動軸55、固定基礎14。減速機固定板53固定在固定基礎14上。電動機51固定在減速機52的輸入端。減速機52固定在減速機固定板53上。減速機52輸出端有減速機輸出端法蘭M。縱向傳動軸55兩端有縱向傳動軸端部法蘭56。當電動機51轉動輸入到減速機52的輸入端時，通過減速機52的減速，將動力從減速機輸出端法蘭M輸出。再通過縱向傳動軸陽及其縱向傳動軸端部法蘭56將動力送入下一級減速機52。再通過減速機輸出端法蘭M實現將轉動減速，實現動力在水平面上的90°變送。減速機52的減速機輸出端法蘭M與橫向傳動軸41聯接傳動。通過聯動式傳動機構2中的電動機51與減速機52的配合傳動，將電動機51的動力傳送到蝸輪杆陣列聯動太陽能利用斜軸跟蹤機構中每一個聯動式斜軸跟蹤支架單元3。通過減速機52的減速機輸出端法蘭M的級聯輸出，可以以電動機為中心，在縱向和橫向兩個方向進行擴展。選擇合適減速比的減速機組合，可以使用普通電動機，並使斜軸旋轉機構的轉動速率與地球自轉速率相同。本實用新型的蝸輪杆陣列聯動太陽能利用斜軸跟蹤機構的整體轉動是勻速轉動，其動力源可以採用普通電動機，而不採用昂貴的步進電機或伺服電動機。又因為採用了多級減速機，減速比很大，因此動力源的功率可以很小，這兩方面因素可使跟蹤動力源的成本大大降低。又因為採用了多級減速機組合，尤其是採用蝸輪杆減速機時，輸出端具自鎖功能，當有風、雪等擾動幹擾時， 蝸輪杆減速機的自鎖功能使機構跟蹤的穩定性得到提高。 如圖8所示，除電機51需要電力驅動以外，其餘結構的運轉全部依靠機械傳動，具有很高的可靠性。相反，如果採用過多的電子器件，極易在極端氣象條件下發生失效故障， 從而使整體跟蹤系統的可靠性下降。
權利要求1.一種蝸輪杆陣列聯動太陽能利用斜軸跟蹤機構，其特徵在於它包括聯動式支架機構(1)和聯動式傳動機構O)；聯動式支架機構(1)包括兩個以上的聯動式斜軸跟蹤支架單元(3)，並按縱向和橫向兩個相互垂直且均與地面平行的方向排列聯接，縱向固定支架 (12)和橫向固定支架(1 通過相互垂直聯接，形成平面方格網狀結構；所述縱向，是指與所在地面與經線平行的方向；所述橫向是指所在地面與緯線平行的方向；聯動式傳動機構 ⑵聯接在聯動式支架機構⑴上；聯動式斜軸跟蹤支架單元⑶包括基礎平臺(10)、斜軸旋轉機構(20)、橫向蝸杆傳動機構00)；斜軸旋轉機構O0)包括旋轉斜軸(21)、斜軸扇形蝸輪(22)、斜軸電池組件支架0；3)、太陽能電池組件04)。
2.根據權利要求1所述的蝸輪杆陣列聯動太陽能利用斜軸跟蹤機構，其特徵在於斜軸旋轉機構O0)和橫向蝸杆傳動機構GO)都安裝在基礎平臺(10)上；基礎平臺(10)包括固定螺栓(11)、縱向固定支架(12)、橫向固定支架(13)、固定基礎(14)、斜軸旋轉基座 (31)、斜軸旋轉軸套(3 ；縱向固定支架(1 和橫向固定支架(1 相互垂直聯結固定，在垂直聯接節點下方，通過固定螺栓(11)緊固在固定基礎(14)上；固定螺栓(11)上的螺帽用於調整縱向固定支架(1 和橫向固定支架(1 的水平高度；斜軸旋轉軸套(3 以一定角度固定在斜軸旋轉基座(31)上，其軸線與地球自轉軸平行；斜軸旋轉基座(31)固定在縱向固定支架(1 和橫向固定支架(1 相互聯接的節點處。
3.根據權利要求1所述的蝸輪杆陣列聯動太陽能利用斜軸跟蹤機構，其特徵在於斜軸扇形蝸輪0 固定在旋轉斜軸下端，斜軸電池組件支架固定在旋轉斜軸上端，太陽能電池組件04)固定在斜軸電池組件支架上；太陽能電池組件04)對稱固定在旋轉斜軸上，斜軸旋轉機構OO)的質量中心點位於旋轉斜軸的旋轉軸上。
4.根據權利要求1所述的蝸輪杆陣列聯動太陽能利用斜軸跟蹤機構，其特徵在於橫向蝸杆傳動機構GO)包括橫向傳動軸(41)、軸承座(43)、蝸杆04)；橫向傳動軸Gl)兩端有橫向傳動軸端部法蘭0 ；軸承座^幻安裝固定在縱向固定支架(1 上；橫向傳動軸Gl)上固定蝸杆(44)，以軸承座為支撐做旋轉運動。
5.根據權利要求1所述的蝸輪杆陣列聯動太陽能利用斜軸跟蹤機構，其特徵在於旋轉斜軸下端安裝在斜軸旋轉軸套(3 內做旋轉運動；橫向傳動軸Gl)帶動蝸杆G4) 做旋轉轉動；蝸杆G4)和斜軸扇形蝸輪0 分別固定在橫向傳動軸Gl)和旋轉斜軸的適當位置上，以蝸輪杆傳動方式正確嚙合。
6.根據權利要求1所述的蝸輪杆陣列聯動太陽能利用斜軸跟蹤機構，其特徵在於聯動式傳動機構( 包括電動機(51)、減速機(52)、減速機固定板(53)、縱向傳動軸(55)、固定基礎(14)；減速機固定板(5 固定在固定基礎(14)上；電動機(51)固定在減速機(52) 的輸入端，減速機(5 固定在減速機固定板(5 上；減速機(5 輸出端有減速機輸出端法蘭(54)；縱向傳動軸(5 兩端有縱向傳動軸端部法蘭(56)；電動機(51)的轉動輸入到減速機(5 的輸入端時，通過減速機(5 的減速，將動力從減速機輸出端法蘭(54)輸出， 通過縱向傳動軸(5 及其縱向傳動軸端部法蘭(56)將動力送入下一級減速機(5 ；通過減速機輸出端法蘭(54)實現將轉動減速，並實現動力在水平面上的90°變送；減速機(52) 的減速機輸出端法蘭(54)與橫向傳動軸Gl)聯接傳動。
專利摘要本實用新型公開了一種蝸輪杆陣列聯動太陽能利用斜軸跟蹤機構，它由兩個以上的聯動式斜軸跟蹤支架單元和聯動傳動機構聯接組成。聯動式斜軸跟蹤支架單元的結構簡單，具有較低的高度，並按照縱向和橫向兩個方向排列組合聯接。橫向傳動機構將水平轉動通過安裝在聯動式斜軸跟蹤支架單元上的蝸輪杆傳動機構，實現對太陽能的斜軸轉動。斜軸旋轉機構的質量中心點位於旋轉斜軸的旋轉軸上。通過聯動式傳動機構中的電動機與減速機的配合傳動，將電動機的動力傳送到縱橫聯動式太陽能斜軸跟蹤支架機構中每一個聯動式斜軸跟蹤支架單元。有結構簡單、抗風性能好、易擴展、可靠性能高、成本低的優點。
文檔編號H02N6/00GK202014208SQ20102053507
公開日2011年10月19日 申請日期2010年9月19日 優先權日2010年9月19日
發明者屈良 申請人:屈良