一种太阳能定日镜旋转机构
阅读说明：本技术 一种太阳能定日镜旋转机构 (Solar heliostat rotating mechanism ) 是由 林文传 卢森加 兰宝胜 李永新 于 2021-07-05 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种太阳能定日镜旋转机构,包括内筒,所述内筒通过立柱固定于地面,所述内筒上套设有用于固定反射镜安装架的外筒,所述内筒中部设置有旋转轴,所述旋转轴与外筒之间设置有轴承,所述外筒可绕旋转轴转动；所述外筒上还设置有用于驱动外筒旋转的驱动机构,驱动机构包括固定在内筒上的从动锥齿轮及固定在外筒上的主动锥齿轮,外筒上还设置有用于驱动主动锥齿轮正反转的电机,所述电机驱动主动锥齿轮沿从动锥齿轮转动,从而带动外筒沿内筒旋转。本发明解决现有技术中太阳能光热发电镜场中的定日镜不能360度正反转,无法全天候以最佳角度对准太阳以及安装调试成本高的技术问题。(The invention relates to a solar heliostat rotating mechanism which comprises an inner cylinder, wherein the inner cylinder is fixed on the ground through an upright post, an outer cylinder used for fixing a reflector mounting rack is sleeved on the inner cylinder, a rotating shaft is arranged in the middle of the inner cylinder, a bearing is arranged between the rotating shaft and the outer cylinder, and the outer cylinder can rotate around the rotating shaft; the outer barrel is further provided with a driving mechanism used for driving the outer barrel to rotate, the driving mechanism comprises a driven bevel gear fixed on the inner barrel and a driving bevel gear fixed on the outer barrel, the outer barrel is further provided with a motor used for driving the driving bevel gear to rotate forward and backward, and the motor drives the driving bevel gear to rotate along the driven bevel gear, so that the outer barrel is driven to rotate along the inner barrel. The solar photo-thermal power generation field comprises a heliostat, a heliostat support, a solar photo-thermal power generation field, a sun-tracking device and a power supply device.)
技术领域
本发明涉及太阳能光热发电设备技术领域，具体地说是一种太阳能定日镜旋转机构。
背景技术
光热发电系统包括定日镜和吸热塔，定日镜用于收集太阳辐射能并将其汇聚到吸热塔处。现有技术中的光热发电用定日镜包括立柱、绕立柱的轴线枢接在立柱上端处的转动架、安装在转动架上的镜面架及固定安装在镜面架上的若干镜面组件。转动架可绕立柱作水平转动，镜面架还可在转动架上作俯仰运动，带动镜面组件绕立柱作水平转动和俯仰运动，以调节反射子镜的法线朝向，并按要求确保太阳光反射到吸热塔上的吸热器上。
定日镜的镜面角度包括与镜面俯仰角度相关的高度角和与镜面方向朝向相关的方位角，方位角驱动装置中常见有回转减速机、齿轮齿条、推杆几种方式，目前较常用的单推杆推动镜面旋转以调节方位角。为了追求全天侯最佳反射角，定日镜的方位角调节大于240度。但是，由于推杆与立柱之间存在运动干涉，导致旋转角度有限(小于240度)，使得在太阳能光热发电镜场中的部分定日镜无法全天候以最佳角度对准太阳。现有技术中，对于这类方位角可旋转角度小于240度的定日镜，为了保证定日镜最大化利用反射太阳光，在安装时需对每个不同位置的定日镜进行不同方位安装调试，增加了安装工作量和调试成本，即使经过针对性地安装调试，镜场中部分方位角运行角度范围超过240度的定日镜，仍然在早晨或者傍晚无法正常工作；因此，使定日镜能360度正反转，转动过程中能运行平稳，是现有技术中亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种太阳能定日镜旋转机构，旨在解决现有技术中的太阳能光热发电镜场中的定日镜不能360度正反转，无法全天候以最佳角度对准太阳以及安装调试成本高的技术问题。
本发明的技术方案如下：
一种太阳能定日镜旋转机构，包括内筒，所述内筒通过立柱固定于地面，其特征在于：所述内筒上套设有用于固定反射镜安装架的外筒，所述内筒中部设置有旋转轴，所述旋转轴与外筒之间设置有轴承，所述外筒可绕旋转轴转动；所述外筒上还设置有用于驱动外筒旋转的驱动机构，所述的驱动机构包括固定在内筒上的从动锥齿轮及固定在外筒上的主动锥齿轮，所述主动锥齿轮与从动锥齿轮相啮合，所述外筒上还设置有用于驱动主动锥齿轮正反转的电机，所述电机驱动主动锥齿轮沿从动锥齿轮转动，从而带动外筒沿内筒旋转。
其中，所述外筒上设置有轴承座，所述主动锥齿轮通过圆锥滚子轴承可旋转的设置在轴承座内，所述圆锥滚子轴承之间设置有调整垫片，所述主动锥齿轮右端设置有导向轴承，所述主动锥齿轮左端设置有突缘及用于紧固突缘的螺母。
其中，所述轴承座上固定有齿轮箱，所述齿轮箱内突缘上连接有从动齿轮，所述齿轮箱外侧固定有电机及减速机，所述齿轮箱内电机输出轴上固定有主动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮相啮合；所述电机驱动主动齿轮旋转，主动齿轮带动从动齿轮旋转，从动齿轮带动主动锥齿轮沿从动锥齿轮齿面轨迹作回转运动。
其中，所述旋转轴上依次安装有推力轴承、内圆锥滚子轴承、外圆锥滚子轴承、压块及调整螺母，所述圆锥滚子轴承的内圈安装在旋转轴上，所述圆锥滚子轴承的外圈安装在外筒上，所述调整螺母用于紧固及调整圆锥滚子轴承的配合间隙，保证外筒沿旋转轴转动灵活。
其中，所述外筒上设置有两个主动锥齿轮，所述两个主动锥齿轮对称设置，所述两个主动锥齿轮均与从动锥齿轮相啮合。
其中，所述外筒上设置有复数个主动锥齿轮，所述复数个主动锥齿轮均与从动锥齿轮相啮合。
其中，所述外筒下端与内筒配合处设置有便于导向旋转的滚柱。
其中，所述主动锥齿轮右端设置的导向轴承通过定位板固定在外筒上；所述轴承座与突缘之间设置有突缘油封。
其中，所述主动锥齿轮及从动锥齿轮可采用螺旋齿轮或双曲面齿轮。
其中，所述外筒上设置有防止灰尘进入的封盖。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明外筒上设置有用于驱动外筒旋转的驱动机构，驱动机构包括固定在内筒上的从动锥齿轮及固定在外筒上的主动锥齿轮，所述主动锥齿轮与从动锥齿轮相啮合，电机驱动主动锥齿轮沿从动锥齿轮齿面轨迹转动，从而可带动外筒沿内筒做360度旋转，解决现有技术中的太阳能光热发电镜场中的定日镜不能360度正反转，无法全天候以最佳角度对准太阳以及安装调试成本高的技术问题；采用主从动锥齿轮，为双曲面齿轮，且主动锥齿轮通过圆锥滚子轴承可旋转的设置在轴承座内，圆锥滚子轴承之间设置有调整垫片，可通过调整垫片来调整主动锥齿轮的安装位置，来调整主动锥齿轮与从动锥齿轮的啮合间隙，避免运行中因配合间隙造成的抖动，保证定日镜在转动过程中运行平稳。
2、本发明轴承座上固定有齿轮箱，齿轮箱内突缘上连接有从动齿轮，齿轮箱外侧固定有电机及减速机，所述齿轮箱内电机输出轴上固定有主动齿轮，电机驱动主动齿轮旋转，主动齿轮带动从动齿轮旋转，从动齿轮带动主动锥齿轮沿从动锥齿轮齿面轨迹作回转运动；采用电机+减速机+主从齿齿轮+主从动锥齿轮，实现驱动系统沿齿面轨迹作回传运动，实现大扭矩、低转速、运行平稳。
3、本发明内筒中部设置有旋转轴，旋转轴上依次安装有推力轴承、内圆锥滚子轴承、外圆锥滚子轴承、压块及调整螺母，圆锥滚子轴承的内圈安装在旋转轴上，圆锥滚子轴承的外圈安装在外筒上；通过设置推力轴承及圆锥滚子轴承，并可通过调整螺母来紧固及调整圆锥滚子轴承的配合间隙，减少旋转阻力，保证外筒沿旋转轴转动灵活。
4、本发明外筒上设置有复数个主动锥齿轮，所述复数个主动锥齿轮均与从动锥齿轮相啮合；增加主动锥齿轮及支撑系统，提高支撑刚性，平衡力矩，使整个机构运行更平稳。
5、本发明外筒下端与内筒配合处设置有滚柱，具有导向作用，使外筒沿内筒旋转更加灵活。
附图说明
图1为本发明一种太阳能定日镜旋转机构的结构示意图；
图2为本发明一种太阳能定日镜旋转机构的俯视图；
图3为本发明一种太阳能定日镜旋转机构实施例二的结构示意图；
图中附图标记表示为：
1-内筒；2-外筒；3-旋转轴；4-从动锥齿轮；5-主动锥齿轮；6-电机；7-轴承座；8-圆锥滚子轴承；9-调整垫片；10-导向轴承；11-突缘；12-螺母；13-齿轮箱；14-从动齿轮；15-减速机；16-主动齿轮；17-推力轴承；18-内圆锥滚子轴承；19-外圆锥滚子轴承；20-压块；21-调整螺母；22-滚柱；23-定位板；24-突缘油封；25-封盖；26-螺栓；27-定位销；28-封板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例来对本发明进行详细的说明。
实施例一：
参见图1至图3，一种太阳能定日镜旋转机构，包括圆形的内筒1，所述内筒1通过立柱固定于地面，所述内筒1上套设有用于固定反射镜安装架的外筒2，所述内筒1中部设置有旋转轴3，所述旋转轴3与外筒2之间设置有轴承，所述外筒2可绕旋转轴3转动；所述外筒2上还设置有用于驱动外筒2旋转的驱动机构，所述的驱动机构包括固定在内筒1上的从动锥齿轮4及固定在外筒2上的主动锥齿轮5，所述主动锥齿轮5与从动锥齿轮4相啮合，所述外筒2上还设置有用于驱动主动锥齿轮5正反转的电机6，所述电机6驱动主动锥齿轮5沿从动锥齿轮4转动，从而带动外筒2沿内筒1旋转。
进一步的，所述外筒2上设置有轴承座7，所述轴承座7通过螺栓26及定位销27固定在外筒2上，所述主动锥齿轮5通过圆锥滚子轴承8可旋转的设置在轴承座7内，所述圆锥滚子轴承8之间设置有调整垫片9，所述主动锥齿轮5右端设置有导向轴承10，所述导向轴承10通过定位板23固定在外筒2上；所述主动锥齿轮5左端设置有突缘11及用于紧固突缘11的螺母12；所述轴承座7与突缘11之间设置有防止灰尘进入的突缘油封24。
进一步的，所述轴承座7上固定有齿轮箱13，所述齿轮箱13内突缘11上连接有从动齿轮14，所述齿轮箱13外侧固定有电机6及减速机15，所述齿轮箱13内电机6输出轴上固定有主动齿轮16，所述主动齿轮16与从动齿轮14相啮合；所述电机6驱动主动齿轮16旋转，主动齿轮16带动从动齿轮14旋转，从动齿轮14带动主动锥齿轮5沿从动锥齿轮4齿面轨迹作回转运动，所述主动齿轮16齿数为15～25齿，所述从动齿轮14齿数为125～135齿。
进一步的，所述旋转轴3上依次安装有推力轴承17、内圆锥滚子轴承18、外圆锥滚子轴承19、压块20及调整螺母21，所述圆锥滚子轴承8的内圈安装在旋转轴3上，所述圆锥滚子轴承8的外圈安装在外筒2上，所述调整螺母21用于紧固及调整圆锥滚子轴承8的配合间隙，保证外筒2沿旋转轴3转动灵活；所述旋转轴3上方外筒2上设置有防止灰尘进入的封盖25。
进一步的，所述外筒2下端内侧设置有止口，所述止口上安装有复数个滚柱22，所述止口下端设置有封板28；外筒2可通过滚柱22沿内筒1转动。
进一步的，所述主动锥齿轮5及从动锥齿轮4可采用螺旋齿轮或双曲面齿轮。
实施例二：
与实施例一相比，不同之处在于所述外筒2上设置有复数个主动锥齿轮5，所述复数个主动锥齿轮5均与从动锥齿轮4相啮合；所述主动锥齿轮5均通过圆锥滚子轴承8可旋转的设置在轴承座7内，圆锥滚子轴承8之间设置有调整垫片9，所述主动锥齿轮5右端设置有导向轴承10，所述主动锥齿轮5左端设置有突缘11及用于紧固突缘11的螺母12。本实施解决了与实施例一相同的技术问题，具有与实施例一相同的技术效果；同时增加复数个主动锥齿轮5及支撑系统，提高支撑刚性，平衡力矩，使整个机构运行更平稳。
在发明的描述中，需要理解的是，术语“上端”、“下端”、“左端”、“右端”、“一侧”、“向前”、“靠近”、“内”、“上”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，仅是为了便于描述发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。
在发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在发明中的具体含义。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
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