一种旋转双曲面的自动刮刷装置及清扫方法
阅读说明：本技术 一种旋转双曲面的自动刮刷装置及清扫方法 (Automatic scraping and brushing device and cleaning method for rotating hyperboloid ) 是由 石梦珂 石海平 于 2021-07-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种旋转双曲面的自动刮刷装置及清扫方法,包括双曲面刮刷结构、外旋转曲面、内旋转曲面以及轴心支柱,所述双曲面刮刷机构设置于外旋转曲面与内旋转曲面之间且套设于轴心支柱上,所述内旋转曲面与外旋转曲面之间通过轴心支柱连接；本发明的有益效果是,该自动刮刷装置直接安装固定在需清洁的旋转双曲面轴心支柱上、不需要额外的其他安装支撑设备,从而可以进一步降低制造成本；其电机的通电、或断电,可由调整集热塔高度角和方位角的驱动控制机构统一简单地实现全自动控制(包括但不限于启动时间和持续时间),从而可以进一步提高自动化程度,安装方便,使用简单,清洁效果好。(The invention discloses an automatic scraping and brushing device and a cleaning method for a rotating hyperboloid, and the automatic scraping and brushing device comprises a hyperboloid scraping and brushing structure, an outer rotating curved surface, an inner rotating curved surface and an axis pillar, wherein the hyperboloid scraping and brushing structure is arranged between the outer rotating curved surface and the inner rotating curved surface and is sleeved on the axis pillar; the automatic scraping and brushing device has the advantages that the automatic scraping and brushing device is directly installed and fixed on the rotating hyperboloid axis support column to be cleaned, and other additional installation and supporting equipment is not needed, so that the manufacturing cost can be further reduced; the motor is powered on or powered off, and full-automatic control (including but not limited to starting time and duration) can be uniformly and simply realized by the drive control mechanism for adjusting the elevation angle and the azimuth angle of the heat collecting tower, so that the automation degree can be further improved, and the device is convenient to install, simple to use and good in cleaning effect.)
技术领域
本发明涉及集热器清洁
技术领域
，特别是一种旋转双曲面的自动刮刷装置及清扫方法。背景技术
目前使用的传统管式或平板式和跟踪汇聚型的中高温太阳能集热器，在室外风沙雨雪的环境下，其(反射)集热表面必然会覆盖有污垢或积尘、积雪，如不及时清除将严重降低其太阳能的采集利用效率、后者尤甚；因目前在用各种太阳能集热器多未配置自动清洁装置，其用户只好采取不定期手工清洁，不但劳动强度大、工作效率低、费时费力、成本高，且清洗工程繁琐复杂，登高作业还给清洗工人带来一定的危险。
目前，已有不少清扫传统太阳能集热器的设备，但一方面，它多是第三方的独立产品而无法与太阳能集热器本身充分融合；另一方面，它大多并不能真正做到完全的自动化清扫而自动化程度不高；而且装置复杂、成本高企，并未能广泛推广应用。
因此，尤其是在中高温太阳能集热器中，研制简单、安全、高效的自动清洁装置成为必要，是本领域技术人员亟需解决的技术问题，鉴于此，针对上述问题深入研究，遂有本案产生。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种旋转双曲面的自动刮刷装置及清扫方法，解决了现有的背景技术问题。
实现上述目的本发明的技术方案为：一种旋转双曲面的自动刮刷装置，包括双曲面刮刷结构、外旋转曲面、内旋转曲面以及轴心支柱，所述内旋转曲面与外旋转曲面之间通过轴心支柱连接，所述外旋转曲面与内旋转曲面之间设有双曲面刮刷结构；
所述双曲面刮刷结构包括：套筒支撑架、弹性限位组件、一对旋转支梁、一对外擦拭架以及一对内擦拭架；
所述轴心支柱外套设有套筒支撑架，所述套筒支撑架的上方设有活动的限位板杆和从动齿轮，所述从动齿轮两侧设有一对所述旋转支梁，一对所述旋转支梁上活动安装有一对内擦拭架，一对所述内擦拭架与内旋转曲面平行并可进行旋转，一对所述外擦拭架固定于一对所述旋转支梁的两端，一对所述外擦拭架与外旋转曲面平行并可进行旋转，一对所述内擦拭架之间设有弹性限位组件。
所述弹性限位组件包括：滑槽、通孔、限位板杆以及-对复位弹簧；
所述内擦拭架中部开设有滑槽，所述滑槽为长条形结构的通孔，所述限位板杆的外侧杆部贯穿滑槽，所述旋转支梁的中段与内擦拭架的中段连接有复位弹簧。
一对所述内擦拭架相对内侧与一对所述外擦拭架的外侧分别设有各一对擦拭胶条分别与内旋转曲面以及外旋转曲面匹配。
所述限位板杆的旋转中心轴线与套筒支撑架中线重合。
所述套筒支撑架一侧固定地设有电机，所述电机的驱动端上设有主动齿轮与从动齿轮啮合。
一对所述内擦拭架与一对所述外擦拭架与一对所述旋转支梁之间均通过销轴活动连接。
一种旋转双曲面的自动刮刷装置的使用方法，包括如下步骤：步骤 S1、设备安装，步骤S2、旋转清理，步骤S3、停机复位，步骤S4、胶条拆洗；
所述步骤S1：将设备以双曲面之间的轴心支柱为中心进行安装，安装时内擦拭架与外擦拭架与双曲面之间设有一定间隔；
所述步骤S2：启动电机，使一对外擦拭架在旋转的离心力作用下和一对内擦拭架在限位板杆外侧斜面引拉下向内微倾而分别将擦拭胶条紧贴到双曲面上，配合电机的作用进行旋转清理；
所述步骤S3：关闭电机，使外擦拭架与内擦拭架在弹性限位组件的作用下复位，又使外擦拭架上的擦拭胶条与外旋转曲面脱离接触、内擦拭架上的擦拭胶条与内旋转曲面脱离接触；
所述步骤S4：当使用一段时间后可以将胶条拆卸下来进行清洗甚至更新后再安装到设备上。
一种旋转双曲面的自动刮刷装置，在简化应用时，若部分取消其中的一对所述旋转支梁、一对所述内擦拭架、一对所述外擦拭架、一对所述复位弹簧、各一对所述擦拭胶条而均剩单侧仅一个或部分剩单侧仅一个，仍可成为旋转双曲面的自动刮刷装置及清扫方法；若取消其中的所述外擦拭架及外擦拭架上的擦拭胶条，可成为仅清扫内旋转曲面的自动刮刷装置及清扫方法；而若取消其中的所述内擦拭架及内擦拭架上的擦拭胶条，则可成为仅清扫外旋转曲面的自动刮刷装置及清扫方法。
利用本发明的技术方案制作的该自动刮刷装置直接安装固定在需清洁的旋转双曲面轴心支柱上、不需要额外的其他安装支撑设备，从而可以进一步降低制造成本；其电机的通电、或断电，可由调整集热塔高度角和方位角的驱动控制机构统一简单地实现全自动控制(包括但不限于启动时间和持续时间)，从而可以进一步提高自动化程度，安装方便，使用简单，清洁效果好。
附图说明
图1为本发明所述一种旋转双曲面的自动刮刷装置及清扫方法的主视剖视结构示意图。
图2为本发明所述一种旋转双曲面的自动刮刷装置及清扫方法的主视结构示意图。
图3为本发明所述一种旋转双曲面的自动刮刷装置及清扫方法的俯视结构示意图。
图4为本发明图2所述一种旋转双曲面的自动刮刷装置及清扫方法的局部放大结构示意图。
图5为本发明图3所述一种旋转双曲面的自动刮刷装置及清扫方法的局部放大结构示意图。
图中：1、主动齿轮；2、电机；3、套筒支撑架；4、从动齿轮；5、旋转支梁；6、外擦拭架；7、限位板杆；8、内擦拭架；9、复位弹簧； 10、擦拭胶条；11、外旋转曲面；12、内旋转曲面；13、轴心支柱； 14、集热塔；15、驱动控制机构。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1至图5所示。
本发明一个实施方式提供的自动刮刷装置包括主动齿轮1、电机2、套筒支撑架3、从动齿轮4、旋转支梁5、外擦拭架6、限位板杆7、内擦拭架8、复位弹簧9、擦拭胶条10，擦拭胶条10将与需清扫的外旋转曲面11和内旋转曲面12直接接触(具体的，参见图1左中部剖面示意)，而固定在外擦拭架6上的擦拭胶条10与需清扫的外旋转曲面11 的截面曲线平行匹配、固定在内擦拭架8上的擦拭胶条10则与需清扫的内旋转曲面12的截面曲线平行匹配，限位板杆7活动悬跨在内擦拭架8 上(具体的，参见图1和图2示意)、且其设置有对称斜角限位的两端圆杆穿过内擦拭架8(具体的，参见图2的局部放大图4和图3的局部放大图5示意)，电机2固定在套筒支撑架3上而旋转支梁5固定在从动齿轮4上。当电机2通电时驱动主动齿轮1，再带动从动齿轮4和固定在其上的旋转支梁5、内擦拭架8、外擦拭架6、擦拭胶条10均绕着旋转双曲面的轴心支柱13旋转(具体的，参见图1和图3示意)，内擦拭架8旋转时就会抵住限位板杆7的两端圆杆其中一侧斜面限位(具体的，参见图 3的局部放大示意图5示意)，一方面推动和带着限位板杆7一起旋转，另一方面限位板杆7的该侧斜面限位(具体的，参见图3的局部放大示意图5示意)迫使内擦拭架8会自动往旋转中心略微偏转而使内擦拭架8 上的擦拭胶条10贴着需清扫的内旋转曲面12刮刷；同时，内旋转曲面 12通过擦拭胶条10对内擦拭架8形成向外向下的反作用力(具体的，参见图1左中部剖面示意)、促使旋转支梁5和外擦拭架6都往外往下偏转，加上旋转的离心力，使外擦拭架6上的擦拭胶条10贴着需清扫的外旋转曲面11刮刷，从而可同时实现内旋转曲面12和外旋转曲面11的自动刮刷清扫。电机2断电后，在复位弹簧9的拉力和限位板杆7的重力同时作用下，又可使旋转支梁5和内擦拭架8、外擦拭架6自动返回其原始位置(具体的，参见图1和图2示意)，从而就可使擦拭胶条10远离需清扫的内旋转曲面12和外旋转曲面11。
可以理解的是，电机2可以由本领域技术人员根据工况需求任意选择，例如但不限于可以为交流电机、直流电机，本领域技术人可以理解的是，采用的电机2也可以是步进电机或伺服电机；擦拭胶条10的材料可以由本领域技术人员根据工况需求任意选择，例如但不限于可以为耐磨、耐候材料，本领域技术人可以理解的是，采用的材料也可以具有软性和弹性；而套筒支撑架3、旋转支梁5、外擦拭架6、限位板杆7、内擦拭架 8和擦拭胶条10的具体结构并无过多限定，例如但不限于该零部件为圆柱形、长条形或板杆组合形等；而外旋转曲面11可如用于集热的反射镜、内旋转曲面12则可用于如防护集热体的透明筒。以上都在本发明的保护范围内。
实际上，现有其他技术中长期存在的太阳能集热器清洁的技术问题，如何进一步长期保持太阳能集热器的光能反射率或透射率已经成为本领域的一个技术难题，本发明的旋转双曲面的自动刮刷装置较现有技术，其既设计科学合理、结构简单巧妙、又控制简便，既可以人工控制、又可以自动控制，可确保太阳能集热器清洁的安全性，节约人力物力，工作效率高、且自动化程度较高，清洁效果好。
参照图1和图2，本发明的一实施方式，在简化应用时，若部分取消其中的一对所述旋转支梁5、一对所述内擦拭架8、一对所述外擦拭架 6、一对所述复位弹簧9、各一对所述擦拭胶条10而均剩单侧仅一个或部分剩单侧仅一个，仍可成为旋转双曲面的自动刮刷装置及清扫方法；若取消其中的外擦拭架6及其擦拭胶条10可成为仅清扫内旋转曲面12的自动刮刷装置及清扫方法，而若取消其中的内擦拭架8及其擦拭胶条10则可成为仅清扫外旋转曲面11的自动刮刷装置及清扫方法。都在本发明的保护范围内。
继续参照图1和图2，本发明的一实施方式，通过控制电机2的通电，就可同时实现旋转双曲面上的灰尘或积雪的自动清扫，进一步长期保持太阳能集热器的光能反射率或透射率；控制电机2的断电、使擦拭胶条10远离需清扫的内旋转曲面12和外旋转曲面11，就可以大幅减少电机2通电时的启动阻力、可大幅减小电机2的负荷要求、从而进一步降低了电机2的成本。电机2的通电和断电，既可以手动、也可以自动控制，都在本发明的保护范围内。
参照图3，本发明的一实施方式，自动刮刷装置设置于需要清扫的旋转双曲面的中心，具体地，套筒支撑架3安装固定在旋转双曲面的轴心支柱13上。
与现有技术相比，本申请中的自动刮刷装置直接安装固定在需清洁的旋转双曲面轴心支柱13上、不需要额外的其他安装支撑设备，从而可以进一步降低制造成本；其电机2的通电、或断电，可由调整集热塔14高度角和方位角的驱动控制机构15统一简单地实现全自动控制(包括但不限于启动时间和持续时间)，从而可以进一步提高自动化程度。
上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。
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