可跟踪太阳方位角的槽式集热器传动机构
阅读说明：本技术 可跟踪太阳方位角的槽式集热器传动机构 (Trough type heat collector transmission mechanism capable of tracking sun azimuth angle ) 是由 李英军 王泽辰 苑福生 王利敏 王西磊 于 2020-12-09 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种可跟踪太阳方位角的阵列槽式集热器传动机构,属于槽式集热器技术领域,包括连接聚光镜阵列的聚光镜主轴；所述聚光镜主轴上设置有主轴外壳；所述主轴外壳内设有电动推杆,所述电动推杆通过传动装置驱动聚光镜阵列同时转动；还包括控制器,所述控制器根据太阳的方位角控制电动推杆的动作,电动推杆的动作使所述聚光镜阵列的每一个聚光镜同时跟随太阳的方位角进行转动。本发明控制器通过太阳方位角的角度控制电动推杆的运行,电动推杆推动曲柄转化为转盘的旋转,转盘的旋转转化成连杆的往复运动,通过回转盘的旋转利用回转轴带动聚光镜跟踪太阳方位角,实现了槽式集热器的聚光镜可跟踪太阳方位角,提高了集热效率以及太阳能利用率。(The invention provides an array trough heat collector transmission mechanism capable of tracking solar azimuth angles, which belongs to the technical field of trough heat collectors and comprises a collecting lens main shaft connected with a collecting lens array; a main shaft shell is arranged on the main shaft of the condenser lens; an electric push rod is arranged in the spindle shell and drives the condenser array to rotate simultaneously through a transmission device; the controller controls the action of the electric push rod according to the azimuth angle of the sun, and each collecting lens of the collecting lens array rotates along with the azimuth angle of the sun simultaneously through the action of the electric push rod. The controller controls the operation of the electric push rod through the angle of the solar azimuth angle, the electric push rod pushes the crank to be converted into the rotation of the rotary table, the rotation of the rotary table is converted into the reciprocating motion of the connecting rod, the rotary shaft is utilized to drive the collecting lens to track the solar azimuth angle through the rotation of the rotary table, the collecting lens of the trough type heat collector can track the solar azimuth angle, and the heat collection efficiency and the solar energy utilization rate are improved.)
技术领域
本发明涉及槽式集热器技术领域，具体涉及一种可跟踪太阳方位角的槽式集热器传动机构。
背景技术
槽式集热器是一种利用光热转化方式，通过聚焦、反射和吸收等过程实现光能到热能的转化，使换热介质达到一定温度，以满足不同负载的需求的集热装置。槽式集热器属于中高温集热器的范畴，可以使换热工质得到比较高的温度，可被用到热发电、海水淡化处理、供暖工程、吸收式制冷等生活和生产领域。
槽式集热系统是利用槽式抛物面聚光反射器聚集得到高热流密度的太阳辐射能来实现系统的光热转换过程。太阳光透过大气层入射到地球表面，会产生较低热流密度的辐射能，直接利用会影响其经济性，只有将低热流密度的辐射能通过聚集，才会转化为高热流密度的辐射能。从光学理论分析可知，抛物线聚光是唯一一种可以把一束平行光汇聚到一点的线型。因此，抛物面聚光成为一种十分常见的聚光形式，太阳能槽式集热器就是其中的一种。太阳光入射到地球表面照射到加装太阳跟踪装置的抛物面反光镜上，此时太阳光线便可以保持大致与抛物面垂直的角度入射到槽式抛物面反光镜上，反光镜将接收到的太阳光聚集到集热管表面，这样集热管便接收到了高热流密度的太阳辐射能，通过与管内介质的热传递，将管内流动介质加热，从而为生产生活提供动力。而目前槽式集热器聚光镜阵列用主轴只能跟踪太阳高度角，无法跟踪太阳方位角，聚热效率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可跟踪太阳方位角的槽式集热器传动机构，以解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题。
为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：
本发明提供一种可跟踪太阳方位角的槽式集热器传动机构，包括：
连接聚光镜阵列的聚光镜主轴；
所述聚光镜主轴上设置有主轴外壳；所述主轴外壳内设有电动推杆；
所述电动推杆通过传动装置驱动聚光镜阵列同时转动；
还包括控制器，所述控制器根据太阳的方位角控制电动推杆的动作，电动推杆的动作使所述聚光镜阵列的每一个聚光镜同时跟随太阳的方位角进行转动。
优选的，所述传动装置包括与所述电动推杆的伸缩杆可转动连接的曲柄，所述曲柄的另一端可转动的连接有转盘，所述转盘可转动的连接有连杆，所述连杆通过连接件可转动的连接有回转盘，所述回转盘连接所述聚光镜。
优选的，所述转盘通过转轴可转动的设置在所述主轴外壳上。
优选的，所述连接件为连接轴，所述连接轴的一端与所述连杆连接，所述连接轴的另一端与所述回转盘可转动连接。
优选的，所述回转盘上设有通孔，所述连接轴固定设置有两个挡片，所述连接轴的另一端可活动的穿过所述通孔，使所述回转盘位于两个挡片之间。
优选的，所述回转盘上设有轴承安装孔，所述轴承安装孔内安装有轴承；所述连接轴的另一端固定连接所述轴承的轴承内圈，所述轴承的轴承外圈与所述回转盘固定连接。
优选的，所述回转盘的另一侧中部设有回转轴，所述回转轴的另一端穿过所述主轴外壳连接所述聚光镜。
优选的，所述伸缩杆的顶部设有耳板，所述耳板上设有转动的第一销轴，所述第一销轴可活动的穿过所述曲柄的一端。
优选的，所述曲柄的另一端与所述转盘通过第二销轴可转动连接。
优选的，所述转盘通过第三销轴可转动连接所述连杆。
本发明有益效果：控制器通过太阳方位角的角度控制电动推杆的运行，电动推杆推动曲柄转化为转盘的旋转，转盘的旋转转化成连杆的往复运动，连杆的往复运动转化成回转盘的旋转，回转盘的旋转通过回转轴带动聚光镜跟踪太阳方位角进行转动，实现了槽式集热器的聚光镜可跟踪太阳方位角，提高了集热效率以及太阳能利用率。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所述的可跟踪太阳方位角的槽式集热器传动机构的内部结构主视图。
图2为本发明实施例所述的可跟踪太阳方位角的槽式集热器传动机构的内部结构俯视图。
图3为本发明实施例所述的可跟踪太阳方位角的槽式集热器传动机构的电动推杆与连杆通过传动装置连接的结构图。
其中：1-聚光镜主轴；2-主轴外壳；3-电动推杆；5-聚光镜；6-曲柄；7-转盘；8-连杆；9-回转盘；10-转轴；11-连接轴；12-回转轴；13-伸缩杆；14-耳板；15-第一销轴；16-第二销轴；17-第三销轴。
具体实施方式
下面详细叙述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。
还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件和/或它们的组。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
在本说明书的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本说明书的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本技术和简化描述，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，因此不能理解为对本技术的限制。
除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。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本技术中的具体含义。
为便于理解本发明，下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步解释说明，且具体实施例并不构成对本发明实施例的限定。
本领域技术人员应该理解，附图只是实施例的示意图，附图中的部件并不一定是实施本发明所必须的。
实施例1
如图1、图2所示，本实施例1提供了一种可跟踪太阳方位角的槽式集热器传动机构，包括：
连接聚光镜阵列的聚光镜主轴1；
所述聚光镜主轴1上设置有主轴外壳2；所述主轴外壳2内设有电动推杆3。所述电动推杆可通过一个安装板固定在主轴外壳2的内部，该安装板与主轴外壳2的内部固定连接，如焊接，在安装板上设置通孔，电动推杆的底座上设置通孔，利用通孔与螺栓将电动推杆3固定在安装板上。
所述电动推杆3通过传动装置驱动聚光镜阵列同时转动。具体的，利用控制器根据太阳的方位角控制电动推杆3的动作，电动推杆3的动作使所述聚光镜阵列的每一个聚光镜5同时跟随太阳的方位角进行转动。
本发明实施例中，控制器内配置有太阳方位角计算公式，通过将计算出的方位角转化成控制电动推杆运行的控制指令，通过该控制指令控制电动推杆3的伸缩杆13的伸长或回缩，从而使聚光镜跟踪太阳方位角。
如图3所示，在本发明实施例中，所述传动装置包括与所述电动推杆3的伸缩杆13可转动连接的曲柄6，所述曲柄6的另一端可转动的连接有转盘7，所述转盘7可转动的连接有连杆8，所述连杆8通过连接件可转动的连接有回转盘9，所述回转盘9连接所述聚光镜5。
图3中，当电动推杆3的伸缩杆13伸长时，通过曲柄6推动转盘7转动，转盘7的转动可带动连杆8进行往复运动，连杆8的往复运动可通过连接轴11带动回转盘的旋转，回转盘的旋转实现聚光镜5的转动。当电动推杆3的伸缩杆回缩时，通过曲柄推动转盘7反向转动，转盘7反向转动带动连杆8在做方向相反的往复运动，连杆8在通过连接轴带动回转盘方向转动，回转盘的反向转动实现聚光镜5的反向跟踪太阳方位。
具体的，本实施例中，所述回转盘9的另一侧中部设有回转轴12，所述回转轴12的另一端穿过所述主轴外壳2连接所述聚光镜5。
所述转盘7通过转轴10可转动的设置在所述主轴外壳2上。
所述连接件为连接轴11，所述连接轴11的一端与所述连杆8连接，所述连接轴11的另一端与所述回转盘9可转动连接。
在本发明的一个具体实施例中，为了实现连接轴和回转盘的相互转动，所述回转盘9上设有通孔，所述连接轴11固定设置有两个挡片，所述连接轴11的另一端可活动的穿过所述通孔，使所述回转盘9位于两个挡片之间。
在另一个实施例中，为了实现连接轴11和回转盘9之间的相对转动，所述回转盘9上设有轴承安装孔，所述轴承安装孔内安装有轴承；所述连接轴11的另一端固定连接所述轴承的轴承内圈，所述轴承的轴承外圈与所述回转盘9固定连接。
所述伸缩杆13的顶部设有耳板14，所述耳板14上设有转动的第一销轴15，所述第一销轴15可活动的穿过所述曲柄6的一端。当伸缩杆13伸长或回缩时曲柄6和耳板14支架通过第一销轴15发生相对转动。
所述曲柄6的另一端与所述转盘7通过第二销轴16可转动连接。当曲柄6在伸缩杆13的作用下运动时，通过第二销轴16带动所述转盘7实现旋转。
所述转盘7通过第三销轴17可转动连接所述连杆8。当所述转盘旋转时，带动第三销轴17围绕转盘7的转轴10转动，从而实现连杆8的前后往复运动。
综上所述，本发明实施例所述的可跟踪太阳方位角的槽式集热器传动机构，通过控制器计算太阳方位角，将太阳方位角的结果转换成控制指令，通过控制指令控制电动推杆相应的动作。通过太阳方位角的角度控制电动推杆的运行，电动推杆推动曲柄转化为转盘的旋转，转盘的旋转转化成连杆的往复运动，连杆的往复运动转化成回转盘的旋转，回转盘的旋转通过回转轴带动聚光镜跟踪太阳方位角进行转动，实现了槽式集热器的聚光镜可跟踪太阳方位角，提高了集热效率以及太阳能利用率。
以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域技术人员在不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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