[發(fā)明專利]一種電動減速機驅動定日鏡兩維追日裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510130246.5
• 申請日: 2015-03-24
• 公開（公告）號: CN104699125B
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發(fā)明（設計）人: 周祥才;楊景華;朱錫芳;吳志祥;袁洪春;肖進
• 申請（專利權）人: 常州工學院
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12
• 代理公司: 南京知識律師事務所32207
• 代理人: 高桂珍

技術領域

本發(fā)明涉及一種電動減速機驅動定日鏡兩維追日裝置，屬于新能源應用技術領域。

背景技術

能源緊缺問題和環(huán)境污染日趨嚴當今重，而解決問題的根本方法是開發(fā)新能源，尤其是可再生能源。大氣污染程度在加劇，北京成了世界上塵污染最嚴重的城市之一。水環(huán)境污染也日益突出。環(huán)境污染從城市向農(nóng)村擴展。某些物種滅絕、植被破壞、土地退化，以及全球性的環(huán)境問題不容忽視。我國目前石油資源的短缺，使我國更加依賴于世界石油市場，這對我國經(jīng)濟的長期穩(wěn)定運行十分不利。據(jù)我國專家偏保守的估計，每年由于環(huán)境污染和生態(tài)破壞所造成的經(jīng)濟損失占我國國民生產(chǎn)總值(GNP))的9％左右。因此，大力開發(fā)太陽能資源，是解決人類能源危機的一項重要舉措，在利用太陽能的各種方式中，塔式太陽能熱發(fā)電又有其明顯的優(yōu)勢。美國能源部主持的研究結果表明：在大規(guī)模發(fā)電方面，塔式太陽能熱發(fā)電將是所有太陽能發(fā)電技術中成本最低的一種方式。定日鏡是塔式太陽能熱發(fā)電站的關鍵部件之一，也是電站的主要投資部分，占電站總投資的52％。

多年來太陽能熱發(fā)電一直困難重重，最大的障礙是大規(guī)模的定日鏡追日驅動，技術要求較高，因而成本較高，大規(guī)模生產(chǎn)難度大，是塔式太陽能熱發(fā)電技術的產(chǎn)業(yè)化障礙。太陽在塔上聚焦的光斑在一天之內呈現(xiàn)大幅度變化，導致聚光光強大幅度波動；各個定日鏡需要單獨進行昂角(X)軸、方位(Y)軸兩維控制，控制系統(tǒng)極其復雜。在塔式系統(tǒng)中，各個定日鏡相對于中心塔有著不同的朝向和距離，因此，每個定日鏡的跟蹤都要進行單獨的兩維控制，且各個定日鏡的控制各不相同，還要克服大氣折射、機械誤差、熱脹冷縮、地質變化、材料老化等原因引起的反射偏差，這就極大地增加了控制系統(tǒng)的復雜性和安裝調試特別是光學調整的難度。

一直面臨著單位裝機容量投資過大的問題(目前塔式系統(tǒng)的初投資成本為3.4～4.8萬元/kW)，而且造價降低非常困難，這也是這項技術一直難以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的原因。

中國科學院電工研究所與美國專利US7000608B2比較而申請的申請?zhí)枮?01110404661.7的“一種聯(lián)動小型定日鏡系統(tǒng)”，其目的是大幅度降低定日鏡的建設成本與火力發(fā)電競爭，它至少由兩個定日鏡和一個方位角驅動裝置構成，定日鏡立柱下部的定日鏡卷筒帶動定日鏡立柱和定日鏡反射面在定日鏡底座上轉動，方位角驅動裝置上部的驅動卷筒與其相鄰的定日鏡卷筒之間，以及兩個相鄰的定日鏡卷筒之間有連接元件相連，一個方位角驅動裝置可驅動多臺小型定日鏡在太陽方位角方向上對太陽進行跟蹤。由于它是一臺定日鏡跟蹤而帶動多個小定日鏡聯(lián)動，這個“多個”也不可能太多，否則就不可能正確跟蹤，而且昂角仍需獨立驅動，不可能降低太多成本。

發(fā)明內容

1.要解決的技術問題

針對現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明提供了一種可以使太陽能光熱發(fā)電成本大幅降低而能與火力發(fā)電競爭；可以在風力超支架承受極限值和下雪情況下自動使其處于躲避風雪災害；可以為除塵裝置的傳動提供輸出動力盤。

2.技術方案

本發(fā)明的目的通過以下技術方案實現(xiàn)。

一種電動減速機驅動定日鏡兩維追日裝置，包括減速機和定日鏡，所述的減速機的鏈條傳動多個定日鏡的鏈輪，所述的定日鏡鏈輪的上面和下面分別剛性連接上、下兩同軸電磁離合器出力軸，所述的下電磁離合器出力軸連接主軸、上電磁離合器出力軸連接昂角傳動裝置。

所述的定日鏡包括：

1)鏈輪電磁離合器驅動組合，用于驅動主軸轉動昂角升降，所述的鏈輪電磁離合器驅動組合包括上面連接上電磁離合器DL2；下面連接下電磁離合器DL1的鏈輪，下電磁離合器DL1的出力軸與主軸同心鋼性緊固，所述的上電磁離合器DL2的出力軸與其上面的傳動輪同心緊固，所述的電磁離合器DLI下面的主軸與底座間設有蝶式電動制動器DZ1對主軸制動。

2)昂角傳動裝置：包括傳動鏈輪、反射鏡、定日鏡主軸，所述的傳動鏈輪上面與其剛性同心連接電磁離合器DL2的傳動端，所述的電磁離合器DL2的另一傳動端與傳動輪連接，所述的反射鏡背面距定日鏡主軸支點的水平線距離為1/10-1/4反射鏡高度，所述的反射鏡背面左右排列設兩個支撐結構鉸鏈，所述的支撐結構鉸鏈與主軸支點成等腰三角形的支撐結構，所述的兩支撐結構鉸鏈連接的兩支撐桿，所述的兩支撐桿末端鉸鏈連接有兩端有螺孔的橫桿，所述的橫桿的兩螺孔由兩螺桿旋入、置于主軸兩邊并與其平行，所述的兩螺桿的上下端由剛性固定在主軸上的下橫梁和上橫梁軸承定位，所述的螺桿在下橫梁的伸出端同心裝有小傳動輪，所述的兩螺桿的小傳動輪由與同一平面的與主軸同心的大傳動輪傳動。