[發明專利]一種塔式光熱發電定日鏡旋轉調節機構及控制方法

有效

• 申請號: 202010039869.2
• 申請日: 2020-01-15
• 公開（公告）號: CN110850899B
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發明（設計）人: 陸成;陳鑫;唐寧;葛婷婷;童水光;羅飛;童哲銘
• 申請（專利權）人: 杭州鍋爐集團股份有限公司
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12
• 代理公司: 杭州華知專利事務所(普通合伙) 33235
• 代理人: 龍湖浩

本發明涉及一種塔式光熱發電定日鏡旋轉調節機構及控制方法，通過雙電機同時驅動以增大扭矩、減少電機成本，再經過齒輪的耦合傳動，實現俯仰和旋轉兩個自由度轉動，同時基于數據建立期望的調節角度與電機轉速、電機轉動時間的神經網絡函數關系模型，達到精準調節的目的。

技術領域

本發明屬于光熱發電自動化技術領域，具體涉及一種塔式光熱發電定日鏡旋轉調節機構及控制方法。

背景技術

太陽能作為一種清潔能源在發電領域日益增多。塔式太陽能光熱發電是一種太陽能的利用方式，塔式太陽能光熱發電基本原理是通過定日鏡將太陽能反射到高塔上的吸熱器上，對吸熱器內部工質加熱，進而發電。

塔式太陽能光熱發電系統包含數千個定日鏡，數量巨大。定日鏡是一種平面鏡，太陽光照射到定日鏡，再由定日鏡反射到吸熱器上，起到聚光的作用。由于太陽的位置每時都在發生變化，為了達到良好的聚光效果，定日鏡需具備俯仰、翻轉兩個自由度，以此調節定日鏡的角度來追蹤太陽位置變化與反射到吸熱器上的位置變化關系。目前，一個定日鏡的旋轉調節機構一般為兩個電機獨立控制每個自由度，由于一套塔式太陽能光熱發電系統定日鏡數量巨大，因此設計出調節精度高、成本低廉的定日鏡旋轉調節機構與控制方法尤為重要。

目前針對塔式光熱發電定日鏡旋轉調節機構現有技術如下：（1）以中國專利201611240547.4為例，通過一個電機帶動電動推桿，使其推桿做上下滑動從而讓定日鏡做一個自由度的俯仰運動，這種方法僅有一個自由度的運動，定日鏡的控制受到了限制。（2）以中國專利201610378127.6為例，通過蝸輪蝸桿裝置以及推桿裝置控制定日鏡做兩個運動軸的運動，但此方法采用蝸輪蝸桿傳動，傳動效率很低，并且兩個運動軸的運動為獨立控制。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種塔式光熱發電定日鏡旋轉調節機構及控制方法，通過雙電機同時驅動以增大扭矩、減少電機成本，再經過齒輪的耦合傳動，實現俯仰和旋轉兩個自由度轉動，同時基于數據建立期望的調節角度與電機轉速、電機轉動時間的神經網絡函數關系模型，達到精準調節的目的。

本發明解決技術問題所采用的技術方案是：

一種塔式光熱發電定日鏡旋轉調節機構，包括半軸錐齒輪組件A、半軸錐齒輪組件B、錐齒輪A、錐齒輪B、行星輪軸、殼體部分；半軸錐齒輪組件A通過與錐齒輪A嚙合連接傳動；錐齒輪A與半軸錐齒輪組件B嚙合連接；半軸錐齒輪組件B嚙合與錐齒輪B嚙合連接；錐齒輪B再與半軸錐齒輪組件A嚙合連接；行星輪軸與錐齒輪A、錐齒輪B固定連接，并通過軸承與殼體部分連接；行星輪軸兩端通過連桿與定日鏡相連，帶動定日鏡做兩個方向的運動；殼體部分之間通過螺栓連接在最外層。

所述半軸錐齒輪組件A包括半軸錐齒輪、深溝球軸承A、深溝球軸承B、軸承座、軸套、軸用彈性擋圈、孔用彈性擋圈；半軸錐齒輪的軸端與電機相連，半軸錐齒輪靠近齒輪端通過深溝球軸承A與軸承座相連，使其半軸錐齒輪能夠在軸承座中旋轉；半軸錐齒輪外套有軸套，軸套在深溝球軸承A、深溝球軸承B中間；深溝球軸承B與軸承座與半軸錐齒輪相連，加強半軸錐齒輪垂直方向的受力；軸用彈性擋圈卡在半軸錐齒輪軸槽中與固定深溝球軸承B內圈接觸，孔用彈性擋圈卡在軸承座的槽內與深溝球軸承B外圈接觸，以固定深溝球軸承B。

所述半軸錐齒輪組件B與半軸錐齒輪組件A完全相同，半軸錐齒輪組件B布置在半軸錐齒輪組件A對面；錐齒輪A、錐齒輪B同時與半軸錐齒輪組件A、半軸錐齒輪組件B的半軸錐齒輪嚙合。

所述殼體部分包括端蓋、螺栓；端蓋共六個，通過螺栓拼裝成立方體將整個結構放在里面；行星輪軸通過軸承與端蓋連接。

進一步地，深溝球軸承B為兩端帶密封圈的深溝球軸承，起到防水防灰的作用。