追日镜制作方法？
技术领域：
本发明涉及太阳能热发电及光热利用技术领域，特别涉及定日镜系统技术领域， 具体是指一种具有追日功能的定日镜系统。
背景技术：
自1950年原苏联设计建造了世界第1座塔式太阳能热发电小型试验装置和1976 年法国在比利牛斯山建成第1座电功率达IOOkW的塔式太阳能热发电系统之后，20世纪 80年代以来，美国、意大利、法国、西班牙、日本、澳大利亚、德国、以色列等国相继建立各种不同类型的实验示范装置和商业化运行装置，促进了太阳能热发电技术的发展和商业化进程。世界现有的太阳能热发电系统主要有槽式线聚焦系统、塔式系统和碟式系统3大基本类型。定日镜是塔式太阳能热发电系统中能量转化最初阶段非常重要的设备。在塔式系统中通常采用成千上万个定日镜，通过各自独立控制系统连续跟踪太阳辐射能，并把能量聚焦到塔顶的吸热器上，继而以热能的形式加以利用。因此，定日镜的设计是塔式太阳能热发电系统设计的重要环节之一，是降低发电成本，实现太阳能热发电商业化的基础。定日镜通常由支架、传动系统、反光镜及控制系统四部分组成。支架是整个定日镜的支撑部分，将各个部件稳定的连接在一起。反光镜固定在支架上，通过传动系统的随时调整，将太阳入射光反射到吸热塔的吸热器上，现在绝大部分厂家都采用超白玻璃镀银镜。控制系统采用方位、俯仰双轴驱动的方式控制定日镜来自动跟踪太阳。国内外现有工程应用的定日镜反射面多为单层微弧面热弯成型玻璃银镜，采用单立柱支撑，该结构形式的定日镜通常以程序控制的开环控制方式实现跟踪，整个镜架依靠固定不动的单根立柱支撑，通过立柱上端设置的垂直方向涡轮蜗杆减速驱动机构带动镜架实现方位角运动，通过水平方向的涡轮蜗杆减速驱动机构带动镜架实现高度角运动，具有结构简单、抗倾覆性能好的优点。然而，受机械加工精度限制，该形式的单立柱定日镜传动间隙引起的跟踪误差方面存在难以逾越的困难；而高精度传动机构及曲面玻璃镜制作又使得定日镜制造成本居高不下， 银镜镀银层防护急待攻克；同时，镜架不可避免的机械变形也对定日镜聚光效果带来挑战。圆弧形导轨传动方式来源于业已成熟的线性菲捏耳太阳能集热技术。线性菲捏耳太阳能集热系统由数十米长的一维转动平板反射镜阵列与一定高度的固定管式吸热器组成，主要应用在500°C以下的太阳能中低温集热领域。由于现有定日镜大部分为单面镜架，即一个镜架带动一面镜子，这样往往带来较大的风抗问题。为了达到比较高的效率，单面镜子以及镜架和驱动机构往往较大，大尺寸的镜子将产生较大的镜面变形误差，庞大的驱动机构也使得造价居高不下。现有定日镜的方位角+俯仰角的转动方式有较大的机械硬限位，不利于保护镜子，也会在实际运行中产生一定的失控时段。且每平方米镜子需要的控制、传动单元会较多，可靠性较低，校正与维护成本较高。因此，需要提供一种新型的定日镜系统，其具有追日功能，可以有效地改善风抗问题，结构精简，可靠性更高，维护和校正更简单。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种具有追日功能的定日镜系统，该具有追日功能的定日镜系统设计巧妙，具有追日功能，可以有效地改善风抗问题， 结构精简，可靠性更高，维护和校正更简单，适于大规模推广应用。为了实现上述目的，本发明的具有追日功能的定日镜系统，其特点是，包括定日镜、定日镜镜架、定日镜支架、定日镜子镜驱动装置和定日镜镜架驱动装置，所述定日镜镜架可转动安装在所述定日镜支架上，所述定日镜镜架驱动装置分别连接所述定日镜镜架和所述定日镜支架用于驱动所述定日镜镜架绕一水平滚转轴转动，所述定日镜包括至少两块定日镜子镜，所述定日镜子镜可转动安装在所述定日镜镜架上，所述定日镜子镜驱动装置分别连接所述定日镜镜架和所述定日镜子镜用于驱动所述定日镜子镜绕各自的水平俯仰轴联动，所述水平俯仰轴平行设置且与所述水平滚转轴垂直设置。较佳地，所述定日镜子镜采用百叶窗式结构可转动安装在所述定日镜镜架上。较佳地，所述定日镜子镜驱动装置包括第一驱动部件和第一传动部件，所述第一驱动部件安装在所述定日镜镜架上并通过所述第一传动部件连接所述定日镜子镜从而驱动所述定日镜子镜绕各自的水平俯仰轴联动。更佳地，所述第一传动部件包括箱体、齿条和若干齿轮，所述箱体安装在所述定日镜镜架上，所述齿轮分别安装在所述定日镜子镜上并啮合所述齿条，所述齿条可移动安装在所述箱体中，所述第一驱动部件连接所述齿轮之一用于驱动该齿轮转动或者所述第一驱动部件连接所述齿条用于驱动所述齿条直线移动。更进一步地，所述第一传动部件还包括多个直线轴承，所述齿条上间隔设置有多个齿段，所述直线轴承安设在所述箱体中，所述齿条安装在所述直线轴承中，所述齿轮啮合所述齿段。更进一步地，所述第一传动部件还包括多个滚珠和齿条安装板，所述齿条安装在所述齿条安装板上，所述齿条安装板位于所述箱体中，所述滚珠分别位于所述齿条安装板和所述箱体的侧面之间以及所述齿条安装板和所述箱体的底面之间。更进一步地，所述第一传动部件还包括多个导轮，所述导轮安装在所述箱体中并位于所述齿条下支承所述齿条。更进一步地，所述第一驱动部件为直线电动缸、推杆或液压缸从而直接驱动所述齿条直线移动，或者所述第一驱动部件通过丝杆和丝杆螺母连接所述齿条用于驱动所述齿条直线移动。更佳地，所述第一传动部件包括若干传动带和带轮，所述定日镜子镜上分别安装两个所述带轮，所述传动带依次连接相邻两个所述定日镜子镜上的其中一个带轮，所述第一驱动部件连接所述带轮之一用于驱动该带轮转动或者所述第一驱动部件连接所述传动带之一用于驱动该传动带直线移动。更佳地，所述第一传动部件包括箱体、蜗杆和若干蜗轮，所述箱体安装在所述定日镜镜架上，所述蜗轮分别安装在所述定日镜子镜上并啮合所述蜗杆，所述蜗杆可转动安装在所述箱体中，所述第一驱动部件连接所述蜗轮之一用于驱动该蜗轮转动或者所述第一驱动部件连接所述蜗杆用于驱动所述蜗杆转动。更佳地，所述第一传动部件包括两根牵拉绳和若干槽轮，所述定日镜子镜上分别安装两个所述槽轮，其中一根所述牵拉绳依次串联固定连接所述定日镜子镜上的其中一个槽轮，另一根所述牵拉绳依次反向串联固定连接所述定日镜子镜上的另一个槽轮，所述第一驱动部件连接所述槽轮之一用于驱动该槽轮转动或者所述第一驱动部件分别连接两根所述牵拉绳用于分别驱动两根所述牵拉绳直线移动。更佳地，所述第一传动部件包括刚性连杆和若干曲轴，所述曲轴分别安装在所述定日镜子镜上，所述曲轴的中部与所述刚性连杆可转动连接，所述第一驱动部件连接所述曲轴之一用于驱动该曲轴转动。较佳地，所述定日镜支架包括至少两个圆弧形导轨和底座，所述圆弧形导轨可转动安装在所述底座上，所述定日镜镜架安设在所述圆弧形导轨上，所述定日镜镜架驱动装置分别连接所述圆弧形导轨和所述底座用于驱动所述定日镜镜架绕所述水平滚转轴转动。更佳地，所述底座上可转动设置有间隔的两个转轴，所述圆弧形导轨抵靠在两个所述转轴上。更佳地，所述定日镜镜架驱动装置包括第二驱动部件和第二传动部件，所述第二驱动部件安装在所述底座上并通过所述第二传动部件连接所述圆弧形导轨从而驱动所述定日镜镜架绕所述水平滚转轴转动。更进一步地，所述第二传动部件包括圆弧形齿条或圆弧形同步带以及传动齿轮， 所述圆弧形齿条或圆弧形同步带安设在所述圆弧形导轨上，所述传动齿轮安装在所述第二驱动部件上并啮合所述圆弧形齿条或圆弧形同步带。更进一步地，所述第二传动部件包括直线电动缸或直线液压缸，所述直线电动缸或直线液压缸的两端分别可转动连接所述底座和所述圆弧形导轨的中部。本发明的有益效果具体在于1、本发明的具有追日功能的定日镜系统包括定日镜、定日镜镜架、定日镜支架、定日镜子镜驱动装置和定日镜镜架驱动装置，所述定日镜镜架可转动安装在所述定日镜支架上，所述定日镜镜架驱动装置分别连接所述定日镜镜架和所述定日镜支架用于驱动所述定日镜镜架绕一水平滚转轴转动，所述定日镜包括至少两块定日镜子镜，所述定日镜子镜可转动安装在所述定日镜镜架上，所述定日镜子镜驱动装置分别连接所述定日镜镜架和所述定日镜子镜用于驱动所述定日镜子镜绕各自的水平俯仰轴联动，所述水平俯仰轴平行设置且与所述水平滚转轴垂直设置，因此，本发明采用将大面积反射镜分割为多个小面积反射镜的原理来减小光斑大小，提高聚光率，各自能独立产生光斑的小反射镜即定日镜子镜同样具备对两轴追日能力各小反射镜随定日镜镜架绕水平滚转轴统一转动和绕各自的水平俯仰轴联动，设计巧妙，具有追日功能，可以有效地改善风抗问题，结构精简，可靠性更高， 维护和校正更简单，适于大规模推广应用。2、本发明的具有追日功能的定日镜系统的定日镜支架包括至少两个圆弧形导轨和底座，所述圆弧形导轨可转动安装在所述底座上，所述定日镜镜架安设在所述圆弧形导轨上，所述定日镜镜架驱动装置分别连接所述圆弧形导轨和所述底座用于驱动所述定日镜镜架绕所述水平滚转轴转动，从而以较大减速比实现整体定日镜镜架绕水平方向的虚拟滚转轴转动，降低对电机驱动特性如力矩的要求；对于定日镜镜架的支撑问题在其长轴方向采用两点或多点支撑减少长轴方向变形，设计巧妙，具有追日功能，可以有效地改善风抗问题，结构精简，可靠性更高，维护和校正更简单，适于大规模推广应用。
图1是本发明的一具体实施例的立体示意图。图2是图1所示的具体实施例的主视示意图。图3是图1所示的具体实施例的侧视示意图。图4是图1所示的具体实施例的俯视示意图。图5是图1所示的具体实施例的局部示意图一。图6是本发明的另一具体实施例的局部示意图。图7是本发明的另一具体实施例的局部示意图。图8是图1所示的具体实施例的局部示意图二。图9是本发明的另一具体实施例的局部示意图。图10是本发明的另一具体实施例的局部示意图。图11是本发明的另一具体实施例的局部示意图。图12是本发明的另一具体实施例的局部示意图。图13是本发明的另一具体实施例的局部示意图。图14是图1所示的具体实施例的局部示意图三。图15是图14所示的具体实施例的局部示意图一。图16是图14所示的具体实施例的俯视示意图二。图17是本发明的另一具体实施例的局部示意图。图18是本发明的另一具体实施例的局部示意图。
具体实施例方式为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。其中相同的部件采用相同的附图标记。请参见图1-4所示，本发明的具有追日功能的定日镜系统包括定日镜1、定日镜镜架2、定日镜支架3、定日镜子镜驱动装置4和定日镜镜架驱动装置5，所述定日镜镜架2可转动安装在所述定日镜支架3上，所述定日镜镜架驱动装置5分别连接所述定日镜镜架2 和所述定日镜支架3用于驱动所述定日镜镜架2绕一水平滚转轴6转动，所述定日镜1包括至少两块定日镜子镜11，所述定日镜子镜11可转动安装在所述定日镜镜架2上，所述定日镜子镜驱动装置4分别连接所述定日镜镜架2和所述定日镜子镜11用于驱动所述定日镜子镜11绕各自的水平俯仰轴7联动，所述水平俯仰轴7平行设置且与所述水平滚转轴6 垂直设置。所述定日镜子镜11可以采用任何合适的结构安装在所述定日镜镜架2上。较佳地，所述定日镜子镜11采用百叶窗式结构可转动安装在所述定日镜镜架2上。请参见图1、 2和4所示，在本发明的具体实施例中，所述定日镜子镜11的数目为16，分为八个子镜组， 平行设置，每组两块，同轴连接。所述定日镜子镜驱动装置4可以采用任何合适的结构，请参见图1所示，在本发明的具体实施例中，所述定日镜子镜驱动装置4包括第一驱动部件8和第一传动部件9，所述第一驱动部件8安装在所述定日镜镜架2上并通过所述第一传动部件9连接所述定日镜子镜11从而驱动所述定日镜子镜11绕各自的水平俯仰轴7联动。第一驱动部件8和第一传动部件9在定日镜机械结构上布置方式会综合影响到定日镜1的追日精度、传动变形、制造安装等难易程度、可靠性及成本等问题。其布置方式可分为以下几种第一传动部件9中间布置传动和侧边布置传动；第一驱动部件8中部驱动和端部驱动。第一驱动部件8和第一传动部件9可以具有多种机械实现方案，都能实现本设计的技术要求，且有各自的优缺点，以下列举几种驱动、传动方案。但本原理设计不局限于以下几种。以中间布置传动和中部驱动为例，说明阐述各传动和驱动方案。1)俯仰角传动即为所有定日镜子镜11之间的同步运动，是本发明的定日镜传动的核心部分之一。1、采用齿轮齿条传动方案所述第一传动部件9包括箱体91、齿条92和若干齿轮 93,所述箱体91安装在所述定日镜镜架2上，所述齿轮93分别安装在所述定日镜子镜11上并啮合所述齿条92，所述齿条92可移动安装在所述箱体91中，所述第一驱动部件8连接所述齿轮93之一用于驱动该齿轮93转动或者所述第一驱动部件8连接所述齿条92用于驱动所述齿条92直线移动。请参见图5所示，在本发明的具体实施例中，各组子镜组之间用光滑的转轴71固定连接，每根光轴71中部固定安装一个齿轮93，各子镜组中部的齿轮93 都与同一齿条92配合。所述第一驱动部件8采用俯仰轴驱动电机，通过俯仰轴驱动电机驱动其中一个与齿条92配合的齿轮93旋转，推动齿条92例如在直线导向机构中进行直线运动，实现其他各齿轮93及各子镜组绕各自的水平俯仰轴7正反转动。其中齿条92实现直线运动的直线导向机构方案有但不局限于以下几种(1)、采用直线轴承方案所述第一传动部件9还包括多个直线轴承94，所述齿条 92上间隔设置有多个齿段97，所述直线轴承94安设在所述箱体91中，所述齿条92安装在所述直线轴承94中，所述齿轮93啮合所述齿段97。请参见图5所示，在本发明的具体实施例中，齿条92包括一根足够长的长光杆95和多个一定长度的齿段97，将多个一定长度的齿段97对应各子镜组的位置分段布置并固定安装在此长光杆95上，多个直线轴承94分别按一定规律布置在此长光杆95上，所述箱体91可以取消，同时由两侧的水平俯仰轴安装板96代替所述箱体91夹紧固定所述直线轴承94。通过长光杆95与直线轴承94之间的配合，与子镜组中部齿轮93配合的齿段97可以随长光杆95 —起沿其轴向方向左右移动，实现齿条直线运动的导向作用。(2)、采用滑槽和滚珠方案所述第一传动部件9还包括多个滚珠98和齿条安装板99，所述齿条92安装在所述齿条安装板99上，所述齿条安装板99位于所述箱体91中， 所述滚珠98分别位于所述齿条安装板99和所述箱体91的侧面之间以及所述齿条安装板 99和所述箱体91的底面之间。请参见图6所示，在本发明的另一具体实施例中，在水平俯仰轴安装板96 (或箱体91)的侧面及箱体91的底部的安装板101上各加工一个滚珠滑槽 102，齿条92按照相应子镜组的位置固定安装齿条安装板99上，齿条安装板99两侧面和底面均加工有一个滚珠滑槽103，与水平俯仰轴安装板99 (或箱体91)的侧面和箱体91的底部的安装板101的滚珠滑槽102相对应，在三组滚珠滑槽(102和10 内合适位置布置一定数量的滚珠98，使其相配合，通过滚珠98在槽内滑动，实现齿条92随齿条安装板99在箱体91内直线运动。(3)、采用导轮方案所述第一传动部件9还包括多个导轮112，所述导轮112安装在所述箱体91中并位于所述齿条92下支承所述齿条92。请参见图7所示，在本发明的另一具体实施例中，所述导轮112安装在水平俯仰轴安装板96(或箱体91)的侧面并位于所述齿条92下支承所述齿条92，齿条92与子镜组中部齿轮93啮合，第一驱动部件8驱动齿轮93转动从而驱动齿条92在导轮112上直线运动，也可以第一驱动部件8驱动齿条92在导轮112上直线运动从而驱动齿轮93转动。其中实现齿条直线运动的驱动方案有但不局限于以下几种(1)、采用直接驱动子镜组齿轮方案第一驱动部件8直接连接齿轮93从而直接驱动子镜组的齿轮93，请参见图8所示，在本发明的具体实施例中，第一驱动部件8是旋转电机，经减速后驱动其中一个子镜组中部的齿轮93旋转，通过齿轮93和齿条92的配合驱动齿条92直线运动。(2)、采用丝杆方案所述第一驱动部件8通过丝杆81和丝杆螺母82连接所述齿条92用于驱动所述齿条92直线移动。请参见图9所示，在本发明的另一具体实施例中，第一驱动部件8是旋转电机，旋转电机出轴端与丝杆81相连，齿条92与丝杆螺母82相连接， 通过丝杆螺母82与丝杆81的配合，旋转电机驱动丝杆81旋转，带动丝杆螺母82直线移动， 实现齿条92的直线移动。(3)、采用直接推动方案所述第一驱动部件8为直线电动缸、推杆或液压缸从而直接驱动所述齿条92直线移动。2、采用带轮方案所述第一传动部件9包括若干传动带104和带轮105，所述定日镜子镜11上分别安装两个所述带轮105，所述传动带104依次连接相邻两个所述定日镜子镜11上的其中一个带轮105，所述第一驱动部件8连接所述带轮105之一用于驱动该带轮 105转动或者所述第一驱动部件8连接所述传动带104之一用于驱动该传动带104直线移动。请参见图10所示，在本发明的另一具体实施例中，以中间传动布置为例，各子镜组间用带轮105传动，在子镜组中部连接用的光滑的转轴71上布置带轮105，除两端的子镜组上布置一个带轮105外，其余各子镜组中部均布置两个带轮105，传动带104依次连接相邻两个子镜组上的带轮105。第一驱动部件8例如电机直接驱动其中一个子镜组绕其水平俯仰轴 7(即光滑的转轴71)旋转，通过传动带104的同向绕法实现各水平俯仰轴7的同向联动。 其中带轮105和传动带104可以是同步带轮和同步传动带。3、采用蜗轮蜗杆方案所述第一传动部件9包括箱体91、蜗杆106和若干蜗轮 107，所述箱体91安装在所述定日镜镜架2上，所述蜗轮107分别安装在所述定日镜子镜11 上并啮合所述蜗杆106，所述蜗杆106可转动安装在所述箱体91中，所述第一驱动部件8连接所述蜗轮107之一用于驱动该蜗轮107转动或者所述第一驱动部件8连接所述蜗杆106 用于驱动所述蜗杆106转动。请参见图11所示，在本发明的另一具体实施例中，以中间传动布置为例，各子镜组中部的光滑的转轴71上安装一个蜗轮107，蜗杆106可由有足够长的光杆上间隔加工一段蜗杆或者由一定长度的分段蜗杆用圆管固定连接而成。所有光滑的转轴71上的蜗轮107均与蜗杆106配合，箱体91省略，因为通过第一驱动部件8例如旋转电机直接驱动其蜗杆106转动从而带动所有的蜗轮106旋转，实现各子镜组的同步转动。
4、采用牵拉绳牵动方案所述第一传动部件9包括两根牵拉绳108和若干槽轮 109，所述定日镜子镜11上分别安装两个所述槽轮109，其中一根所述牵拉绳108依次串联固定连接所述定日镜子镜11上的其中一个槽轮109，另一根所述牵拉绳108依次反向串联固定连接所述定日镜子镜11上的另一个槽轮109，所述第一驱动部件8连接所述槽轮109 之一用于驱动该槽轮109转动或者所述第一驱动部件8分别连接两根所述牵拉绳108用于分别驱动两根所述牵拉绳108直线移动。请参见图12所示，在本发明的另一具体实施例中，以中间传动布置为例，各子镜组之间的传动依靠牵拉绳108例如钢丝绳的牵拉实现，各子镜组中的光滑的转轴71上均固定安装有两个槽轮109，槽轮109分成两组，第一组槽轮 109用单根钢丝绳按图中绕法串联连接，另一组同样用单根钢丝绳反向串联连接，钢丝绳和槽轮109用螺钉110固定安装。用第一驱动部件8例如电机经过减速机直接驱动其中一个子镜组，带动槽轮109旋转，电机正反转时，分别依靠不同钢丝绳的牵拉，带动槽轮109正反转，实现各子镜组的同步转动。5、采用曲轴传动方案所述第一传动部件9包括刚性连杆110和若干曲轴111，所述曲轴111分别安装在所述定日镜子镜11上，所述曲轴111的中部与所述刚性连杆110可转动连接，所述第一驱动部件8连接所述曲轴111之一用于驱动该曲轴111转动。请参见图 13所示，在本发明的另一具体实施例中，以中间传动布置为例，子镜组内的两块镜片通过曲轴111固定连接，各曲轴111中部通过铰链与同一个刚性连杆Iio连接，第一驱动部件8例如电机经减速机直接驱动其中一个子镜组，带动曲轴111转动，通过刚性连杆110的作用， 同步驱动其他曲轴111，实现各子镜组的联动。2)滚转角转动即为定日镜镜架2相对于定日镜支架3的转动，代替常见的高度角 /方位角转动方式，从根本上改变了定日镜的跟踪形式。水平滚转轴转动也是实现追日的核心之一。所述定日镜支架3可以采用任何合适的结构，较佳地，所述定日镜支架3包括至少两个圆弧形导轨31和底座32，所述圆弧形导轨31可转动安装在所述底座32上，所述定日镜镜架2安设在所述圆弧形导轨31上，所述定日镜镜架驱动装置5分别连接所述圆弧形导轨31和所述底座32用于驱动所述定日镜镜架2绕所述水平滚转轴6转动。所述底座32 上可转动设置有间隔的两个转轴33，所述圆弧形导轨31抵靠在两个所述转轴33上。请参见图14和15所示，在本发明的具体实施例中，为解决整体镜架支撑和绕一个设定的轴线旋转等关键问题。本发明中采用两个或更多个相等大半径的圆弧形导轨31均分在定日镜镜架2的下面，实现两点或多点支撑，其中一个圆弧形导轨31和底座32上布置驱动模块，驱动整个定日镜镜架2。圆弧形导轨31弧顶朝下，然后用一对转轴33 (例如一对光杆)从圆弧形导轨31下方支撑圆弧形导轨31，转轴33通过轴承34安装在底座32上，如此三个底座32通过六对轴承34支撑定日镜镜架2。如此，形成三个圆弧形导轨31的圆心位置连接所形成的虚拟轴线(即水平滚转轴6)。当有驱动整个定日镜镜架2绕该虚拟轴线转动的转矩时，整个定日镜镜架2便会依靠起支撑作用的轴承34的滚动实现绕该虚拟轴旋转。此类设计可以获得较好的稳定性和较大驱动力力臂，并且容易实现对定日镜镜架2两点或多点支撑，减小因重力而产生的挠度变形。所述定日镜镜架驱动装置5可以采用任何合适的结构，请参见图14所示，在本发明的具体实施例中，所述定日镜镜架驱动装置5包括第二驱动部件51和第二传动部件52，所述第二驱动部件51安装在所述底座32上并通过所述第二传动部件52连接所述圆弧形导轨31从而驱动所述定日镜镜架2绕所述水平滚转轴6转动。第二驱动部件51和第二传动部件52的设计方案包括但不局限于以下几种，以水平滚转轴6中部驱动为例(1)采用齿轮齿条或者同步带所述第二传动部件52包括圆弧形齿条53或圆弧形同步带M以及传动齿轮55，所述圆弧形齿条53或圆弧形同步带M安设在所述圆弧形导轨31上，所述传动齿轮55安装在所述第二驱动部件51上并啮合所述圆弧形齿条53或圆弧形同步带54。请参见图16所示，在本发明的具体实施例中，中部的圆弧形导轨31上固定安装一个圆弧形齿条53于圆弧形导轨31内圆表面，中部的底座32上固定安装有一个第二驱动部件51例如驱动电机。该驱动电机通过出轴端的传动齿轮55与圆弧形齿条53配合， 驱动整个定日镜镜架2绕三个圆弧形导轨31的圆心位置连接所形成的虚拟轴线(即水平滚转轴6)转动。请参见图17所示，在本发明的另一具体实施例中，圆弧形齿条53替换为圆弧形同步带M。(2)采用连杆机构所述第二驱动部件51采用直线电动缸或直线液压缸，所述直线电动缸或直线液压缸的两端分别可转动连接所述底座32和所述圆弧形导轨31的中部， 构成一个连杆机构。请参见图18所示，在本发明的另一具体实施例中，直线电动缸或液压缸的两端通过铰链分别与圆弧形导轨31的中部和底座32相连接，构成一个连杆机构，通过改变电动缸或液压缸出轴端的伸缩改变其等效连杆的长度，从而改变等效连杆机构的角度等几何参数。实现定日镜镜架2绕其虚拟的水平滚转轴6做有限角度的旋转。本发明将多片定日镜子镜11集成到较大的定日镜镜架2中，定日镜子镜11间采用类似于百叶窗的安装方式，且定日镜子镜11宽度较小，可以有效地改善风抗问题。采用菲尼尔式反射镜原理，将大面积弧形反射镜分割成小的反射平面镜，然后一维线性平行布置，通过各自小反射面之间的角差调整，实现各小反射面对太阳光光斑的聚焦。本发明可以实现一组定日镜镜架2统一使用驱动机构，这样既减少了驱动机构数量，又通过精确测量与设计省去了大量的机械硬限位，可以实现定日镜系统的全天候连续工作，同时提高了可靠性，维护和校正更简单。本发明主要解决的技术问题有如下几点实现多片定日镜子镜 11之间的精确同步转动；实现整体定日镜镜架2绕水平方向的虚拟滚转轴转动；实现运动传递的大减速比，降低对驱动顶尖级的力矩要求；大尺寸定日镜的镜架变形问题。综上，本发明的具有追日功能的定日镜系统设计巧妙，具有追日功能，可以有效地改善风抗问题，结构精简，可靠性更高，维护和校正更简单，适于大规模推广应用。在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
权利要求
1.一种具有追日功能的定日镜系统，其特征在于，包括定日镜、定日镜镜架、定日镜支架、定日镜子镜驱动装置和定日镜镜架驱动装置，所述定日镜镜架可转动安装在所述定日镜支架上，所述定日镜镜架驱动装置分别连接所述定日镜镜架和所述定日镜支架用于驱动所述定日镜镜架绕一水平滚转轴转动，所述定日镜包括至少两块定日镜子镜，所述定日镜子镜可转动安装在所述定日镜镜架上，所述定日镜子镜驱动装置分别连接所述定日镜镜架和所述定日镜子镜用于驱动所述定日镜子镜绕各自的水平俯仰轴联动，所述水平俯仰轴平行设置且与所述水平滚转轴垂直设置。
2.根据权利要求1所述的具有追日功能的定日镜系统，其特征在于，所述定日镜子镜采用百叶窗式结构可转动安装在所述定日镜镜架上。
3.根据权利要求1所述的具有追日功能的定日镜系统，其特征在于，所述定日镜子镜驱动装置包括第一驱动部件和第一传动部件，所述第一驱动部件安装在所述定日镜镜架上并通过所述第一传动部件连接所述定日镜子镜从而驱动所述定日镜子镜绕各自的水平俯仰轴联动。
4.根据权利要求3所述的具有追日功能的定日镜系统，其特征在于，所述第一传动部件包括箱体、齿条和若干齿轮，所述箱体安装在所述定日镜镜架上，所述齿轮分别安装在所述定日镜子镜上并啮合所述齿条，所述齿条可移动安装在所述箱体中，所述第一驱动部件连接所述齿轮之一用于驱动该齿轮转动或者所述第一驱动部件连接所述齿条用于驱动所述齿条直线移动。
5.根据权利要求4所述的具有追日功能的定日镜系统，其特征在于，所述第一传动部件还包括多个直线轴承，所述齿条上间隔设置有多个齿段，所述直线轴承安设在所述箱体中，所述齿条安装在所述直线轴承中，所述齿轮啮合所述齿段。
6.根据权利要求4所述的具有追日功能的定日镜系统，其特征在于，所述第一传动部件还包括多个滚珠和齿条安装板，所述齿条安装在所述齿条安装板上，所述齿条安装板位于所述箱体中，所述滚珠分别位于所述齿条安装板和所述箱体的侧面之间以及所述齿条安装板和所述箱体的底面之间。
7.根据权利要求4所述的具有追日功能的定日镜系统，其特征在于，所述第一传动部件还包括多个导轮，所述导轮安装在所述箱体中并位于所述齿条下支承所述齿条。
8.根据权利要求4所述的具有追日功能的定日镜系统，其特征在于，所述第一驱动部件为直线电动缸、推杆或液压缸从而直接驱动所述齿条直线移动，或者所述第一驱动部件通过丝杆和丝杆螺母连接所述齿条用于驱动所述齿条直线移动。
9.根据权利要求3所述的具有追日功能的定日镜系统，其特征在于，所述第一传动部件包括若干传动带和带轮，所述定日镜子镜上分别安装两个所述带轮，所述传动带依次连接相邻两个所述定日镜子镜上的其中一个带轮，所述第一驱动部件连接所述带轮之一用于驱动该带轮转动或者所述第一驱动部件连接所述传动带之一用于驱动该传动带直线移动。
10.根据权利要求3所述的具有追日功能的定日镜系统，其特征在于，所述第一传动部件包括箱体、蜗杆和若干蜗轮，所述箱体安装在所述定日镜镜架上，所述蜗轮分别安装在所述定日镜子镜上并啮合所述蜗杆，所述蜗杆可转动安装在所述箱体中，所述第一驱动部件连接所述蜗轮之一用于驱动该蜗轮转动或者所述第一驱动部件连接所述蜗杆用于驱动所述蜗杆转动。
11.根据权利要求3所述的具有追日功能的定日镜系统，其特征在于，所述第一传动部件包括两根牵拉绳和若干槽轮，所述定日镜子镜上分别安装两个所述槽轮，其中一根所述牵拉绳依次串联固定连接所述定日镜子镜上的其中一个槽轮，另一根所述牵拉绳依次反向串联固定连接所述定日镜子镜上的另一个槽轮，所述第一驱动部件连接所述槽轮之一用于驱动该槽轮转动或者所述第一驱动部件分别连接两根所述牵拉绳用于分别驱动两根所述牵拉绳直线移动。
12.根据权利要求3所述的具有追日功能的定日镜系统，其特征在于，所述第一传动部件包括刚性连杆和若干曲轴，所述曲轴分别安装在所述定日镜子镜上，所述曲轴的中部与所述刚性连杆可转动连接，所述第一驱动部件连接所述曲轴之一用于驱动该曲轴转动。
13.根据权利要求1所述的具有追日功能的定日镜系统，其特征在于，所述定日镜支架包括至少两个圆弧形导轨和底座，所述圆弧形导轨可转动安装在所述底座上，所述定日镜镜架安设在所述圆弧形导轨上，所述定日镜镜架驱动装置分别连接所述圆弧形导轨和所述底座用于驱动所述定日镜镜架绕所述水平滚转轴转动。
14.根据权利要求13所述的具有追日功能的定日镜系统，其特征在于，所述底座上可转动设置有间隔的两个转轴，所述圆弧形导轨抵靠在两个所述转轴上。
15.根据权利要求13所述的具有追日功能的定日镜系统，其特征在于，所述定日镜镜架驱动装置包括第二驱动部件和第二传动部件，所述第二驱动部件安装在所述底座上并通过所述第二传动部件连接所述圆弧形导轨从而驱动所述定日镜镜架绕所述水平滚转轴转动。
16.根据权利要求15所述的具有追日功能的定日镜系统，其特征在于，所述第二传动部件包括圆弧形齿条或圆弧形同步带以及传动齿轮，所述圆弧形齿条或圆弧形同步带安设在所述圆弧形导轨上，所述传动齿轮安装在所述第二驱动部件上并啮合所述圆弧形齿条或圆弧形同步带。
17.根据权利要求15所述的具有追日功能的定日镜系统，其特征在于，所述第二传动部件包括直线电动缸或直线液压缸，所述直线电动缸或直线液压缸的两端分别可转动连接所述底座和所述圆弧形导轨的中部。
全文摘要
本发明涉及一种具有追日功能的定日镜系统，包括定日镜、定日镜镜架、定日镜支架、定日镜子镜驱动装置和定日镜镜架驱动装置，定日镜镜架可转动安装在定日镜支架上，定日镜镜架驱动装置分别连接定日镜镜架和定日镜支架用于驱动定日镜镜架绕一水平滚转轴转动，定日镜包括至少两块定日镜子镜，定日镜子镜可转动安装在定日镜镜架上，定日镜子镜驱动装置分别连接定日镜镜架和定日镜子镜用于驱动定日镜子镜绕各自的水平俯仰轴联动，水平俯仰轴平行设置且与水平滚转轴垂直设置。本发明的具有追日功能的定日镜系统设计巧妙，具有追日功能，可以有效地改善风抗问题，结构精简，可靠性更高，维护和校正更简单，适于大规模推广应用。
文档编号G02B19/00GK102540402SQ201210026580
公开日2012年7月4日 申请日期2012年2月7日 优先权日2012年2月7日
发明者刘彬, 游思梁, 甘云, 陈煜达 申请人:上海晶电新能源有限公司
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