專利名稱：仰角轉(zhuǎn)軸固定太陽能接收器自動跟蹤裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及跟蹤裝置，具體地說是一種能夠跟蹤光源的仰角轉(zhuǎn)軸固 定太陽能接收器自動跟蹤裝置。
技術(shù)背景在用太陽能收集器對太陽能進(jìn)行收集時，由于地球和太陽的相對運動會 造成陽光對太陽能收集器的傾斜照射，而使收集效率低下，為保證太陽能收 集器能夠始終正對著太陽，目前采用一些跟蹤裝置來帶動太陽能收集器跟著 太陽，、實現(xiàn)對太陽的同步跟蹤?，F(xiàn)有的一類較理想的跟蹤裝置能夠?qū)崿F(xiàn)在方 位和仰角兩方面的同步跟蹤，但存在的問題是，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制作成本高。實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、合理的同步跟蹤太陽裝置， 它只需單個減速箱體上輸出雙軸實現(xiàn)對太陽的同步跟蹤。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下方案仰角轉(zhuǎn)軸固定太陽能接收 器自動跟蹤裝置，它具有一座體，座體上支撐有支架，支架上連有光接收器， 在支架上固定有一方位軸，在方位軸上裝有一箱體，在箱體上裝有與方位軸 垂直的仰角轉(zhuǎn)軸，光接收器與仰角轉(zhuǎn)軸聯(lián)接，在箱體上設(shè)有傳動箱體并繞方 位軸轉(zhuǎn)動的方位傳動機構(gòu)、及傳動仰角轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的仰角傳動機構(gòu)，在箱體上 裝有的方位電機及仰角電機，它們的轉(zhuǎn)軸分別與對應(yīng)的方位傳動機構(gòu)和仰角 傳動機構(gòu)的輸入端聯(lián)接。在光接收器上設(shè)有兩只均具有光采集凹槽的光采集 座，每一光采集座的前端面上各開有一凹槽，各凹槽都有一側(cè)面與光接收器 的采集面傾斜，且傾斜方向相反，每一凹槽傾斜的底部分別設(shè)有一光敏元件。上述仰角轉(zhuǎn)軸固定太陽能接收器自動跟蹤裝置在安裝時，根據(jù)安裝當(dāng)?shù)?的緯度，通過松開螺栓調(diào)整弧形滑槽的位置，調(diào)整至方位轉(zhuǎn)軸和地球的自轉(zhuǎn) 軸平行。通過方位電機及仰角電機分別傳動方位傳動機構(gòu)和仰角傳動機構(gòu)， 可使光接收器分別在方位方向和仰角方向上對太陽進(jìn)行跟蹤。為保證光接收 器的采集面始終正對著太陽，再由電子控制裝置實現(xiàn)以下幾方面的控制1、由電子控制裝置來控制方位電機的轉(zhuǎn)速，使方位轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速近乎時鐘速率， 保證光接收器在方位上與太陽同步，2、由電子控制裝置與兩光采集座中的光 敏元件結(jié)合，控制光接收器的仰角，如果光線傾斜照射在光接收器的表面， 則兩光敏元件收集到的光的強度不同，電子控制裝置通過比較兩光敏元件光 電信號的強弱，控制仰角電機的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，直至兩光敏元件收集到的光的 強度相同，即太陽光垂直照在光接收器的采集面上時，仰角電機停機；3、夜 間，電子控制裝置自動控制方位電機反轉(zhuǎn)，使光接收器返回至早晨的初始位 置，當(dāng)?shù)诙焯柹饡r，方位電機再啟動。通過以上幾方面的控制，即可 保證光接收器的采集面始終正對著太陽。本實用新型結(jié)構(gòu)合理、可靠，跟蹤準(zhǔn)確，跟蹤裝置的制造成本與現(xiàn)有的 雙軸同步跟蹤裝置相比也大大降低，且它還可用于對其它光源進(jìn)行跟蹤。


圖1本實用新型一實施例的結(jié)構(gòu)圖；圖2圖1的A—A剖視圖； 圖3圖1的B—B剖視圖； 圖4圖1的C向視圖； 圖5圖1的D向視圖；圖6圖1的E向視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合實施例及附圖進(jìn)一步說明本實用新型。參見圖1，本實用新型提供的仰角轉(zhuǎn)軸固定太陽能接收器自動跟蹤裝置，它具有一座體l，座體1上支撐有支架4，支架上連有光接收器，在支架4上 固定有一與地球的自轉(zhuǎn)軸平行的方位軸12，在方位軸12上裝有一箱體20， 在箱體20上裝有與方位軸12垂直的仰角轉(zhuǎn)軸16，光接收器6通過支板21與 仰角轉(zhuǎn)軸1聯(lián)接。結(jié)合圖l、圖2、圖4，在箱體20上設(shè)有傳動箱體20繞方位軸12轉(zhuǎn)動的 方位傳動機構(gòu)的構(gòu)成為， 一主動蝸桿8和一從動蝸桿11裝于箱體20上，在 從動蝸桿11上裝有與主動蝸桿8嚙合的蝸輪9，在方位軸12上固定有一與從 動蝸桿11嚙合的蝸輪10。主動蝸桿8為方位傳動機構(gòu)的輸入端，主動蝸桿8由于方位軸12是固定在支架4上的，在方位電機7傳動主動蝸桿8，并通過蝸輪9傳動從動蝸桿11時，箱體20則會繞蝸輪10 及方位軸12轉(zhuǎn)動，也就使光接收器6繞著方位軸12轉(zhuǎn)動。結(jié)合圖1、圖3、圖4，在箱體20上設(shè)有使仰角轉(zhuǎn)軸16轉(zhuǎn)動的仰角傳動 機構(gòu)的構(gòu)成為，在仰角轉(zhuǎn)軸16上裝有一蝸輪15，箱體20上裝有與該蝸輪15 嚙合的蝸桿14。蝸桿14為仰角傳動機構(gòu)的輸入端，蝸桿14與仰角電機13的 轉(zhuǎn)軸聯(lián)接。仰角電機13的轉(zhuǎn)動會傳動蝸桿14、蝸輪15及仰角轉(zhuǎn)軸16，使仰 角轉(zhuǎn)軸16轉(zhuǎn)動，并由仰角轉(zhuǎn)軸16帶動光接收器6在仰角方向轉(zhuǎn)動。結(jié)合圖l、圖5、圖6，在光接收器6上設(shè)有兩只均具有光采集窗口的光 采集座22、光采集座23，每一光采集座22、光采集座23的前端面上各開有 一凹槽22a、凹槽23a，凹槽22a、凹槽23a相對于光接收器6的采集面設(shè)計 有垂直的側(cè)面和一傾斜面，其兩個傾斜面的傾斜方向相反，每一凹槽22a、凹 槽23a斜面的坡底處分別設(shè)有一光敏元件24、光敏元件25，兩個光敏元件的 受光表面分別與采集座22、 23的上表面平行?？梢姡呻娮涌刂蒲b置與兩光 敏元件24、光敏元件25結(jié)合后，在方位跟蹤準(zhǔn)確時，所要接收的太陽光必定 會落在凹槽22a和凹槽22a內(nèi)，當(dāng)光線傾斜照射在光接收器6的采集面上時， 則光敏元件23和光敏元件24中有一個接收不到陽光或接收的陽光比較弱， 通過電子控制裝置內(nèi)的電路來比較光敏元件23和光敏元件所發(fā)出的光電信號 的強弱，控制仰角電機13正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，使光接收器6在仰角方向轉(zhuǎn)動，直到 光線垂直照射在光接收器的采集面，此時光敏元件23和光敏元件24接受的 光線強度相等，比較電路控制仰角電機停止運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)仰角的準(zhǔn)確跟蹤。由圖1可見，在座體1與支架4之間連接有一支撐架3，支撐架3的上端 與支架4底部連接，支撐架3的下部開有弧形滑槽3a， 一螺栓2穿過滑槽3a 與座體1緊定聯(lián)接，使支撐架3的下部與座體1間固定。座體1底部與支架4 之間通過由連接板17、連接板19及鉸鏈軸座18構(gòu)成的鉸鏈鉸接，其與支撐 架3配合形成緯度調(diào)整機構(gòu)，松開螺栓2可調(diào)整滑槽3a的位置，用于該裝置 在各地安裝時的初始調(diào)整，根據(jù)當(dāng)?shù)氐木暥龋狗轿晦D(zhuǎn)軸12調(diào)整至和地球的 自轉(zhuǎn)軸平行，實現(xiàn)方位方向的同步跟蹤。
權(quán)利要求1、仰角轉(zhuǎn)軸固定太陽能接收器自動跟蹤裝置，它具有一座體(1)，座體(1)上支撐有支架(4)，支架(4)上聯(lián)接有光接收器(6)，其特征在于在支架(4)上固定有一方位軸(12)，在方位軸(12)上裝有一箱體(20)，在箱體(20)上裝有與方位軸(12)垂直的仰角轉(zhuǎn)軸(16)，光接收器(6)與仰角轉(zhuǎn)軸(16)聯(lián)接，在箱體(20)上設(shè)有傳動箱體(20)繞方位軸(12)轉(zhuǎn)動的方位傳動機構(gòu)、及傳動仰角轉(zhuǎn)軸(16)轉(zhuǎn)動的仰角傳動機構(gòu)，在箱體(20)上裝有的方位電機(7)及仰角電機(13)，它們的轉(zhuǎn)軸分別與對應(yīng)的方位傳動機構(gòu)和仰角傳動機構(gòu)的輸入端聯(lián)接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的仰角轉(zhuǎn)軸固定太陽能接收器自動跟蹤裝置，其 特征在于所述的方位傳動機構(gòu)的構(gòu)成為， 一主動蝸桿(8)和一從動蝸桿(11) 裝于箱體(20)上，在從動蝸桿(11)上裝有與主動蝸桿(8)嚙合的蝸輪(9)， 在方位軸(12)上固定有一與從動蝸桿(11)嚙合的蝸輪(10)，主動蝸桿(8) 與方位電機(7)聯(lián)接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的仰角轉(zhuǎn)軸固定太陽能接收器自動跟蹤裝置，其 特征在于所述的仰角傳動機構(gòu)的構(gòu)成為，在仰角轉(zhuǎn)軸(16)上裝有一蝸輪(15)， 箱體(20)上裝有與該蝸輪(15)嚙合的蝸桿(14)，蝸桿(14)與仰角電機(13)聯(lián)接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的仰角轉(zhuǎn)軸固定太陽能接收器自動跟蹤裝置，其 特征在于在光接收器(6)上設(shè)有兩只均具有光采集窗口的光采集座(22、 23)，每一光采集座(22、 23)的前端面上各開有一凹槽(22a、 23a)，各凹槽(22a、 23a)相對于光接收器(6)的采集面設(shè)有垂直面和一傾斜面，且兩個 光采集座凹槽內(nèi)的兩傾斜面傾斜方向相反，在每一在凹槽(22a、 23a)傾斜面 的底部分別設(shè)有一光敏元件(24、 25)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的仰角轉(zhuǎn)軸固定太陽能接收器自動跟蹤裝置，其 特征在于還設(shè)有緯度手動調(diào)整機構(gòu)，其組成為在座體(1)與支架(4)之 間連接有一支撐架(3)，支撐架(3)的上端與支架(4)底部連接，支撐架(3) 的下部開有弧形滑槽(3a)， 一螺栓(2)穿過滑槽(3a)與座體(1)緊定聯(lián) 接，座體(1)底部與支架(4)之間鉸接。
專利摘要本實用新型涉及一種仰角轉(zhuǎn)軸固定太陽能接收器自動跟蹤裝置，座體(1)通過緯度調(diào)整機構(gòu)支撐的支架(4)上裝有固定的方位軸(12)，方位軸(12)上的箱體(20)上設(shè)有垂直于方位軸的仰角轉(zhuǎn)軸(16)，光接收器與仰角轉(zhuǎn)軸聯(lián)接，箱體上設(shè)有方位電機(7)、方位傳動機構(gòu)、仰角電機(13)及仰角傳動機構(gòu)，光接收器上設(shè)有兩具光采集窗口的光采集座(22、23)，每個光采集座的前端面上各開有凹槽(22a、23a)的有一個側(cè)面與光接收器的采集面傾斜、且成對光采集座兩個傾斜的側(cè)面傾斜方向相反，每一凹槽傾斜的底面的坡底處分別設(shè)有一光敏元件(24、25)。本跟蹤裝置由電子控制裝置控制，可保證光接收器始終正對著太陽，它結(jié)構(gòu)合理、可靠，跟蹤準(zhǔn)確，且還可對其他光源進(jìn)行跟蹤。
文檔編號G05D3/00GK201110968SQ20072015830
公開日2008年9月3日 申請日期2007年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月30日
發(fā)明者盧育發(fā), 倩 李 申請人:安徽電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院;盧育發(fā)