專利名稱：可調(diào)仰角的機械式自動跟蹤太陽能接收儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及太陽能跟蹤裝置，具體說是一種可調(diào)仰角的機械式自動跟蹤太陽 能接收儀。
背景技術(shù)：
隨著地球資源的日益貧乏，基礎(chǔ)能源的投資成本攀高，太陽能作為一種取之不盡 用之不竭的清潔綠色新能源，越來越受到重視，目前全世界都在積極開發(fā)和利用太陽能資 源，如太陽能發(fā)電、太陽能熱水器、太陽能灶、太陽能幕墻等，但現(xiàn)有技術(shù)中大多數(shù)都存在著 光資源利用率不高，使用不方便、制造成本昂貴等問題，為了克服上述不足，開發(fā)利用太陽 能領(lǐng)域方面的技術(shù)推廣的同時，必須采用新技術(shù)，以便大幅度提高利用率，降低費用。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種可調(diào)仰角的機械式自動跟蹤太陽能接收儀。本技 術(shù)是由可調(diào)仰角的支撐架上裝有固定在轉(zhuǎn)軸支架上的太陽能電池板與帶動太陽能電池板 的中心轉(zhuǎn)動環(huán)，利用機械動力帶動光電板以15° /小時勻速運動跟蹤太陽，使光電板能夠 全天垂直的接受太陽光能，提高光的利用率。本實用新型的目的是通過以下技術(shù)來實現(xiàn)的一種可調(diào)仰角的機械式自動跟蹤太陽能接收儀，包括太陽能電池板1、支架2、支 架轉(zhuǎn)動軸3、支撐架4、仰角調(diào)整器11、時長調(diào)整器12、中心轉(zhuǎn)動環(huán)13和齒輪箱7，其特征在 于支架2上分層拼裝太陽能電池板1，支架2下裝有支架轉(zhuǎn)動軸3，支撐架4與支架2通過 支架轉(zhuǎn)動軸3連接；支架2與中心轉(zhuǎn)動環(huán)13連接為一整體；支架2上設(shè)置聚光加熱管組17 和光敏電阻18 ；中心轉(zhuǎn)動環(huán)13上設(shè)置時長調(diào)整器12、時長調(diào)整定片24、時長調(diào)整動片25、 計時器36和檔桿撥桿47 ；支撐架4與齒輪箱7固定，其上設(shè)置有仰角調(diào)整器11 ；支柱8下 端固定在地基上，上端通過支撐轉(zhuǎn)動軸6與支撐架4連接；固定桿48兩端分別連接支撐轉(zhuǎn) 動軸6和支撐架4 ；伸縮桿5內(nèi)置于活動支柱9中，活動支柱9下端與地基連接，活動拉桿 41連接齒輪箱7，活動連桿42連接仰角調(diào)整器11，且相互鉸接于活動連點10 ；仰角調(diào)整器11包括棘輪單向超越離合器39、調(diào)整輪40、蝸桿31、蝸輪32、檔桿43、 齒輪組46、通過檔桿43帶動棘輪單向超越離合器39轉(zhuǎn)動，棘輪單向超越離合器39帶動調(diào) 整蝸桿31轉(zhuǎn)動，調(diào)整蝸桿31帶動蝸輪32轉(zhuǎn)動，蝸輪32帶動調(diào)整輪40聯(lián)動；時長調(diào)整器12包括棘輪單向超越離合器39'、調(diào)整輪40'、蝸桿31'、蝸輪 32'、檔桿43'、齒輪組46'、連桿49和同步齒輪組26，通過檔桿43'帶動棘輪單向超越 離合器39'轉(zhuǎn)動，棘輪單向超越離合器39'帶動蝸桿31'轉(zhuǎn)動，蝸桿31'帶動蝸輪32'轉(zhuǎn) 動，蝸輪32'帶動調(diào)整輪40'聯(lián)動，連桿49連接調(diào)整輪40'和同步齒輪組26;齒輪箱7與帶動齒輪20連接，帶動齒輪20與轉(zhuǎn)動齒條14連接，轉(zhuǎn)動齒條14連接 中心轉(zhuǎn)動環(huán)13 ；齒輪箱包括電動機DI27、齒輪128、滾柱式雙向超越離合器29、齒輪1150、齒輪11151、齒輪IV52、齒輪VI53與和電動機DII30，電動機DI27帶動齒輪1150轉(zhuǎn)動，齒輪1150 與齒輪III51嚙合，齒輪III51與齒輪IV52通過軸串聯(lián)，齒輪IV52與滾柱式雙向超越離合 器29嚙合，滾柱式雙向超越離合器29與齒輪128通過軸串聯(lián)并通過蝸桿帶動帶動齒輪20 轉(zhuǎn)動；電動機DII30帶動齒輪VI53轉(zhuǎn)動，齒輪VI53與齒輪128嚙合。

圖1為本實用新型的正視圖的示意圖。圖2為圖IA-A'斷面示意圖。圖3為圖2齒輪箱結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖2時長調(diào)整器放大示意圖。圖5為圖1仰角調(diào)整器放大示意圖。圖6為本實用新型的控制電路圖。圖中1-太陽能電池板2-支架3-支架轉(zhuǎn)動軸4-支撐架5-伸縮桿6_支撐 轉(zhuǎn)動軸7-齒輪箱8-支柱9-活動支柱10-活動連點11-仰角調(diào)整器12-時長調(diào)整 器13-中心轉(zhuǎn)動環(huán)14-轉(zhuǎn)動齒條15-熱動開關(guān)16-熱雙聯(lián)動開關(guān)17-聚光加熱管組 18-光敏電阻19-停止開關(guān)20-帶動齒輪21-反向開關(guān)22-反向停止開關(guān)23-限位擋 塊24-時長調(diào)整定片25-時長調(diào)整動片26-同步調(diào)整齒輪組齒輪27-電動機DI 28齒輪 129-滾柱式雙向超越離合器30-電動機DII 31-蝸桿32-渦輪33-延時繼電器34-繼 電器接觸控制器35-延時斷開的常開觸點繼電器36-計時器37-電動機DIII 38-電動 機DIV 39-棘輪單向超越離合器40-調(diào)整輪41-活動拉桿42-活動連桿43-檔桿44-電 阻45-熔斷器46-齒輪組47-檔桿撥桿48-固定桿49-連桿50-齒輪II 51-齒輪III 52-齒輪IV 53-齒輪V
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步說明如圖所示，一種可調(diào)仰角的機械式自動跟蹤太陽能接收儀，包括太陽能電池板1、 支架2、支架轉(zhuǎn)動軸3、支撐架4、仰角調(diào)整器11、時長調(diào)整器12、中心轉(zhuǎn)動環(huán)13和齒輪箱7， 其特征在于支架2上分層拼裝太陽能電池板1，支架2下裝有支架轉(zhuǎn)動軸3，支撐架4與支 架2通過支架轉(zhuǎn)動軸3連接；支架2與中心轉(zhuǎn)動環(huán)13連接為一整體；支架2上設(shè)置聚光加 熱管組17和光敏電阻18 ；中心轉(zhuǎn)動環(huán)13上設(shè)置時長調(diào)整器12、時長調(diào)整定片24、時長調(diào)整 動片25、計時器36和檔桿撥桿47 ；支撐架4與齒輪箱7固定，其上設(shè)置有仰角調(diào)整器11 ； 支柱8下端固定在地基上，上端通過支撐轉(zhuǎn)動軸6與支撐架4連接；固定桿48兩端分別連 接支撐轉(zhuǎn)動軸6和支撐架4 ；伸縮桿5內(nèi)置于活動支柱9中，活動支柱9下端與地基連接， 活動拉桿41連接齒輪箱7，活動連桿42連接仰角調(diào)整器11，且相互鉸接于活動連點10 ；仰角調(diào)整器11包括棘輪單向超越離合器39、調(diào)整輪40、蝸桿31、蝸輪32、檔桿43、 齒輪組46、通過檔桿43帶動棘輪單向超越離合器39轉(zhuǎn)動，棘輪單向超越離合器39帶動調(diào) 整蝸桿31轉(zhuǎn)動，調(diào)整蝸桿31帶動蝸輪32轉(zhuǎn)動，蝸輪32帶動調(diào)整輪40聯(lián)動；時長調(diào)整器12包括棘輪單向超越離合器39'、調(diào)整輪40'蝸桿31'、蝸輪32'、 檔桿43'、齒輪組46'、連桿49和同步齒輪組26，通過檔桿43'帶動棘輪單向超越離合器39'轉(zhuǎn)動，棘輪單向超越離合器39'帶動蝸桿31'轉(zhuǎn)動，蝸桿31'帶動蝸輪32'轉(zhuǎn)動，蝸 輪32'帶動調(diào)整輪40'聯(lián)動，連桿49連接調(diào)整輪40'和同步齒輪組26;齒輪箱7與帶動齒輪20連接，帶動齒輪20與轉(zhuǎn)動齒條14連接，轉(zhuǎn)動齒條14連接 中心轉(zhuǎn)動環(huán)13。齒輪箱包括電動機DI27、齒輪128、滾柱式雙向超越離合器29、齒輪1150、齒輪 11151、齒輪IV52、齒輪VI53與和電動機DII30，電動機DI27帶動齒輪1150轉(zhuǎn)動，齒輪1150 與齒輪III51嚙合，齒輪III51與齒輪IV52通過軸串聯(lián)，齒輪IV52與滾柱式雙向超越離合 器29嚙合，滾柱式雙向超越離合器29與齒輪128通過軸串聯(lián)并通過蝸桿帶動帶動齒輪20 轉(zhuǎn)動；電動機DII30帶動齒輪V53轉(zhuǎn)動，齒輪V53與齒輪128嚙合。當(dāng)太陽光線直射到聚光加熱管組17時，經(jīng)過聚光產(chǎn)生45 60度時，熱動開關(guān)15 打開，延時繼電器33是為了避免聚光加熱管組17長時間太陽直射，造成聚光加熱管組17 溫度過高，利用延時繼電器33作延時后再接通電源，電動機DI27啟動，通過齒輪箱7減速， 由渦輪副傳遞動力，同時阻止反向運動，帶動齒輪20和轉(zhuǎn)動齒條14運動，使中心轉(zhuǎn)動環(huán)13 做15° /小時的勻速運動，始終垂直跟蹤太陽，使太陽光與太陽能電池板1呈垂直形態(tài)。當(dāng)中心轉(zhuǎn)動環(huán)13做15° /小時的勻速運動時，中心轉(zhuǎn)動環(huán)13上的4個檔桿撥桿 47撥動檔桿43，使檔桿43撥動棘輪單向超越離合器39，同時棘輪單向超越離合器39帶動 調(diào)整蝸桿31，調(diào)整蝸桿31帶動蝸輪32轉(zhuǎn)動，通過4次同樣的動作，蝸輪32轉(zhuǎn)動一個齒，蝸 輪32帶動調(diào)整輪40聯(lián)動，蝸輪32上設(shè)置365個齒，則一天轉(zhuǎn)動一齒，一年就轉(zhuǎn)動一圈，連 接在調(diào)整輪40上的活動連桿42做圓周運動，通過連桿機構(gòu)變?yōu)橥鶑?fù)運動，利用反作用力， 使支撐架4升高或降低來達到仰角的調(diào)整。通過仰角調(diào)整器11使太陽能電池板1的角度每天做一次調(diào)整，使每天跟蹤太陽的 角度都達到垂直。同理，時長調(diào)整器12通過撥桿43'撥動棘輪單向超越離合器39'，棘輪單向超越 離合器39'帶動蝸桿31'轉(zhuǎn)動，蝸桿31'帶動蝸輪32'轉(zhuǎn)動，蝸輪32'帶動調(diào)整輪40' 聯(lián)動，蝸輪32'上設(shè)置365個齒，則一天轉(zhuǎn)動一齒，一年就轉(zhuǎn)動一圈。連接在調(diào)整輪40'上 的連桿49沿圓周做往復(fù)運動，最后通過同步齒輪組26使時長調(diào)整動片25往復(fù)運動，并利 用停止開關(guān)19、反向啟動開關(guān)21、反向停止開關(guān)22和限位擋塊23達到每天時長的調(diào)整，使 太陽能電池板1每天日照時間與太陽同步。日落時，停止開關(guān)19和反向開關(guān)21同時碰觸限位擋塊23時，停止開關(guān)19電路斷 開，電機DI27停止工作；同時反向開關(guān)21聯(lián)通，電動機DII30通過滾柱式雙向超越離合器 29反向轉(zhuǎn)動，快速將中心轉(zhuǎn)動環(huán)13帶回到第二早晨工作的起點，碰觸反向停止開關(guān)22，線 路斷開，電機D2停止，完成當(dāng)天跟蹤太陽接收任務(wù)。當(dāng)早晨因霧或陰天時，聚光加熱管17第一個管無法接收到陽光而不能準(zhǔn)時啟動 開關(guān)15，通過時間的推移可能會在聚光加熱管17的第2個管、或第3個管、或第4個管……， 當(dāng)光線直射在相對應(yīng)的角度上，經(jīng)過聚光產(chǎn)生45 60°時，熱聯(lián)動開關(guān)16啟動，同時熱動 開關(guān)15打開，此時光敏電阻18受光阻值減小形成通路，由繼電接觸控制器34接通電動機 DII30轉(zhuǎn)動，同是開關(guān)自鎖，利用滾柱式雙向超越離合器29，此時電動機DI27延時，而電動 機D2轉(zhuǎn)動帶動太陽能電池板1快速轉(zhuǎn)動，當(dāng)時角差減少到使電池板1擋住光敏電阻18時， 阻值增大，使繼電接觸控制器34斷開，并解除自鎖，電動機D2停止，完成快速跟進，電動機Dl延時后轉(zhuǎn)動，持續(xù)完成跟蹤接收太陽光的任務(wù)。 當(dāng)每天停止工作后回到起始點時，計時器開關(guān)36打開，開始計時，如果二十四小 時內(nèi)中心轉(zhuǎn)動環(huán)13轉(zhuǎn)動，解除計時；如果到二十四小時中心轉(zhuǎn)動環(huán)13未轉(zhuǎn)動，說明天陰無 法采光，計時延時斷開的常開觸點繼電器35作短時間接觸，使電動機DIII和電動機DIV轉(zhuǎn) 動，利用齒輪組46和齒輪組46'做補償運動，對當(dāng)日誤差進行補調(diào)，如連續(xù)天陰則進行連 續(xù)補調(diào)，以便能準(zhǔn)確跟蹤太陽，提高對太陽光最大化的接收利用率。
權(quán)利要求一種可調(diào)仰角的機械式自動跟蹤太陽能接收儀，包括太陽能電池板(1)、支架(2)、支架轉(zhuǎn)動軸(3)、支撐架(4)、仰角調(diào)整器(11)、時長調(diào)整器(12)、中心轉(zhuǎn)動環(huán)(13)和齒輪箱(7)，其特征在于a.支架(2)上分層拼裝太陽能電池板(1)，支架(2)下裝有支架轉(zhuǎn)動軸(3)，支撐架(4)與支架(2)通過支架轉(zhuǎn)動軸(3)連接；支架(2)與中心轉(zhuǎn)動環(huán)(13)連接為一整體；支架(2)上設(shè)置聚光加熱管組(17)和光敏電阻(18)；中心轉(zhuǎn)動環(huán)(13)上設(shè)置時長調(diào)整器(12)、時長調(diào)整定片(24)、時長調(diào)整動片(25)、計時器(36)和檔桿撥桿(47)；支撐架(4)與齒輪箱(7)固定，其上設(shè)置有仰角調(diào)整器(11)；支柱(8)下端固定在地基上，上端通過支撐轉(zhuǎn)動軸(6)與支撐架(4)連接；固定桿(48)兩端分別連接支撐轉(zhuǎn)動軸(6)和支撐架(4)；伸縮桿(5)置于活動支柱(9)中，活動支柱(9)下端與地基連接，活動拉桿(41)連接齒輪箱(7)，活動連桿(42)連接仰角調(diào)整器(11)，且相互鉸接于活動連點(10)；b.仰角調(diào)整器(11)包括棘輪單向超越離合器(39)、調(diào)整輪(40)、蝸桿(31)、蝸輪(32)、檔桿(43)、齒輪組(46)、通過檔桿(43)帶動棘輪單向超越離合器(39)轉(zhuǎn)動，棘輪單向超越離合器(39)帶動調(diào)整蝸桿(31)轉(zhuǎn)動，調(diào)整蝸桿(31)帶動蝸輪(32)轉(zhuǎn)動，蝸輪(32)帶動調(diào)整輪(40)聯(lián)動；c.時長調(diào)整器(12)包括棘輪單向超越離合器(39′)、調(diào)整輪(40′)、蝸桿(31′)、蝸輪(32′)、檔桿(43′)、齒輪組(46′)、連桿(49)和同步齒輪組(26)，通過檔桿(43′)帶動棘輪單向超越離合器(39′)轉(zhuǎn)動，棘輪單向超越離合器(39′)帶動蝸桿(31′)轉(zhuǎn)動，蝸桿(31′)帶動蝸輪(32′)轉(zhuǎn)動，蝸輪(32′)帶動調(diào)整輪(40′)聯(lián)動，連桿(49)連接調(diào)整輪(40′)和同步齒輪組(26)；d.齒輪箱(7)與帶動齒輪(20)連接，帶動齒輪(20)與轉(zhuǎn)動齒條(14)連接，轉(zhuǎn)動齒條(14)連接中心轉(zhuǎn)動環(huán)(13)。
專利摘要一種可調(diào)仰角的機械式自動跟蹤太陽能接收儀，由一個支撐架的兩端頭用軸承連接太陽能電池板支架，太陽能電池板支架軸向垂直的另兩頭連有中心轉(zhuǎn)動環(huán)，中心轉(zhuǎn)動環(huán)在支撐架內(nèi)側(cè)立面垂直，電池板支架上分層拼裝太陽能光電板，支架以支撐轉(zhuǎn)動軸為活動點，通過齒輪箱和轉(zhuǎn)動齒條帶動中心轉(zhuǎn)動環(huán)以15°/小時東西轉(zhuǎn)動，并通過仰角調(diào)整器來調(diào)整太陽能電池板的仰角，保證每天陽光垂直照射太陽能電池板，再通過時長調(diào)整器來調(diào)節(jié)每天時長的變化，本實用新型充分利用機械動力自動調(diào)整并跟蹤太陽，大幅度提高太陽能利用率，減低資源能耗，為清潔綠色新能源的利用提供一種簡易、可靠、高效的裝置。
文檔編號G05D3/00GK201663569SQ201020170300
公開日2010年12月1日 申請日期2010年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月23日
發(fā)明者劉慶權(quán), 劉慶源, 劉 文 申請人:劉 文