CN101873089B - 双螺旋传动跟踪太阳的大面积组合框架 - Google Patents

双螺旋传动跟踪太阳的大面积组合框架 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种双螺旋传动跟踪太阳的大面积组合框架，使光伏太阳能板同步跟踪太阳，外框在横向和纵向均平行布置有多个，多个轴平行等距设置且在纵向固定连接纵向布置的多个外框，在每个外框上方设置有一个内框，另多个轴平行等距设置且在横向固定连接横向布置的多个内框，多个长度相等的连杆一端通过活动螺母纵向活动连接传动螺杆，连杆另一端通过心轴横向铰接多个长度相等外框摇杆底部，外框摇杆顶部活动连接相应轴；内框传动螺杆通过另一活动螺母横向活动连接多个长度相等连杆，连杆通过心轴纵向与多个长度相等的内框摇杆底部铰接，内框摇杆顶部活动连接相应轴；本发明结构简单，安装灵活，控制精确且使用方便。

Description

双螺旋传动跟踪太阳的大面积组合框架
技术领域
本发明涉及一种光伏太阳能板同步跟踪机构，通过该机构的支撑和动作可使光伏太阳能板同步跟踪太阳。
背景技术
太阳能是洁净能源，目前，太阳能产品应用越来越广泛，太阳能产品在使用时，都通过同步跟踪机构获取太阳能。大多数的太阳能跟踪机构都是采用蜗轮蜗杆机构或推杆机构实现同步跟踪，蜗轮蜗杆机构或推杆机构在使用时的缺陷是：装配精度要求非常高，机构之间的摩擦力较大，能耗高、精度低且在安装环境上要求苛刻。
发明内容
本发明的目的是提供一种能耗低、精度高、安装方便的双螺旋传动跟踪太阳的大面积组合框架，可实现多个光伏太阳能板组合后同步跟踪太阳。
本发明采用的技术方案是：外框和内框连接于支架上方，外框在横向和纵向均平行布置有多个，多个轴平行等距设置且在纵向固定连接纵向布置的多个外框，在每个外框上方设置有一个内框，另多个轴平行等距设置且在横向固定连接横向布置的多个内框，轴与所述轴相互交错垂直排列；外框底部设置有转动连接支架的电机，电机输出轴固定连接外框传动螺杆，多个长度相等的连杆一端通过活动螺母纵向活动连接传动螺杆，连杆另一端通过心轴横向铰接多个长度相等的外框摇杆底部，外框摇杆顶部活动连接相应的轴；内框底部设置有连接于一个外框摇杆上的另一电机，另一电机的输出轴固定连接内框传动螺杆，内框传动螺杆通过另一活动螺母横向活动连接多个长度相等的连杆，连杆通过心轴纵向与多个长度相等的内框摇杆底部铰接，内框摇杆顶部活动连接相应的轴。
本发明通过电机和螺杆装置，使得机构外框绕着其轴旋转；通过另外一组电机和螺杆装置，使得机构内框绕着其轴旋转，其有益效果是：
1、安装非常灵活，可以安装于平坦的地面上、倾斜的山坡上，甚至在垂直的墙面上。
2、机构所需的动力小，可精确控制跟踪太阳。
3、结构简单，制造、使用方便。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明立体结构图；
图2是图1的外框2结构转动原理图；
图3是图2的心轴10与外框摇杆5连接原理图；
图4是图1的内框3结构转动原理图；
图5是图4的心轴18与内框摇杆11连接原理图；
图中：1.轴；2.外框；3.内框；4.轴；5.外框摇杆；6.连杆；7.外框传动螺杆；8.电机；9.支架；10.心轴；11.内框摇杆；12.电机；13.连杆；14.内框传动螺杆；15.活动螺母；16.活动螺母；17.轴承座；18.心轴；19.轴承座；20.球面副。
具体实施方式
见图1如示，本发明包括有外框2，外框2在横向和纵向平行布置有多个，轴1在纵向同时固定连接于在纵向布置的多个外框2。在每个外框2上方安装有内框3，另外的多个轴4在横向同时固定连接在横向上的多个内框3，本发明的多个轴1平行等距设置，且具有多个轴4也平行等距设置，每个轴1与每个轴4的相对位置呈交错垂直排列。所有的外框2及各轴1通过轴承座19连接于支架9的上方，所有的内框3及各轴4都通过轴承座17连接于外框2的上方。
如图2的外框2结构转动原理图，在外框2的底部安装电机8，电机8可转动连接在支架9上，电机8的输出轴固定连接外框传动螺杆7，在外框传动螺杆7上安装活动螺母15，连杆6的一端通过活动螺母15活动连接传动螺杆7，连杆6的另一端通过心轴10连接外框摇杆5的底部，与外框摇杆5的底部形成铰接，外框摇杆5的顶部活动连接固定外框2的相应的轴1。外框传动螺杆7、连杆6和外框摇杆5均设置于外框2的下方。在外框2横向上，连杆6铰接多个长度相等的外框摇杆5，在外框2的纵向上，传动螺杆7活动连接多个长度相等的连杆6。
如图3所示，由每个心轴10在纵向上串接相邻外框2上的两个外框摇杆15，将纵向上的外框摇杆15连成一个整体。每相邻两个连杆6上连接的心轴10之间的距离与相应的两个外框2上固定的两个轴1之间的距离相等，由此构成了长方形连杆结构。
外框2结构工作时，由电机8带动外框传动螺杆7配合活动螺母15转动，活动螺母15的转动拉动连杆6，使得外框摇杆5带动轴1转动，从而实现外框2绕轴1的转动。本发明在具体实施时，采用多个长度相等的连杆6带动多个外框2，在电机8和连杆6的拉动下，实现所有的外框2同步转动。
如图4所示，内框3通过轴4和轴承座17设置在外框2上。电机12安装在内框3的底部且连接在外框2的其中一个外框摇杆5上，电机12的输出轴固定连接内框传动螺杆14，活动螺母16活动连接在连杆13上，内框传动螺杆14通过活动螺母16活动连接连杆13，连杆13通过心轴18与内框摇杆11的底部铰接，内框摇杆11的顶部活动连接固定内框3的相应的轴4。在内框3纵向上，连杆13铰接多个长度相等的内框摇杆11，在内框3的横向上，内框传动螺杆14活动连接多个长度相等的连杆13。
如图5，心轴18在横向上将相邻内框3上的内框摇杆11串连接在一起，在横向上实现多个内框3的同步转动。心轴18与内框摇杆11之间用球面副20连接。相邻两心轴18之间的距离与相应的两相邻两轴4之间的距离相等，由此构成了平行四边形连杆结构。
内框3结构工作时，电机12通过传动螺杆14配合活动螺母16拉动连杆13及内框摇杆11左右摆动，内框摇杆11固定在内框3下面，与内框3形成一体，从而实现内框3绕轴4转动。本发明在具体实施时，采用多个长度相等的连杆13带动多个内框3，在电机12和连杆13的拉动下，实现所有内框3同步转动。
本发明在使用时，将光伏太阳能板安装在内框3上面，通过控制，使光伏太阳能板始终正对着太阳，达到最大限度的利用太阳能。在外框2中，可以安装多个内框3，而外框2也可以由多个并联组合，组成更大面积的太阳能组合框架。

Claims (1)

1.一种双螺旋传动跟踪太阳的大面积组合框架，外框(2)和内框(3)连接于支架(9)上方，其特征是：外框(2)在横向和纵向均平行布置有多个，多个第一轴(1)平行等距设置且在纵向固定连接纵向布置的多个外框(2)，在每个外框(2)上方设置有一个内框(3)，另多个第二轴(4)平行等距设置且在横向固定连接横向布置的多个内框(3)，第一轴(1)与所述第二轴(4)相互交错垂直排列；
外框(2)底部设置有转动连接于支架(9)上的第一电机(8)，第一电机(8)输出轴固定连接外框传动螺杆(7)，多个长度相等的第一连杆(6)一端通过第一活动螺母(15)纵向活动连接外框传动螺杆(7)，第一连杆(6)另一端通过第一心轴(10)横向铰接多个长度相等的外框摇杆(5)底部，外框摇杆(5)顶部活动连接相应的第一轴(1)；
内框(3)底部设置有连接于一个外框摇杆(5)上的第二电机(12)，第二电机(12)输出轴固定连接内框传动螺杆(14)，内框传动螺杆(14)通过第二活动螺母(16)横向活动连接多个长度相等的第二连杆(13)，第二连杆(13)通过第二心轴(18)纵向与多个长度相等的内框摇杆(11)底部铰接，内框摇杆(11)顶部活动连接相应的第二轴(4)；
每个第一心轴(10)在纵向上串接相邻两个外框摇杆(5)，每相邻两个第一心轴(10)之间的距离与相应两个第一轴(1)之间距离相等；每个第二心轴(18)在横向上串接相邻两个内框摇杆(11)，第二心轴(18)与内框摇杆(11)之间以球面副(20)连接，每相邻两个第二心轴(18)之间的距离与相应两个第二轴(4)之间距离相等。
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