專(zhuān)利名稱(chēng)：高精度雙軸傳動(dòng)減速機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電領(lǐng)域，特別涉及一種高精度雙軸傳動(dòng)減速機(jī)用
于塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電的定日鏡跟蹤傳動(dòng)。
背景技術(shù)：
當(dāng)今全球能源緊缺問(wèn)題日趨嚴(yán)重，大力開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能資源，是解決人類(lèi)能源危機(jī)的重要舉措。太陽(yáng)能熱發(fā)電有較高的熱效率，因此利用太陽(yáng)能熱發(fā)電有其明顯的優(yōu)勢(shì)。太陽(yáng)能熱發(fā)電電站包括塔式、斯特林及光伏電池板等結(jié)構(gòu)。 定日鏡是太陽(yáng)能熱發(fā)電電站的關(guān)鍵零件之一，也是電站的主要投資部分，其建造費(fèi)用占整個(gè)電站造價(jià)的一半以上，它占據(jù)了電站的主要場(chǎng)地。 定日鏡是一種由反射鏡、支撐結(jié)構(gòu)、跟蹤傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及其控制系統(tǒng)等組成的聚光裝置，用于跟蹤接收并聚集反射太陽(yáng)光進(jìn)入集熱器內(nèi)，是太陽(yáng)能熱發(fā)電的主要裝置之一。其中，定日鏡的跟蹤傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是整個(gè)裝置的運(yùn)動(dòng)和控制部分，在運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性、跟蹤精度、自消耗功率、制造成本、維修成本和避險(xiǎn)等發(fā)面起決定性的作用。目前現(xiàn)有的定曰鏡跟蹤傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用的是齒輪、渦輪或絲杠傳動(dòng)，由于其減速比大，傳動(dòng)鏈長(zhǎng)，在傳動(dòng)精度、機(jī)械效率、制造成本等方面均不理想。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種高精度雙軸傳動(dòng)減速機(jī)，其具有傳動(dòng)精度高、自消耗功率小、制造成本低可全天候工作，能緊急避風(fēng)、避冰雹、可模塊化生產(chǎn)、易于安裝和維護(hù)，工作可靠、壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。 為了實(shí)現(xiàn)上述目的本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是一種高精度雙軸傳動(dòng)減速機(jī)，包括設(shè)于底板上的外殼、設(shè)于外殼內(nèi)的水平方位角度控制裝置及設(shè)于外殼上的垂直俯仰角度控制裝置，所述外殼與所述底板分體設(shè)置并可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述水平方位角度控制裝置包括水平直線運(yùn)動(dòng)單元及與水平直線運(yùn)動(dòng)單元相連的旋轉(zhuǎn)單元，旋轉(zhuǎn)單元與所述外殼相連并帶動(dòng)所述外殼在水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)；所述垂直俯仰角度控制裝置包括垂直直線運(yùn)動(dòng)單元及與垂直直線運(yùn)動(dòng)單元活動(dòng)連接的轉(zhuǎn)動(dòng)單元，垂直直線運(yùn)動(dòng)單元推動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)單元做俯仰運(yùn)動(dòng)。[0007] 具體的，所述底板與外殼之間設(shè)有軸承支座。 具體的，所述水平直線運(yùn)動(dòng)單元包括順次連接的電機(jī)、減速器、聯(lián)軸器、滾珠絲杠、活塞桿、活塞及缸體，所述活塞桿的一側(cè)設(shè)有齒條，所述活塞桿及所述活塞可在所述缸體內(nèi)作軸向運(yùn)動(dòng)；所述旋轉(zhuǎn)單元包括齒輪及穿過(guò)齒輪中心的水平方位角轉(zhuǎn)軸，所述齒輪與所述底板固定連接，所述齒輪與所述齒條相嚙合，所述水平方位角轉(zhuǎn)軸與所述外殼相連并帶動(dòng)所述外殼旋轉(zhuǎn)。 具體的，為了調(diào)整齒輪與齒條之間的嚙合間隙減少側(cè)隙，所述外殼與所述缸體之間設(shè)有偏心套。 具體的，所述垂直直線運(yùn)動(dòng)單元包括順次連接的電機(jī)、減速器、聯(lián)軸器、滾珠絲杠、活塞桿及活塞，所述轉(zhuǎn)動(dòng)單元為轉(zhuǎn)盤(pán)，所述垂直直線運(yùn)動(dòng)單元與所述轉(zhuǎn)動(dòng)單元的活動(dòng)連接為鉸接。 本實(shí)用新型的有益效果是相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的水平方位角度控制裝置及垂直俯仰角度控制裝置中分別采用直線運(yùn)動(dòng)單元控制水平方位角度及垂直俯仰角度，故具有傳動(dòng)精度高、自消耗功率小、制造成本低可全天候工作，能緊急避風(fēng)、避冰雹、可模塊化生產(chǎn)、易于安裝和維護(hù)，工作可靠、壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，因此本實(shí)用新型對(duì)于推動(dòng)太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)發(fā)展和商業(yè)化具有重要作用。

圖1是本實(shí)用新型所述一種高精度雙軸傳動(dòng)減速機(jī)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；[0013] 圖2是圖1中沿N-N線的剖視圖。 圖中1底板，2外殼，3水平方位角轉(zhuǎn)軸，4齒輪，5轉(zhuǎn)盤(pán)，6支架，7位置傳感器，8垂直直線運(yùn)動(dòng)單元，9位置傳感器，10減速器，11垂直俯仰角電機(jī)，12位置傳感器，13活塞，14活塞桿，15偏心套，16滾珠絲杠，17位置傳感器，18聯(lián)軸器，19初級(jí)減速器，20水平方位電機(jī)，21缸體
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，但不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。
如圖1-2所示，一種高精度雙軸傳動(dòng)減速機(jī)包括設(shè)于底板1上的外殼2，設(shè)于外殼2內(nèi)的水平方位角度控制裝置和設(shè)于外殼2上的垂直俯仰角度控制裝置。本實(shí)用新型采用直線運(yùn)動(dòng)單元控制水平方位角度及垂直俯仰角度，使定日鏡跟蹤傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)。[0017] 其中，外殼2與底板1分體設(shè)置并可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，具體的，底板1與外殼2之間是通過(guò)軸承支座實(shí)現(xiàn)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的。 水平方位角度控制裝置包括水平直線運(yùn)動(dòng)單元及與水平直線運(yùn)動(dòng)單元相連的旋轉(zhuǎn)單元，旋轉(zhuǎn)單元與所述外殼2相連并帶動(dòng)外殼2在水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖2所示，本例中，水平直線運(yùn)動(dòng)單元主要由順次連接的水平方位電機(jī)20、初級(jí)減速器19、聯(lián)軸器18、滾珠絲杠16、活塞桿14及活塞13和缸體21組成。其中，滾珠絲桿可由滾柱絲桿或普通絲桿替換，電機(jī)可用伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)及調(diào)速電機(jī)等類(lèi)型。為了將水平方位直線運(yùn)動(dòng)單元的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成水平方位的轉(zhuǎn)動(dòng)，活塞桿14的一側(cè)設(shè)置齒條。作為簡(jiǎn)單的替換，水平直線運(yùn)動(dòng)單元還可以是由順次連接的電機(jī)、初級(jí)減速器19、聯(lián)軸器18、滾珠絲杠16組成。如圖2所示，本例中，旋轉(zhuǎn)單元包括齒輪4及穿過(guò)齒輪4中心的水平方位角轉(zhuǎn)軸3。齒輪4與底板1固定連接(參見(jiàn)圖1)，齒輪4與齒條相嚙合(參見(jiàn)圖2)，水平方位角轉(zhuǎn)軸3與外殼2相連并帶動(dòng)外殼2旋轉(zhuǎn)(參見(jiàn)圖1)。 為了提高本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)動(dòng)精度，調(diào)整齒輪4與齒條之間的嚙合間隙，減少側(cè)隙。外殼2與缸體21之間設(shè)有偏心套15。通過(guò)偏心套15調(diào)整齒條與齒輪4之間的嚙合間隙，減少?lài)Ш蟼?cè)隙。如圖2所示，偏心套15的外圓與外殼2配合，內(nèi)孔與缸體21配合，由于偏心套15的外圓與內(nèi)孔存在偏心，調(diào)整偏心套15的不同角度即能改變缸體21與外殼2的徑向位置，從而改變齒條的徑向位置，最終改變齒條與齒輪4的徑向位置關(guān)系，達(dá)到減少?lài)Ш?br> 4側(cè)隙的目的。 如圖2所示，為了做到精確控制，所述水平直線運(yùn)動(dòng)單元設(shè)有用于控制活塞13的位置傳感器17極限位置及計(jì)算零位的位置傳感器12。 水平方位角度調(diào)節(jié)過(guò)程，如圖2所示，水平方位電機(jī)20經(jīng)初級(jí)減速器19，通過(guò)聯(lián)軸器18帶動(dòng)滾珠絲杠16旋轉(zhuǎn)，通過(guò)滾珠絲杠16的螺母，帶動(dòng)活塞13直線運(yùn)動(dòng)，使活塞桿14上的齒條做直線運(yùn)動(dòng)，通過(guò)齒條與齒輪4嚙合，使水平方位角轉(zhuǎn)軸3旋轉(zhuǎn)(參見(jiàn)圖l)，同時(shí)帶動(dòng)外殼2旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)水平角度調(diào)節(jié)。 垂直俯仰角度控制裝置包括垂直直線運(yùn)動(dòng)單元8及與垂直直線運(yùn)動(dòng)單元8活動(dòng)連接的轉(zhuǎn)動(dòng)單元，垂直直線運(yùn)動(dòng)單元8推動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)單元做俯仰運(yùn)動(dòng)。本例中，垂直直線運(yùn)動(dòng)單元8的結(jié)構(gòu)與水平直線運(yùn)動(dòng)單元基本相同，如圖1所示主要由順次連接的垂直俯仰角電機(jī)11 、減速器10、聯(lián)軸器(圖中未示出)、滾珠絲杠(圖中未示出)、活塞桿(圖中未示出)及活塞(圖中未示出)組成。與水平直線運(yùn)動(dòng)單元的區(qū)別僅在于垂直直線運(yùn)動(dòng)單元8中的活塞桿沒(méi)有設(shè)置齒條。如圖1所示，本例中轉(zhuǎn)動(dòng)單元為轉(zhuǎn)盤(pán)5。垂直直線運(yùn)動(dòng)單元8安裝在支架6上，并與轉(zhuǎn)盤(pán)5的鉸接，作為替換也可以采用轉(zhuǎn)軸連接。 垂直直線運(yùn)動(dòng)單元8的目的，是將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成活塞及活塞桿的直線運(yùn)動(dòng)，具體如圖1所示，垂直俯仰角電機(jī)11通過(guò)減速器10帶動(dòng)內(nèi)部滾珠絲杠使垂直直線運(yùn)動(dòng)單元8活塞桿做直線運(yùn)動(dòng)，通過(guò)垂直直線運(yùn)動(dòng)單元8的活塞桿的伸縮的直線運(yùn)動(dòng)推動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)5轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)俯仰角度的調(diào)節(jié)。為了做到精確控制，所述垂直直線運(yùn)動(dòng)單元8設(shè)有用于控制活塞的位置傳感器7、9。 其中，位置傳感器7、9、12、17可采用接近開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)或行程開(kāi)關(guān)等。 本實(shí)用新型的水平方位角度控制裝置及垂直俯仰角度控制裝置中分別采用直線
運(yùn)動(dòng)單元控制水平方位角度及垂直俯仰角度，故具有傳動(dòng)精度高、自消耗功率小、制造成本
低可全天候工作，能緊急避風(fēng)、避冰雹、可模塊化生產(chǎn)、易于安裝和維護(hù)，工作可靠、壽命長(zhǎng)
的優(yōu)點(diǎn)。因此本實(shí)用新型對(duì)于推動(dòng)塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)發(fā)展和商業(yè)化具有重要作用。 以上所述的實(shí)施例，只是本實(shí)用新型較優(yōu)選的具體實(shí)施方式
的一種，本領(lǐng)域的技
術(shù)人員在本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)進(jìn)行的通常變化和替換都應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保
護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種高精度雙軸傳動(dòng)減速機(jī)，包括設(shè)于底板上的外殼、設(shè)于外殼內(nèi)的水平方位角度控制裝置及設(shè)于外殼上的垂直俯仰角度控制裝置，其特征在于所述外殼與所述底板分體設(shè)置并可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述水平方位角度控制裝置包括水平直線運(yùn)動(dòng)單元及與水平直線運(yùn)動(dòng)單元相連的旋轉(zhuǎn)單元，旋轉(zhuǎn)單元與所述外殼相連并帶動(dòng)所述外殼在水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)；所述垂直俯仰角度控制裝置包括垂直直線運(yùn)動(dòng)單元及與垂直直線運(yùn)動(dòng)單元活動(dòng)連接的轉(zhuǎn)動(dòng)單元，垂直直線運(yùn)動(dòng)單元推動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)單元做俯仰運(yùn)動(dòng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度雙軸傳動(dòng)減速機(jī)，其特征在于所述底板與外殼之間設(shè)有軸承支座。
3 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度雙軸傳動(dòng)減速機(jī)，其特征在于所述水平直線運(yùn)動(dòng)單元包括順次連接的電機(jī)、減速器、聯(lián)軸器、滾珠絲杠、活塞桿及活塞和缸體，所述活塞桿的一側(cè)設(shè)有齒條，所述活塞桿及所述活塞可在所述缸體內(nèi)作軸向運(yùn)動(dòng)；所述旋轉(zhuǎn)單元包括齒輪及穿過(guò)齒輪中心的水平方位角轉(zhuǎn)軸，所述齒輪與所述底板固定連接，所述齒輪與所述齒條相嚙合，所述水平方位角轉(zhuǎn)軸與所述外殼相連并帶動(dòng)所述外殼旋轉(zhuǎn)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的高精度雙軸傳動(dòng)減速機(jī)，其特征在于所述外殼與所述缸體之間設(shè)有偏心套。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l-4任一權(quán)利要求所述的高精度雙軸傳動(dòng)減速機(jī)，其特征在于所述垂直直線運(yùn)動(dòng)單元包括順次連接的電機(jī)、減速器、聯(lián)軸器、滾珠絲杠、活塞桿及活塞，所述轉(zhuǎn)動(dòng)單元為轉(zhuǎn)盤(pán)，所述垂直直線運(yùn)動(dòng)單元與所述轉(zhuǎn)動(dòng)單元的活動(dòng)連接為鉸接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供了一種高精度雙軸傳動(dòng)減速機(jī)，用于太陽(yáng)能熱發(fā)電的定日鏡跟蹤傳動(dòng)，包括設(shè)于底板上的外殼、設(shè)于外殼內(nèi)的水平方位角度控制裝置及設(shè)于外殼上的垂直俯仰角度控制裝置，所述外殼與所述底板分體設(shè)置并可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述水平方位角度控制裝置包括水平直線運(yùn)動(dòng)單元及與水平直線運(yùn)動(dòng)單元相連的旋轉(zhuǎn)單元，旋轉(zhuǎn)單元與所述外殼相連并帶動(dòng)所述外殼在水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)；所述垂直俯仰角度控制裝置包括垂直直線運(yùn)動(dòng)單元及與垂直直線運(yùn)動(dòng)單元活動(dòng)連接的轉(zhuǎn)動(dòng)單元，垂直直線運(yùn)動(dòng)單元推動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)單元做俯仰運(yùn)動(dòng)。本實(shí)用新型具有傳動(dòng)精度高、自消耗功率小、制造成本低，可全天候工作，能緊急避風(fēng)、避冰雹、可模塊化生產(chǎn)、易于安裝和維護(hù)，工作可靠、壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F16H37/00GK201539374SQ20092021665
公開(kāi)日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2009年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月15日
發(fā)明者于家伍, 王杰, 靳宗保 申請(qǐng)人:黃鳴