一種機(jī)械式太陽跟蹤裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種機(jī)械式太陽跟蹤裝置，該跟蹤裝置包括太陽能電池板、聚光鏡、支撐架，轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸、對(duì)光管、仰角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)速控制盒和U形架，所述轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在U形架上，太陽能電池板和聚光鏡固定在轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸上，U形架通過仰角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)安裝在支撐架上，對(duì)光管固定在太陽能電池板上，轉(zhuǎn)速控制盒包括盒體、及設(shè)于盒體內(nèi)的擒縱調(diào)速機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)減速機(jī)構(gòu)、渦卷彈簧蓄力機(jī)構(gòu)和單向鎖止機(jī)構(gòu)，盒體上設(shè)有與渦卷彈簧蓄力機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連接的把手，傳動(dòng)減速機(jī)構(gòu)的輸出齒輪固定安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸上，輸出齒輪的轉(zhuǎn)速為240秒每度角。本實(shí)用新型在不需外部電源的情況下能實(shí)現(xiàn)全天連續(xù)跟蹤，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造及使用成本低、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，特別適合家用領(lǐng)域。
【專利說明】一種機(jī)械式太陽跟蹤裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種太陽跟蹤裝置，特別是涉及一種機(jī)械式太陽跟蹤裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，太陽跟蹤裝置因價(jià)格昂貴很少用到家庭領(lǐng)域，如專利號(hào):201110406393.2公開的機(jī)械式雙軸太陽能跟蹤支架，該跟蹤支架通過跟蹤電機(jī)、電子控制單元實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽位置的跟蹤，具有體積小，重量輕，跟蹤較精確等優(yōu)點(diǎn)，但由于其造價(jià)昂貴，控制系統(tǒng)工作時(shí)需要電能輸入，工作過程需要消耗大量電能，跟蹤裝置技術(shù)含量高，不易維護(hù)等缺陷而不適合家用環(huán)境使用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、能全天連續(xù)跟蹤、制造及使用成本低的一種機(jī)械式太陽跟蹤裝置。
[0004]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的解決方案是:一種機(jī)械式太陽跟蹤裝置，包括太陽能電池板、聚光鏡和支撐架，其特征在于:還包括轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸、對(duì)光管、仰角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)速控制盒和U形架，所述轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸通過滾子錐軸承可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在U形架上，太陽能電池板和聚光鏡固定在轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸上，U形架通過仰角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)安裝在支撐架上，對(duì)光管固定在太陽能電池板上，轉(zhuǎn)速控制盒包括盒體、及設(shè)于盒體內(nèi)的擒縱調(diào)速機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)減速機(jī)構(gòu)、渦卷彈簧蓄力機(jī)構(gòu)和單向鎖止機(jī)構(gòu)，盒體上設(shè)有與渦卷彈簧蓄力機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連接的把手，傳動(dòng)減速機(jī)構(gòu)的輸出齒輪固定安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸上，輸出齒輪的轉(zhuǎn)速為240秒每度角。
[0005]上述轉(zhuǎn)速控制盒內(nèi)的擒縱調(diào)速機(jī)構(gòu)包括棘輪、叉瓦和游絲擺振機(jī)構(gòu)；傳動(dòng)減速機(jī)構(gòu)包括輸出齒輪、A軸齒輪、A軸、B軸、B軸小齒輪、B軸大齒輪、C軸、C軸大齒輪、D軸、D軸小齒輪、D軸大齒輪、E軸齒輪、E軸和C軸小齒輪，其中A軸齒輪與B軸小齒輪嚙合，B軸大齒輪與C軸小齒輪嚙合，C軸大齒輪與D軸小齒輪嚙合，E軸齒輪與D軸大齒輪嚙合，棘輪安裝在E軸上；渦卷彈簧蓄力機(jī)構(gòu)包括F軸大齒輪、F軸小齒輪、卷簧和過渡齒輪，與把手同軸安裝的小齒輪與過渡齒輪嚙合。
[0006]上述仰角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括仰角調(diào)節(jié)橫桿和仰角調(diào)節(jié)豎桿，仰角調(diào)節(jié)橫桿固定在支撐架上，其左端鉸接在U形架底部的邊緣，右端與仰角調(diào)節(jié)豎桿的下端通過螺栓連接，仰角調(diào)節(jié)豎桿的上端鉸接在U形架底部的中間區(qū)域。
[0007]上述聚光鏡的鏡面上設(shè)有均勻分布的小孔。
[0008]本實(shí)用新型是這樣使用的:首先根據(jù)所處地理位置的瑋度，通過仰角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)聚光鏡的仰角角度，然后轉(zhuǎn)動(dòng)聚光鏡，使通過對(duì)光管的太陽光斑聚在聚光鏡的正中央位置，再通過轉(zhuǎn)速控制盒控制轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸以240秒每度角轉(zhuǎn)動(dòng)，即實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽的跟蹤。
[0009]本實(shí)用新型在不需外部電源的情況下能實(shí)現(xiàn)全天連續(xù)跟蹤，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造及使用成本低、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，特別適合家用領(lǐng)域。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2為圖1中轉(zhuǎn)速控制盒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖中:1_支撐架2-螺栓3-轉(zhuǎn)速控制盒4-把手5-滾子錐軸承6_轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸7-太陽能電池板8-對(duì)光管9-太陽能電池板固定架10-螺栓11-聚光鏡12-聚光鏡固定架13-U形架14-螺栓15-仰角調(diào)節(jié)豎桿16-仰角調(diào)節(jié)橫桿17-螺栓 18-鎖止軸 19-輸出齒輪 20-A軸齒輪 21-A軸 22-B軸 23-B軸小齒輪 24-B軸大齒輪 25-C軸 26-C軸大齒輪 27-D軸 28-D軸小齒輪 29-D軸大齒輪 30-棘輪31-叉瓦32-游絲擺振機(jī)構(gòu)33-E軸齒輪34-E軸35-C軸小齒輪36-F軸大齒輪37-F軸小齒輪38-卷簧39-F軸40-過渡齒輪

【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0014]實(shí)施例
[0015]如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型包括支撐架1、轉(zhuǎn)速控制盒2、轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸6、太陽能電池板7、對(duì)光管8、聚光鏡11、U形架13和仰角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸6通過滾子錐軸承5可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在U形架13上，太陽能電池板7通過太陽能電池板固定架9及螺栓10固定在轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸6上，聚光鏡11通過聚光鏡固定架12固定在轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸6上，聚光鏡11可以是球面狀、瓦片狀或其它形狀，其作用是通過聚光提高太陽能電池板7的發(fā)電效率。聚光鏡的鏡面上可設(shè)置均勻分布的規(guī)則小孔，以利于減少風(fēng)阻。工作時(shí)，聚光鏡11和太陽能電池板7 —起隨轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸6轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0016]對(duì)光管8為為空心細(xì)長(zhǎng)管，安裝在太陽能電池板7上，用于校正聚光鏡11鏡面的方位。U形架13通過仰角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)安裝在支撐架I上，所述仰角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括仰角調(diào)節(jié)橫桿16和仰角調(diào)節(jié)豎桿15，仰角調(diào)節(jié)橫桿16用螺栓2固定在支撐架I上，其左端鉸接在U形架13的底部邊緣，右端與仰角調(diào)節(jié)豎桿15的下端通過螺栓17連接，仰角調(diào)節(jié)豎桿15的上端鉸接在U形架13的底部中間區(qū)域。使用時(shí)通過松開、旋緊螺栓17來調(diào)節(jié)仰角調(diào)節(jié)橫桿16和仰角調(diào)節(jié)豎桿15的接觸位置，進(jìn)而改變聚光鏡11的仰角角度。
[0017]轉(zhuǎn)速控制盒2包括盒體、及設(shè)于盒體內(nèi)的擒縱調(diào)速機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)減速機(jī)構(gòu)、渦卷彈簧蓄力機(jī)構(gòu)和單向鎖止機(jī)構(gòu)，具體包括鎖止軸18、輸出齒輪19、A軸齒輪20、A軸21、B軸22、B軸小齒輪23、B軸大齒輪24、C軸25、C軸大齒輪26、D軸27、D軸小齒輪28、D軸大齒輪29、棘輪30、叉瓦31、游絲擺振機(jī)構(gòu)32、E軸齒輪33、E軸34、C軸小齒輪35、F軸大齒輪36、F軸小齒輪37、卷簧38、F軸39和過渡齒輪40，其中A軸齒輪20與B軸小齒輪23嚙合，B軸大齒輪24與C軸小齒輪35嚙合，C軸大齒輪26與D軸小齒輪28嚙合，E軸齒輪33與D軸大齒輪29嚙合，棘輪30安裝在E軸34上，其與叉瓦31接觸，叉瓦31的另一端與游絲擺振機(jī)構(gòu)32連接。卷簧38安裝在F軸大齒輪36上，鎖止軸18上的齒輪與過渡齒輪40嚙合，形成單向鎖死。把手4設(shè)于轉(zhuǎn)速控制盒2的盒體上，與把手4同軸安裝的小齒輪與過渡齒輪40嚙合。輸出齒輪19固定安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸6上，輸出齒輪的轉(zhuǎn)速為240秒每度角。
[0018]本實(shí)用新型的工作過程和工作原理如下:
[0019]首先根據(jù)所處地理位置的瑋度，通過仰角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)聚光鏡11的仰角角度，然后轉(zhuǎn)動(dòng)聚光鏡11，使通過對(duì)光管8的太陽光斑聚在聚光鏡11的正中央位置，即完成調(diào)節(jié)工作。
[0020]調(diào)節(jié)好聚光鏡11的角度后，轉(zhuǎn)動(dòng)把手4，此時(shí)與把手4同軸的齒輪帶動(dòng)過渡齒輪40轉(zhuǎn)動(dòng)，過渡齒輪40帶動(dòng)F軸小齒輪37轉(zhuǎn)動(dòng)，F(xiàn)軸小齒輪37又帶動(dòng)F軸39轉(zhuǎn)動(dòng)，F(xiàn)軸39旋轉(zhuǎn)使卷簧38收緊。停止旋轉(zhuǎn)把手4，卷簧38開始舒展，帶動(dòng)F軸大齒輪36轉(zhuǎn)動(dòng)(鎖止機(jī)構(gòu)起反向自鎖作用)，F(xiàn)軸大齒輪36再帶動(dòng)B軸大齒輪24轉(zhuǎn)動(dòng)，一直通過齒輪過渡傳動(dòng)到棘輪30，而叉瓦31和游絲擺振機(jī)構(gòu)32組成的擒縱機(jī)構(gòu)對(duì)棘輪30的轉(zhuǎn)動(dòng)起控制作用，使卷簧38的能量進(jìn)行間隔釋放，帶動(dòng)B軸小齒輪23間隔轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過A軸齒輪20帶動(dòng)輸出齒輪19及同軸的轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸6進(jìn)行間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)速度為240秒每度角，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽的跟蹤，跟蹤過程中太陽光線始終垂直照射在聚光鏡11上，可實(shí)現(xiàn)太陽能最大效率的轉(zhuǎn)化。
【權(quán)利要求】
1.一種機(jī)械式太陽跟蹤裝置，包括太陽能電池板(7)、聚光鏡(11)和支撐架(1)，其特征在于:還包括轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸(6)、對(duì)光管(8)、仰角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)速控制盒(3)和U形架(13)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸(6)可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在U形架(13)上，太陽能電池板(7)和聚光鏡(11)固定在轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸(6)上，U形架(13)通過仰角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)安裝在支撐架(I)上，對(duì)光管(8)固定在太陽能電池板(7)上，轉(zhuǎn)速控制盒(3)包括盒體、及設(shè)于盒體內(nèi)的擒縱調(diào)速機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)減速機(jī)構(gòu)、渦卷彈簧蓄力機(jī)構(gòu)和單向鎖止機(jī)構(gòu)，盒體上設(shè)有與渦卷彈簧蓄力機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連接的把手(4)，傳動(dòng)減速機(jī)構(gòu)的輸出齒輪(19)固定安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸(6)上，輸出齒輪(19)的轉(zhuǎn)速為240秒每度角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)械式太陽跟蹤裝置，其特征在于:轉(zhuǎn)速控制盒(3)內(nèi)的擒縱調(diào)速機(jī)構(gòu)包括棘輪(30)、叉瓦(31)和游絲擺振機(jī)構(gòu)(32);傳動(dòng)減速機(jī)構(gòu)包括輸出齒輪(19)、A軸齒輪(20)、A軸(21)、B軸(22)、B軸小齒輪(23)、B軸大齒輪(24)、C軸(25)、C軸大齒輪(26)、D軸(27)、D軸小齒輪(28)、D軸大齒輪(24)、E軸齒輪(33)、E軸(34)和C軸小齒輪(35)，其中A軸齒輪(20)與B軸小齒輪(23)嚙合，B軸大齒輪(24)與C軸小齒輪(35)嚙合，C軸大齒輪(26)與D軸小齒輪(28)嚙合，E軸齒輪(33)與D軸大齒輪(24)嚙合，棘輪(30)安裝在E軸(34)上；渦卷彈簧蓄力機(jī)構(gòu)包括F軸大齒輪(36)、F軸小齒輪(37)、卷簧(38)和過渡齒輪(40)，與把手(4)同軸安裝的小齒輪與過渡齒輪(40)嚙入口 ο
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)械式太陽跟蹤裝置，其特征在于:仰角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括仰角調(diào)節(jié)橫桿(16)和仰角調(diào)節(jié)豎桿(15)，仰角調(diào)節(jié)橫桿(16)固定在支撐架(I)上，其左端鉸接在U形架(13)底部的邊緣，右端與仰角調(diào)節(jié)豎桿(15)的下端通過螺栓(17)連接，仰角調(diào)節(jié)豎桿(15)的上端鉸接在U形架(13)底部的中間區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)械式太陽跟蹤裝置，其特征在于:聚光鏡(11)的鏡面上設(shè)有均勻分布的小孔。
【文檔編號(hào)】H02S20/32GK204168217SQ201420679809
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月13日
【發(fā)明者】張躍華, 楊川, 鄧嫄媛 申請(qǐng)人:成都大學(xué)