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一種高精度曲面反射鏡的固定裝置的制作方法

文檔序號:2695039閱讀:164來源:國知局
專利名稱:一種高精度曲面反射鏡的固定裝置的制作方法
技術領域
·[0001]本實用新型涉及玻璃制品及加工領域,尤其涉及一種應用于太陽能領域的曲面反射鏡固定裝置。
背景技術
目前,在許多工業(yè)裝置中,尤其是在太陽能聚光系統(tǒng)中,經(jīng)常會用到各種不同形狀的聚光反射鏡。聚光反射鏡主要有槽式拋物面反射鏡、旋轉(zhuǎn)拋物面反射鏡、曲面球面反射鏡等;及塔式發(fā)電鏡場中微曲率定日鏡聚光反射鏡或零曲率反射鏡(平面反射鏡)。曲面反射鏡包括熱彎鏡、熱彎鋼化鏡及冷彎鏡等種類,最近研究者們對機械冷變形制造的曲面反射鏡投入了更多的精力;申請?zhí)枮?01020680479. 5,實用新型名稱為一種曲面反射鏡及其制造方法的中國專利申請,提出了使用玻璃結構利用冷壓完成的曲面反射鏡的結構及加工方法,該曲面反射鏡包括三層結構,分別為平面玻璃結構、中間粘結層和平面玻璃反射鏡,三者在彎曲成型后通過中間粘結層的固化形成曲面反射鏡整體,該結構制造和成本低廉、精度高,抗外界環(huán)境能力強。反射鏡為了達到跟蹤聚光的功能,需要將這些聚光反射鏡固定支撐在跟蹤器支架上。公開技術中的反射鏡通常是采用以下幾種方法固定一、例如FLABEG公司提出的,采用陶瓷塊作為支托,在曲面反射鏡上選取若干支撐點,將陶瓷塊與曲面玻璃進行粘接,通過陶瓷塊上的預埋螺母與支架連接;二、采用物理開孔固定方法,在玻璃曲面反射鏡上選取若干支撐點開孔,通過穿過玻璃曲面反射鏡兩面的機械固定點與支架進行連接。這兩種鏡面固定點與其支撐托架間的安裝固定及調(diào)整方式基本都采用螺紋固定及調(diào)節(jié)。此類方法安裝并不方便,螺桿螺母之間隨著時間推移會發(fā)生固定鎖死現(xiàn)象,對調(diào)整、更換帶來困難。并且扭轉(zhuǎn)螺桿或螺母力矩過大時還會損害粘接固定基礎,造成鏡片報廢。太陽能應用區(qū)域往往存在大風天氣,該類反射鏡固定方式,將支架對鏡片的形狀和固定力集中在有限的幾個點上,會造成固定點附近應力高度集中,存在破碎風險;另外此類固定方式不但無法利用支架體系對鏡片曲面反射鏡度進行保證,還存在鏡片受外力作用(如風吹作用)時曲面形狀改變的弱點,影響聚光精度及效率。另外實際應用中,還有一種固定方式是使用邊緣壓條將曲面反射鏡壓緊固定于所需曲率的支撐托架上,起到固定和曲率保持的效果,但這時的鏡面邊緣壓條覆蓋在鏡面上方,遮擋部分陽光影響鏡面使用率,同時由于壓條在鏡面凸起,會積存灰塵并影響清掃方便性,并且此方法固定安裝很不方便。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型目的在于,克服以上曲面反射鏡安裝固定方式存在問題,提供了一種安全、經(jīng)濟,高精度的曲面反射鏡固定裝置及使用方法。本實用新型提供的一種高精度曲面反射鏡的固定裝置,該裝置至少包括鏡座和支托兩部分,其特征在于,所述鏡座固定在曲面反射鏡的背面或側(cè)邊,沿曲面反射鏡的彎曲方向連續(xù)或間隔布置;所述支托與所述鏡座可配合連接,通過支托的輪廓形狀和固定力保持曲面反射鏡的準確面型曲率;進一步地,所述支托通過鏡座與曲面反射鏡配合的輪廓形狀為能夠形成理想曲面反射鏡所需的接觸界面配合輪廓曲線形狀;優(yōu)選地,所述鏡座沿曲面反射鏡彎曲方向連續(xù)或間隔布置在60%以上的彎曲長度方向上。進一步地,所述鏡座為金屬滑軌,以便在滑軌內(nèi)部固定支托。優(yōu)選地,所述金屬滑軌粘接到曲面反射鏡后部且在支托支撐后成為弧形金屬滑軌。進一步地,所述鏡座在曲面方向上具有粘結通孔;曲面反射鏡、鏡座及壓緊件順次從上往下布置,且利用粘結劑穿過粘結通孔使壓緊件與反射鏡相互粘結形成完成整體,以 增強鏡座粘接固定力。進一步地,所述鏡座為兩片平行布置且具有間隙的平面玻璃結構或者曲面玻璃結構。進一步地,所述曲面玻璃結構通過機械冷彎或者熱彎加工獲得。進一步地,所述鏡座和/或壓緊件的材質(zhì)為玻璃材質(zhì)、lCrl7、lCrl3材料,通過粘結劑固定于曲面反射鏡的背部。進一步地,所述曲面反射鏡為一維柱面鏡、一維拋物槽鏡、二維球面鏡、二維拋物鏡或零曲率平面鏡。進一步地,所述粘結劑為PVB,EVA,雙組分膠,環(huán)氧樹脂,高強環(huán)氧膠。優(yōu)選地,所述支托通過鏡座與曲面反射鏡相配合的輪廓線為弧形,優(yōu)選為圓弧形(包括零曲率圓弧形),支托曲面與曲面反射鏡的曲面相近;支托可通過嵌入或者滑動進入鏡座的滑軌內(nèi)部,通過支托輪廓曲線形狀和固定力,經(jīng)過鏡座作用于曲面鏡上,以更精確地保持曲面反射鏡的曲率,最大程度地接近理想曲面。進一步地,所述支托為金屬材質(zhì),具體為金屬材質(zhì)的片材結構。進一步地,所述支托與鏡座配合固定的一端橫截面呈“T”字型。進一步地,所述支托與曲面反射鏡相互接觸部位為鋸齒形結構,所述鋸齒形結構為片材結構的末端經(jīng)機械裁剪、沖壓而成。進一步地,所述支托與鏡座相互接觸位置的外部包覆緩沖層,例如為PVC緩沖層,以減少支托與曲面反射鏡和壓緊件之間的沖擊。進一步地,所述支托受鏡座所固定的橫截面呈上開口“C”字型,與第二實施例的鏡座相互連接。進一步地,所述外部連接件一端通過螺釘螺母、焊接等方式連接于支托一端,另一端固定于固定結構上。

圖Ia是本實用新型的高精度曲面反射鏡的固定裝置第一實施例的結構示意圖;圖Ib是圖Ia局部放大結構示意圖;圖2是本實用新型的高精度曲面反射鏡的固定裝置第二實施例的結構示意圖;圖3a是本實用新型的高精度曲面反射鏡的固定裝置的連接件實施例結構示意[0027]圖3b是圖3a俯視結構示意圖;圖4a是本實用新型的高精度曲面反射鏡的固定裝置第三實施例的結構示意圖;圖4b是圖4a局部放大結構示意圖;圖5a是帶通孔的鏡座實施例結構示意圖;圖5b是圖5a的截面結構示意圖;圖6為本實用新型的高精度曲面反射鏡的固定裝置第四實施例的結構示意圖。
具體實施方式
下面參照附圖對本實用新型的具體實施方案進行詳細的說明。圖Ia是本實用新型的高精度曲面反射鏡的固定裝置第一實施例的結構示意圖;如圖Ia所示,該裝置至少包括鏡座11和支托13兩部分,鏡座11固定在曲面反射鏡14的背面或側(cè)邊,沿曲面反射鏡14的彎曲方向連續(xù)或間隔布置,例如鏡座11為沿彎曲方向連續(xù)的整體(連續(xù)鏡座也可以小于曲面反射鏡的總彎曲長度),或者為兩個沿彎曲方向分別固定于曲面反射鏡14背部且中間位置間隔布置的兩段小鏡座11組成。優(yōu)選地,曲面反射鏡14的邊端固定的重要性要大于中間位置固定,能更好地保證曲面反射鏡14的曲率穩(wěn)定,所以當只在部分長度上布置鏡座11時,優(yōu)選在曲面反射鏡14面型曲線兩端布置;優(yōu)化地,鏡座
11沿曲面反射鏡14彎曲方向連續(xù)或間隔布置在60%以上的彎曲長度方向上;所述支托13與鏡座11可配合連接;通過支托13的輪廓曲線形狀和固定力保持曲面反射鏡的準確面型曲率。該固定裝置還包括外部連接件(圖Ia中沒有示出),支托13 —端通過鏡座11連接于曲面反射鏡14,另一端連接于外部連接件,將曲面反射鏡14與固定裝置形成結構整體。該固定裝置可以應用于多種曲面反射鏡,曲面反射鏡可以為一維柱面鏡、一維拋物槽鏡、二維球面鏡、二維拋物鏡或零曲率平面鏡。圖Ib是圖Ia局部放大結構示意圖;如圖Ib所示鏡座11為玻璃材質(zhì),具有與曲面反射鏡14相同或一致的膨脹率,通過粘結劑12固定于曲面反射鏡14的背部。該粘結劑12可以為PVB,EVA,雙組分膠,環(huán)氧樹脂,高強環(huán)氧膠。鏡座11沿曲面反射鏡彎曲方向連續(xù)或間隔布置在60%以上的彎曲長度方向上。鏡座11為兩片平行布置且具有間隙的平面玻璃結構或者曲面玻璃結構,其中平面玻璃結構可以用于零曲率平面鏡、一維柱面鏡或一維拋物槽鏡的直邊端固定;曲面玻璃結構可以用于一維柱面鏡、一維拋物槽鏡、二維球面鏡或者二維拋物鏡的曲邊端固定。實際操作過程中,曲面玻璃結構可以通過機械冷彎或者熱彎加工獲得。支托13整體為金屬材質(zhì)的片材結構,其中受鏡座11所固定的一端的橫截面呈“T”字型支托,整個“T”字型支托通過鏡座11與曲面反射鏡14的接觸面為平面或曲面;“T”字型支托的貫穿于兩片平行布置的平面玻璃結構或者曲面玻璃結構壓緊件的間隙之間,受鏡座11所固定。優(yōu)選地,在“Τ”字型支托外部包覆緩沖層15,例如PVC緩沖層,減少“Τ”字型支托與曲面反射鏡14和鏡座11之間的沖擊。支托13另一端通過螺釘螺母、焊接等方式固定于外部連接件上。圖2是本實用新型的高精度曲面反射鏡的固定裝置第二實施例的結構示意圖;如圖2所示,兩個相鄰曲面反射鏡24和曲面反射鏡27的固定裝置,包括鏡托21、受鏡托21所固定的支托23,鏡托21布置于曲面反射鏡24的背部;該固定裝置還包括外部連接件26,其中支托23 —端通過鏡托21連接于曲面反射鏡24,另一端連接于外部連接件26,將曲面反射鏡24、曲面反射鏡27與固定裝置形成結構整體。兩個平行布置的曲面反射鏡24、曲面反射鏡27通過同一個外部連接件26相互固定,該外部連接件26為支撐翅片,固定連接于旋轉(zhuǎn)軸之上,能攜帶曲面反射鏡實現(xiàn)從動于旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),完成太陽光線的追蹤。 圖3a是本實用新型的高精度曲面反射鏡的固定裝置的連接件實施例結構示意圖;如圖3所示,支托33為“T”字型支托,且與曲面反射鏡相互接觸固定的部位為鋸齒形結構;支托與鏡座安裝接觸的輪廓線可以采用模具沖壓、數(shù)控切割等高精度加工手段,實現(xiàn)大量生產(chǎn),且可以經(jīng)濟地獲得高精度曲線,遠比對玻璃進行模具熱彎的精度和經(jīng)濟性要好得多,可以大大提升曲面鏡精度、降低固定曲面反射鏡的部件的制造成本;該支托的輪廓線定義為安裝固定裝置與曲面反射鏡相接觸形成的相交線;即當固定裝置垂直曲面反射鏡軸向背面布置時,該輪廓線為曲面反射鏡截面曲線;當固定裝置非垂直曲面反射鏡軸向背面布置時,該輪廓線與曲面反射鏡截面曲線不一致,而與曲面反射鏡直接安裝形成的相交線相一致;支托33加工成圖3b所示形狀,然后通過將終端間隔布置的陰影部分顯示的鋸齒38向同一個垂直方向彎曲加工,而間隔布置的無陰影部分顯示的鋸齒39向相反的同一個垂直方向彎曲加工,如此將片材結構形成與曲面反射鏡接觸面為雙側(cè)鋸齒形結構。圖3b是圖3a俯視結構示意圖。圖4a是本實用新型的高精度曲面反射鏡的固定裝置第三實施例的結構示意圖;如圖4a所示,該裝置至少包括鏡座41和支托43兩部分,鏡座11在曲面反射鏡44的背面或側(cè)邊,沿曲面反射鏡44的彎曲方向連續(xù)或間隔布置;所述支托43與鏡座41可牢固連接,通過支托43的形狀和固定力保持曲面反射鏡的準確面型曲率。該固定裝置還包括外部連接件(圖Ia中沒有示出),支托43 —端通過鏡座41連接于曲面反射鏡44,另一端連接于外部連接件,將曲面反射鏡14與固定裝置形成結構整體。該固定裝置可以應用于多種曲面反射鏡,曲面反射鏡可以為一維柱面鏡、一維拋物槽鏡、二維球面鏡、二維拋物鏡或零曲率平面鏡。圖4b是圖4a局部放大結構示意圖;如圖4b所示鏡座41包括滑軌結構47和壓緊件48,滑軌結構47和壓緊件48具有與曲面反射鏡相近的膨脹率,通過粘結劑42固定曲面反射鏡44和支托43,進一步地,所述鏡座與曲面反射鏡背部或側(cè)邊相互一致的曲率和尺寸。鏡座41為金屬弧形的滑軌,以便在滑軌內(nèi)部固定支托。鏡座在曲面方向上具有陣列的通孔;曲面反射鏡、鏡座及壓緊件順次從上往下布置,且利用粘結穿過通孔相互粘結形成完成整體,以減少鏡座與曲面反射鏡膨脹系數(shù)不一致性。鏡座為與曲面反射鏡相近的熱膨脹系數(shù),例如為玻璃材料或者lCrl7或lCrl3材料,其中曲面反射鏡或玻璃材料常溫下的膨脹系數(shù)為9. 03e-6(l/K) ; lCrl7材料常溫下的膨脹系數(shù)為10. 5e_6(l/K) ;lCrl3材料常溫下的膨脹系數(shù)為9. 03e-6(l/K),膨脹系數(shù)匹配性較高。該粘結劑12可以為PVB,EVA,雙組分膠,環(huán)氧樹脂,高強環(huán)氧膠。鏡座41的滑軌結構47和壓緊件48為平面結構或者曲面結構,其中平面結構可以用于零曲率平面結構、一維柱面結構或一維拋物結構的直邊端固定;曲面結構可以用于一維柱面結構、一維拋物結構、二維球面結構或者二維拋物結構的曲邊端固定。實際操作過程中,曲面玻璃結構44可以通過機械冷彎或者熱彎加工獲得。支托43整體為金屬材質(zhì),具體為金屬材質(zhì)的片材結構,其中受鏡座41所固定的一端的橫截面呈“T”字型,整個“T”字型支托與曲面反射鏡的接觸面為平面或曲面;“τ”字型支托受鏡座41所固定。優(yōu)選地,支托與鏡座相互接觸位置的外部包覆緩沖層,例如PVC緩沖層,減少“T”字型支托與曲面反射鏡44和壓緊件41之間的沖擊。連接件43另一端通過螺釘螺母、焊接等方式固定于固定結構上。圖5a是帶通孔的鏡座實施例結構示意圖;如圖5a所示,帶通孔的鏡座包括鏡座51、曲面反射鏡54、鏡座51及壓緊件58 ;鏡座51在沒有安裝之前表現(xiàn)為金屬滑軌形狀,在曲面方向上具有粘結通孔59,以便在滑軌內(nèi)部固定支托;曲面反射鏡54、鏡座51及壓緊件58順次從上往下布置,且利用粘結劑52穿過通孔相互粘結形成完成整體,即鏡座與壓緊件通過粘結劑固定于曲面反射鏡的背部;鏡座51在經(jīng)過粘結固定和支托配合后形成固定的弧形金屬滑軌,以減少鏡座與曲面反射鏡膨脹系數(shù)不一致性。鏡座51和/或壓緊件58為與曲面反射鏡54相近的熱膨脹系數(shù),例如為玻璃材料或者430材料、lCrl7、lCrl3,通過粘結劑固定于曲面反射鏡的背部;進一步地,支托通過鏡座與曲面反射鏡配合的輪廓線為圓弧形;圖5b是圖5a的截面結構示意圖。圖6為本實用新型的高精度曲面反射鏡的固定裝置第四實施例的結構示意圖;如圖6所示,該裝置至少包括鏡座61、曲面反射鏡64、支托63和粘結劑62 ;鏡座61為兩片平行布置且具有間隙的平面玻璃結構或者曲面玻璃結構,如圖6所示鏡托為連續(xù)布置于曲面反射鏡彎曲方向上的曲面玻璃結構;該曲面玻璃結構可通過機械冷彎或者熱彎加工獲得。所述鏡座61在曲面反射鏡64的背面,沿曲面反射鏡64的彎曲方向連續(xù)布置(鏡座沿曲面反射鏡彎曲方向連續(xù)在60%以上的彎曲長度方向上布置),通過粘結劑62布置于曲面反射鏡的背部,鏡座沿曲面反射鏡的彎曲形狀的兩個端邊沒有涂覆粘結劑62 ;支托63受鏡座61所固定的橫截面呈上開口“C”字型,扣緊于鏡座未涂覆粘結劑62的彎曲形狀的兩個端邊位置。顯而易見,在不偏離本實用新型的真實精神和范圍的前提下,在此描述的本實用新型可以有許多變化。因此,所有對于本領域技術人員來說可以預見的改變,都應包括在本權利要求書所涵蓋的范圍之內(nèi)。本實用新型所要求保護的范圍由所述的權利要求書進行限定。
權利要求1.一種高精度曲面反射鏡的固定裝置,該裝置至少包括鏡座和支托兩部分,其特征在于,所述鏡座固定在曲面反射鏡的背面或側(cè)邊,沿曲面反射鏡的彎曲方向連續(xù)或間隔布置;所述支托與所述鏡座可配合連接,通過支托的輪廓形狀和固定力保持曲面反射鏡的準確面型曲率。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種高精度曲面反射鏡的固定裝置,其特征在于,所述鏡座沿曲面反射鏡彎曲方向連續(xù)或間隔布置在60%以上的彎曲長度方向上。
3.根據(jù)權利要求I所述的一種高精度曲面反射鏡的固定裝置,其特征在于,所述曲面反射鏡為一維柱面鏡、一維拋物槽鏡、二維球面鏡、二維拋物鏡或零曲率平面鏡。
4.根據(jù)權利要求I所述的一種高精度曲面反射鏡的固定裝置,其特征在于,所述鏡座為金屬滑軌。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種高精度曲面反射鏡的固定裝置,其特征在于,所述鏡座在曲面方向上具有粘結通孔。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種高精度曲面反射鏡的固定裝置,其特征在于,所述鏡座和/或壓緊件的材質(zhì)為玻璃材質(zhì)、lCrl7、lCrl3材料,通過粘結劑固定于曲面反射鏡的背部。
7.根據(jù)權利要求I或6所述的一種高精度曲面反射鏡的固定裝置,其特征在于,所述鏡座為兩片平行布置且具有間隙的平面玻璃結構或者曲面玻璃結構。
8.根據(jù)權利要求I所述的一種高精度曲面反射鏡的固定裝置,其特征在于,所述支托與鏡座配合固定的一端橫截面呈“T”字型。
9.根據(jù)權利要求I所述的一種高精度曲面反射鏡的固定裝置,其特征在于,所述支托受鏡座所固定的橫截面呈上開口 “C”字型。
10.根據(jù)權利要求8或9所述的一種高精度曲面反射鏡的固定裝置,其特征在于,所述支托通過鏡座與曲面反射鏡相配合的輪廓線為弧形。
11.根據(jù)權利要求10所述的一種高精度曲面反射鏡的固定裝置,其特征在于,所述支托通過鏡座與曲面反射鏡相配合的輪廓線為圓弧形。
12.根據(jù)權利要求10所述的一種高精度曲面反射鏡的固定裝置,其特征在于,所述支托與曲面反射鏡相互接觸部位為鋸齒形結構。
13.根據(jù)權利要求I所述的一種高精度曲面反射鏡的固定裝置,其特征在于,所述支托與鏡座相互接觸位置的外部包覆緩沖層。
14.根據(jù)權利要求I所述的一種高精度曲面反射鏡的固定裝置,其特征在于,所述支托為金屬材質(zhì)。
專利摘要本實用新型提供一種高精度曲面反射鏡的固定裝置,該裝置至少包括鏡座和支托兩部分,其特征在于,所述鏡座固定在曲面反射鏡的背面或側(cè)邊,沿曲面反射鏡的彎曲方向連續(xù)或間隔布置;所述支托與所述鏡座可配合連接,通過支托的形狀和固定力保持曲面反射鏡的準確面型曲率。該固定裝置能為多種面型曲面反射鏡提供高精度的支撐,支托固定的結構具有設計簡單,制造加工成本低,安裝和更換簡易等特點。
文檔編號G02B5/10GK202735578SQ20122036477
公開日2013年2月13日 申請日期2012年7月25日 優(yōu)先權日2012年7月25日
發(fā)明者劉陽 申請人:北京兆陽能源技術有限公司
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