專利名稱：自動跟蹤太陽裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及太陽能利用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種自動跟蹤太陽裝置。
技術(shù)背景要高效率利用太陽能就得使聚吸光體的法線對準(zhǔn)太陽，即是使聚吸光體的法線 平行于太陽的直射光線；由于地球既在黃道平面上繞太陽公轉(zhuǎn)，形成赤煒角在土23G27 '之 間變化；且地球繞地軸自轉(zhuǎn)，形成太陽時角每天在±180°之間變化，每小時相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)15 °，所以要使聚吸光體緩慢旋轉(zhuǎn)使其法線時刻對準(zhǔn)太陽才能高效率利用太陽能。申請?zhí)枮?03113205.7的中國專利公開了一種大型防風(fēng)自動跟蹤太陽采光裝置，其方案要點(diǎn)是赤諱 角跟蹤電機(jī)通過減速帶動螺母絲桿、或液壓缸的頂桿通過移動副銜接框架；太陽時角跟 蹤兩個電機(jī)通過減速驅(qū)動轉(zhuǎn)軸，通過鏈輪、帶輪、過渡齒輪同步驅(qū)動聚光模塊即聚吸光 體；其結(jié)構(gòu)簡潔，適用于大型太陽能聚光設(shè)備，但由于其聚光模塊要以每小時轉(zhuǎn)1^角的 速度轉(zhuǎn)動、或其框架要以每半年轉(zhuǎn)23Q27'角的速度轉(zhuǎn)動跟蹤太陽，而電機(jī)的轉(zhuǎn)速是每分 鐘一千多轉(zhuǎn)，顯然其減速裝置較為復(fù)雜、即轉(zhuǎn)速比較大；其用液壓缸驅(qū)動框架液壓缸力 大、但要準(zhǔn)確控制其行程卻不是一件容易的事；其鏈輪、帶輪傳動連接為軟性連接、其傳 動準(zhǔn)確性相對剛性連接要差，過渡齒輪傳動的傳動鏈太長、傳動誤差大；其鏈輪、帶輪、 過渡齒輪同步驅(qū)動裝置沒有說明是否有保護(hù)罩，如沒有則陽光直接照射存在熱脹冷縮問 題、和雨淋容易生銹、及容易粘塵、加快裝置的磨損。申請?zhí)枮?4119393.4的中國專利公
開了一種太陽跟蹤器裝置，其方案要點(diǎn)是兩個汽/液壓缸直接推動絲桿使螺母旋轉(zhuǎn)驅(qū)動聚
吸光體，方案簡單，但其為軸向施力、造成或因螺旋自鎖螺母不動，或因阻力大、效率非
常低，且也存在其行程難于準(zhǔn)確控制。申請?zhí)枮?9221656.5的中國專利公開了一種勢能可 控驅(qū)動的太陽光跟蹤裝置，其方案要點(diǎn)是彈性力或重力驅(qū)動聚吸光體轉(zhuǎn)動、光電控制電 磁鐵棘瓜及動齒片釋阻，其方案簡單，但其動齒片只能向左轉(zhuǎn)動，聚吸光體如何反轉(zhuǎn)自動 復(fù)位？且風(fēng)力較大時聚吸光體容易擺動。申請?zhí)枮?1211146.1的中國專利公開了一種校差
式太陽灶自動跟蹤裝置，其方案要點(diǎn)是水平(即太陽時角？)跟蹤機(jī)構(gòu)由帶寬齒牙的電 磁鐵與固定齒軌嚙合；縱向(即赤諱角？)跟蹤由電機(jī)帶動錐齒、錐齒與螺母連體、螺母 帶動絲杠、搖臂從而驅(qū)動太陽灶體；其方案的特征與本申請的特征最為相似，但本人不清 楚其水平跟蹤是如何實(shí)現(xiàn)對太陽的跟蹤，其縱向跟蹤采用電機(jī)驅(qū)動，電機(jī)是非間歇式轉(zhuǎn)動 且轉(zhuǎn)速大，其錐齒傳動減速比小，故其跟蹤精確度要比本申請的螺桿棘輪器方案稍差。申 請?zhí)枮?3262564.2的中國專利公開了一種螺撥式赤緯自動跟蹤器，其方案要點(diǎn)是撥桿撥 動搖柄從而撥動雙向單傳器的底座齒輪，從而驅(qū)動螺母齒輪接而驅(qū)動不轉(zhuǎn)動的螺桿上下運(yùn) 動，從而帶動聚吸光體轉(zhuǎn)動；其冬夏換季轉(zhuǎn)向的構(gòu)思非常新穎，但1、螺桿不轉(zhuǎn)動則與其 旋合的螺母必須轉(zhuǎn)動，而其復(fù)位彈簧連接于赤緯支架，螺母如何轉(zhuǎn)動？ 2、冬夏換季轉(zhuǎn)向要 求安裝時要非常精確計(jì)算和調(diào)整搖柄的受撥角，且有時不完全可靠；3、冬夏換季撥桿如何 使雙向單傳器換向、沒有全面詳細(xì)說明。申請?zhí)枮?00520079018.1的中國專利公開了一種 橫排太陽能集熱管的可調(diào)反射器，其方案要點(diǎn)是主軸通過連桿將同一排多個反射器連接 一起推動；其節(jié)省了眾多跟蹤器，但顯然沒有考慮陽光直接照射其主軸存在熱脹冷縮會影 響各反射器角度的問題；從摘要附圖中得知其主軸套接于支架上，主軸只能前后滑動、 而不能上下運(yùn)動，因此帶來兩個問題1、其主軸鉸接連桿沒有說明，如主軸與連桿是焊接、 則其反射器不能轉(zhuǎn)動；2、其主軸如是鉸接連桿，則其反射器也只能小角度轉(zhuǎn)動。 發(fā)明內(nèi)容本申請要解決的技術(shù)問題是提供一種傳動鏈短、結(jié)構(gòu)簡單可靠，跟蹤角度精確、 特別適用于聚光比較大的聚焦式反射鏡和塔式太陽能鍋爐反射鏡，適用范圍廣，具有抗風(fēng) 力影響跟蹤角度功能，防雨防塵防日曬，其平行連桿具有防熱脹冷縮的自動跟蹤太陽裝置。 為解決上述技術(shù)問題，本申請權(quán)利要求1所述的自動跟蹤太陽裝置由聚吸光體、控制器， 及安裝于支架上的推拉器、棘輪器和連接傳動件組成；所說的聚吸光體可以是反射鏡或平
板集熱器或太陽灶體或光伏電池板等，所說的安裝于支架上含直接和間接安裝于支架上， 所說的推拉器可以是電磁鐵或連桿或凸輪或氣囊或氣缸或油缸推拉器，所說的棘輪器可以 是圓周或齒條或螺桿或連桿棘輪器，其中圓周棘輪器為旋轉(zhuǎn)輸出棘輪器、齒條或螺桿或連 桿棘輪器為線輸出棘輪器；所說的圓周棘輪器由棘輪組或棘輪副或棘輪串組成，或由棘輪 組或棘輪副驅(qū)動連續(xù)傳動機(jī)構(gòu)組成；所說的棘輪組由搖桿及鉸接或滑動連接在搖桿上的棘 爪和棘爪所嚙合的棘輪組成，所說的棘輪副由棘爪和棘爪所嚙合的棘輪組成，棘輪組及棘 輪副統(tǒng)稱棘輪機(jī)構(gòu)，所說的棘輪串可由棘輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動單級或多級棘輪或槽輪或不完全齒輪 機(jī)構(gòu)組成，所說的連續(xù)傳動機(jī)構(gòu)可以是齒輪或蝸輪蝸桿傳動機(jī)構(gòu)；所說的鉸接指用鉸鏈連 接，所說的滑動連接指用滑動槽連接；所說的齒條棘輪器由棘輪機(jī)構(gòu)或棘輪串驅(qū)動齒條組 成，所說的螺桿棘輪器由棘輪機(jī)構(gòu)或棘輪串驅(qū)動螺母、螺桿組成；所說的連桿棘輪器由棘 輪串驅(qū)動連桿機(jī)構(gòu)組成；所說的連接傳動件指棘輪器的輸出件與聚吸光體之間的連接傳動 件，所說的棘輪器輸出件可以是圓周棘輪器中棘輪機(jī)構(gòu)的棘輪或是棘輪串的終端棘輪或槽 輪或齒輪、或是齒條棘輪器的齒條、或是螺桿棘輪器的螺桿、或是連桿棘輪器的推拉桿； 所說的旋轉(zhuǎn)輸出棘輪器是指棘輪器的輸出件是作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的棘輪器，所說的線輸出棘輪器 是指棘輪器的輸出件是作直線運(yùn)動的棘輪器。本申請權(quán)利要求1所述的自動跟蹤太陽裝置 (下簡稱跟蹤裝置)，由控制器控制安裝于支架上的推拉器間歇驅(qū)動棘輪器，棘輪器連接并 驅(qū)動聚吸光體旋轉(zhuǎn)跟蹤太陽，即由控制器以時間控制為主、以光線感應(yīng)控制為調(diào)整、精確 控制安裝于支架上的推拉器、推拉器驅(qū)動其推拉件間歇性定距離地往復(fù)運(yùn)動，經(jīng)棘輪器大 減速比傳動、使棘輪器輸出件定轉(zhuǎn)角或定距離運(yùn)動，經(jīng)連接傳動件準(zhǔn)確傳動，驅(qū)動聚吸光 體旋轉(zhuǎn)跟蹤太陽，使聚吸光體的法線始終平行于太陽的直射光線或使太陽的直射光線經(jīng)反 射鏡反射后始終對準(zhǔn)吸光體，即使吸光體獲取最大的太陽輻射量。由于地球公轉(zhuǎn)形成赤緯 角在土23"27'之間變化；且地球自轉(zhuǎn)形成太陽時角每天在±180°之間變化，每小時相當(dāng)于 旋轉(zhuǎn)15"，此兩個轉(zhuǎn)角變化都很慢，所以采用推拉器間歇驅(qū)動聚吸光體，間歇時動時停，
即相隔一段時間驅(qū)動一次使聚吸光體間歇性旋轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)緩慢跟蹤；有些聚吸光體如平板集 熱器、太陽灶體、光伏電池板等的跟蹤精度要求不高，但有些要求很高、如聚光比較大的 聚焦式反射鏡和塔式太陽能鍋爐反射鏡等，此時本申請權(quán)利要求1采用大減速比的棘輪器 減速，使推拉器每次驅(qū)動進(jìn)給聚吸光體平均只旋轉(zhuǎn)百分之幾度甚至更小的角度，及采用連 接傳動件防熱脹冷縮等措施以減小跟蹤誤差、使跟蹤誤差可控制在零點(diǎn)幾毫米之內(nèi)甚至達(dá) 到更高的要求。
所說的推拉器是以電能或機(jī)械能或勢能驅(qū)動推拉件間歇性定距離地往復(fù)運(yùn)動的機(jī)器； 所說的推拉件是推拉器動力輸出的終端零件、可以是推拉桿、滑塊、銜鐵、活塞桿、推桿、 連接件等，即可以是電磁鐵的銜鐵、或是連桿機(jī)構(gòu)的推拉桿、或是凸輪機(jī)構(gòu)的推拉桿、或 是氣囊的推桿、或是氣缸、油缸的活塞桿，它起到傳遞力矩和連接作用；所說的定距離是 每次運(yùn)動的行程都相等、即都為一個長度，推拉器的主要作用是為跟蹤裝置提供足夠大的 驅(qū)動力。所說的電磁鐵推拉器由電源、激磁線圈、鐵心、及銜鐵組成，其電源可以是市電 提供的交流電、也可以是由光伏電池或蓄電池提供的直流電，其銜鐵連接棘輪組中的搖桿， 機(jī)箱上安裝一檔塊、限制銜鐵、搖桿的行程，使銜鐵的往復(fù)行程為定距離，搖桿或銜鐵上 可安裝一復(fù)位彈簧；電磁鐵的鐵心連接支架或機(jī)箱，當(dāng)控制器給電于電磁鐵的激磁線圈、 激磁線圈就會產(chǎn)生磁場、即產(chǎn)生進(jìn)給力，吸動銜鐵帶動搖桿一起往鐵心方向移動，從而通 過棘爪撥動棘輪旋轉(zhuǎn)一定角度、即一個棘輪周節(jié)所對應(yīng)的圓心角、即棘輪旋轉(zhuǎn)一個齒，當(dāng) 控制器斷掉電磁鐵電源后，銜鐵在復(fù)位彈簧的拉力或推力或在重力的作用下復(fù)位，即銜鐵 與搖桿一起往檔塊方向移動，此時棘爪脫離棘輪或在棘輪上滑動、即棘輪不動，從而實(shí)現(xiàn) 推拉器間歇性驅(qū)動棘輪器；電磁鐵推拉器結(jié)構(gòu)簡單，但激磁線圈產(chǎn)生的吸力較小，它較適 用于驅(qū)動單個聚吸光體的跟蹤。所說的連桿推拉器由電動機(jī)、飛輪、離合器、連桿機(jī)構(gòu)組
成，連桿機(jī)構(gòu)種類眾多、可以是由曲柄裝在曲柄軸上、曲柄鉸接連桿、連桿鉸接推拉桿、 推拉桿裝在導(dǎo)套中并可滑動、導(dǎo)套固定于機(jī)箱而成，此種稱為曲柄滑桿機(jī)構(gòu)，它由曲柄旋 轉(zhuǎn)帶動連桿、連桿驅(qū)動推拉桿在導(dǎo)套中往復(fù)推拉滑動；還可以是由曲柄裝在曲柄軸上、曲 柄滑動連接搖擺桿即曲柄可以鉸接搖桿導(dǎo)套、搖桿導(dǎo)套中空套搖擺桿，或曲柄安裝一滑 動軸、滑動軸上可安裝滾動軸套或滾輪，搖擺桿一端開一滑動槽，滑動軸或滾動軸套或滾 輪安裝在滑動槽里并可滑動或滾動，搖擺桿一端鉸接或用軸承安裝連接機(jī)箱、另一端鉸接 滑塊、滑塊安裝在滑槽里、滑槽固定連接推拉桿、推拉桿裝在導(dǎo)套中并可滑動、導(dǎo)套固定 于機(jī)箱而成，此種稱為擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，它由曲柄帶動搖桿導(dǎo)套或滑動軸旋轉(zhuǎn)、從而帶動搖 擺桿擺動、搖擺桿帶動滑塊撥動滑槽、推拉桿在導(dǎo)套中往復(fù)推拉滑動，由此可見連桿機(jī)構(gòu) 的作用是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)橹本€往復(fù)運(yùn)動，且由于曲柄軸心到鉸鏈或滑動軸軸心是定距離、 所以推拉桿的往復(fù)行程是定距離。所說的凸輪推拉器由電動機(jī)、飛輪、離合器、凸輪機(jī)構(gòu) 組成，凸輪機(jī)構(gòu)的類型繁多、可以是凸輪安裝在凸輪軸上、凸輪端面有一環(huán)形凸輪槽，推 拉桿裝在導(dǎo)套中并可滑動、導(dǎo)套固定于機(jī)箱、推拉桿一端連接滾軸、另一端連接棘輪組中 的搖桿、或鉸接或滑動連接棘輪副中的棘爪，滾軸上可安裝滾套或滾輪、滾軸或滾套或滾 輪裝在凸輪槽里并沿凸輪槽滑動，凸輪旋轉(zhuǎn)使?jié)L軸或滾套或滾輪沿凸輪槽滑動或滾動、使 推拉桿在導(dǎo)套中往復(fù)推拉滑動，此種稱為幾何封閉的凸輪機(jī)構(gòu)；還可以是凸輪安裝在凸輪 軸上、推拉桿裝在導(dǎo)套中并可滑動、導(dǎo)套固定于機(jī)箱，推拉桿一端為平面或連接滾軸、滾 軸上安裝滾套或滾輪，另一端連接棘輪組中的搖桿、或鉸接或滑動連接棘輪副中的棘爪， 在導(dǎo)套上可裝復(fù)位彈簧連接推拉桿、利用推拉桿的重力或彈簧力使推拉桿始終與凸輪輪廓 保持接觸，凸輪旋轉(zhuǎn)使推拉桿在導(dǎo)套中往復(fù)推拉滑動，此種稱為力封閉的凸輪機(jī)構(gòu)，由此 可見凸輪機(jī)構(gòu)的作用是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)橹本€往復(fù)運(yùn)動，且由于凸輪槽或凸輪輪廓的最高點(diǎn) 到最低點(diǎn)是定距離、所以推拉桿的往復(fù)行程是定距離。所說的連桿或凸輪推拉器的電動機(jī) 由控制器控制、電動機(jī)安裝于支架或機(jī)箱，其作用是提供扭矩，安裝在電動機(jī)軸上的飛輪 的作用是利用慣性儲存扭矩、使小功率電動機(jī)可間歇性驅(qū)動大功率棘輪器，所說的電動機(jī) 軸、曲柄軸或凸輪軸可以是同一條軸，飛輪連接離合器、離合器另一端連接曲柄或凸輪， 其作用是使電動機(jī)的連續(xù)旋轉(zhuǎn)變?yōu)殚g歇性旋轉(zhuǎn)，從而避免了電動機(jī)頻繁啟動，離合器一般 是使用電磁摩擦離合器，由控制器控制、當(dāng)控制器給電于離合器的激磁線圈、離合器就嚙 合、使電動機(jī)帶動飛輪、離合器、曲柄或凸輪旋轉(zhuǎn)一周后，控制器斷掉離合器電源、離合 器分離、曲柄或凸輪停止旋轉(zhuǎn)，由于連桿或凸輪機(jī)構(gòu)有運(yùn)動慣性、為使推拉桿行程準(zhǔn)確， 可以在曲柄或凸輪處安裝一制動器、離合器一斷電制動器立刻制動，制動器一般是使用電 磁摩擦制動器、由控制器控制， 一般是離合器、制動器同時得失電，制動器一斷電其彈簧 立刻帶動剎車片進(jìn)行制動；曲柄或凸輪旋轉(zhuǎn)一周、帶動推拉桿往復(fù)推拉一次、從而帶動其 連接棘輪組中的搖桿或其鉸接或滑動連接棘輪副中的棘爪往復(fù)移動一次、從而通過棘爪撥 動棘輪旋轉(zhuǎn)一定角度，由于復(fù)位時棘爪脫離棘輪或在棘輪上滑動、即棘輪不動，從而實(shí)現(xiàn) 推拉器間歇性驅(qū)動棘輪器。連桿或凸輪推拉器推拉桿的往復(fù)是連續(xù)運(yùn)動，這一特點(diǎn)較適用 于東西方向即太陽時角跟蹤聚吸光體的反轉(zhuǎn)復(fù)位。
所說的氣囊推拉器由氣泵或氣體壓縮機(jī)、氣罐、電磁閥、氣囊用氣管依次連接組成， 氣囊一端連接支架或機(jī)箱、 一端連接推桿，推桿連接棘輪組中的搖桿，由于氣囊為軟體、 當(dāng)驅(qū)動氣壓大小不一時、推桿的行程也不是定距離，所以在機(jī)箱上安裝一檔塊、限制推桿 的行程，使推桿的往復(fù)行程為定距離，在搖桿或推桿上可安裝一復(fù)位彈簧。所說的氣缸推 拉器由氣泵或氣體壓縮機(jī)、氣罐、電磁閥、氣缸用氣管依次連接組成，氣缸連接支架或機(jī) 箱，氣缸中有一活塞、活塞連接活塞桿，氣缸腔由活塞分為進(jìn)給腔和復(fù)位腔，有活塞桿的 那端為復(fù)位腔、另一端為進(jìn)給腔，活塞桿連接棘輪組中的搖桿、或鉸接或滑動連接棘輪副 中的棘爪，搖桿或活塞桿上可安裝一復(fù)位彈簧。所說的油缸推拉器由油箱、油泵、油罐、
電磁閥、油缸用油管依次連接組成，油缸連接支架或機(jī)箱，油缸中有一活塞、活塞連接活 塞桿，油缸腔由活塞分為進(jìn)給腔和復(fù)位腔，有活塞桿的那端為復(fù)位腔、另一端為進(jìn)給腔， 活塞桿連接棘輪組中的搖桿、或鉸接或滑動連接棘輪副中的棘爪，搖桿或活塞桿上可安裝 一復(fù)位彈簧。由于氣缸或油缸活塞的行程是定距離、所以其活塞桿的往復(fù)行程是定距離。 所說的氣泵、氣體壓縮機(jī)、油泵的作用是提供壓力、即將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成勢能，當(dāng)系統(tǒng)壓力 低于額定壓力時、氣泵或氣體壓縮機(jī)或油泵運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到額定壓力時、氣泵或氣 體壓縮機(jī)或油泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)；氣罐、油罐的作用是儲存和穩(wěn)定壓力，以免氣泵、氣體壓縮機(jī)、 油泵頻繁啟動，氣泵、氣體壓縮機(jī)、油泵、氣罐、油罐統(tǒng)稱動力源。電磁閥的作用是切換 方向， 一般使用兩位三通或兩位四通電磁閥，即一進(jìn)一出一閉為三通、兩進(jìn)兩出為四通， 一位直進(jìn)直出、 一位斜進(jìn)斜出即為兩位，其換位由換向電磁鐵和復(fù)位彈簧或兩個換向電磁 鐵驅(qū)動閥芯滑動實(shí)現(xiàn)；其兩位三通電磁閥連接管道方案為接氣罐、氣囊或氣缸進(jìn)給腔、 大氣，或是接油罐、油缸進(jìn)給腔、油箱，如電磁閥在進(jìn)給位時、氣罐連通氣囊或氣缸進(jìn)給 腔、或油罐連通油缸進(jìn)給腔、而大氣口或油箱口接封閉口，推桿或活塞桿在壓力推動下往 前進(jìn)給，則電磁閥在復(fù)位位時、氣罐或油罐口接封閉口、氣囊或氣缸進(jìn)給腔連通大氣、或 油缸迸給腔連通油箱，此時推桿或活塞桿在復(fù)位彈簧的拉力或推力或在重力的作用下復(fù)位。 其兩位四通電磁閥連接管道方案為接氣罐、氣缸進(jìn)給腔、氣缸復(fù)位腔、大氣，或接油罐、 油缸進(jìn)給腔、油缸復(fù)位腔、油箱；如電磁閥在進(jìn)給位時、氣罐連通氣缸進(jìn)給腔、或油罐連 通油缸進(jìn)給腔、而氣缸復(fù)位腔連通大氣、或油缸復(fù)位腔連通油箱，活塞桿在壓力推動下往 前進(jìn)給；則電磁閥在復(fù)位位時、氣罐連通氣缸復(fù)位腔、或油罐連通油缸復(fù)位腔、氣缸進(jìn)給 腔連通大氣、或油缸進(jìn)給腔連通油箱，此時活塞桿在壓力推動下復(fù)位。氣囊、氣缸、油缸 的作用是將壓力轉(zhuǎn)換為推拉力、即將勢能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，氣囊、氣缸、油缸統(tǒng)稱為執(zhí)行機(jī) 構(gòu)；油箱的作用是裝儲液體介質(zhì)、使介質(zhì)可以循環(huán)利用，液體介質(zhì)指油、水等無腐蝕的液 體。當(dāng)控制器發(fā)出進(jìn)給信號時、換向電磁鐵使電磁閥處在進(jìn)給位，推桿或活塞桿在壓力推 動下往前進(jìn)給，從而通過棘爪撥動棘輪旋轉(zhuǎn)一定角度；當(dāng)控制器發(fā)出復(fù)位信號時、復(fù)位彈 簧或換向電磁鐵使電磁閥處在復(fù)位位，推桿或活塞桿在壓力推動下或在復(fù)位彈簧的拉力或 推力或在重力的作用下帶動搖桿或棘爪一起復(fù)位，此時棘爪脫離棘輪或在棘輪上滑動、即 棘輪不動，從而實(shí)現(xiàn)推拉器間歇性驅(qū)動棘輪器。由于氣囊或氣缸或油缸推拉器的動力源與 執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以遠(yuǎn)距離分隔后用管道連接，所以特別適用于多個聚吸光體不同方位的方陣跟 蹤，如塔式太陽能鍋爐需要每個反射鏡配一套跟蹤器，如此可以眾多執(zhí)行機(jī)構(gòu)同用一個動 力源。以上所述六種推拉器的推拉件均為作受控制器控制的間歇運(yùn)動，且是作定距離往復(fù) 推拉運(yùn)動，即每次推、拉的行程距離都是相等的，這使得棘輪組或棘輪副的棘輪每次旋轉(zhuǎn) 的角度都相等，即棘輪為間歇性定轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)動、每次都是旋轉(zhuǎn)一個齒，這為跟蹤裝置精確跟 蹤太陽奠定了基礎(chǔ)；且由于推拉件在運(yùn)動過程中及在往、復(fù)止點(diǎn)時即跟蹤全過程均受到足 夠大的磁場吸力或扭矩產(chǎn)生的推拉力或壓力或壓力產(chǎn)生的推拉力或彈簧力或重力或制動摩 擦力的作用，可以有效防止風(fēng)力較大時風(fēng)力對跟蹤角度的影響或?yàn)榉乐癸L(fēng)力影響提供了制 動力，即以上所述的各種力此時均起到制動作用，故可統(tǒng)稱為制動力。
所說的棘輪器是由間歇傳動機(jī)構(gòu)大減速比傳動、驅(qū)動輸出件作定轉(zhuǎn)角運(yùn)動，或是由間
歇傳動機(jī)構(gòu)大減速比傳動后經(jīng)連續(xù)傳動機(jī)構(gòu)、驅(qū)動輸出件作定距離或定轉(zhuǎn)角運(yùn)動的傳動器;
所說的間歇傳動機(jī)構(gòu)是將連續(xù)運(yùn)動變成間歇運(yùn)動的傳動機(jī)構(gòu)，即其運(yùn)動副的主動件作連續(xù)
運(yùn)動時從動件作間歇運(yùn)動，所說的連續(xù)運(yùn)動含往復(fù)連續(xù)運(yùn)動；所說的輸出件是傳動的終端 零件，所說的定轉(zhuǎn)角是每次旋轉(zhuǎn)的圓心角都相等，所說的連續(xù)傳動機(jī)構(gòu)是作連續(xù)運(yùn)動的傳 動機(jī)構(gòu)，即其運(yùn)動副的主動件作連續(xù)運(yùn)動時從動件也作連續(xù)運(yùn)動。棘輪器的主要作用是以 大減速比傳動使進(jìn)給量最小化、使傳動更精確，其核心部件為棘輪組、棘輪副、棘輪串。 所說的棘輪組由一端空套或用軸承安裝在棘輪軸或傳動軸或螺桿上的搖桿及鉸接或滑動連
接在搖桿上的棘爪和棘爪所嚙合的棘輪組成；所說的棘輪副由推拉器(不含電磁鐵和氣囊 推拉器)的推拉件上鉸接或滑動連接的棘爪和棘爪所嚙合的棘輪組成；即棘輪副由棘爪與 棘輪組成，棘輪組由棘輪副與搖桿組成。所說的棘輪組中的搖桿起到利用杠桿原理放大力 矩、同時起減速的作用，搖桿一端空套或用軸承安裝在棘輪軸或傳動軸或螺桿上、另一端 與推拉件連接，由于其連接點(diǎn)是繞棘輪的軸心在一定角度范圍內(nèi)作圓弧擺動、而推拉器的 推拉件是作定距離直線往復(fù)運(yùn)動，所以推拉件與搖桿的連接采用以下方案可以是推拉器 鉸接支架或^l箱、推拉件鉸接搖桿，即推拉器、搖桿都作擺動；還可以是推拉件鉸接一頂 桿、頂桿鉸接搖桿，即推拉器固定、頂桿及搖桿擺動；還可以是推拉器固定、而推拉件與 搖桿滑動連接推拉件端頭安裝一滑動軸、滑動軸上可安裝滾動軸套或滾輪，搖桿一端開 一滑動槽，滑動軸或滾動軸套或滾輪安裝在滑動槽里并可滑動或滾動；也可以是在推拉件 端頭鉸接搖桿導(dǎo)套、搖桿套在搖桿導(dǎo)套中并可滑動。由于電磁鐵推拉器的銜鐵與鐵心等是 松動配合、所以銜鐵與搖桿可以是鉸接或固定連接或?yàn)橐惑w；由于氣囊為軟體、所以氣囊 推拉器的推桿與搖桿可以是鉸接或固定連接或?yàn)橐惑w；以上所述六種連接方案都可以很好 地解決搖桿與推拉件運(yùn)動軌跡不同的問題。所說的棘輪組或棘輪副或棘輪串中的棘輪可以 是典型的銳角齒棘輪、也可以是矩形齒棘輪，還可以是漸開線齒棘輪、即漸開線齒輪當(dāng)棘 輪用，棘輪的齒可以制做在輪的外緣、也可以制做在端面上，可以是整圓棘輪、也可以是 半圓棘輪、還可以是圓心角為>47°的圓弧棘輪，棘輪可以是鍵連接或空套安裝在棘輪軸或 傳動軸上、也可以是棘輪與螺母同體、而螺母與螺桿螺旋連接，即棘輪通過螺母支承在螺 桿上，還可以是棘輪端面用螺栓連接或鉚接或焊接在聚吸光體的端面上，棘輪軸或傳動軸 或螺桿兩端用軸承安裝在機(jī)箱或支架上，棘輪的主要作用是大轉(zhuǎn)速比減速，若棘輪的齒數(shù) 為Z、則推拉件每次推或拉棘輪都是只旋轉(zhuǎn)一個齒，即只旋轉(zhuǎn)1/Z圈，它比齒輪減速器的 結(jié)構(gòu)要簡單得多、其減速比與蝸輪蝸桿相似、但比蝸輪蝸桿容易加工得多。所說的棘輪組 或棘輪副或棘輪串中的棘爪可以是直爪或鉤爪或雙邊爪或插銷爪或回轉(zhuǎn)爪或摩桿爪或插銷 齒，直爪或鉤爪與銳角齒棘輪嚙合，其與棘輪嚙合端爪形為銳角、角的一邊為直邊、另一 邊為圓弧邊，直邊與棘輪齒面嚙合為嚙合邊，圓弧邊與齒頂接觸為滑動邊，直爪為推動棘 輪、鉤爪為拉動棘輪，其爪絞接在搖桿或推拉件或擺桿上，所說的擺桿為棘輪串中的擺桿； 與矩形齒棘輪嚙合的棘爪鉸接或滑動連接在搖桿或推拉件或擺桿上，其中鉸接的棘爪其與 棘輪嚙合端爪形為銳角、角的一邊為直邊、另一邊為內(nèi)凹圓弧邊，直邊為與棘輪齒面嚙合 邊，圓弧邊與齒頂接觸為滑動邊，該爪一般制作成雙邊爪，即為對稱結(jié)構(gòu)、有對稱的兩個 銳角，由電動機(jī)帶動棘爪正反兩向翻轉(zhuǎn)，因此該爪稱為雙邊爪；與搖桿或推拉件或擺桿滑 動連接的棘爪安裝在滑動槽里并在滑動槽里滑動，滑動槽固定在搖桿或推拉件或擺桿上， 其與棘輪嚙合端爪形有兩種 一種為與棘輪矩形齒齒間混合的梯形爪、其梯形兩腰可分別 與棘輪齒面嚙合，所以該爪在搖桿或推拉件或擺桿復(fù)位時必須脫離棘輪、而在搖桿或推拉 件或擺桿進(jìn)給時必須插進(jìn)棘輪齒齒間，其離合由電磁鐵和彈簧控制，電磁鐵得電時將棘爪 吸離棘輪、斷電時在彈簧壓制下與棘輪嚙合，因此該爪稱為插銷爪；另一種為三角形爪， 其一直邊與棘輪齒面嚙合為嚙合邊，另一直邊與齒頂接觸為滑動邊，該爪不但可以在滑動 槽里滑動還可以作180°旋轉(zhuǎn)，因此該爪稱為回轉(zhuǎn)爪；所說的摩桿爪由摩擦塊與棘爪的另一 端鉸接、棘爪鉸接在搖桿或推拉件或擺桿上，當(dāng)棘輪順時針旋轉(zhuǎn)時、摩擦塊通過杠桿作用 促使棘爪與棘輪嚙合，當(dāng)棘輪逆時針旋轉(zhuǎn)時、摩擦塊通過杠桿作用促使棘爪離開棘輪并越 過其齒頂，這里順、逆時針旋轉(zhuǎn)只是假設(shè)，兩者可以對調(diào)，此種稱為摩桿爪；所說的插銷 齒是與漸開線齒棘輪嚙合的棘爪，其爪形為漸開線、但比漸開線齒輪齒稍小，即其與漸開
線齒棘輪嚙合的間隙稍大，其他特征、連接、作用、原理等均與插銷爪相同，因此該爪稱 為插銷齒。無特別說明的所有棘爪均由重力或安裝在搖桿或推拉件或擺桿上的彈簧的彈簧 力使棘爪保持與棘輪嚙合，其彈簧力不能過大、棘爪復(fù)位在棘輪齒頂上滑動時不拖動棘輪
為準(zhǔn)；除插銷爪、插銷齒和摩桿爪外所有棘爪如是進(jìn)給時棘爪與棘輪嚙合、則復(fù)位時均在 棘輪齒頂上滑動，即棘爪的滑動邊與棘輪齒頂接觸并滑動；為了述說方便，以下棘輪副、 棘輪組、反轉(zhuǎn)方案等均以棘爪的名稱命名，如鉤爪棘輪副代表其棘爪為鉤爪、其棘輪為 銳角齒棘輪。由此可見、推拉器的推拉件每次推拉運(yùn)動，都會帶動棘輪組或棘輪副中的棘 爪往復(fù)運(yùn)動，通過棘爪與棘輪齒面嚙合，推動或拉動棘輪旋轉(zhuǎn)一定角度，即棘輪旋轉(zhuǎn)一個 齒，推拉件復(fù)位時、棘爪脫離棘輪或在棘輪齒頂上滑動、使棘輪不動，實(shí)現(xiàn)了棘輪間歇性 旋轉(zhuǎn)；由于推拉件每次推拉運(yùn)動，棘輪都只旋轉(zhuǎn)一個齒，所以棘輪組或棘輪副的主要作用 是用簡單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)比減速、間歇性進(jìn)給、精確傳動。
所說的棘輪串是由多級間歇傳動機(jī)構(gòu)大減速比傳動的傳動機(jī)構(gòu)；所說的多級是兩級或 兩級以上，所說的間歇傳動機(jī)構(gòu)可以是棘輪或槽輪或不完全齒輪機(jī)構(gòu)，棘輪是典型的也是 人們最熟悉的間歇傳動機(jī)構(gòu)、是間歇傳動機(jī)構(gòu)的代表，串是許多個連貫成一行的意思，所 以多級間歇傳動機(jī)構(gòu)串聯(lián)稱為棘輪串，如棘輪組驅(qū)動棘輪組再驅(qū)動棘輪組；在棘輪器中的 棘輪串由棘輪組或棘輪副驅(qū)動單級或多級棘輪或槽輪或不完全齒輪機(jī)構(gòu)組成，即棘輪串第 一級指定為棘輪機(jī)構(gòu)。所說的槽輪機(jī)構(gòu)由撥盤與槽輪組成，其中撥盤為主動輪、槽輪為從 動輪，撥盤上有一個圓銷、外緣由一大段凸圓弧和一小段凹圓弧組成，槽輪上有Z個徑向 槽，外緣有Z段凹圓弧；當(dāng)槽輪的凹圓弧被撥盤的凸圓弧卡住時、槽輪靜止不動，所以槽 輪的凹圓弧稱為鎖止弧，其作用是讓圓銷準(zhǔn)確對準(zhǔn)徑向槽，當(dāng)圓銷剛進(jìn)入徑向槽時、撥盤 凸圓弧與凹圓弧的交接點(diǎn)剛好對準(zhǔn)鎖止弧的中點(diǎn)，即鎖止弧剛好開始被松開，此后圓銷驅(qū) 動槽輪旋轉(zhuǎn)1/Z圈，圓銷離開徑向槽，鎖止弧又被卡住、槽輪靜止不動，如此重復(fù)運(yùn)動； 撥盤旋轉(zhuǎn)一圈槽輪旋轉(zhuǎn)1/Z圈，槽輪為時動時停，所以槽輪機(jī)構(gòu)是間歇傳動機(jī)構(gòu)。所說的 不完全齒輪機(jī)構(gòu)是由齒輪機(jī)構(gòu)演變而成的一種間歇傳動機(jī)構(gòu)，即其主動輪上只做一個或幾 個齒、 一般在棘輪串中為一個齒，所以稱之為單齒齒輪，而從動輪上做出與主動輪輪齒相 嚙合的齒間，即從動輪可以是完全齒輪或是錟止弧與齒間相間的不完全齒輪；如主動輪上 只做一個齒、此齒下稱單齒，從動輪有Z個齒間，則主動輪旋轉(zhuǎn)一圈從動輪旋轉(zhuǎn)1/Z圈， 即從動輪為時動時停，所以不完全齒輪機(jī)構(gòu)是間歇傳動機(jī)構(gòu)；跟蹤裝置有制動器的不完全 齒輪機(jī)構(gòu)可不設(shè)鎖止弧，否則應(yīng)制作鎖止弧。所說的棘輪串每級各有一主動輪和一從動輪， 所有從動輪上的齒或槽都是均勻分布的，最后一級的從動輪稱為終端輪，在棘輪機(jī)構(gòu)中棘 輪是從動輪，棘爪是主動件，而帶動棘爪運(yùn)動的輪是主動輪；相鄰兩級的從動輪和主動輪、 即上一級的從動輪和本級的主動輪可以是同軸連體或同體，同軸連體是指兩者用鍵連接或 螺栓連接或鉚接或焊接在同一軸線上，同體即同為一體、是指同一材料上加工成兩者、且 兩者同一軸線，也可以是將單齒固定連接在上一級的從動輪上；如本級是棘輪機(jī)構(gòu)、可將
擺桿滑動連接在上一級的從動輪上，即在上一級的從動輪上安裝一滑動軸、滑動軸上可安 裝滾動軸套或滾輪，擺桿一端開一滑動槽，滑動軸或滾動軸套或滾輪安裝在滑動槽里，上 一級的從動輪旋轉(zhuǎn)時、帶動滑動軸或滾動軸套或滾輪在滑動槽里滑動或滾動，從而帶動擺 桿擺動；也可以是在上一級的從動輪上鉸接擺桿導(dǎo)套、擺桿套在擺桿導(dǎo)套中并可滑動，上 一級的從動輪帶著擺桿導(dǎo)套旋轉(zhuǎn)時、帶動擺桿擺動；所說的擺桿與棘輪組中的搖桿、連桿 機(jī)構(gòu)中的搖擺桿三者為同一種零件,只是為了不引起混淆而在不同的機(jī)構(gòu)中起不同的名稱， 其結(jié)構(gòu)、作用、安裝連接等同上所述，擺桿所連接的棘爪及棘爪所嚙合的棘輪也同上所述。 棘輪串的主要作用是以簡單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)大減速比傳動使迸給量最小化、使傳動更精確，如 棘輪組驅(qū)動棘輪組再驅(qū)動棘輪組的棘輪串、若三級棘輪的齒數(shù)都為Z，則此棘輪串的減速 比為Z的三次方比一，即第一級主動輪旋轉(zhuǎn)ZS圈、第三級棘輪才旋轉(zhuǎn)一圈；由此可見、棘 輪串可用甚短的傳動鏈實(shí)現(xiàn)甚小的進(jìn)給量，這是大減速比帶來的必然結(jié)果，這為解決傳動 鏈短而跟蹤角度精確的技術(shù)問題奠定了基礎(chǔ)。
所說的圓周棘輪器為旋轉(zhuǎn)輸出棘輪器，多用于聚吸光體東西旋轉(zhuǎn)跟蹤，其傳動精度可 分為三級傳動精度由棘輪組或棘輪副組成的傳動精度較低，由棘輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動齒輪或蝸輪 蝸桿機(jī)構(gòu)組成的傳動精度居中，由棘輪串組成的傳動精度較高，它們分別適用于不同精度 的跟蹤；其中棘輪機(jī)構(gòu)與齒輪或蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)的連接可以是棘輪機(jī)構(gòu)中的棘輪與齒輪機(jī) 構(gòu)的第一個主動齒輪同軸連體或同體，或是棘輪機(jī)構(gòu)中的棘輪與蝸桿同軸且用鍵連接。所 說的齒條或螺桿或連桿棘輪器為線輸出棘輪器，即其輸出件是作直線運(yùn)動(雙曲柄連桿棘 輪器除外)，它們適用于聚吸光體的所有運(yùn)動方式；線輸出棘輪器有許多種組合方案，可演 變出多種傳動精度、分別適用于不同的跟蹤精度要求。所說的齒條棘輪器由棘輪機(jī)構(gòu)或棘 輪串驅(qū)動齒條組成，其中棘輪機(jī)構(gòu)的棘輪為漸開線齒棘輪時或棘輪串的終端輪為齒輪時可 直接嚙合驅(qū)動齒條，棘輪機(jī)構(gòu)的棘輪或棘輪串的終端棘輪或槽輪可與一齒輪同軸連體或同 體，由齒輪嚙合驅(qū)動齒條，以上的漸開線齒棘輪、終端齒輪、同軸連體或同體齒輪稱為齒 輪一，當(dāng)然也可以在齒輪一之后加齒輪組由齒輪組驅(qū)動齒條；齒條在導(dǎo)軌中滑動，導(dǎo)軌固 定安裝于機(jī)箱或支架。所說的螺桿棘輪器由棘輪機(jī)構(gòu)或棘輪串驅(qū)動螺母、螺桿組成，其棘 輪機(jī)構(gòu)的棘輪或棘輪串的終端輪與螺母同軸連體或同體，即可將棘輪或終端輪的內(nèi)徑制成 螺母；螺母與螺桿螺旋連接，螺母通過軸承連接安裝于機(jī)箱或支架，螺母旋轉(zhuǎn)時驅(qū)動螺桿 伸縮直線運(yùn)動，螺桿相對于支架不轉(zhuǎn)動。所說的連桿棘輪器由棘輪串驅(qū)動連桿機(jī)構(gòu)組成， 連桿機(jī)構(gòu)種類眾多，可以是在棘輪串終端輪上鉸接連桿、連桿鉸接推拉桿、推拉桿裝在導(dǎo) 套中并可滑動、導(dǎo)套固定于機(jī)箱而成，此種稱為曲柄滑桿機(jī)構(gòu)，它由終端輪旋轉(zhuǎn)帶動連桿、 連桿驅(qū)動推拉桿在導(dǎo)套中往復(fù)推拉滑動；也可以是推拉桿一端鉸接在終端輪上，另一端鉸 接在聚吸光體或框架上，且終端輪軸心到鉸鏈軸心的距離小于聚吸光體或框架旋轉(zhuǎn)中心到 鉸鏈中心的距離，此種稱為雙曲柄機(jī)構(gòu)，終端輪旋轉(zhuǎn)時帶動推拉桿推拉運(yùn)動、推拉桿向前 推進(jìn)時、聚吸光體或框架正轉(zhuǎn)，推拉桿向后拉時、聚吸光體或框架反轉(zhuǎn)；雙曲柄機(jī)構(gòu)中的 推拉桿實(shí)際上是連桿，但為了輸出件名稱的統(tǒng)一、所以稱之為推拉桿。連桿棘輪器的棘輪 串終端輪旋轉(zhuǎn)一圈、聚吸光體或框架都正反轉(zhuǎn)各一次。由于推拉器的推拉件是作定距離往 復(fù)運(yùn)動、且棘輪機(jī)構(gòu)的棘輪及棘輪串所有從動輪上的齒或槽都是均勻分布的，所以旋轉(zhuǎn)輸 出棘輪器輸出件是作定轉(zhuǎn)角運(yùn)動，由于齒條的齒距是處處相等、螺桿的導(dǎo)程是處處相等、 連桿機(jī)構(gòu)中終端輪軸心到鉸鏈軸心的距離是一定數(shù)、即曲柄半徑是一定數(shù)，所以線輸出棘 輪器輸出件是作定距離運(yùn)動。
為解決本申請所述的技術(shù)問題，本申請權(quán)利要求4所述的自動跟蹤太陽裝置由聚吸光 體、控制器，及安裝于支架上的電動機(jī)、電動機(jī)所連接的棘輪列，和連接傳動件組成；所 說的安裝于支架上含直接和間接安裝于支架上，所說的棘輪列是由多級間歇傳動機(jī)構(gòu)大減 速比傳動、驅(qū)動輸出件作定轉(zhuǎn)角運(yùn)動，或是由多級間歇傳動機(jī)構(gòu)大減速比傳動后經(jīng)連續(xù)傳 動機(jī)構(gòu)、驅(qū)動輸出件作定距離運(yùn)動的傳動器；可以是圓周或齒條或螺桿或連桿棘輪列，其 中圓周棘輪列為旋轉(zhuǎn)輸出棘輪列、齒條或螺桿或連桿棘輪列為線輸出棘輪列；所說的圓周 棘輪列由棘輪串組成，所說的齒條棘輪列由棘輪串驅(qū)動齒條組成，所說的螺桿棘輪列由棘 輪串驅(qū)動螺母、螺桿組成；所說的連桿棘輪列由棘輪串驅(qū)動連桿機(jī)構(gòu)組成；所說的聚吸光 體、連接傳動件、間歇傳動機(jī)構(gòu)、輸出件、定轉(zhuǎn)角、連續(xù)傳動機(jī)構(gòu)、定距離均與權(quán)利要求 1中所述的相同，所說的棘輪串第一級非指定為棘輪機(jī)構(gòu)，其他結(jié)構(gòu)、原理、作用等與權(quán) 利要求l中所述的相同。所說的圓周棘輪列既是棘輪串，只是棘輪列的棘輪串第一級非指 定為棘輪機(jī)構(gòu)，若第一級為槽輪或不完全齒輪機(jī)構(gòu)，其撥盤或單齒齒輪用鍵連接在電動機(jī) 軸上，若第一級為棘輪機(jī)構(gòu)，則在電動機(jī)軸上用鍵連接一飛輪、飛輪滑動連接擺桿，滑動 連接、飛輪作用等同上所述；所說的齒條及螺桿棘輪列與棘輪串所驅(qū)動的齒條或螺桿棘輪 器相同，當(dāng)然此處棘輪串第一級為非指定棘輪機(jī)構(gòu)；所說的連桿棘輪列與連桿棘輪器相同， 只是此處棘輪串第一級為非指定棘輪機(jī)構(gòu)；所說的旋轉(zhuǎn)輸出棘輪列是指其輸出件是作旋轉(zhuǎn) 運(yùn)動的棘輪列，所說的線輸出棘輪列是指其輸出件是作直線運(yùn)動的棘輪列。由于電動機(jī)是
作勻速旋轉(zhuǎn)、且棘輪列所有從動輪上的齒或槽都是均勻分布的，所以旋轉(zhuǎn)輸出棘輪列輸出 件是作定轉(zhuǎn)角運(yùn)動，由于齒條的齒距是處處相等、螺桿的導(dǎo)程是處處相等、連桿機(jī)構(gòu)中終 端輪軸心到鉸鏈軸心的距離是一定數(shù)、即曲柄半徑是一定數(shù)，所以線輸出棘輪列輸出件是 作定距離運(yùn)動。由于聚吸光體運(yùn)轉(zhuǎn)很慢、且由于線輸出棘輪列或器的輸出件行程相等而聚 吸光體轉(zhuǎn)角不相等，為了提高跟蹤精度，棘輪列應(yīng)設(shè)離合器；離合器可以是由電磁鐵控制 棘輪機(jī)構(gòu)中的棘爪離合棘輪來實(shí)現(xiàn)，有些棘爪自帶電磁鐵、如插銷爪、插銷齒、回轉(zhuǎn)爪等、 沒有自帶電磁鐵的棘爪如直爪、鉤爪可加電磁鐵控制，電磁鐵安裝在擺桿上；即聚吸光體 需要運(yùn)轉(zhuǎn)時電磁鐵斷電、在重力或彈簧力作用下棘爪嚙合棘輪，其彈簧力不能過大、棘爪 復(fù)位在棘輪齒頂上滑動時不拖動棘輪為準(zhǔn)，聚吸光體不需要運(yùn)轉(zhuǎn)時電磁鐵得電將棘爪吸離 棘輪，由此起到離合作用；由于棘輪串級數(shù)越大、速度越低，所以離合器最好設(shè)在棘輪串 的中部或末級；若棘輪列中沒有棘輪機(jī)構(gòu)，可在棘輪列中安裝電磁摩擦離合器；離合器由 控制器控制，其作用是使電動機(jī)的連續(xù)旋轉(zhuǎn)變?yōu)槭芸刂破骺刂频拈g歇性旋轉(zhuǎn)，從而避免了 電動機(jī)頻繁啟動，解決線輸出棘輪列或器的輸出件行程相等而聚吸光體轉(zhuǎn)角不相等的技術(shù) 問題，提高跟蹤精度。本申請權(quán)利要求4所述的自動跟蹤太陽裝置由控制器控制安裝于支 架上的電動機(jī)和棘輪列的離合器，電動機(jī)驅(qū)動棘輪列，棘輪列連接并間歇驅(qū)動聚吸光體旋 轉(zhuǎn)跟蹤太陽；即由控制器以時間控制為主、以光線感應(yīng)控制為調(diào)整、精確控制安裝于支架 上的電動機(jī)和棘輪列的離合器，電動機(jī)驅(qū)動棘輪列，經(jīng)棘輪列大減速比間歇傳動、使棘輪 列輸出件定轉(zhuǎn)角或定距離運(yùn)動，經(jīng)連接傳動件準(zhǔn)確傳動，驅(qū)動聚吸光體旋轉(zhuǎn)跟蹤太陽。棘 輪列傳動鏈短、結(jié)構(gòu)簡單且傳動準(zhǔn)確度高，特別適用于聚光比較大的聚焦式聚吸光體和塔 式太陽能鍋爐反射鏡等，其跟蹤誤差可控制在零點(diǎn)幾毫米之內(nèi)甚至達(dá)到更高的要求，所以 棘輪列的主要作用是以大減速比傳動使進(jìn)給量最小化、使傳動更精確。權(quán)利要求4與1的 整體方案差異之處首先是基本特征不同，權(quán)利要求4的動力機(jī)構(gòu)簡單，其動力機(jī)構(gòu)為電 動機(jī)，而權(quán)利要求1的動力機(jī)構(gòu)為推拉器，推拉器中除電磁鐵推拉器較簡單外、其余均較 復(fù)雜，所以兩者基本特征不同；其次是功能關(guān)系不同 一者是連續(xù)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動間歇傳動，另 者是間歇往復(fù)驅(qū)動間歇傳動；再者跟蹤精度范圍不同前者較窄、后者較寬；兩者共同技 術(shù)特征為間歇傳動機(jī)構(gòu)，具體地說是棘輪串。
由于南北方向即赤諱角跟蹤是要求聚吸光體在土23^7 '之間轉(zhuǎn)動，而東西方向即太陽 時角跟蹤是要求聚吸光體每天旋轉(zhuǎn)150°到21()°之間，即每天跟蹤10到14個小時，因此要 求聚吸光體旋轉(zhuǎn)到一個定點(diǎn)就得反轉(zhuǎn)復(fù)位，如東西方向跟蹤作一個方向旋轉(zhuǎn)、則將有10 到14個小時的旋轉(zhuǎn)是在浪費(fèi)能源，因此要求跟蹤裝置應(yīng)能實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換來解決以上問 題。所說的正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換、可以在棘輪機(jī)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)可以是當(dāng)控制器發(fā)出反轉(zhuǎn)信號時由安
裝在搖桿或推拉件或擺桿上的電磁鐵得電將棘爪吸離棘輪、或是采用摩桿爪的裝置其制動 器得電松開制動，在棘輪端面或聚吸光體端面安裝盤簧即盤狀彈簧或滑輪配重裝置、由勢 能(彈力或重力)驅(qū)動聚吸光體反轉(zhuǎn)快速復(fù)位，此方案必須在聚吸光體的始點(diǎn)處設(shè)一彈性 檔塊或限位開關(guān)，該方案適用于東西方向跟蹤。也可以是采用矩形齒棘輪嚙合插銷爪或漸
開線齒棘輪嚙合插銷齒，由于聚吸光體正轉(zhuǎn)時是進(jìn)給時插銷爪或齒與棘輪嚙合、復(fù)位時 插銷爪或齒脫離棘輪，所說的進(jìn)給是指推拉件進(jìn)給或擺桿向前擺動、所說的復(fù)位是指推拉 件復(fù)位或擺桿向后擺動，為述說方便、以下三個方案也以此為約定、即聚吸光體正轉(zhuǎn)時-進(jìn)給時棘爪與棘輪嚙合、則復(fù)位時棘爪均在棘輪齒頂上滑動，所以當(dāng)控制器發(fā)出反轉(zhuǎn)信號 時、控制器改變電磁鐵的控制線路，使進(jìn)給時電磁鐵得電插銷爪或齒脫離棘輪、復(fù)位時電
磁鐵斷電插銷爪或齒與棘輪嚙合，使聚吸光體實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)；還可以是采用矩形齒棘輪嚙合回
轉(zhuǎn)爪，當(dāng)控制器發(fā)出反轉(zhuǎn)信號時、由安裝在搖桿或推拉件或擺桿上的電磁鐵得電將棘爪吸
離棘輪、并由電動機(jī)帶動回轉(zhuǎn)爪旋轉(zhuǎn)180。，使進(jìn)給時回轉(zhuǎn)爪在棘輪齒頂上滑動、復(fù)位時回 轉(zhuǎn)爪與棘輪嚙合，使聚吸光體實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)；還可以是采用矩形齒棘輪嚙合雙邊爪，當(dāng)控制器
發(fā)出反轉(zhuǎn)信號時、由電動機(jī)帶動雙邊爪反轉(zhuǎn)，使進(jìn)給時雙邊爪在棘輪齒頂上滑動、復(fù)位時 雙邊爪與棘輪嚙合，使聚吸光體實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)，雙邊爪由重力使棘爪與棘輪保持接觸而不需彈 簧；還可以是采用矩形齒棘輪嚙合正反雙爪，即在搖桿或推拉件或擺桿上鉸接或滑動連接 一正一反兩個棘爪，分別由安裝在搖桿或推拉件或擺桿上的兩個電磁鐵控制，聚吸光體正 轉(zhuǎn)時、控制器給電正轉(zhuǎn)電磁鐵將反轉(zhuǎn)棘爪吸起，由正轉(zhuǎn)棘爪與棘輪嚙合或在棘輪齒頂上滑 動，聚吸光體反轉(zhuǎn)時、控制器給電反轉(zhuǎn)電磁鐵將正轉(zhuǎn)棘爪吸起，由反轉(zhuǎn)棘爪與棘輪嚙合或 在棘輪齒頂上滑動，由此實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換。由于以上采用矩形齒或漸開線齒棘輪的方案、 其聚吸光體正反轉(zhuǎn)速度相等、所以較適用于南北方向跟蹤；如推拉器是連桿或凸輪推拉器， 可利用其推拉桿的往復(fù)是連續(xù)運(yùn)動這一特點(diǎn)、使東西方向跟蹤的聚吸光體快速反轉(zhuǎn)復(fù)位， 如采用以上回轉(zhuǎn)爪、雙邊爪、正反雙爪反轉(zhuǎn)方案之一、并在整個反轉(zhuǎn)過程中其離合器連續(xù) 嚙合，使其推拉桿連續(xù)推拉、使聚吸光體快速反轉(zhuǎn)復(fù)位。棘輪列跟蹤裝置作南北方向跟蹤 的正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換、可由控制器控制電動機(jī)正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)；若棘輪列中沒有棘輪機(jī)構(gòu)、且為東西 方向跟蹤時，可以是由控制器控制離合器和制動器同時松開，即離合器斷電、制動器得電， 在聚吸光體端面安裝盤簧或滑輪配重裝置、由勢能(彈力或重力)驅(qū)動聚吸光體反轉(zhuǎn)快速 復(fù)位，此方案必須在聚吸光體的始點(diǎn)處設(shè)一彈性檔塊。還可以是在其他傳動機(jī)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)正 反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換如齒條棘輪器或列，可由齒輪一嚙合正轉(zhuǎn)齒輪二及反轉(zhuǎn)齒輪三、齒輪三嚙合反 轉(zhuǎn)齒輪四，齒輪二及齒輪四可各自在其軸上滑動并分別嚙合齒條，它們不能同時嚙合齒條， 它們與齒條的嚙合和分離由控制器通過電磁鐵控制；控制器發(fā)出正轉(zhuǎn)信號時、正轉(zhuǎn)齒輪二 嚙合齒條，齒輪一帶動齒輪二從而驅(qū)動齒條向前直線推進(jìn)、推動聚吸光體正轉(zhuǎn)；控制器發(fā) 出反轉(zhuǎn)信號時、反轉(zhuǎn)齒輪四嚙合齒條，齒輪一帶動齒輪三從而帶動齒輪四旋轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)齒輪 四驅(qū)動齒條向后直線復(fù)位、拉動聚吸光體反轉(zhuǎn)，由此實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換。如連桿棘輪器或列， 可使棘輪串終端輪軸心到其鉸接連桿的鉸鏈軸心的距離等于聚吸光體旋轉(zhuǎn)時其推拉桿與聚 吸光體連接點(diǎn)單向行程的一半，或使終端輪軸心到其鉸接推拉桿的鉸鏈軸心的距離等于聚 吸光體旋轉(zhuǎn)時其推拉桿與聚吸光體連接點(diǎn)單向行程的一半，則推拉桿向前推進(jìn)時、聚吸光 體正轉(zhuǎn)，推拉桿向后拉時、聚吸光體反轉(zhuǎn)，即終端輪旋轉(zhuǎn)一圈、聚吸光體正反轉(zhuǎn)各一次。
由于風(fēng)力較大時風(fēng)力可以吹動聚吸光體、對跟蹤角度產(chǎn)生影響，所以要求跟蹤裝置應(yīng) 具有自鎖或制動功能；由于聚吸光體正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)復(fù)位時均受到足夠大的驅(qū)動力的驅(qū)動且運(yùn) 轉(zhuǎn)時間較短，風(fēng)力方向與聚吸光體運(yùn)轉(zhuǎn)方向相反時不會產(chǎn)生影響，而方向相同時風(fēng)力影響 也較小，所以只考濾棘爪復(fù)位時的止動及聚吸光體停止旋轉(zhuǎn)時的制動；即可以在棘輪器或 列或聚吸光體上安裝制動器，制動器可以是使用電磁摩擦制動器、由控制器控制，當(dāng)聚吸 光體受驅(qū)動力的驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)時、制動器得電松開，當(dāng)聚吸光體停止旋轉(zhuǎn)時、含棘爪復(fù)位時、 控制器斷掉制動器電源，其彈簧立刻帶動剎車片進(jìn)行制動；制動器也可以是棘輪器或列采 用矩形齒棘輪、在機(jī)箱或支架上安裝一插銷爪，其爪由控制器控制的電磁鐵和彈簧控制其 離合，當(dāng)聚吸光體受驅(qū)動力的驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)時、插銷電磁鐵得電插銷爪脫離棘輪，當(dāng)聚吸光 體停止旋轉(zhuǎn)時、含棘爪復(fù)位時、控制器斷掉電源，插銷爪在彈簧力的作用下插入棘輪齒齒 間從而制動；若跟蹤裝置為螺桿棘輪器或列時，因螺母與螺桿螺旋連接，而螺旋連接有自 鎖性，即螺旋升角小于或等于摩擦角時、無論螺桿軸向受多大力的作用、螺桿都不能驅(qū)動 螺母旋轉(zhuǎn)，即本申請的螺桿機(jī)構(gòu)具有自鎖功能，無需安裝制動器。
所說的聚吸光體是能直接吸收太陽能或經(jīng)反射或透射聚焦后吸收太陽能或?qū)⑻柲芊?射或透射轉(zhuǎn)移給其他吸光體的物質(zhì)；如用于吸收太陽能的光伏電池板、太陽灶、平板集熱 器，又如反射或透射太陽能的拋物面反射鏡、半球面反射鏡、平板反射鏡、復(fù)合拋物鏡、 復(fù)合鏡、菲涅耳透鏡、菲涅耳反射鏡都屬于聚吸光體。由于支承在支架上的聚吸光體必須 旋轉(zhuǎn)跟蹤太陽才能高效率利用太陽能，所以本申請的跟蹤裝置其聚吸光體與支架的連接采 用以下連接方式 一種連接方式為聚吸光體的對稱兩端各連接于傳動軸，傳動軸通過軸承
連接支承在兩邊支架上，聚吸光體繞傳動軸的軸線旋轉(zhuǎn)，此種連接方式多用于東西方向跟 蹤，故簡稱為東西旋接，其特別適用于多個線聚焦聚吸光體串聯(lián)的跟蹤，東西旋接的聚吸
光體可用本申請中的任一方案的跟蹤裝置驅(qū)動； 一種連接方式為聚吸光體的背陽面中心處
鉸接支架，其支架為單根立柱，或?yàn)榫畚怏w的背陽面中心線處鉸接支架，其支架為兩根 或以上立柱、多根立柱排成一條直線，聚吸光體繞其中心線擺動，此種連接方式多用于南 北方向跟蹤，故此種簡稱為南北鉸接，其特別適用于聚吸光體為無需東西方向跟蹤的復(fù)合
反射鏡的跟蹤，南北鉸接的聚吸光體可由線輸出棘輪器或列驅(qū)動； 一種連接方式為支架分 為框架、立柱兩部份，聚吸光體的對稱兩端各連接于傳動軸，傳動軸通過軸承連接支承在 框架上，可由多個聚吸光體串并聯(lián)連接支承在框架上，由連接傳動件將多個聚吸光體連接 后集中驅(qū)動，其框架的背陽面中心處鉸接單根立柱，或框架的背陽面中心線處鉸接兩根或 以上立柱、多根立柱排成一條直線，其聚吸光體可繞傳動軸的軸線旋轉(zhuǎn)、由安裝于框架上 的旋轉(zhuǎn)或線輸出棘輪器或列驅(qū)動，同時可隨框架繞框架的中心線擺動，可由安裝于立柱上 的線輸出棘輪器或列驅(qū)動框架擺動而實(shí)現(xiàn)，此種連接方式可同時進(jìn)行東西南北四個方向跟 蹤，簡稱為四方鉸接，其特別適用于多個聚吸光體串并聯(lián)的方陣跟蹤； 一種連接方式為支 架分為框架、立柱兩部份，聚吸光體的對稱兩端各連接于傳動軸，傳動軸通過軸承連接支 承在框架上，可由多個聚吸光體串并聯(lián)連接支承在框架上，由連接傳動件將多個聚吸光體 連接后集中驅(qū)動，其框架的南北端各連接線輸出棘輪器或列的輸出件、線輸出棘輪器或列 連接立柱，通過輸出件的上下運(yùn)動使框架繞框架的中心線擺動，此時南北端的線輸出棘輪 器或列聯(lián)動、即一端向上運(yùn)動時另一端向下運(yùn)動，同時聚吸光體可繞傳動軸的軸線旋轉(zhuǎn)、 由安裝于框架上的旋轉(zhuǎn)或線輸出棘輪器或列驅(qū)動，此種連接方式可同時進(jìn)行東西南北四個 方向跟蹤，簡稱為四方連接，其特別適用于框架南北端較短、聚吸光體并聯(lián)的、且由于框 架剛度問題立柱不便連接框架中部的跟蹤； 一種連接方式為聚吸光體的背陽面中心處通過 球面軸承連接單根立柱，東西方向及南北方向各安裝一個或?qū)ΨQ兩個線輸出棘輪器或列的 跟蹤裝置，若安裝對稱兩個跟蹤裝置必須聯(lián)動、即一個伸出時另一個縮回，通過輸出件的 伸縮運(yùn)動使聚吸光體繞其中心擺動，實(shí)現(xiàn)東西南北四個方向跟蹤，簡稱為四方球接，其特 別適用于點(diǎn)聚焦碟式聚吸光體如太陽灶體等的跟蹤和多個聚吸光體不同方位的方陣跟蹤、 如塔式太陽能鍋爐反射鏡的跟蹤。綜上所述聚吸光體運(yùn)動主要有兩種方式， 一種是聚吸 光體的對稱兩端各連接于傳動軸，聚吸光體繞傳動軸的軸線旋轉(zhuǎn)，此種方式多用于東西方 向跟蹤，故簡稱為東西旋轉(zhuǎn)， 一種是聚吸光體或框架的背陽面中心線處連接立柱，聚吸光 體或框架繞其中心線擺動，故簡稱為中心擺動。以上所述五種連接方式各有其適用范圍， 可以說是綜合了現(xiàn)有太陽跟蹤裝置所有聚吸光體支承連接的主要方式，所以說本申請的跟 蹤裝置適用范圍廣。
所說的連接傳動件是指棘輪器或列的輸出件與聚吸光體之間的連接傳動件，輸出件作 旋轉(zhuǎn)或直線兩種運(yùn)動，旋轉(zhuǎn)輸出棘輪器或列的輸出件可以直接連接聚吸光體，如聚吸光體 為東西旋轉(zhuǎn)，可以是輸出件用鍵連接其傳動軸，即安裝在支架或機(jī)箱上的棘輪器或列驅(qū)動 輸出件、輸出件通過傳動軸帶動聚吸光體旋轉(zhuǎn)；也可以是輸出件用螺栓連接或鉚接或焊接 在聚吸光體端面上，輸出件直接驅(qū)動聚吸光體旋轉(zhuǎn)，以上連接稱為固定連接，其特點(diǎn)是傳 動鏈短、無間隙；如是多個聚吸光體串并聯(lián)時、可先用縱桿將同一軸線的多個聚吸光體套 接串聯(lián)，在各軸線第一個聚吸光體的端面上裝一鏈輪或齒形帶輪，在輸出件上也裝一鏈輪 或齒形帶輪，用一條鏈條或齒形帶將輸出件及同一端面的聚吸光體連接，由輸出件驅(qū)動所 有聚吸光體作同步旋轉(zhuǎn)；如是多組多個聚吸光體串并聯(lián)時、輸出件用鍵連接一縱軸，縱軸 上每組安裝一鏈輪或齒形帶輪，每組用一條鏈條或齒形帶將各組同一端面的聚吸光體連接， 由輸出件驅(qū)動縱軸、縱軸驅(qū)動所有聚吸光體旋轉(zhuǎn)；此種連接為鏈條或齒形帶聯(lián)動，稱為齒 連接、其特點(diǎn)是齒連接相對于平帶和滑輪繩索連接無打滑現(xiàn)象，所以傳動相對準(zhǔn)確，適用 于各軸線平行但不在一平面上的串并聯(lián)。如聚吸光體或框架的支承支架為兩根或以上立柱 的中心擺動，可以是安裝在立柱上的旋轉(zhuǎn)輸出棘輪器或列、其輸出件安裝在聚吸光體或框 架一端且其旋轉(zhuǎn)軸線與聚吸光體或框架的旋轉(zhuǎn)軸線重合，由輸出件驅(qū)動聚吸光體或框架旋 轉(zhuǎn)擺動。由于旋轉(zhuǎn)輸出棘輪器或列的輸出件是作定轉(zhuǎn)角旋轉(zhuǎn)，且與聚吸光體是固定連接或 齒連接或剛性連接，所以其驅(qū)動的聚吸光體也是作定轉(zhuǎn)角旋轉(zhuǎn)。
為解決本申請所述的技術(shù)問題，本申請權(quán)利要求5所述的連接傳動機(jī)構(gòu)由聚吸光體、 鉸鏈、平行連桿組成；所說的連接傳動機(jī)構(gòu)即平行連桿機(jī)構(gòu)是用平行連桿將多個平行聚吸 光體鉸接并聯(lián)，即多個平行聚吸光體串并聯(lián)時、用縱桿將同一軸線的多個聚吸光體套接串 聯(lián)，用平行連桿將多個平行聚吸光體鉸接并聯(lián)，即在同一端面的各軸線第一個聚吸光體端 面的底部鉸接平行連桿，如是旋轉(zhuǎn)輸出棘輪器或列，安裝輸出件軸線平行于聚吸光體各軸 線，平行連桿鉸接輸出件端面，由輸出件驅(qū)動所有聚吸光體作同步旋轉(zhuǎn)；如是線輸出棘輪 器或列，輸出件端頭鉸接一推桿、推桿鉸接平行連桿，由輸出件驅(qū)動所有聚吸光體作同步 旋轉(zhuǎn)；此種連接如火車車輪的聯(lián)動機(jī)構(gòu)、其學(xué)名為平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)，所以其連桿稱為 平行連桿，其機(jī)構(gòu)簡稱平行連桿機(jī)構(gòu)；所說的套接為小端套在大端內(nèi)、彼此可以軸向滑動、 以防熱脹冷縮，縱桿安裝在聚吸光體的最高位置；所說的底部是指聚吸光體法線上背陽面 最低位置，法線為垂直于聚吸光體且經(jīng)過軸心的線為法線，如垂直于拋物面反射鏡開口連 線且經(jīng)過軸心的線為法線、法線與鏡框交叉點(diǎn)即為拋物面反射鏡的底部，又如平板集熱器 背陽面法線上固定連接一條橫桿，橫桿的最低端即為平板集熱器的底部；所說的平行連桿 用空心的型鋼如方鋼、圓管等制造，平行連桿端頭用軟管連接冷卻水箱、用冷卻介質(zhì)在平 行連桿空腔中循環(huán)冷卻連桿，所說的冷卻介質(zhì)可以是水、油等液體，所說的冷卻水箱中裝 有足夠量的冷卻水；或?qū)⑵叫羞B桿空腔抽成高度真空并灌充少量戊烷作為相變工質(zhì)、用熱 管原理將連桿恒溫，以防平行連桿熱脹冷縮影響跟蹤角度。平行連桿是剛性連接，且?guī)Ш?溫裝置，所以傳動準(zhǔn)確；適用于各軸線平行且在一平面上的串并聯(lián)，它省略了眾多跟蹤器， 所以結(jié)構(gòu)簡單。由于齒連接為軟性連接、驅(qū)動力大小變化時連接件呈直、彎變化，影響傳 動的準(zhǔn)確性，而剛性連接則無此現(xiàn)象，所以平行連桿連接不但比齒連接要簡單得多、且傳 動更準(zhǔn)確，所以說傳動鏈短、結(jié)構(gòu)簡單而傳動準(zhǔn)確是本申請要解決的主要技術(shù)問題，也是 平行連桿機(jī)構(gòu)要解決且能解決的主要技術(shù)問題。
由于線輸出棘輪器或列的輸出件是作直線運(yùn)動，而聚吸光體或框架是作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，所 以兩者最好是滑動連接或通過中間件鉸接，可以是輸出件端頭鉸接一滑塊、滑塊在滑動槽 中滑動，或是輸出件端頭安裝一滑動軸、軸上可安裝滾輪或滾套，滑動軸或滾輪或滾套在 滑動槽中滑動或滾動，滑動槽固定連接在聚吸光體或框架的背陽面上；所說的滑動槽為凹 槽、即滑動件即可推動又可拉動滑動槽、滑動件只作滑動或滾動，且滑動槽為沿垂直于聚 吸光體或框架旋轉(zhuǎn)軸線方向安裝。也可以是輸出件端頭鉸接一推桿、推桿鉸接在聚吸光體 或框架的端面中部或背陽面上；不管是滑動連接還是鉸接，輸出件推拉力的方向要垂直于 聚吸光體或框架旋轉(zhuǎn)軸線且不與其相交，所說的中部是底部到軸線的一半。滑動連接或鉸 接是剛性連接，其特點(diǎn)是把直線運(yùn)動變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動，其既適用于東西旋轉(zhuǎn)，又適用于中心 擺動。線輸出棘輪列或器的輸出件是作定距離直線運(yùn)動、即每次運(yùn)動行程相等，而其所驅(qū) 動的聚吸光體轉(zhuǎn)角卻不相等，滑動連接是兩者連接點(diǎn)離聚吸光體軸線近時轉(zhuǎn)角大、遠(yuǎn)時小， 鉸接是輸出件與推桿的夾角小時聚吸光體轉(zhuǎn)角大、夾角大時轉(zhuǎn)角小。由于雨淋日曬會使鏈 條裝置生銹、齒形帶老化，灰塵會加快鏈條裝置磨損，所以齒連接裝置上應(yīng)加保護(hù)罩，以 防雨防塵防曰曬。
由以上所述得知圓周棘輪器或列的特點(diǎn)為結(jié)構(gòu)簡單，所驅(qū)動的聚吸光體是作定轉(zhuǎn) 角旋轉(zhuǎn)，特別適用于東西旋轉(zhuǎn)跟蹤；齒條棘輪器或列的特點(diǎn)為齒條與導(dǎo)軌是面接觸且接 觸面大、剛性好，適用于框架的支承傳動；螺桿棘輪器或列的特點(diǎn)為減速比大，具有自
鎖功能，可省略制動裝置和減短傳動鏈；連桿棘輪器或列的特點(diǎn)為其終端輪旋轉(zhuǎn)一圈、 聚吸光體或框架都正反轉(zhuǎn)各一次，此特點(diǎn)可省略反轉(zhuǎn)裝置；其旋轉(zhuǎn)、線輸出兩者兼有，用途廣。
所說的控制器是裝有單片機(jī)或可編程PLC等微型計(jì)算機(jī)或芯片的控制器，也可以是強(qiáng) 電控制器；由于地球相對于太陽的運(yùn)轉(zhuǎn)既慢又連續(xù)，而太陽輻射是時有時無，所以本申請 的跟蹤裝置使用的控制器以時間控制為主、應(yīng)對太陽的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，以解決云彩遮擋太陽時、 傳感器感應(yīng)不到光線使聚吸光體長時間停頓的問題，以傳感器光線感應(yīng)控制為調(diào)整、以提 高跟蹤的準(zhǔn)確性，也解決如赤緯角跟蹤的冬夏換季轉(zhuǎn)向問題，解決線輸出棘輪器或列的輸 出件行程相等而聚吸光體轉(zhuǎn)角不相等的問題，即棘輪器或列每次的進(jìn)給量非常小、即進(jìn)給 量最小化，如傳感器感應(yīng)到跟蹤不到位時再次進(jìn)給，聚吸光體沒有到反轉(zhuǎn)復(fù)位點(diǎn)前、只往 前調(diào)整，不反轉(zhuǎn)；旋轉(zhuǎn)輸出棘輪器或列跟蹤裝置可不作調(diào)整控制，即用時鐘芯片控制即可。
由于棘輪串等是多軸傳動，為了便于制造和安裝跟蹤裝置應(yīng)設(shè)機(jī)箱可以是推拉器、 棘輪器合用一個機(jī)箱，也可以是推拉器、棘輪器各單獨(dú)用一機(jī)箱，棘輪列一般單獨(dú)用一個 機(jī)箱，機(jī)箱應(yīng)便于維修和散熱；連接傳動件單獨(dú)用保護(hù)罩保護(hù)。機(jī)箱起到固定跟蹤裝置、 可裝潤滑油潤滑旋轉(zhuǎn)零件作用，并可起到防雨防塵防日曬作用。
本申請的自動跟蹤太陽裝置由控制器精準(zhǔn)控制、采用推拉器間歇定距離或電動機(jī)勻速 驅(qū)動、經(jīng)棘輪器或棘輪列大減速比間歇傳動，驅(qū)動輸出件定轉(zhuǎn)角或定距離小進(jìn)給量地運(yùn)動， 經(jīng)具有防熱脹^^縮的平行連桿或固定連接準(zhǔn)確傳動、驅(qū)動聚吸光體旋轉(zhuǎn)跟蹤太陽，當(dāng)聚吸
光體停止旋轉(zhuǎn)時、采用制動器制動或利用螺桿的自鎖功能防風(fēng)力影響跟蹤角度及確保每次 進(jìn)給量的一致，所以說跟蹤角度精確；采用間歇驅(qū)動或傳動、減速比大的間歇傳動機(jī)構(gòu)， 平行連桿聯(lián)動，所以說傳動鏈短、結(jié)構(gòu)簡單可靠；具有上兆個演變方案或者說是不同的組 合列舉了多種不同的聚吸光體與支架連接方式、驅(qū)動力大小及特點(diǎn)不同的推拉器、傳動 減速比差異范圍大的多種棘輪器或列，多種連接傳動件，所以說適用范圍廣；以機(jī)箱或保 護(hù)罩防雨防塵防曰曬。
附圉說明圖l是反射鏡支承主視圖。 圖2是反射鏡支承側(cè)視圖。 圖3是反射鏡方陣示意圖。 圖4是圓周棘輪器傳動原理圖。
圖5是凸輪推拉器示意圖。 圖6是塔式太陽能鍋爐反射鏡方陣圖。
圖7是反射鏡支承示意圖。 圖8是螺桿棘輪列原理圖。
圖9是棘輪串原理圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本申請作進(jìn)一步說明。
第一個實(shí)施例是太陽能鍋爐拋物面反射鏡跟蹤太陽的實(shí)施例。

圖1是反射鏡支承主枧 圖。圖2是反射鏡支承側(cè)視圖。拋物面反射鏡l (下簡稱反射鏡)的焦線處安裝一條吸熱 管9,吸熱管9串并聯(lián)后連接到用熱換熱處；反射鏡I由面板ll、鏡框2、拉撐桿3、軸瓦 座4、凸緣5、縱桿6組成，面板11用鏡框2固定，縱桿6與鏡框2焊接成一體，鏡框2 由拉撐桿3連接軸瓦座4，軸瓦座4內(nèi)有一軸瓦、安裝于套軸10上，軸瓦座4、軸瓦、均 為上下結(jié)構(gòu)，軸瓦座4上有一對凸緣5、凸緣5上有螺絲孔、上下瓦座片用螺栓緊固，套 軸10焊接在支架7上，即反射鏡1對稱兩端各連接套軸10、而兩邊套軸10各自焊接在兩 邊支架7上，吸熱管9套在套軸10內(nèi)；套軸10的軸線和吸熱管9軸線及反射鏡1焦線同 線，反射鏡l可繞其軸線轉(zhuǎn)動。反射鏡1軸線下部的重量等于上部的重量，使反射鏡l相 對于軸線保持靜平衡，以減少驅(qū)動扭矩；同一軸線的多塊反射鏡1用縱桿6套接串聯(lián)成一 個，用平行連桿8將多個平行反射鏡1鉸接并聯(lián)，即在同一端面的各軸線第一塊反射鏡1 端面的底部安裝一鉸鏈、鉸鏈由圓銷12、銷套13、銷座14組成，其銷套13焊在鏡框2 的底部、銷座14焊在平行連桿8上，銷套13通過圓銷12與銷座14連接成^^，圓銷12 與銷套13及銷座14均為動配合，由此平行連桿8將多個反射鏡1鉸接并聯(lián)成一個單元。
圖3是反射鏡方陣示意圖。所說的套接為小端套在大端內(nèi)、彼此可以軸向滑動、以防熱脹 冷縮，縱桿6安裝在反射鏡1的最高位置；所說的底部是指反射鏡1法線上背陽面最低位 置，即垂直于反射鏡l開口連線且經(jīng)過軸心的線為法線、法線與鏡框2交叉點(diǎn)即為反射鏡 1的底部；平行連桿8用空心的方鋼制造，其一端端頭用軟管16連接冷卻水箱15、冷卻水 箱中裝有足夠量的冷卻水，用冷卻水在平行連桿8空腔中自然循環(huán)冷卻，以防平行連桿8 熱脹冷縮影響反射鏡1的采光角度，另一端鉸接圓周棘輪器17的輸出件棘輪三19端面， 安裝圓周棘輪器17棘輪三19軸線平行于反射鏡1各軸線，且平行連桿8到各軸線的距離 相等，由棘輪三19驅(qū)動所有反射鏡1作同步旋轉(zhuǎn)。由于平行連桿是剛性連接，且?guī)Ш銣匮b 置，圓銷12與銷套13及銷座14的配合間隙很小，加上跟蹤太陽時平行連桿8對反射鏡1 的推力始終是一個方向，所以平行連桿傳動準(zhǔn)確。
圖4是圓周棘輪器傳動原理圖。由于反射鏡1的聚光比較大，要求東西方向精準(zhǔn)跟蹤， 所以采用由三級棘輪串組成的圓周棘輪器17驅(qū)動反射鏡1;三級棘輪串都采用棘輪組，即 棘輪組驅(qū)動棘輪組再驅(qū)動棘輪組，三級棘輪組的擺桿結(jié)構(gòu)及安裝都一樣，即都在擺桿一端 開一滑動槽23，(為述說方便，所有相同結(jié)構(gòu)的零件用同一圖標(biāo)標(biāo)示，所在級數(shù)用后續(xù)標(biāo) 示，如滑動槽23表示三級的滑動槽，而滑動槽23-2表示第二級滑動槽)，另一端空套或用 軸承安裝在棘輪軸18上；三級棘爪都是直爪，其與棘輪嚙合端爪形為銳角、角的一邊為直 邊、另一邊為圓弧邊，直邊與棘輪齒面嚙合推動棘輪為嚙合邊，圓弧邊與齒頂接觸為滑動 邊，一、二級棘爪26爪形相同，且都由彈簧27的彈簧力使棘爪26保持與棘輪28嚙合， 其彈簧力不能過大、棘爪26復(fù)位在棘輪28齒頂上滑動時不拖動棘輪28為準(zhǔn)，棘爪鉸接在 擺桿22上；一、二級為典型的銳角齒棘輪28、第三級棘輪三19為矩形齒棘輪，設(shè)三級 棘輪的齒數(shù)分別為Zi、 Z2、 Z3，棘輪用鍵連接安裝在棘輪軸18上、棘輪軸18兩端用軸承 安裝在機(jī)箱上。凸輪推拉器推拉桿29—端安裝滑動軸24-l、三級棘輪組的滑動軸24上可 安裝滾動軸套或滾輪，滑動軸24-1安裝在第一級擺桿22-1的滑動槽23-1里，第一級擺桿 22-1上鉸接的棘爪26-1嚙合棘輪28-1;第一級棘輪28-1上安裝滑動軸24-2，滑動軸24-2 安裝在第二級擺桿22-2的滑動槽23-2里，第二級擺桿22-2上鉸接的棘爪26-2嚙合第二級 棘輪28-2;第二級棘輪28-2上安裝滑動軸24-3、滑動軸24-3安裝在第三級擺桿22-3的滑 動槽23-3里，第三級擺桿22-3上鉸接一正一反兩個棘爪，并安裝兩個電磁鐵，正轉(zhuǎn)電磁 鐵35對應(yīng)反轉(zhuǎn)棘爪36，反轉(zhuǎn)電磁鐵21對應(yīng)正轉(zhuǎn)棘爪20，由正轉(zhuǎn)棘爪20或反轉(zhuǎn)棘爪36 與棘輪三19嚙合或在棘輪三19齒頂上滑動，正、反轉(zhuǎn)棘爪不能同時嚙合棘輪三19，棘輪 三19鉸接平行連桿8。當(dāng)推拉桿29帶動滑動軸24-1作定距離往復(fù)推拉運(yùn)動時,滑動軸24-1 在擺桿22-1的滑動槽23-1里滑動，從而驅(qū)動擺桿22-1往復(fù)擺動，擺桿22-1往左擺動時、 擺桿22-1上鉸接的棘爪26-1嚙合棘輪28-1，從而驅(qū)動棘輪28-1逆時針旋轉(zhuǎn)；當(dāng)擺桿22-1 往右擺動時、棘爪26-1在棘輪28-1齒頂上滑動，棘輪28-1不動；推拉桿29每往復(fù)推拉一 次，棘輪28-1旋轉(zhuǎn)一個齒。棘輪28-1旋轉(zhuǎn)驅(qū)動擺桿22-2擺動，由棘爪26-2驅(qū)動棘輪28-2 逆時針旋轉(zhuǎn)，棘輪28-2旋轉(zhuǎn)驅(qū)動擺桿22-3擺動，由棘爪20或36驅(qū)動棘輪三19旋轉(zhuǎn)，三 級棘輪組的運(yùn)動原理相同。當(dāng)反射鏡l正轉(zhuǎn)時、控制器給電正轉(zhuǎn)電磁鐵35將反轉(zhuǎn)棘爪36 吸離棘輪三19，由正轉(zhuǎn)棘爪20在重力作用下與棘輪三19嚙合或在棘輪三19齒頂上滑動， 當(dāng)反射鏡1反轉(zhuǎn)時、控制器給電反轉(zhuǎn)電磁鐵21將正轉(zhuǎn)棘爪20吸離棘輪三19,由反轉(zhuǎn)棘爪 36在重力作用下與棘輪三19嚙合或在棘輪三19齒頂上滑動，由此實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換。在棘 輪三19上安裝制動器37，即制動器37固定在機(jī)箱上由剎車片連接棘輪三19，制動器37 是電磁摩擦制動器、由控制器控制。在棘輪28-2上鉆有一個小孔25、并在對應(yīng)小孔25旋 轉(zhuǎn)直徑左右對稱點(diǎn)各安裝一組光源及光敏二極管感應(yīng)器；反射鏡l跟蹤太陽時，當(dāng)右邊組 感應(yīng)器感應(yīng)到光線后且離合器39得電時、即滑動軸24-3在棘輪28-2的上半圈且離合器39 得電時，制動器37得電松開，當(dāng)左邊組感應(yīng)器感應(yīng)到光線后、即滑動軸24-3在棘輪28-2
的下半圈時，及滑動軸24-3在棘輪28-2的上半圈但離合器39斷電時，控制器斷掉制動器 37電源，其彈簧立刻帶動剎車片進(jìn)行制動，由此防止風(fēng)力影響跟蹤角度。
圖5是凸輪推拉器示意圖。凸輪推拉器由電動機(jī)41、飛輪40、離合器39、凸輪機(jī)構(gòu)組 成。凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪33通過軸承安裝在傳動軸38上、凸輪33端面有一環(huán)形凸輪槽34， 推拉桿29裝在導(dǎo)套30中并可滑動、導(dǎo)套30固定于機(jī)箱，推拉桿29軸線與傳動軸38軸線 在同一平面且互相垂直，推拉桿29—端連接滾軸31、滾軸31上安裝滾輪32、滾輪32裝 在凸輪槽34里并可沿凸輪槽滾動，推拉桿29另一端安裝滑動軸24-l、連接擺桿22-l;凸 輪33 —端面連接離合器39的從動片，即凸輪33及離合器39的從動片由軸承連接傳動軸 38而不由傳動軸38驅(qū)動，離合器39的主動片及飛輪40用鍵連接傳動軸38，離合器39 與飛輪40可以相鄰而裝、也可以相隔電動機(jī)41而裝；離合器39是電磁摩擦離合器，由控 制器控制、當(dāng)控制器給電于離合器39的激磁線圈、離合器39就嚙合、使傳動軸38帶動離 合器39的主動片、主動片驅(qū)動從動片、從而驅(qū)動凸輪33旋轉(zhuǎn)，控制器斷掉離合器39電源、 離合器39的主動片與從動片分離、凸輪33停止旋轉(zhuǎn)；離合器39的作用是使電動機(jī)41的 連續(xù)旋轉(zhuǎn)變?yōu)殚g歇性旋轉(zhuǎn)，從而避免了電動機(jī)41頻繁啟動，飛輪40的作用是利用慣性儲 存扭矩；傳動軸38連接電動機(jī)41，即電動機(jī)41的轉(zhuǎn)動軸與傳動軸38為一體，電動機(jī)41 安裝在基座上。反射鏡1開始跟蹤太陽后，控制器啟動電動機(jī)41旋轉(zhuǎn)并給電正轉(zhuǎn)電磁鐵 35將反轉(zhuǎn)棘爪36吸離棘輪三19，電動機(jī)41帶動飛輪40、離合器39旋轉(zhuǎn)；控制器以時間 控制為主、以光線感應(yīng)控制為調(diào)整、精確控制離合器39嚙合，控制器給電離合器39使離 合器39嚙合，離合器39驅(qū)動凸輪33旋轉(zhuǎn)一周；凸輪33旋轉(zhuǎn)使?jié)L輪32沿凸輪槽34滾動、 使推拉桿29在導(dǎo)套30中往復(fù)推拉滑動一次之后，控制器斷掉離合器39、制動器37電源， 離合器39分離、制動器37同時制動，$束輪三19、平行連桿8、反射鏡l都停止運(yùn)動；推 拉桿29往復(fù)推拉運(yùn)動、通過滑動軸24-1驅(qū)動擺桿22-1往復(fù)擺動，從而通過棘爪26-1驅(qū)動 棘輪28-1逆時針旋轉(zhuǎn)；棘輪28-1旋轉(zhuǎn)一圈、通過滑動軸24-2驅(qū)動擺桿22-2往復(fù)擺動一次， 由棘爪26-2驅(qū)動棘輪28-2逆時針旋轉(zhuǎn)一個齒，棘輪28-2旋轉(zhuǎn)一圈、通過滑動軸24-3驅(qū)動 擺桿22-3往復(fù)擺動一次，由棘爪20驅(qū)動棘輪三19逆時針旋轉(zhuǎn)一個齒，由平行連桿8驅(qū)動 所有反射鏡1作同步逆時針旋轉(zhuǎn)，由此實(shí)現(xiàn)了反射鏡l精準(zhǔn)跟蹤太陽。當(dāng)反射鏡l運(yùn)轉(zhuǎn)到 跟蹤止點(diǎn)時、控制器發(fā)出反轉(zhuǎn)信號，控制器連續(xù)給電離合器39及制動器37、并給電反轉(zhuǎn) 電磁鐵21將正轉(zhuǎn)棘爪20吸離棘輪三19，離合器39嚙合并驅(qū)動凸輪33連續(xù)旋轉(zhuǎn)，使推拉 桿29連續(xù)往復(fù)推拉運(yùn)動，由反轉(zhuǎn)棘爪36驅(qū)動棘輪三19順時針旋轉(zhuǎn)，反射鏡1開始快速反 轉(zhuǎn)復(fù)位、直至反射鏡1旋轉(zhuǎn)到跟蹤始點(diǎn)，控制器同時斷掉電動機(jī)41、離合器39、制動器 37電源，即凸輪推拉器及圓周棘輪器17斷電、反射鏡l停止旋轉(zhuǎn)。由此可見凸輪機(jī)構(gòu)的 作用是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)橹本€往復(fù)運(yùn)動，且由于凸輪槽34的最高點(diǎn)到最低點(diǎn)是定距離、所以 推拉桿29的往復(fù)行程是定距離，且由于離合器39間歇離合、所以推拉桿29為受控制器控 制的間歇往復(fù)運(yùn)動，圓周棘輪器17三級間歇運(yùn)動使反射鏡1間歇性旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)緩慢跟蹤太陽； 三級棘輪串的大減速比Z!XZ2XZ3: 1實(shí)現(xiàn)了棘輪三19定轉(zhuǎn)角小進(jìn)給量地驅(qū)動平行連桿 8，經(jīng)具有防熱脹冷縮的平行連桿8準(zhǔn)確傳動、驅(qū)動反射鏡1旋轉(zhuǎn)跟蹤太陽，反射鏡1停止 旋轉(zhuǎn)時、采用制動器37制動防風(fēng)力影響跟蹤角度及確保每次進(jìn)給量的一致，所以說跟蹤角 度精確。
設(shè)三級棘輪的齒數(shù)Z^ Z2、 Z3均為25個，則棘輪串的減速比為25X25X25: 1=15625: 1，即推拉桿29往復(fù)進(jìn)給15625次棘輪三19旋轉(zhuǎn)一圈，反射鏡1旋轉(zhuǎn)一圈為360、即推 拉桿29進(jìn)給一次等于反射鏡1旋轉(zhuǎn)360° +15625=0. 02304°;由于反射鏡1每小時要旋轉(zhuǎn) 15°，即推拉桿29每小時要進(jìn)給15°+0.02304° =651次，相當(dāng)于每5. 5秒進(jìn)給一次。反射 鏡1反轉(zhuǎn)復(fù)位時，設(shè)反射鏡1反轉(zhuǎn)180°,即推拉桿29往復(fù)進(jìn)給15625 + 2=7812. 5次時反 射鏡1從跟蹤止點(diǎn)反轉(zhuǎn)到跟蹤始點(diǎn)，設(shè)電動機(jī)41轉(zhuǎn)速為每分鐘1500轉(zhuǎn)，即推拉桿29每分
鐘進(jìn)給1500次，則7812. 5 + 1500=5. 2、即5. 2分鐘反射鏡1從跟蹤止點(diǎn)反轉(zhuǎn)到跟蹤始點(diǎn)。 電動機(jī)每分鐘1500轉(zhuǎn)，即每小時1500乂60=90000轉(zhuǎn)/時，而反射鏡1太陽時角跟蹤是每小 時旋轉(zhuǎn)15"，即l/24轉(zhuǎn)/時，兩者相差2160000倍；可見背景技術(shù)中所例的由電動機(jī)通過減 速驅(qū)動聚吸光體跟蹤的方案、其需要多少級減速？而本申請采用推拉器間歇驅(qū)動，使其棘 輪器只需三級減速就可達(dá)到精準(zhǔn)跟蹤。由此可見反射鏡1跟蹤太陽時每次只旋轉(zhuǎn)百分之幾 度，可以滿足聚光比最大的拋物面反射鏡跟蹤太陽所要求的精度，目前拋物面反射鏡的聚 光比最大值為50，而且反射鏡l復(fù)位只需幾分鐘時間，傳動鏈只有三級減速，傳動鏈短、 結(jié)構(gòu)簡單可靠。
第二個實(shí)施例是塔式太陽能鍋爐反射鏡跟蹤太陽的實(shí)施例。圖6是塔式太陽能鍋爐反 射鏡方陣圖。塔式太陽能鍋爐由反射鏡42、鍋爐43及傳、儲、用熱設(shè)備組成，其由不同 方位及不同傾角的多個反射鏡42將太陽輻射反射到鍋爐43上、由鍋爐43吸收并轉(zhuǎn)化為熱 能。由于反射鏡方陣中各個反射鏡42的方位或傾角不同，要求每個反射鏡42單獨(dú)進(jìn)行東 西南北四個方向精準(zhǔn)跟蹤，因此本實(shí)施例的反射鏡42釆用四方球接方式連接單根立柱，圖 7是反射鏡支承示意圖。反射鏡42的背陽面中心處通過球面軸承45連接支架立柱44， 東西方向及南北方向各安裝一個線輸出螺桿棘輪列48的跟蹤裝置，通過輸出件螺桿47 的上下伸縮運(yùn)動使反射鏡42繞其中心擺動，實(shí)現(xiàn)東西南北四個方向跟蹤；圖8是螺桿棘輪 列原理圖。為述說方便、東西方向和南北方向釆用相同的螺桿棘輪列48傳動裝置，它們只 是控制不同，所以圖8中只展示一個螺桿棘輪列原理圖由于南北方向跟蹤運(yùn)動緩慢、每 天只需進(jìn)給幾次，而東西方向跟蹤需要每幾秒鐘進(jìn)給一次，所以南北方向跟蹤的電動機(jī)59 由控制器點(diǎn)動，即啟動后很短時間內(nèi)馬上制動停轉(zhuǎn)、使每次點(diǎn)動電動機(jī)59都只轉(zhuǎn)一兩圈， 電動機(jī)59自帶制動器，而東西方向跟蹤的電動機(jī)59為啟動后連續(xù)旋轉(zhuǎn)；此處制動器的作 用僅是為確保每次進(jìn)給量的一致，所以其功率要比第一個實(shí)施例中的制動器37功率小得 多。螺桿47端頭通過鉸鏈50鉸接一滑塊49、滑塊49安裝在滑動槽46中并可滑動，滑動 槽46固定連接在反射鏡42的背陽面上、且沿垂直于反射鏡42旋轉(zhuǎn)軸線方向安裝；滑動槽 46為凹槽、即滑塊49即可推動又可拉動滑動槽46，滑塊49只作滑動而不能旋轉(zhuǎn)，因此螺 桿47相對于反射鏡42只能擺動而不能旋轉(zhuǎn)；螺桿47平行于立柱44而作上下推拉運(yùn)動， 即螺桿47推拉力的方向垂直于反射鏡42的旋轉(zhuǎn)軸線且不與其相交；即螺桿47與反射鏡 42為滑動連接，其連接件鉸鏈50、滑塊49、滑動槽46把螺桿47的直線運(yùn)動變?yōu)榉瓷?鏡42的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。螺桿47是作定距離直線運(yùn)動、即每次進(jìn)給運(yùn)動行程相等，而其所驅(qū)動 的反射鏡42轉(zhuǎn)角卻不相等，兩者連接點(diǎn)即滑塊49離反射鏡42軸線近時轉(zhuǎn)角大、遠(yuǎn)時轉(zhuǎn)角 小。棘輪串的終端輪為矩形齒棘輪，它與螺母同體，即將棘輪的內(nèi)徑制成螺母，稱之為螺 母棘輪52:螺母棘輪52與螺桿47螺旋連接，其螺旋升角小于摩擦角，螺母棘輪52通過 軸承53連接安裝于機(jī)箱，螺母棘輪52—端用卡環(huán)54或止動螺母鎖止于軸承53、使其相 對于機(jī)箱不得上下串動，而機(jī)箱固定安裝在立柱44上；所以螺母棘輪52旋轉(zhuǎn)時驅(qū)動螺桿 47作平行于立柱44的上下推拉運(yùn)動，即螺桿47相對于立柱44作上下直線運(yùn)動而不轉(zhuǎn)動。 圖9是棘輪串原理圖。擺桿51 —端空套在螺桿47上、另一端套在擺桿導(dǎo)套58中并可 滑動，擺桿導(dǎo)套58鉸接在不完全齒輪62的端面上，不完全齒輪62帶著擺桿導(dǎo)套58旋轉(zhuǎn) 時、帶動擺桿51往復(fù)擺動。擺桿51上滑動連接一插銷爪55，即插銷爪55安裝在插銷槽 56里并在插銷槽56里滑動、插銷槽56固定在擺桿51上，插銷爪55與螺母棘輪52嚙合， 其爪形為與螺母棘輪52矩形齒齒間混合的梯形爪、其梯形兩腰可分別與螺母棘輪52齒面 嚙合，所以插銷爪55在擺桿51復(fù)位時必須脫離螺母棘輪52、而在擺桿51進(jìn)給時必須插 進(jìn)螺母棘輪52齒間，因此插銷爪55梯形兩腰要小于螺母S束輪52齒間兩腰，即其嚙合間隙 要大、且爪與齒間的銳角均為圓角過渡，以便插銷爪55插進(jìn)螺母棘輪52齒間；因此在插 銷爪55頂端安裝一電磁鐵57，電磁鐵57固定在擺桿51上，由電磁鐵57和彈簧控制插銷
爪55的離合，電磁鐵57得電時將插銷爪55吸離螺母棘輪52、斷電時在彈簧的壓制下與 螺母棘輪52嚙合，其彈簧力不能過大、以插銷爪55插進(jìn)而在螺母棘輪52齒頂上滑動時不 拖動螺母棘輪52為準(zhǔn)。在擺桿導(dǎo)套58或擺桿51的上下最大旋轉(zhuǎn)或擺動位置各安裝一個行 程開關(guān)，這里的上下左右均指圖9而言，行程開關(guān)只是信號元件、它可以用如第一個實(shí)施 例中棘輪28-2上的感應(yīng)器替代；如不完全齒輪62是作順時針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)上行程開關(guān)被觸動 時、即擺桿導(dǎo)套58開始右半弧行程時、通過控制器給電電磁鐵57，電磁鐵57得電將插銷 爪55吸離螺母棘輪52，擺桿51往下擺動復(fù)位；當(dāng)下行程開關(guān)被觸動時、即擺桿導(dǎo)套58 開始左半弧行程時、通過控制器斷掉電磁鐵57電源，插銷爪55在彈簧的壓制下與螺母棘 輪52嚙合，擺桿51通過插銷爪55驅(qū)動螺母棘輪52順時針旋轉(zhuǎn)，這種約定稱為正轉(zhuǎn)線路； 如不完全齒輪62是作順時針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)上行程開關(guān)被觸動時、控制器斷掉電磁鐵57電源， 插銷爪55與螺母棘輪52嚙合，擺桿51驅(qū)動螺母棘輪52逆時針旋轉(zhuǎn)；當(dāng)下行程開關(guān)被觸 動時、電磁鐵57得電將插銷爪55吸離螺母棘輪52，擺桿51往上擺動復(fù)位；這種約定稱 為反轉(zhuǎn)線路，這兩種線路為電動機(jī)59正轉(zhuǎn)時控制器轉(zhuǎn)換控制線路、通過控制插銷爪55離 合實(shí)現(xiàn)反射鏡42正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換的方法。插銷爪55還起到離合器作用，即反射鏡42需要運(yùn)轉(zhuǎn) 時電磁鐵57斷電、在彈簧力作用下插銷爪55嚙合螺母棘輪52;反射鏡42不需要運(yùn)轉(zhuǎn)時 電磁鐵57得電將插銷爪55吸離螺母棘輪52，由此使電動機(jī)59的連續(xù)旋轉(zhuǎn)變?yōu)槭芸刂破?控制的間歇性旋轉(zhuǎn)，從而避免了電動機(jī)頻繁啟動，提高了跟蹤精度。當(dāng)然也可以在轉(zhuǎn)動軸 60與單齒齒輪61之間安裝電磁摩擦離合器，其安裝及控制如第一個實(shí)施例中的離合器39。 不完全齒輪62用鍵連接在齒輪軸63上，齒輪軸63通過軸承64安裝在機(jī)箱上，不完 全齒輪62為鎖止弧與輪齒相間的不完全齒輪；與不完全齒輪62嚙合的主動輪上只做一個 齒，稱之為單齒齒輪61，鎖止弧的作用是讓單齒齒輪61準(zhǔn)確對準(zhǔn)不完全齒輪62齒間，單 齒齒輪61用鍵連接在電動機(jī)59的轉(zhuǎn)動軸60上，電動機(jī)59安裝在機(jī)箱上；不完全齒輪62 上做出與單齒齒輪61單齒相嚙合的齒間，如不完全齒輪62制做Z！個齒，則單齒齒輪61 旋轉(zhuǎn)一圈不完全齒輪62旋轉(zhuǎn)I/Zj圈，即不完全齒輪為時動時停的間歇傳動機(jī)構(gòu)。本實(shí)施 例的控制器以時間控制為主、以傳感器光線感應(yīng)控制為調(diào)整、精確控制電動機(jī)59和起離合 器作用的插銷爪55;即南北方向跟蹤的螺桿棘輪列48為反射鏡42開始跟蹤太陽時，啟 動跟蹤裝置電源，控制器得到進(jìn)給信號時，控制器點(diǎn)動電動機(jī)59、即啟動后電動機(jī)59旋 轉(zhuǎn)一兩圈后制動停轉(zhuǎn)，電動機(jī)59帶動單齒齒輪61 —起旋轉(zhuǎn)、單齒齒輪61驅(qū)動不完全齒輪 62帶著擺桿導(dǎo)套58旋轉(zhuǎn)，擺桿導(dǎo)套58驅(qū)動擺桿51往復(fù)擺動，如此時為正轉(zhuǎn)線路，則通 過控制器控制插銷爪55與螺母棘輪52的離合，驅(qū)動螺母棘輪52順時針旋轉(zhuǎn)，螺母棘輪 52驅(qū)動螺桿47作間歇向上直線進(jìn)給，通過連接傳動件驅(qū)動反射鏡42正轉(zhuǎn)跟蹤太陽。當(dāng)傳 感器感應(yīng)到光線換向、即冬夏換季轉(zhuǎn)向后，控制器轉(zhuǎn)換控制線路為反轉(zhuǎn)線路，控制器得到 復(fù)位信號，控制器點(diǎn)動電動機(jī)59、帶動單齒齒輪61驅(qū)動不完全齒輪62帶動擺桿51擺動， 通過控制插銷爪55的離合，驅(qū)動螺母棘輪52逆時針旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動螺桿47作間歇向下直線復(fù) 位，驅(qū)動反射鏡42反轉(zhuǎn)跟蹤太陽；由此實(shí)現(xiàn)反射鏡42全年南北方向跟蹤太陽。在此運(yùn)動 過程中，單齒齒輪61旋轉(zhuǎn)一圈、不完全齒輪62旋轉(zhuǎn)一個齒，不完全齒輪62旋轉(zhuǎn)一圈、螺 母棘輪52旋轉(zhuǎn)一個齒，螺母棘輪52旋轉(zhuǎn)一圈、螺桿47推或拉即進(jìn)給或復(fù)位一個導(dǎo)程；即 經(jīng)過了兩級間歇傳動三級減速。東西方向跟蹤螺桿棘輪列48的傳動裝置與南北方向跟蹤的 相同，它們只是控制不同，反射鏡42開始東西方向跟蹤太陽時，控制器轉(zhuǎn)換控制線路為正 轉(zhuǎn)線路，控制器得到進(jìn)給信號后，啟動電動機(jī)59連續(xù)旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動棘輪列帶動反射鏡42正 轉(zhuǎn)跟蹤太陽，當(dāng)上下行程開關(guān)各被觸動一次時、控制器將下行程開關(guān)線路短路，使電磁鐵 57連續(xù)得電、將插銷爪55吸離螺母棘輪52，反射鏡42停止旋轉(zhuǎn)；直到控制器再次得到進(jìn) 給信號，控制器才將短路恢復(fù)，上下行程開關(guān)再次各被觸動一次，如此重復(fù)，使反射鏡42 間歇正轉(zhuǎn)跟蹤太陽直到跟蹤止點(diǎn)。反射鏡42開始反轉(zhuǎn)復(fù)位時，控制器轉(zhuǎn)換控制線路為反轉(zhuǎn)
線路，啟動電動機(jī)59連續(xù)旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動棘輪列帶動反射鏡42快速反轉(zhuǎn)，直至跟蹤始點(diǎn)；本 實(shí)施例可用回轉(zhuǎn)爪、正反雙爪替代插銷爪55來實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換和離合作用。由于電動機(jī) 59是作勻速旋轉(zhuǎn)、棘輪列所有從動輪上的齒都是均勻分布的，且由于螺桿47的導(dǎo)程是處 處相等，所以螺桿47是作定距離運(yùn)動。由于螺母棘輪52與螺桿47螺旋連接，其螺旋升角 小于摩擦角，所以具有自鎖性，反射鏡42無需安裝制動器。。
設(shè)不完全齒輪62為10齒，螺母棘輪52為20齒，則棘輪串的減速比為200,即電動 機(jī)59旋轉(zhuǎn)一圈、螺母棘輪52旋轉(zhuǎn)1/200圈，設(shè)螺桿47的導(dǎo)程為6mm，則電動機(jī)59旋轉(zhuǎn) 一圈螺桿47推進(jìn)6+200=0.03'mm;設(shè)螺桿47與反射鏡42旋轉(zhuǎn)中心線的距離為300 mm， 則電動機(jī)59旋轉(zhuǎn)一圈反射鏡42旋轉(zhuǎn)了 0.0057°，即螺桿棘輪列48的減速比為360° + 0.0057° =63157: 1，如用齒輪進(jìn)行幾萬倍的減速需要多少級減速？而采用棘輪列只需三級 減速就可達(dá)到，可見棘輪列的傳動鏈短、結(jié)構(gòu)簡單可靠。由于南北方向跟蹤、反射鏡42 每年需要旋轉(zhuǎn)土23Q27 ' , 23G27 ' +0. 0057°-4123次，相當(dāng)于每天進(jìn)給22次； 一般不需如 此精確的跟蹤，所以南北方向跟蹤控制器每次點(diǎn)動電動機(jī)59都轉(zhuǎn)兩三圈。由于控制器是以 時間控制為主、以傳感器光線感應(yīng)控制為調(diào)整，所以跟蹤誤差小于或等于進(jìn)給量，所以反 射鏡42的跟蹤誤差可控制在零點(diǎn)幾毫米之內(nèi)甚至達(dá)到更高的要求。東西方向跟蹤反射鏡 42每小時要旋轉(zhuǎn)7.5°，如采用在轉(zhuǎn)動軸60上安裝電磁摩擦離合器，則離合器每小時要嚙 合進(jìn)給7.5 °+0.0057 ° =1316次，相當(dāng)于每2. 7秒進(jìn)給一次；由于本實(shí)施例的反射鏡42 不需如此精確的跟蹤，所以采用插銷爪55作為離合器，插銷爪55每嚙合進(jìn)給一次，螺母 棘輪52旋轉(zhuǎn)1/20圈，螺桿47推進(jìn)6 + 20=0.3 mm，反射鏡42旋轉(zhuǎn)了 0. 057";此進(jìn)給量為 理論值，實(shí)際上傳動鏈存在一定的間隙，加上擺桿51復(fù)位時、插銷爪55與螺母棘輪52 有一小段接觸，使螺母棘輪52制動或小角度反轉(zhuǎn)，所以實(shí)際進(jìn)給量為安裝后調(diào)試時的調(diào)定 值，它要小于理論值；插銷爪55每小時要嚙合進(jìn)給7.5°+0. 057° =131次，相當(dāng)于每27 秒進(jìn)給一次。由此可見反射鏡42跟蹤太陽時每次只旋轉(zhuǎn)百分之幾度，可以滿足塔式太陽能 鍋爐反射鏡跟蹤太陽所要求的精度， 一般鍋爐43與反射鏡42相距百米左右。螺桿棘輪器 或列的特點(diǎn)為減速比大，具有自鎖功能，可省略制動裝置和減短傳動鏈。
權(quán)利要求
1. 一種自動跟蹤太陽裝置，包括聚吸光體、控制器，其特征是安裝于支架上的推拉器驅(qū)動棘輪器，棘輪器連接并驅(qū)動聚吸光體旋轉(zhuǎn)跟蹤太陽。
2、 權(quán)利要求1所述的自動跟蹤太陽裝置，其特征在于所述棘輪器由棘輪串組成。
3、 權(quán)利要求1所述的自動跟蹤太陽裝置，其特征在于所述棘輪器由棘輪機(jī)構(gòu)或棘輪串驅(qū)動螺母、螺桿組成。
4、 一種自動跟蹤太陽裝置，包括聚吸光體、控制器，其特征是安裝于支架上的 電動機(jī)驅(qū)動棘輪列，棘輪列連接并驅(qū)動聚吸光體旋轉(zhuǎn)跟蹤太陽。
5、 一種連接傳動機(jī)構(gòu)，包括聚吸光體、鉸鏈，其特征是用平行連桿將多個平行 聚吸光體鉸接并聯(lián)。
6、 權(quán)利要求5所述的連接傳動機(jī)構(gòu)，其特征在于所述平行連桿端頭用軟管連接 冷卻水箱、用冷卻介質(zhì)在平行連桿空腔中循環(huán)冷卻連桿。
全文摘要
本申請是一種自動跟蹤太陽裝置和一種連接傳動機(jī)構(gòu)，涉及太陽能利用技術(shù)領(lǐng)域，自動跟蹤太陽裝置是由控制器精確控制支架上的推拉器間歇驅(qū)動棘輪器，棘輪器連接并驅(qū)動聚吸光體旋轉(zhuǎn)跟蹤太陽，或由控制器精確控制支架上的電動機(jī)和棘輪列的離合器，電動機(jī)驅(qū)動棘輪列，棘輪列連接并間歇驅(qū)動聚吸光體旋轉(zhuǎn)跟蹤太陽；連接傳動機(jī)構(gòu)是用平行連桿將多個平行聚吸光體鉸接并聯(lián)的機(jī)構(gòu)；本申請?zhí)峁┮环N傳動鏈短、結(jié)構(gòu)簡單可靠，跟蹤角度精確每次驅(qū)動進(jìn)給聚吸光體平均只旋轉(zhuǎn)百分之幾度甚至更小角度的跟蹤裝置。它具有上兆個演變方案，適用范圍廣，可廣泛用于光伏電池板、太陽灶、平板集熱器、太陽爐、太陽能鍋爐、太陽能利用裝置跟蹤太陽。
文檔編號F24J2/38GK101206082SQ200610166899
公開日2008年6月25日 申請日期2006年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月15日
發(fā)明者陳紅專 申請人:陳紅專