專利名稱：一種太陽跟蹤器的方位角系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種太陽跟蹤器的方位角系統(tǒng)。
背景技術：
太陽跟蹤器是太陽能應用中的關鍵設備，其作用是使太陽能接收設備始終對準太陽光，從而獲取最大的太陽能。例如光伏系統(tǒng)的太陽能電池板、光熱發(fā)電系統(tǒng)及光熱采暖系統(tǒng)的槽式集熱器等項目利用中都缺少不了太陽跟蹤器。圖1是現(xiàn)有技術中太陽跟蹤器的結(jié)構示意圖。如該圖所示，該太陽跟蹤器包括方位角立柱100、回轉(zhuǎn)減速器101、方位角轉(zhuǎn)臺103、高度角支架104、三角支架105、高度角橫梁106和高度角部件107。其中，方位角立柱100、回轉(zhuǎn)減速器101和方位角轉(zhuǎn)臺103構成了該太陽跟蹤器的方位角系統(tǒng)，其余部件高度角支架104、三角支架105、高度角橫梁106和高度角部件107構成了高度角系統(tǒng)。方位角立柱100用于支撐其余部件，回轉(zhuǎn)減速器101用于驅(qū)動方位角轉(zhuǎn)臺103及設置于其上的高度角系統(tǒng)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動。高度角支架104固定在方位角轉(zhuǎn)臺103上，并隨方位角轉(zhuǎn)臺103 —起轉(zhuǎn)動，高度角橫梁106固定在高度角支架104上，其上安裝高度角部件107 (比如太陽能電池板等)，三角支架105與高度角支架104及高度角橫梁106焊接在一起，以增強高度角橫梁106的抗彎強度。由于方位角立柱100需要支撐太陽跟蹤器中其余部件的重量，在現(xiàn)有技術中，方位角立柱100通常采用厚壁空心的圓管式結(jié)構，如果整個設備受力較大，則該立柱的壁厚也會相應地增加。采用這樣的結(jié)構，成本較高，并且該立柱難以承受大力矩，尤其是抗傾覆能力較差，從而影響了整個設備的安全性。由于太陽跟蹤器的造價已成為影響太陽能應用的關鍵因素之一，亦就是說降低太陽跟蹤器的成本已成為太陽能應用系統(tǒng)開發(fā)中必須關注和解決的問題之一。并且，太陽跟蹤器通常設置在野外，自然條件惡劣，故必須具有較好的抗傾覆能力，以確保太陽跟蹤器的安全性。因此，有必要針對現(xiàn)有太陽跟蹤器存在的上述缺陷進行改進。

實用新型內(nèi)容本實用新型的主要目的是提供一種太陽跟蹤器的方位角系統(tǒng)，其成本較低且抗傾覆能力強。為了實現(xiàn)上述目的，提供了一種太陽跟蹤器的方位角系統(tǒng)，所述方位角系統(tǒng)包括立柱、方位角轉(zhuǎn)臺和驅(qū)動裝置，所述方位角轉(zhuǎn)臺設置在所述立柱的頂端，所述驅(qū)動裝置用于驅(qū)動所述方位角轉(zhuǎn)臺圍繞著豎直軸線轉(zhuǎn)動，所述立柱采用桁架結(jié)構。進一步，所述立柱包括設置在所述立柱中心的中心軸，設置在所述立柱四周的立角鋼，傾斜設置在所述立柱內(nèi)部的斜拉角鋼，以及分別設置在所述立柱頂端和底端的上支撐板和下定位板。進一步，所述下定位板通過固定裝置將所述立柱固定在所述太陽跟蹤器的基座上。進一步，所述固定裝置為地腳螺栓。進一步，所述中心軸從所述上支撐板的中心向上伸出，所述方位角轉(zhuǎn)臺套設在所述中心軸上,并隨著所述中心軸的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。進一步，所述方位角轉(zhuǎn)臺的下表面安裝了多個滾輪，所述滾輪在所述上支撐板上滾動。進一步，所述滾輪沿圓周均勻安裝在所述方位角轉(zhuǎn)臺的下表面。進一步，所述驅(qū)動裝置包括電機、同步輪、拖動帶和驅(qū)動輪，所述同步輪在所述電機帶動下轉(zhuǎn)動，所述拖動帶將所述同步輪的轉(zhuǎn)動傳遞給驅(qū)動輪；所述驅(qū)動輪設置在所述中心軸上，其直徑大于所述中心軸的直徑。進一步，所述拖動帶與所述驅(qū)動輪在所述驅(qū)動輪外圓周上的固定點固定。根據(jù)本實用新型的技術方案，由于太陽跟蹤器的方位角系統(tǒng)中的立柱采用了桁架結(jié)構，降低了設備的成本，且桁架結(jié)構的抗傾覆能力強，增強了該設備的安全性。

說明書附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本實用新型的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中圖1是現(xiàn)有技術中太陽跟蹤器的結(jié)構示意圖；圖2是根據(jù)本實用新型實施例的立柱的結(jié)構示意圖；圖3是圖2中去掉上支撐板后的俯視圖；圖4是根據(jù)本實用新型實施例的方位角轉(zhuǎn)臺和上支撐板安裝處的結(jié)構示意圖；圖5是圖4中的方位角轉(zhuǎn)臺的仰視圖；以及圖6是根據(jù)本實用新型實施例的驅(qū)動裝置的結(jié)構示意圖。
具體實施方式
需要說明的是，在沒有明確限定或不沖突的情況下，本實用新型的各個實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本實用新型。如背景技術所述，目前，太陽跟蹤器中的方位角系統(tǒng)一般采用圓管式立柱支承、迴轉(zhuǎn)減速器導向的方式，這種傳統(tǒng)的方式中，需要較粗而精度高的立柱，其優(yōu)點是結(jié)構緊湊，但造價較高且難以承受大的力矩，尤其是抗傾覆能力較差。另外，方位角系統(tǒng)中的回轉(zhuǎn)減速器承擔了回轉(zhuǎn)和減速的雙重任務，其結(jié)構雖然較為緊湊，但通常造價較高，并且當承受較大力矩時的耗電量較大，增加了太陽跟蹤器的運行成本。因此，有必要對現(xiàn)有的太陽跟蹤器進行改進。圖2是根據(jù)本實用新型實施例的立柱的結(jié)構示意圖，圖3是圖2中去掉上支撐板后的俯視圖。如圖2所示，在本實施例中，改進后的立柱包括下定位板10、斜拉角鋼20、立角鋼30、中心軸40和上支撐板50。其中，下定位板50為板狀結(jié)構,其可以通過多個固定裝置將該立柱固定在太陽跟蹤器的基座上。優(yōu)選地，固定裝置可以采用地腳螺栓，其數(shù)量可以根據(jù)實際需要而定。[0028]立柱主要由多根立角鋼30和多根斜拉角鋼20組成，從而構成了桁架結(jié)構。這些立角鋼30設置在立柱的四周，用于組成空心管，其主要承受重力的作用。如圖3所示，構成的空心管通常為矩形，但也可以是其它合適的形狀。斜拉角鋼20則分別設置在該立柱的內(nèi)部，每根斜拉角鋼的兩端可以分別與兩根立角鋼相連接，從而加強了立角鋼的穩(wěn)固性，增加了立柱的抗傾覆能力。此外，中心軸40設置在立柱的中心，其起到定位的作用，使各個角鋼、上支撐板50和下定位板10對準中心。當然，中心軸40也在一定程度上起到了承力的作用，也可以將中心軸40與立角鋼30連接，使得該立柱承受力、剪切力和傾覆力的能力大大增強。整個立柱都可以采用較小規(guī)則的角鋼組合而成，并且由于桁架結(jié)構的特性，組合后的立柱承受力很強，抗傾覆能力也有所提升?？梢姡诒緦嵱眯滦偷膶嵤├?，通過采用桁架結(jié)構的立柱，不但減少了立柱材料的用量，降低了制造成本，而且該桁架結(jié)構還增強了立柱的承受能力，尤其是提高了立柱的抗傾覆能力。圖4是根據(jù)本實用新型實施例的方位角轉(zhuǎn)臺和上支撐板安裝處的結(jié)構示意圖，圖5是圖4中的方位角轉(zhuǎn)臺的仰視圖。如圖4和圖5所示，中心軸40從立柱的上支撐板50的中心向上伸出，方位角轉(zhuǎn)臺60套設在該中心軸40上，并隨著中心軸40的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。此夕卜，在方位角轉(zhuǎn)臺60的下表面還安裝了四只滾輪70，滾輪70沿圓周均勻分布在方位角轉(zhuǎn)臺的下表面。當中心軸40轉(zhuǎn)動,從而帶動方位角轉(zhuǎn)臺60轉(zhuǎn)動時,方位角轉(zhuǎn)臺60下面安裝的四只滾輪70也在上支撐板50的上表面滾動。由此，方位角轉(zhuǎn)臺60承受的負荷大部分都作用在四只滾輪70上，如果負荷較大，也可以采用更多只滾輪，如六只或八只滾輪。由于采用了滾輪進行額外的支持，該方位角轉(zhuǎn)臺的抗傾覆能力也得到了增強。圖6是根據(jù)本實用新型實施例的驅(qū)動裝置的結(jié)構示意圖。如圖6所示，太陽跟蹤器的驅(qū)動裝置包括電機(圖6未示出)、同步輪80、拖動帶90和驅(qū)動輪41。其中，驅(qū)動輪41設置在中心軸上，其直徑大于該中心軸的直徑，以提高驅(qū)動裝置的驅(qū)動力矩。拖動帶90分別套設在同步輪80和驅(qū)動輪41的一部分外圓周面上，以便將同步輪80的轉(zhuǎn)動力矩傳遞給驅(qū)動輪41。本實施例采用了拖動帶原理,首先由電機帶動同步輪80轉(zhuǎn)動，同步輪80再拉動拖動帶90,進而帶動驅(qū)動輪41轉(zhuǎn)動。拖動帶90和驅(qū)動輪41還可以在驅(qū)動輪41外圓周面上的某一點固定，例如固定點91。這樣，固定點91在一定程度上起到了限位開關的作用，以此來限制方位角轉(zhuǎn)動角度在零度和180度之間。與現(xiàn)有技術不同的是，本實施例沒有采用較為昂貴的回轉(zhuǎn)減速器，因為回轉(zhuǎn)減速器雖然結(jié)構緊湊，但其驅(qū)動力臂較小，當太陽跟蹤器較大時，需要較大的力才能驅(qū)動，從而其耗電量較大，提高了太陽跟蹤器的運行成本。本實施例在達到技術要求的前提下，則采用了加大力臂的方法，對于相同的力矩而言，只需要較小的驅(qū)動力，從而減小了電機功率和耗電量，降低了成本。當然，本實用新型所述太陽跟蹤器中的各個部件并不限于前述實施例中的類型和/或結(jié)構。例如，桁架結(jié)構并不僅限于采用角鋼組合而成，也可以采用其它桿狀的構造。在不過度考慮成本的情況下，驅(qū)動裝置也可以采用常見的傳動裝置，例如蝸輪蝸桿機構、滾珠絲桿機構等。以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權利要求1.一種太陽跟蹤器的方位角系統(tǒng)，其特征在于，所述方位角系統(tǒng)包括立柱、方位角轉(zhuǎn)臺和驅(qū)動裝置，所述方位角轉(zhuǎn)臺設置在所述立柱的頂端，所述驅(qū)動裝置用于驅(qū)動所述方位角轉(zhuǎn)臺圍繞著豎直軸線轉(zhuǎn)動，所述立柱采用桁架結(jié)構。
2.根據(jù)權利要求1所述的太陽跟蹤器的方位角系統(tǒng)，其特征在于，所述立柱包括設置在所述立柱中心的中心軸，設置在所述立柱四周的立角鋼，傾斜設置在所述立柱內(nèi)部的斜拉角鋼，以及分別設置在所述立柱頂端和底端的上支撐板和下定位板。
3.根據(jù)權利要求2所述的太陽跟蹤器的方位角系統(tǒng)，其特征在于，所述下定位板通過固定裝置將所述立柱固定在所述太陽跟蹤器的基座上。
4.根據(jù)權利要求3所述的太陽跟蹤器的方位角系統(tǒng)，其特征在于，所述固定裝置為地腳螺栓。
5.根據(jù)權利要求2至4中任一項所述的太陽跟蹤器的方位角系統(tǒng)，其特征在于，所述中心軸從所述上支撐板的中心向上伸出，所述方位角轉(zhuǎn)臺套設在所述中心軸上，并隨著所述中心軸的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。
6.根據(jù)權利要求5所述的太陽跟蹤器的方位角系統(tǒng)，其特征在于，所述方位角轉(zhuǎn)臺的下表面安裝了多個滾輪，所述滾輪在所述上支撐板上滾動。
7.根據(jù)權利要求6所述的太陽跟蹤器的方位角系統(tǒng)，其特征在于，所述滾輪沿圓周均勻安裝在所述方位角轉(zhuǎn)臺的下表面。
8.根據(jù)權利要求2至4中任一項所述的太陽跟蹤器的方位角系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動裝置包括電機、同步輪、拖動帶和驅(qū)動輪，所述同步輪在所述電機帶動下轉(zhuǎn)動，所述拖動帶將所述同步輪的轉(zhuǎn)動傳遞給驅(qū)動輪；所述驅(qū)動輪設置在所述中心軸上，其直徑大于所述中心軸的直徑。
9.根據(jù)權利要求8所述的太陽跟蹤器的方位角系統(tǒng)，其特征在于，所述拖動帶與所述驅(qū)動輪在所述驅(qū)動輪外圓周上的固定點固定。
專利摘要本實用新型涉及一種太陽跟蹤器的方位角系統(tǒng)，方位角系統(tǒng)包括立柱、方位角轉(zhuǎn)臺和驅(qū)動裝置，方位角轉(zhuǎn)臺設置在立柱的頂端，驅(qū)動裝置用于驅(qū)動方位角轉(zhuǎn)臺圍繞著豎直軸線轉(zhuǎn)動，立柱采用桁架結(jié)構。根據(jù)本實用新型的技術方案，由于太陽跟蹤器的方位角系統(tǒng)中的立柱采用了桁架結(jié)構，降低了設備的成本，且桁架結(jié)構的抗傾覆能力強，增強了該設備的安全性。
文檔編號G05D3/00GK202838033SQ20122050614
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月28日 優(yōu)先權日2012年9月28日
發(fā)明者王維廷 申請人:中天同圓太陽能高科技有限公司