專利名稱：一種太陽跟蹤器的高度角支撐系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽跟蹤器的高度角支撐系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
太陽跟蹤器是太陽能應(yīng)用中的關(guān)鍵設(shè)備，其作用是使太陽能接收設(shè)備始終對準(zhǔn)太陽光，從而獲取最多的太陽能。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(xiàng)目利用中都缺少不了太陽跟蹤器。圖I是現(xiàn)有技術(shù)中太陽跟蹤器的結(jié)構(gòu)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(tái)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用于支撐其余部件，回轉(zhuǎn)減速器101用于驅(qū)動(dòng)方位角轉(zhuǎn)臺(tái)103及設(shè)置于其上的相關(guān)部件產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)。高度角支架104固定在方位角轉(zhuǎn) 臺(tái)103上，并隨方位角轉(zhuǎn)臺(tái)103 —起轉(zhuǎn)動(dòng)，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(qiáng)高度角橫梁106的抗彎強(qiáng)度?？梢?，上述太陽跟蹤器的高度角支撐系統(tǒng)采用了懸臂形式，由于受到高度角支架高度的限制，三角支架不能太高和太長，因此高度角橫梁在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到懸臂力對立柱的作用及對高度角部件跟蹤精度的影響，一般選取較大截面的高度角橫梁，而且還要增大立柱的抗彎強(qiáng)度，使整臺(tái)太陽跟蹤器結(jié)構(gòu)龐大、成本較高。因此，有必要針對現(xiàn)有太陽跟蹤器存在的上述缺陷進(jìn)行改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種太陽跟蹤器的高度角支撐系統(tǒng)，其減小了高度角橫梁的截面尺寸，且降低了設(shè)備的成本。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，提供了一種太陽跟蹤器的高度角支撐系統(tǒng)，所述高度角支撐系統(tǒng)包括高度角支架、三角支架、和高度角橫梁，所述高度角支架、三角支架和高度角橫梁相互連接，所述高度角橫梁用于支撐高度角部件，所述高度角橫梁采用桁架結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步地，所述高度角橫梁采用角鋼以構(gòu)成桁架結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步地，所述桁架結(jié)構(gòu)的橫截面為矩形，該矩形的高度h大于其寬度b。進(jìn)一步地，所述高度角支撐系統(tǒng)還包括立柱，所述立柱具有外徑相同的上圓盤和下圓盤；所述高度角支架包括上層輪系和下層輪系，所述上層輪系和下層輪系分別與所述上圓盤和所述下圓盤相配合，使得所述高度角支架能夠繞著所述立柱旋轉(zhuǎn)。進(jìn)一步地，所述高度角支撐系統(tǒng)還包括驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置在所述立柱的頂端，用于驅(qū)動(dòng)所述高度角支架旋轉(zhuǎn)。進(jìn)一步地，所述上層輪系包括多個(gè)在所述上圓盤的上表面滾動(dòng)的第一滾輪、多個(gè)在所述上圓盤的外端面滾動(dòng)的第二滾輪；所述下層輪系包括多個(gè)在所述下圓盤的外端面滾動(dòng)的第四滾輪。
進(jìn)一步地，所述上層輪系還包括多個(gè)在所述上圓盤的下表面滾動(dòng)的第三滾輪。進(jìn)一步地，所述第一滾輪、第二滾輪、第三滾輪和/或第四滾輪為腳輪，所述腳輪包括腳輪座、軸承和將所述軸承安裝在所述腳輪座上的銷軸。進(jìn)一步地，所述高度角支架包括通過可調(diào)節(jié)連接裝置連接的固定支架和活動(dòng)支架。進(jìn)一步地，所述可調(diào)節(jié)連接裝置為螺栓。根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，由于所述太陽跟蹤器中的高度角橫梁采用了桁架結(jié)構(gòu)，有效地減小了高度角橫梁的截面尺寸，且降低了設(shè)備的成本。


說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖I是現(xiàn)有技術(shù)中太陽跟蹤器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的高度角橫梁的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2的側(cè)視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的高度角支撐系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖5是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的上層輪系的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式需要說明的是，在沒有明確限定或不沖突的情況下，本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。如前所述，在圖I所示現(xiàn)有技術(shù)的太陽跟蹤器中，一般采用橫截面為矩形的厚壁鋼管或采用圓鋼管作為高度角橫梁，當(dāng)所述高度角橫梁選取較大截面時(shí)，會(huì)使得整臺(tái)太陽跟蹤器結(jié)構(gòu)龐大、成本較高。此外，為了提高設(shè)備的抗彎強(qiáng)度，該橫梁的厚壁尺寸較大，不但增加了整體的重量，需要較多的材料，還造成較大的懸臂力矩，增加了能耗，提高了運(yùn)行成本。因此，本發(fā)明的實(shí)施例對現(xiàn)有的太陽跟蹤器進(jìn)行了改進(jìn)。圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的高度角橫梁的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是圖2的側(cè)視圖。如圖2所示，高度角橫梁10采用角鋼構(gòu)成，包括設(shè)置在四周的多根立角鋼，以及分別與多根立角鋼連接的多根斜拉角鋼。由此構(gòu)成了桁架結(jié)構(gòu)，一方面減少了材料的用量，另一方面由于桁架的特性還提高了抗彎強(qiáng)度。如圖3所示，為了進(jìn)一步節(jié)約鋼材和增強(qiáng)抗彎強(qiáng)度，所示桁架結(jié)構(gòu)采用了矩形的橫截面，其中該矩形的高度h要大于矩形的寬度b。圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的高度角支撐系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，太陽跟蹤器的高度角支撐系統(tǒng)包括高度角橫梁10、三角支架20和高度角支架30。其中，高度角支架30、三角支架20和高度角橫梁10之間相互連接，優(yōu)選通過焊接的方式連接，構(gòu)成了穩(wěn)固的支撐系統(tǒng)。所述高度角橫梁10采用前述桁架結(jié)構(gòu)，其用于支撐該太陽跟蹤器的高度角部件(圖4未示出)，例如太陽能電池板等。此外，所述高度角支撐系統(tǒng)還包括立柱40，所述立柱固定不動(dòng)，用于支撐其余部件。在立柱40的上端設(shè)置了上圓盤41，在立柱40的下部靠近底端處設(shè)置了下圓盤42，所述上、下圓盤同軸設(shè)置且外徑相同。所述高度角支架30為框架結(jié)構(gòu)，在該框架結(jié)構(gòu)內(nèi)部的上端設(shè)置有上層輪系，在其下端設(shè)置有下層輪系。所述上、下輪系分別與立柱的上、下圓盤相配合，使得所述高度角支架30可以繞著立柱40轉(zhuǎn)動(dòng)。在該實(shí)施例中，上層輪系包括可以在上圓盤41的上表面滾動(dòng)的多個(gè)第一滾輪43、在上圓盤41的外端面(側(cè)面)滾動(dòng)的多個(gè)第二滾輪44。下層輪系包括在下圓盤42的外端面(側(cè)面)滾動(dòng)的多個(gè)第四滾輪45。當(dāng)高度角橫梁10在外力(例如部件的重力)作用下產(chǎn)生彎曲應(yīng)力時(shí)，所述作用力會(huì)通過三角支架20和高度角支架30傳遞給第二滾輪44和第四滾輪45，最后作用在立柱40上，從而保證高度角橫梁10不會(huì)產(chǎn)生彎曲變形。第一滾輪43則用于輔助支撐高度角支架30，進(jìn)一步增強(qiáng)了高度角橫梁10的抗傾覆能力，并且其在上圓盤41上表面的滾動(dòng)可以減小運(yùn)動(dòng)摩擦，有利于降低設(shè)備的能耗。此外，所述高度角支撐系統(tǒng)還包括驅(qū)動(dòng)裝置50，所述驅(qū)動(dòng)裝置50設(shè)置在立柱40的頂端，用于驅(qū)動(dòng)高度角支架30旋轉(zhuǎn)。所述驅(qū)動(dòng)裝置50可以是各種常見的驅(qū)動(dòng)裝置，例如滾珠絲杠結(jié)構(gòu)、渦輪蝸桿結(jié)構(gòu)?！?br> 圖5是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的上層輪系的局部結(jié)構(gòu)示意圖，在該實(shí)施例中，高度角支架的上層輪系除了包括多個(gè)第一滾輪43和多個(gè)第二滾輪44之外，還包括多個(gè)可以在上圓盤41下表面滾動(dòng)的第三滾輪46，其余結(jié)構(gòu)同前一個(gè)實(shí)施例。從而，第一滾輪43、第二滾輪44和第三滾輪46 —起夾持著上圓盤41的外緣，并以所述外緣的上、下表面和外端面為導(dǎo)軌，所述上層輪組在該導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，限制了高度角支架垂直向上、向下和左右的自由度，有利于高度角支架的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，且具有較大的支撐力，保證了整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。此外，如圖5所示，高度角支架還包括固定支架31和活動(dòng)支架32。其中，固定支架31用于安裝第一滾輪43和第二滾輪44，活動(dòng)支架32用于安裝第三滾輪46。固定支架31與活動(dòng)支架32之間通過螺栓連接，并通過螺栓來調(diào)節(jié)第三滾輪46與立柱上圓盤下表面之間的接觸位置，以保證高度角支架與上圓盤31之間的穩(wěn)定接觸，從而保證高度角橫梁不發(fā)生彎曲變形，并保證高度角橫梁在受外力作用時(shí)不發(fā)生變形和晃動(dòng)。如圖5所示，各個(gè)滾輪具有相同的結(jié)構(gòu)，均包括腳輪座431、軸承432和將所述軸承432安裝在所述腳輪座431上的銷軸433。所述軸承可以采用常用的金屬材料制成。通過采用軸承作為滾動(dòng)部件的特殊方式，是由于在高度角支撐系統(tǒng)中，各個(gè)滾動(dòng)部件長期承受著較大的壓力，普通的滾子或滾輪難以勝任，因此特別使用了能夠長期承受較大載荷的軸承。優(yōu)選地，可以采用滾珠軸承。當(dāng)然，圖4所示實(shí)施例的滾輪也具有相同的結(jié)構(gòu)，并且，圖4所示高度角支架同樣也包括通過可調(diào)節(jié)連接裝置連接的固定支架和活動(dòng)支架，所述可調(diào)節(jié)連接裝置可以為螺栓。當(dāng)然，本發(fā)明所述太陽跟蹤器中的各個(gè)部件并不限于前述實(shí)施例中的類型和/或結(jié)構(gòu)。例如，桁架結(jié)構(gòu)并不僅限于采用角鋼組合而成，也可以采用其它桿狀的構(gòu)造。驅(qū)動(dòng)裝置可以采用常見的傳動(dòng)裝置，例如蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)、滾珠絲桿機(jī)構(gòu)等。并且，立柱和高度角支架之間的旋轉(zhuǎn)配合關(guān)系，并不限于利用上、下圓盤作為導(dǎo)軌和采用上、下輪系的方式，可以采用各種滾動(dòng)或滑動(dòng)的旋轉(zhuǎn)配合方式，只要使得高度角支架在立柱的支撐下，能夠圍繞豎直軸線旋轉(zhuǎn)即可。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種太陽跟蹤器的高度角支撐系統(tǒng)，其特征在于，所述高度角支撐系統(tǒng)包括高度角支架、三角支架、和高度角橫梁，所述高度角支架、三角支架和高度角橫梁相互連接，所述高度角橫梁用于支撐高度角部件，所述高度角橫梁采用桁架結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽跟蹤器的高度角支撐系統(tǒng)，其特征在于，所述高度角橫梁采用角鋼以構(gòu)成桁架結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽跟蹤器的高度角支撐系統(tǒng)，其特征在于，所述桁架結(jié)構(gòu)的橫截面為矩形，該矩形的高度h大于其寬度b。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽跟蹤器的高度角支撐系統(tǒng)，其特征在于，所述高度角支撐系統(tǒng)還包括立柱，所述立柱具有外徑相同的上圓盤和下圓盤；所述高度角支架包括上層輪系和下層輪系，所述上層輪系和下層輪系分別與所述上圓盤和所述下圓盤相配合，使得所述高度角支架能夠繞著所述立柱旋轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽跟蹤器的高度角支撐系統(tǒng)，其特征在于，所述高度角支撐系統(tǒng)還包括驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置在所述立柱的頂端，用于驅(qū)動(dòng)所述高度角支架旋轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽跟蹤器的高度角支撐系統(tǒng)，其特征在于，所述上層輪系包括多個(gè)在所述上圓盤的上表面滾動(dòng)的第一滾輪、多個(gè)在所述上圓盤的外端面滾動(dòng)的第二滾輪；所述下層輪系包括多個(gè)在所述下圓盤的外端面滾動(dòng)的第四滾輪。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽跟蹤器的高度角支撐系統(tǒng)，其特征在于，所述上層輪系還包括多個(gè)在所述上圓盤的下表面滾動(dòng)的第三滾輪。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的太陽跟蹤器的高度角支撐系統(tǒng)，其特征在于，所述第一滾輪、第二滾輪、第三滾輪和/或第四滾輪為腳輪，所述腳輪包括腳輪座、軸承和將所述軸承安裝在所述腳輪座上的銷軸。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽跟蹤器的高度角支撐系統(tǒng)，其特征在于，所述高度角支架包括通過可調(diào)節(jié)連接裝置連接的固定支架和活動(dòng)支架。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的太陽跟蹤器的高度角支撐系統(tǒng)，其特征在于，所述可調(diào)節(jié)連接裝置為螺栓。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種太陽跟蹤器的高度角支撐系統(tǒng)，所述高度角支撐系統(tǒng)包括高度角支架、三角支架、和高度角橫梁，所述高度角支架、三角支架和高度角橫梁相互連接，所述高度角橫梁用于支撐高度角部件，所述高度角橫梁采用桁架結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，由于所述太陽跟蹤器中的高度角橫梁采用了桁架結(jié)構(gòu)，有效地減小了高度角橫梁的截面尺寸，且降低了設(shè)備的成本。
文檔編號(hào)H01L31/042GK102881744SQ20121037164
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)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