CN204168217U - 一种机械式太阳跟踪装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种机械式太阳跟踪装置，该跟踪装置包括太阳能电池板、聚光镜、支撑架，转动中心轴、对光管、仰角调节机构、转速控制盒和U形架，所述转动中心轴可转动地安装在U形架上，太阳能电池板和聚光镜固定在转动中心轴上，U形架通过仰角调节机构安装在支撑架上，对光管固定在太阳能电池板上，转速控制盒包括盒体、及设于盒体内的擒纵调速机构、传动减速机构、涡卷弹簧蓄力机构和单向锁止机构，盒体上设有与涡卷弹簧蓄力机构传动连接的把手，传动减速机构的输出齿轮固定安装在转动中心轴上，输出齿轮的转速为240秒每度角。本实用新型在不需外部电源的情况下能实现全天连续跟踪，具有结构简单、制造及使用成本低、维护方便等优点，特别适合家用领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种太阳跟踪装置，特别是涉及一种机械式太阳跟踪装置。
背景技术
目前，太阳跟踪装置因价格昂贵很少用到家庭领域，如专利号：201110406393.2公开的机械式双轴太阳能跟踪支架，该跟踪支架通过跟踪电机、电子控制单元实现对太阳位置的跟踪，具有体积小，重量轻，跟踪较精确等优点，但由于其造价昂贵，控制系统工作时需要电能输入，工作过程需要消耗大量电能，跟踪装置技术含量高，不易维护等缺陷而不适合家用环境使用。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种结构简单、维护方便、能全天连续跟踪、制造及使用成本低的一种机械式太阳跟踪装置。
为达到上述目的，本实用新型采用的解决方案是：一种机械式太阳跟踪装置，包括太阳能电池板、聚光镜和支撑架，其特征在于：还包括转动中心轴、对光管、仰角调节机构、转速控制盒和U形架，所述转动中心轴通过滚子锥轴承可转动安装在U形架上，太阳能电池板和聚光镜固定在转动中心轴上，U形架通过仰角调节机构安装在支撑架上，对光管固定在太阳能电池板上，转速控制盒包括盒体、及设于盒体内的擒纵调速机构、传动减速机构、涡卷弹簧蓄力机构和单向锁止机构，盒体上设有与涡卷弹簧蓄力机构传动连接的把手，传动减速机构的输出齿轮固定安装在转动中心轴上，输出齿轮的转速为240秒每度角。
上述转速控制盒内的擒纵调速机构包括棘轮、叉瓦和游丝摆振机构；传动减速机构包括输出齿轮、A轴齿轮、A轴、B轴、B轴小齿轮、B轴大齿轮、C轴、C轴大齿轮、D轴、D轴小齿轮、D轴大齿轮、E轴齿轮、E轴和C轴小齿轮，其中A轴齿轮与B轴小齿轮啮合，B轴大齿轮与C轴小齿轮啮合，C轴大齿轮与D轴小齿轮啮合，E轴齿轮与D轴大齿轮啮合，棘轮安装在E轴上；涡卷弹簧蓄力机构包括F轴大齿轮、F轴小齿轮、卷簧和过渡齿轮，与把手同轴安装的小齿轮与过渡齿轮啮合。
上述仰角调节机构包括仰角调节横杆和仰角调节竖杆，仰角调节横杆固定在支撑架上，其左端铰接在U形架底部的边缘，右端与仰角调节竖杆的下端通过螺栓连接，仰角调节竖杆的上端铰接在U形架底部的中间区域。
上述聚光镜的镜面上设有均匀分布的小孔。
本实用新型是这样使用的：首先根据所处地理位置的纬度，通过仰角调节机构调节聚光镜的仰角角度，然后转动聚光镜，使通过对光管的太阳光斑聚在聚光镜的正中央位置，再通过转速控制盒控制转动中心轴以240秒每度角转动，即实现对太阳的跟踪。
本实用新型在不需外部电源的情况下能实现全天连续跟踪，具有结构简单、制造及使用成本低、维护方便等优点，特别适合家用领域。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为图1中转速控制盒的内部结构示意图。
图中：1-支撑架 2-螺栓 3-转速控制盒 4-把手 5-滚子锥轴承6-转动中心轴 7-太阳能电池板 8-对光管 9-太阳能电池板固定架10-螺栓 11-聚光镜 12-聚光镜固定架 13-U形架 14-螺栓15-仰角调节竖杆 16-仰角调节横杆 17-螺栓 18-锁止轴 19-输出齿轮 20-A轴齿轮 21-A轴 22-B轴 23-B轴小齿轮 24-B轴大齿轮 25-C轴 26-C轴大齿轮 27-D轴 28-D轴小齿轮29-D轴大齿轮 30-棘轮 31-叉瓦 32-游丝摆振机构 33-E轴齿轮34-E轴 35-C轴小齿轮 36-F轴大齿轮 37-F轴小齿轮 38-卷簧39-F轴 40-过渡齿轮
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
实施例
如图1、图2所示，本实用新型包括支撑架1、转速控制盒2、转动中心轴6、太阳能电池板7、对光管8、聚光镜11、U形架13和仰角调节机构，转动中心轴6通过滚子锥轴承5可转动安装在U形架13上，太阳能电池板7通过太阳能电池板固定架9及螺栓10固定在转动中心轴6上，聚光镜11通过聚光镜固定架12固定在转动中心轴6上，聚光镜11可以是球面状、瓦片状或其它形状，其作用是通过聚光提高太阳能电池板7的发电效率。聚光镜的镜面上可设置均匀分布的规则小孔，以利于减少风阻。工作时，聚光镜11和太阳能电池板7一起随转动中心轴6转动。
对光管8为为空心细长管，安装在太阳能电池板7上，用于校正聚光镜11镜面的方位。U形架13通过仰角调节机构安装在支撑架1上，所述仰角调节机构包括仰角调节横杆16和仰角调节竖杆15，仰角调节横杆16用螺栓2固定在支撑架1上，其左端铰接在U形架13的底部边缘，右端与仰角调节竖杆15的下端通过螺栓17连接，仰角调节竖杆15的上端铰接在U形架13的底部中间区域。使用时通过松开、旋紧螺栓17来调节仰角调节横杆16和仰角调节竖杆15的接触位置，进而改变聚光镜11的仰角角度。
转速控制盒2包括盒体、及设于盒体内的擒纵调速机构、传动减速机构、涡卷弹簧蓄力机构和单向锁止机构，具体包括锁止轴18、输出齿轮19、A轴齿轮20、A轴21、B轴22、B轴小齿轮23、B轴大齿轮24、C轴25、C轴大齿轮26、D轴27、D轴小齿轮28、D轴大齿轮29、棘轮30、叉瓦31、游丝摆振机构32、E轴齿轮33、E轴34、C轴小齿轮35、F轴大齿轮36、F轴小齿轮37、卷簧38、F轴39和过渡齿轮40，其中A轴齿轮20与B轴小齿轮23啮合，B轴大齿轮24与C轴小齿轮35啮合，C轴大齿轮26与D轴小齿轮28啮合，E轴齿轮33与D轴大齿轮29啮合，棘轮30安装在E轴34上，其与叉瓦31接触，叉瓦31的另一端与游丝摆振机构32连接。卷簧38安装在F轴大齿轮36上，锁止轴18上的齿轮与过渡齿轮40啮合，形成单向锁死。把手4设于转速控制盒2的盒体上，与把手4同轴安装的小齿轮与过渡齿轮40啮合。输出齿轮19固定安装在转动中心轴6上，输出齿轮的转速为240秒每度角。
本实用新型的工作过程和工作原理如下：
首先根据所处地理位置的纬度，通过仰角调节机构调节聚光镜11的仰角角度，然后转动聚光镜11，使通过对光管8的太阳光斑聚在聚光镜11的正中央位置，即完成调节工作。
调节好聚光镜11的角度后，转动把手4，此时与把手4同轴的齿轮带动过渡齿轮40转动，过渡齿轮40带动F轴小齿轮37转动，F轴小齿轮37又带动F轴39转动，F轴39旋转使卷簧38收紧。停止旋转把手4，卷簧38开始舒展，带动F轴大齿轮36转动(锁止机构起反向自锁作用)，F轴大齿轮36再带动B轴大齿轮24转动，一直通过齿轮过渡传动到棘轮30，而叉瓦31和游丝摆振机构32组成的擒纵机构对棘轮30的转动起控制作用，使卷簧38的能量进行间隔释放，带动B轴小齿轮23间隔转动，并通过A轴齿轮20带动输出齿轮19及同轴的转动中心轴6进行间歇转动，转动速度为240秒每度角，从而实现对太阳的跟踪，跟踪过程中太阳光线始终垂直照射在聚光镜11上，可实现太阳能最大效率的转化。
Claims (4)
1.一种机械式太阳跟踪装置，包括太阳能电池板(7)、聚光镜(11)和支撑架(1)，其特征在于：还包括转动中心轴(6)、对光管(8)、仰角调节机构、转速控制盒(3)和U形架(13)，所述转动中心轴(6)可转动地安装在U形架(13)上，太阳能电池板(7)和聚光镜(11)固定在转动中心轴(6)上，U形架(13)通过仰角调节机构安装在支撑架(1)上，对光管(8)固定在太阳能电池板(7)上，转速控制盒(3)包括盒体、及设于盒体内的擒纵调速机构、传动减速机构、涡卷弹簧蓄力机构和单向锁止机构，盒体上设有与涡卷弹簧蓄力机构传动连接的把手(4)，传动减速机构的输出齿轮(19)固定安装在转动中心轴(6)上，输出齿轮(19)的转速为240秒每度角。
2.根据权利要求1所述的一种机械式太阳跟踪装置，其特征在于：转速控制盒(3)内的擒纵调速机构包括棘轮(30)、叉瓦(31)和游丝摆振机构(32)；传动减速机构包括输出齿轮(19)、A轴齿轮(20)、A轴(21)、B轴(22)、B轴小齿轮(23)、B轴大齿轮(24)、C轴(25)、C轴大齿轮(26)、D轴(27)、D轴小齿轮(28)、D轴大齿轮(24)、E轴齿轮(33)、E轴(34)和C轴小齿轮(35)，其中A轴齿轮(20)与B轴小齿轮(23)啮合，B轴大齿轮(24)与C轴小齿轮(35)啮合，C轴大齿轮(26)与D轴小齿轮(28)啮合，E轴齿轮(33)与D轴大齿轮(24)啮合，棘轮(30)安装在E轴(34)上；涡卷弹簧蓄力机构包括F轴大齿轮(36)、F轴小齿轮(37)、卷簧(38)和过渡齿轮(40)，与把手(4)同轴安装的小齿轮与过渡齿轮(40)啮合。
3.根据权利要求1所述的一种机械式太阳跟踪装置，其特征在于：仰角调节机构包括仰角调节横杆(16)和仰角调节竖杆(15)，仰角调节横杆(16)固定在支撑架(1)上，其左端铰接在U形架(13)底部的边缘，右端与仰角调节竖杆(15)的下端通过螺栓(17)连接，仰角调节竖杆(15)的上端铰接在U形架(13)底部的中间区域。
4.根据权利要求1所述的一种机械式太阳跟踪装置，其特征在于：聚光镜(11)的镜面上设有均匀分布的小孔。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104734620A (zh) * | 2015-04-07 | 2015-06-24 | 安徽工业大学 | 一种简易型太阳能综合利用装置 |
| CN106253820A (zh) * | 2016-08-10 | 2016-12-21 | 上海西屋开关有限公司 | 太阳能光伏发电装置 |
| CN107863928A (zh) * | 2017-11-06 | 2018-03-30 | 肇庆市高新区晓靖科技有限公司 | 一种太阳跟踪动力机构 |
| CN108303998A (zh) * | 2017-11-15 | 2018-07-20 | 肇庆高新区徒瓦科技有限公司 | 一种太阳跟踪动力机构 |
| CN112514244A (zh) * | 2018-02-16 | 2021-03-16 | 西赞能源效率有限公司 | 具有两轴太阳能跟踪结构的光伏面板便携式系统及用于其运输和存储的折叠系统 |
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