申请/专利权人：洛阳斯特林智能传动科技有限公司

申请日：2017-12-16

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN107957735B

主分类号：G05D3/10

分类号：G05D3/10;H02S20/32

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2018.05.18#实质审查的生效;2018.04.24#公开

摘要：本发明涉及一种塔式光热发电系统及其定日镜、跟踪驱动装置，跟踪驱动装置包括安装座和设置在安装座上的水平驱动机构，水平驱动机构包括设置在安装座上的轴线上下延伸的固定齿轮，还包括与固定齿轮啮合以沿固定齿轮的周向移动的行星驱动齿轮，水平驱动机构还包括绕固定齿轮的轴线转动的转台，转台上固定有与行星驱动齿轮传动配合以驱动行星驱动齿轮转动的驱动结构，水平驱动结构还包括设置在转台与行星驱动齿轮之间的制动器，行星驱动齿轮带动支撑盘转动，实现反射镜的水平方向的角度变换，方位角调整好后，制动器将行星驱动齿轮与固定齿轮之间制动锁紧，即使处于大风环境下，也能保证反射镜的方位角变换精度。

主权项：1.跟踪驱动装置，包括安装座和设置在安装座上的水平驱动机构，其特征在于：所述水平驱动机构包括设置在安装座上的轴线上下延伸的固定齿轮，还包括与固定齿轮啮合以沿固定齿轮的周向移动的行星驱动齿轮，所述水平驱动机构还包括绕固定齿轮的轴线转动的转台，所述转台上固定有与行星驱动齿轮传动配合以驱动行星驱动齿轮转动的驱动马达，所述水平驱动机构还包括设置在转台与行星驱动齿轮之间以用于将行星驱动齿轮与所述固定齿轮相对制动锁紧的制动器；在所述转台上并远离转动轴线的位置处开设有安装孔，驱动马达的转动轴与所述行星驱动齿轮配合，且所述驱动马达固定安装在安装孔的孔口边沿处，所述转台本体上设置有用于容纳行星驱动齿轮的容纳腔；将转盘轴承的内圈固定在所述安装座上，所述内圈上设置有轮齿结构构成所述固定齿轮，同时将所述转台与所述转盘轴承的外圈相对支撑固定，然后通过将所述行星驱动齿轮与所述固定齿轮内啮合传动；所述制动器包括固定在行星驱动齿轮上的摩擦制动碟片，以及固定在制动器壳体上的用于与摩擦制动碟片配合以锁紧行星驱动齿轮的摩擦制动盘。

全文数据：塔式光热发电系统及其定日镜、跟踪驱动装置技术领域[0001]本发明涉及一种塔式光热发电系统及其定日镜、跟踪驱动装置。背景技术[0002]塔式太阳能发电方式是一种太阳能聚光热发电技术，利用这种技术发电需要在空旷的地面上建立以高达的中央吸收塔，塔顶上安装固定一个吸收器，塔的周围为安装一定数量的定日镜，通过定日镜将太阳光聚集到塔顶的接收器的腔体内产生高温，然后经过热交换器产生蒸汽，蒸汽推动蒸汽机发电。定日镜一般由支撑结构、跟踪驱动装置以及反射镜组成的聚光装置，用于跟踪并反射、聚集太阳光线进入位于接受塔顶部的集热器，是塔式太阳能热发电站的重要组成部分。其中跟踪驱动装置是保证定日镜运动和角度变换的重要组成部分，其性能决定定日镜的方位角变换精度，进而影响整个塔式太阳能热发电系统的发电效率。[0003]而现有的跟踪驱动装置一般包括水平驱动机构和俯仰驱动机构，通过水平驱动机构来调整反射镜的水平角度变换，通过俯仰驱动结构来调整反射镜的仰俯角度，进而能够保证反射镜与在接受太阳光后能够较好的反射给中央吸收塔的吸收器。现有的水平驱动机构一般是通过齿轮啮合传动带动反射镜转动，进而实现反射镜水平角度的变换。而现有的定日镜在遇到大风天气时，调整好方位的反射镜会受风力影响而出现水平角度位置发生变化的情况，这会导致反射镜的角度变换无法受远程控制系统的控制，进而导致定日镜的方位角变换精度较低、影响塔式光热发电系统的发电效率。发明内容[0004]本发明的目的在于提供一种定日镜，以解决现有技术中的定日镜无法在大风环境中保证角度变换精度的问题;本发明的目的还在于提供一种该定日镜的跟踪驱动装置;本发明的目的还在于提供一种使用该定日镜的塔式光热发电系统。[0005]为实现上述目的，本发明跟踪驱动装置的技术方案是：方案1:跟踪驱动装置，包括安装座和设置在安装座上的水平驱动机构，所述水平驱动机构包括设置在安装座上的轴线上下延伸的固定齿轮，还包括与固定齿轮啮合以沿固定齿轮的周向移动的行星驱动齿轮，所述水平驱动机构还包括绕固定齿轮的轴线转动的转台，所述转台上固定有与行星驱动齿轮传动配合以驱动行星驱动齿轮转动的驱动结构，所述水平驱动结构还包括设置在转台与行星驱动齿轮之间以用于将行星驱动齿轮与所述固定齿轮相对制动锁紧的制动器。[0006]方案2:在方案1的基础上，所述驱动结构和所述制动器分别连接在行星驱动齿轮的轴向相对两端。能够保证行星驱动齿轮、制动器与驱动结构之间能够具有一定的结构紧凑性。[0007]方案3:在方案2的基础上，所述驱动结构设置在转台的上侧。安装方便，可以在将行星驱动齿轮固定在转台上后，再将制动器安装在转台上。L〇0〇8]方案4:在方案3的基础上，所述转台包括转动罩设在固定齿轮外的转台本体，所述转台本体上设置有用于容纳行星驱动齿轮的容纳腔，所述转台上位于容纳腔的下侧设置有与转台本体连接的制动器支撑壳，所述制动器设置在制动器支撑壳内，所述制动器支撑壳与所述转台本体之间密封连接。对制动器和行星驱动齿轮起到一定的防护作用。[0009]方案5:在方案4的基础上，所述制动器包括固定在行星驱动齿轮上的摩擦制动碟片，以及固定在制动器壳体上的用于与摩擦制动碟片配合以锁紧行星驱动齿轮的摩擦制动盘。保证在行星驱动齿轮与转台之间的可靠制动，而且制动效果较好，避免对驱动电机造成影响。[0010]方案6:在方案1〜5的任一项的基础上，所述转台上设置有转盘轴承，所述转盘轴承的内圈与所述转台固定连接，所述转盘轴承的外圈设置有轮齿结构而构成所述固定齿轮。结构比较简单紧凑，而且安装使用方便。[0011]方案7:在方案1〜5的任一项的基础上，所述驱动结构为固定在转台上的液动马达。[0012]方案8:在方案1〜5的任一项的基础上，所述行星驱动齿轮有两个以上，沿固定齿轮的周向间隔布置。转台受驱动力比较稳定。[0013]本发明定日镜的技术方案是：方案9:定日镜，包括跟踪驱动装置和设置在跟踪驱动装置上的反射镜，所述跟踪驱动装置包括安装座和设置在安装座上的水平驱动机构，所述水平驱动机构包括设置在安装座上的轴线上下延伸的固定齿轮，还包括与固定齿轮啮合以沿固定齿轮的周向移动的行星驱动齿轮，所述水平驱动机构还包括绕固定齿轮的轴线转动的转台，所述转台上固定有与行星驱动齿轮传动配合以驱动行星驱动齿轮转动的驱动结构，所述反射镜固定在转台上，所述水平驱动结构还包括设置在转台与行星驱动齿轮之间以用于将行星驱动齿轮与所述固定齿轮相对制动锁紧的制动器。[0014]方案10:在方案9的基础上，所述驱动结构和所述制动器分别连接在行星驱动齿轮的轴向相对两端。[0015]方案11:在方案10的基础上，所述驱动结构设置在转台的上侧。[0016]方案12:在方案11的基础上，所述转台包括转动罩设在固定齿轮外的转台本体，所述转台本体上设置有用于容纳行星驱动齿轮的容纳腔，所述转台上位于容纳腔的下侧设置有与转台本体连接的制动器支撑壳，所述制动器设置在制动器支撑壳内，所述制动器支撑壳与所述转台本体之间密封连接。[0017]方案13:在方案12的基础上，所述制动器包括固定在行星驱动齿轮上的摩擦制动碟片，以及固定在制动器壳体上的用于与摩擦制动碟片配合以锁紧行星驱动齿轮的摩擦制动盘。[0018]方案14:在方案9〜13的任一项的基础上，所述转台上设置有转盘轴承，所述转盘轴承的内圈与所述转台固定连接，所述转盘轴承的外圈设置有轮齿结构而构成所述固定齿轮。[0019]方案15:在方案9〜13的任一项的基础上，所述驱动结构为固定在转台上的液动马达。[0020]方案16:在方案9〜13的任一项的基础上，所述行星驱动齿轮有两个以上，沿固定齿轮的周向间隔布置。L〇〇21」本发明塔式光热发电系统的技术方案是：方案17:塔式光热发电系统，包括定日镜和吸收塔，所述定日镜包括跟踪驱动装置和设置在跟踪驱动装置上的反射镜，所述跟踪驱动装置包括安装座和设置在安装座上的水平驱动机构，所述水平驱动机构包括设置在安装座上的轴线上下延伸的固定齿轮，还包括与固定齿轮啮合以沿固定齿轮的周向移动的行星驱动齿轮，所述水平驱动机构还包括绕固定齿轮的轴线转动的转台，所述转台上固定有与行星驱动齿轮传动配合以驱动行星驱动齿轮转动的驱动结构，所述反射镜固定在转台上，所述水平驱动结构还包括设置在转台与行星驱动齿轮之间以用于将行星驱动齿轮与所述固定齿轮相对制动锁紧的制动器。[0022]方案18:在方案17的基础上，所述驱动结构和所述制动器分别连接在行星驱动齿轮的轴向相对两端。[0023]方案19:在方案18的基础上，所述驱动结构设置在转台的上侧。[0024]方案20:在方案19的基础上，所述转台包括转动罩设在固定齿轮外的转台本体，所述转台本体上设置有用于容纳行星驱动齿轮的容纳腔，所述转台上位于容纳腔的下侧设置有与转台本体连接的制动器支撑壳，所述制动器设置在制动器支撑壳内，所述制动器支撑壳与所述转台本体之间密封连接。[0025]方案21:在方案20的基础上，所述制动器包括固定在行星驱动齿轮上的摩擦制动碟片，以及固定在制动器壳体上的用于与摩擦制动碟片配合以锁紧行星驱动齿轮的摩擦制动盘。[0026]方案22:在方案17〜21的任一项的基础上，所述转台上设置有转盘轴承，所述转盘轴承的内圈与所述转台固定连接，所述转盘轴承的外圈设置有轮齿结构而构成所述固定齿轮。[0027]方案23:在方案17〜21的任一项的基础上，所述驱动结构为固定在转台上的液动马达。[0028]方案24:在方案17〜21的任一项的基础上，所述行星驱动齿轮有两个以上，沿固定齿轮的周向间隔布置。[0029]本发明的有益效果是:相比于现有技术，本发明所述涉及的定日镜，通过在安装座上设置固定齿轮，对应的在固定齿轮上啮合有行星驱动齿轮，并通过驱动行星驱动齿轮转动而实现行星驱动齿轮在固定齿轮的周向上移动，同时，将驱动结构固定在转台上，能够保证行星驱动齿轮在移动的过程中带动转台转动，进而能够实现转台的水平驱动，实现反射镜的水平方向的方位角变换，结构比较紧凑，而且在方位角调整好后，可通过制动器将行星驱动齿轮与固定齿轮之间制动锁紧，使得定日镜即使处于大风环境下，也能保证水平驱动机构不会出现转动的情况，进而能够保证定日镜上的反射镜的方位角变换精度，保证热发电系统的发电效率。同时，设置行星驱动齿轮绕固定齿轮转动而带动转台转动，这样的驱动形式能够起到减速和增扭的作用。附图说明[0030]图1为本发明的跟踪驱动装置的具体实施例的结构示意图；图2为图1的俯视图；图3为图1的轴切面结构示意图。具体实施方式[0031]下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。[0032]本发明的跟踪驱动装置的具体实施例，如图1至图3所示，该跟踪驱动装置i应用于定日镜中，其主要包括安装座I3、水平驱动机构等结构，对于安装座13来说，其是整个跟踪驱动装置1的其他零部件的装配载体，在本实施例中，其为下端具有法兰盘的台式结构，并通过该法兰盘固定安装在基座上，实现安装座13的固定，上述的水平驱动结构设置在安装座I3上。当然在其他实施例中，安装座13的具体结构可不做限定，本领域技术人员可以根据实际的需要任意设计其结构形式。[0033]对于水平驱动机构来说，其由固定齿轮14、行星驱动齿轮I6、转台11、驱动马达12以及制动器17组成。其中固定齿轮14固定装配在安装座I3的上端面上，其轴线沿上下方向延伸，在本实施例中，固定齿轮14的外部设置有齿形结构，用于与行星驱动齿轮16外啮合传动。[0034]对于转台11来说，其转动设置在固定齿轮14的上侧，且转台11的转动轴线与固定齿轮14的转动轴线一致，具体的为在安装座I3的上端面上设置还有转盘轴承15，转盘轴承15的内圈通过螺钉支撑固定在转台的下端面上，转盘轴承K的外圈通过螺钉固定在转台上，且外圈上设置有轮齿结构而构成了固定齿轮14,转盘轴承的内圈和外圈之间设置有滚动体，进而能够实现转台11在固定齿轮14上的转动，且对应的将反射镜设置在转台〖丨上j艮随转台11的转动实现方位角的变换。当然，在其他实施例中，也可以在安装座上固定齿圈，并在齿圈内设置转盘轴承亦可;在其他实施例中，固定齿轮与行星驱动齿轮之间可以为内啮合形式，如将转盘轴承的内圈固定在安装座上，且内圈上设置有轮齿结构构成固定齿轮，同时将转台与转盘轴承的外圈相对支撑固定，然后通过将行星驱动齿轮与固定齿轮内啮合传动。[0035]对于行星驱动齿轮I6来说，其转动设置在转台11上，具体的为在转台11上设置有用于容纳行星驱动齿轮16的容纳腔，具体的为转台包括转台本体，转台本体外周边沿设置有向下弯折的下翻沿111，同时下翻沿111的下端部向内水平弯折有水平折边，转台本体、下翻沿111以及水平折边共同围成的腔室构成了所述的容纳腔，该行星驱动齿轮16与上述的固定齿轮14啮合配合，从而能够实现行星驱动齿轮16沿固定齿轮14的外周面周向移动，同时，由于行星驱动齿轮16设置在转台11上，则在行星驱动齿轮16移动的过程中，会带动转台11转动，进而实现反射镜的方位角的调整。在本实施例中，上述的行星驱动齿轮16的固定形式为，在转台11上远离其转动轴线的位置处开设有安装孔，上述的驱动马达12的转动轴与行星驱动齿轮I6配合，且驱动马达12固定安装在安装孔的孔口边沿处，该安装孔的位置设置能够刚好满足行星驱动齿轮16与固定齿轮14啮合配合，从而能够通过驱动马达12带动行星驱动齿轮I6转动，进而带动转台11转动。在本实施例中，驱动马达12为液压马达，通过液压控制系统来控制马达的转动；当然，在其他实施例中，在效率和驱动能力允许的情况下，也可以采用电动马达实现。[0036]对于制动器I7来说，在本实施例中，其为液压制动器，主要是为了能够在反射镜的方位角调整完毕后，能够将行星驱动齿轮I6与固定齿轮14之间相互制动锁紧，避免由于大风等其他外部环境的影响带动反射镜移动，使得反射镜的方位角变换精度无法保证，影响热发电系统的发电效率。在本实施例中，制动器17是设置在行星驱动齿轮16与转台u之间，其主要包括摩擦制动碟片171和与摩擦制动碟片171配合的摩擦制动盘172，具体的为上述的转台11包括转动罩设在固定齿轮14外的转台本体，还包括位于上述的安装孔的下侧与转台本体连接的制动器支撑壳体112，上述的制动器17安装在制动器支撑壳体丨12内，具体的为上述的摩擦制动碟片171固定在行星驱动齿轮16的下端，摩擦制动盘172固定在制动器支撑壳体112内，在将反射镜的位置调整好后，通过控制摩擦制动盘172与摩擦制动碟片171相互挤压摩擦实现制动，进而实现行星驱动齿轮16与转台11之间的相对固定使得行星驱动齿轮16不能转动，进而可以避免反射镜的方位角的变换。[0037]在本实施例中，固定齿轮14的直径较大，行星驱动齿轮16的直径较小，通过行星驱动齿轮16与固定齿轮14的啮合传动带动转台11的带动，这种传动方式可以实现减速和增扭的作用。[0038]上述的转台11的边沿处设置有由固定齿轮14的边沿处向下弯折而将固定齿轮14罩设在其内的翻边，在本实施例中，翻边与安装座13之间还设有双唇口骨架密封结构18。[0039]在本实施例中，上述的驱动马达12设置在转台11的上端面，制动器17设置在转台11的下端面，其驱动马达12和制动器17分别设置在行星驱动齿轮16的轴向相对两端，这样设置能够使得水平驱动机构的结构更加紧凑，而且装配更加方便，在实际装配过程中，可将驱动马达12与行星驱动齿轮16先装配，再将驱动马达12固定在转台11上，然后再将制动器17安装在行星驱动齿轮16上，操作方便。[0040]在本实施例中，上述的驱动马达12为液压马达，通过液压驱动马达12转动，实现对行星驱动齿轮16的驱动。[0041]在本实施例中，上述的行星驱动齿轮16有三个，对应的驱动马达12也有三个，沿固定齿轮14的周向间隔均布于转台11上；能够更方便的驱动转台11转动；当然，在其他实施例中，对应的驱动马达12可以设置为一个，通过中间传动机构带动三个行星驱动齿轮16同步动作。[0042]在其他实施例中，上述的驱动马达12可以设置在转台11的下端，制动器17设置在转台11的上端；制动器17也可以设置在驱动马达12与行星驱动齿轮16之间，也能行星驱动齿轮16之间的制动。[0043]在其他实施例中，行星驱动齿轮16的数量可以根据实际的需要相应的增加或减少。[0044]本发明所涉及的定日镜的实施例，其包括跟踪驱动装置和反射镜，其中跟踪驱动装置的结构与上述的跟踪驱动装置的实施例中的结构一致，不再详细展开。[0045]本发明所涉及的塔式光热发电系统的实施例，其包括吸收塔和定日镜，定日镜包括跟踪驱动装置和反射镜，其中跟踪驱动装置的结构与上述的跟踪驱动装置的实施例中的结构一致，不再详细展开。

权利要求：1.跟踪驱动装置，包括安装座和设置在安装座上的水平驱动机构，其特征在于:所述水平驱动机构包括设置在安装座上的轴线上下延伸的固定齿轮，还包括与固定齿轮啮合以沿固定齿轮的周向移动的行星驱动齿轮，所述水平驱动机构还包括绕固定齿轮的轴线转动的转台，所述转台上固定有与行星驱动齿轮传动配合以驱动行星驱动齿轮转动的驱动结构，所述水平驱动结构还包括设置在转台与行星驱动齿轮之间以用于将行星驱动齿轮与所述固定齿轮相对制动锁紧的制动器。2.根据权利要求1所述的跟踪驱动装置，其特征在于:所述驱动结构和所述制动器分别连接在行星驱动齿轮的轴向相对两端。3.根据权利要求2所述的跟踪驱动装置，其特征在于：所述驱动结构设置在转台的上侧。4.根据权利要求3所述的跟踪驱动装置，其特征在于:所述转台包括转动罩设在固定齿轮外的转台本体，所述转台本体上设置有用于容纳行星驱动齿轮的容纳腔，所述转台上位于容纳腔的下侧设置有与转台本体连接的制动器支撑壳，所述制动器设置在制动器支撑壳内，所述制动器支撑壳与所述转台本体之间密封连接。5.根据权利要求4所述的跟踪驱动装置，其特征在于:所述制动器包括固定在行星驱动齿轮上的摩擦制动碟片，以及固定在制动器壳体上的用于与摩擦制动碟片配合以锁紧行星驱动齿轮的摩擦制动盘。6.根据权利要求1〜5的任一项所述的跟踪驱动装置，其特征在于:所述转台上设置有转盘轴承，所述转盘轴承的内圈与所述转台固定连接，所述转盘轴承的外圈设置有轮齿结构而构成所述固定齿轮。7.根据权利要求1〜5的任一项所述的跟踪驱动装置，其特征在于:所述驱动结构为固定在转台上的液动马达。8.根据权利要求1〜5的任一项所述的跟踪驱动装置，其特征在于:所述行星驱动齿轮有两个以上，沿固定齿轮的周向间隔布置。9.定日镜，包括跟踪驱动装置和设置在跟踪驱动装置上的反射镜，所述跟踪驱动装置包括安装座和设置在安装座上的水平驱动机构，其特征在于:所述跟踪驱动装置为上述权利要求1〜8的任一项所述的跟踪驱动装置。10.塔式光热发电系统，包括定日镜和吸收塔，所述定日镜包括跟踪驱动装置和设置在跟踪驱动装置上的反射镜，所述跟踪驱动装置包括安装座和设置在安装座上的水平驱动机构，其特征在于:所述跟踪驱动装置为上述权利要求1〜8的任一项所述的跟踪驱动装置。

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