专利名称：同心驱动轴三维自动跟踪采光路灯的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种太阳能电池板跟踪技术，特别是一种可用于太阳能电池板自 动跟踪太阳的同心驱动轴三维自动跟踪采光路灯，该装置可以带动太阳能路灯的电池板自 动跟踪太阳光。
技术背景太阳能是一种清洁能源，取之不尽、用之不竭，也不会造成环境污染，如今，无论在 沿海城市，还是在内陆城市，太阳能产品正越来越多地进入人们的视野，太阳能路灯、太阳 能草坪灯、太阳能庭院灯、太阳能楼道灯、公交站台灯、交通信号灯等等。但这些太阳能产品 的太阳能接收元件大多以位置固定方式接收太阳光的，因不能全天与太阳光保持垂直，造 成太阳能利用率低下。因此太阳能接收元件在使用中能否始终对准太阳，就成为人们利用 太阳能时最为关注的问题。近些年，国外在一些太阳能电站的光伏矩阵中实现了太阳光的自动跟踪，国内也 有类似的试验装置，但这些装置结构复杂，造价高，难以在太阳能路灯、太阳能草坪灯等小 型户用太阳能接收设备中使用
实用新型内容
为了克服现有的跟踪装置机械结构复杂体积庞大，且跟踪装置成本高，能耗大等 缺点.本实用新型针对现有技术存在的不足，对现有技术进行了改进，提出了一种体积小、 结构简单可靠、成本低，跟踪能耗小和抗风能力强的太阳光跟踪装置、它可带动太阳能电池 板完成水平和竖直两个方向的跟踪。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是在强度很好的减速箱体内安装 了由电机一、小直齿轮一、大直齿轮一、涡杆一、涡轮一和竖直驱动轴一构成的机械驱动机 构。在减速箱体内还安装了由电机二、小直齿轮二、大直齿轮二、涡杆二、涡轮二和竖 直驱动轴二构成的机械驱动机构。竖直驱动轴一是一个外螺纹圆柱体，竖直驱动轴二是一个外螺纹圆管，竖直驱动 轴一光滑的插入竖直驱动轴二内并且竖直驱动轴一与竖直驱动轴二同心轴线相互重合，竖 直驱动轴一的上下两端从减速箱体的上部和下部伸出减速箱体，竖直驱动轴二从减速箱体 的下部伸出减速箱体，在减速箱体下部安装了一个支座，支座牢固的固定在静止不动的物 体上，在减速箱体外还设置了俯角跟踪驱动机构。在减速箱体的上部安装了一个连接架，在减速箱体的侧面牢固的安装了一个连接 板，连接架与连接板相互垂直，竖直驱动轴一的上端通过轴承和轴承架与连接架的一端光 滑的相连接，连接架的另一端牢固的固定在连接板的上部并且连接架通过水平连接轴一与 支撑架一的下端光滑的相连接，支撑架一的上端牢固的固定在太阳能电池板的中部，连接 架可以竖直驱动轴一为轴光滑的转动，太阳能电池板可以水平连接轴一为轴光滑的转动，并且连接架可带动太阳能电池板以竖直驱动轴一为轴光滑的转动。电机一良好的固定在减速箱体上，竖直驱动轴一通过轴承和轴承架安装在减速箱 体上，涡杆一通过轴承和轴承架安装在减速箱体上，涡杆一与电机一的电机轴相互平行，涡 杆一与竖直驱动轴一相互垂直，小直齿轮一与电机一的电机轴同心轴线相互重合且小直齿 轮一牢固的固定在电机一的电机轴上，大直齿轮一与涡杆一同心轴线相互重合且大直齿轮 一牢固的固定在涡杆一上，涡轮一与竖直驱动轴一同心轴线相互重合且涡轮一位于竖直驱 动轴一的中部，涡轮一的中心开有一个与涡轮一同心轴线相互重合的内螺纹圆孔，小直齿 轮一和大直齿轮一良好的相齿合，涡杆一和涡轮一良好的相齿合。电机二良好的固定在减速箱体上，竖直驱动轴二通过轴承和轴承架安装在减速箱 体上，涡杆二通过轴承和轴承架安装在减速箱体上，涡杆二与电机二的电机轴相互平行，涡 杆二与竖直驱动轴二相互垂直，小直齿轮二与电机二的电机轴同心轴线相互重合且小直齿 轮二牢固的固定在电机二的电机轴上，大直齿轮二与涡杆二同心轴线相互重合且大直齿轮 二牢固的固定在涡杆二上，涡轮二与竖直驱动轴二同心轴线相互重合且涡轮二位于竖直驱 动轴二的上部，小直齿轮二和大直齿轮二良好的相齿合，涡杆二和涡轮二良好的相齿合。跟踪方式实施例一在减速箱体外安装一个内螺纹圆环、一个长连杆和一个支撑 架二，涡轮一与竖直驱动轴一同心轴线相互重合且涡轮一牢固的固定在竖直驱动轴一上， 竖直驱动轴一的下端牢固的固定在上述支座上，涡轮二与竖直驱动轴二同心轴线相互重合 且涡轮二牢固的固定在竖直驱动轴二上，内螺纹圆环光滑的旋入竖直驱动轴二，长连杆的 一端通过一个销轴与内螺纹圆环光滑的相连接，长连杆的另一端通过水平连接轴二与支撑 架二的下端光滑的相连接，支撑架二的上端牢固的固定在太阳能电池板的下部，当电机二 转动时通过电机二的电机轴、小直齿轮二，大直齿轮二、涡杆二和涡轮二带动竖直驱动轴二 转动，竖直驱动轴二转动时带动内螺纹圆环沿竖直驱动轴二上下移动，并且内螺纹圆环的 上下移动通过长连杆、水平连接轴二和支撑架二带动太阳能电池板以水平连接轴一为轴转 动，实现太阳能电池板对太阳的俯角跟踪，当电机一转动时通过电机一的电机轴、小直齿轮 一和大直齿轮一带动涡杆一转动，因竖直驱动轴一和涡轮一固定不动所以涡杆一将带动减 速箱体以竖直驱动轴一为轴转动，并通过减速箱体、连接架、连接板、水平连接轴一和支撑 架一带动安装在减速箱体上部的太阳能电池板水平转动。跟踪方式实施例二 在减速箱体外安装一个长方形连接管和一个直角形支撑架， 涡轮一与竖直驱动轴一同心轴线相互重合且竖直驱动轴一光滑的旋入涡轮一中，涡轮二与 竖直驱动轴二同心轴线相互重合且涡轮二牢固的固定在竖直驱动轴二上，竖直驱动轴二的 下端牢固的固定在上述支座上，长方形连接管的下端牢固的固定在竖直驱动轴一的上端并 且长方形连接管通过水平连接轴二与直角形支撑架的下端光滑的相连接，水平连接轴二可 在长方形连接管的内长方形孔中光滑的移动，直角形支撑架的上端牢固的固定在太阳能电 池板的上部，当电机一转动时通过电机一的电机轴、小直齿轮一、大直齿轮一和涡杆一带动 涡轮一转动，涡轮一转动时带动竖直驱动轴一沿竖直驱动轴一的轴线上下移动，并且竖直 驱动轴一通过长方形连接管、水平连接轴二和直角形支撑架带动太阳能电池板以水平连接 轴一为轴转动，实现太阳能电池板对太阳的俯角跟踪，当电机二转动时通过电机二的电机 轴、小直齿轮二和大直齿轮二带动涡杆二转动，因竖直驱动轴二和涡轮二固定不动所以涡 杆二将带动减速箱体以竖直驱动轴二为轴转动，并通过减速箱体、连接架、连接板、水平连接轴一和支撑架一带动安装在减速箱体上部的太阳能电池板水平转动。当电机不加电转动时，因涡杆和涡轮的传动的单向性和不可逆性，太阳能电池板 不会在风力、以及其他外力作用下运动，因此该装置具有良好的抗风性能。本实用新型的有益效果是由涡杆和涡轮传动的单向性和不可逆性，可实乡现良 好的杭风性能，跟踪能耗小、成本低，结构简单可靠。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。图1是本实用新型实施例一的整体结构图和A-A剖视图。图2是本实用新型实施例二的整体结构图和A-A剖视图。在图1和图2中太阳能电池板1，减速箱体2，支座3，电机一 4，小直齿轮一 5，大 直齿轮一 6，涡杆一 7，涡轮一 8，竖直驱动轴9，电机二 10，小直齿轮二 11，大直齿轮二 12，涡 杆二 13，涡轮二 14，水平驱动轴15，连接板16，连接架17，水平连接轴一 18，支撑架一 19，支 撑架二 24，水平连接轴二 23，控制系统电路板24。
具体实施方式
在图1和图2中，在强度很好的减速箱体2内安装了由电机一 4、小直齿轮一 5、大 直齿轮一 6、涡杆一 7、涡轮一 8、竖直驱动轴一 9和控制系统电路板25构成的机械驱动机 构。在减速箱体2内还安装了由电机二 10、小直齿轮二 11、大直齿轮二 12、涡杆二 13、 涡轮二 14和竖直驱动轴二 15构成的机械驱动机构。竖直驱动轴一 9是一个外螺纹圆柱体，竖直驱动轴二 15是一个外螺纹圆管，竖直 驱动轴一 9光滑的插入竖直驱动轴二 15内并且竖直驱动轴一 9与竖直驱动轴二 15同心轴 线相互重合，竖直驱动轴二 15从减速箱体2的下部伸出减速箱体2，竖直驱动轴一 9的上下 两端从减速箱体2的上部和下部伸出减速箱体2，在减速箱体2下部安装了一个支座3，支 座3牢固的固定在静止不动的物体上，在减速箱体2外还设置了俯角跟踪驱动机构。电机一 4良好的固定在减速箱体2上，竖直驱动轴一 9通过轴承和轴承架安装在 减速箱体2上，涡杆一 7通过轴承和轴承架安装在减速箱体2上，涡杆一 7与电机一 4的电 机轴相互平行，涡杆一 7与竖直驱动轴一 9相互垂直，小直齿轮一 5与电机一 4的电机轴同 心轴线相互重合且小直齿轮一 5牢固的固定在电机一 4的电机轴上，大直齿轮一 4与涡杆 一 7同心轴线相互重合且大直齿轮一 6牢固的固定在涡杆一 7上，涡轮一 8与竖直驱动轴 一 9同心轴线相互重合且涡轮一 8位于竖直驱动轴一 9的中部，涡轮一 8的中心开有一个 与涡轮一 8同心轴线相互重合的内螺纹圆孔，小直齿轮一 5和大直齿轮一 6良好的相齿合， 涡杆一 7和涡轮一 8良好的相齿合。在减速箱体2的上部安装了一个连接架17，在减速箱体2的侧面牢固的安装了一 个连接板16，连接架17与连接板16相互垂直，竖直驱动轴一 9的上端通过轴承和轴承架 与连接架17的一端光滑的相连接，连接架17的另一端牢固的固定在连接板16的上部并且 连接架17通过水平连接轴一 18与支撑架一 19的下端光滑的相连接，支撑架一 19的上端 牢固的固定在太阳能电池板1的中部，连接架17可以竖直驱动轴一 9为轴光滑的转动，太
6阳能电池板1可以水平连接轴一 18为轴光滑的转动，并且连接架17可带动太阳能电池板 1以竖直驱动轴一 9为轴光滑的转动。电机二 10良好的固定在减速箱体2上，竖直驱动轴二 15通过轴承和轴承架安装 在减速箱体2上，涡杆二 13通过轴承和轴承架安装在减速箱体2上，涡杆二 13与电机二 10 的电机轴相互平行，涡杆二 13与竖直驱动轴二 15相互垂直，小直齿轮二 11与电机二 10的 电机轴同心轴线相互重合且小直齿轮二 11牢固的固定在电机二 10的电机轴上，大直齿轮 二 12与涡杆二 13同心轴线相互重合且大直齿轮二 12牢固的固定在涡杆二 13上，涡轮二 14与竖直驱动轴二 15同心轴线相互重合且涡轮二 14位于竖直驱动轴二 15的上部，小直齿 轮二 11和大直齿轮二 12良好的相齿合，涡杆二 13和涡轮二 14良好的相齿合。如图1和图2所示，本实用新型的跟踪方式实施例一在减速箱体2外安装一个内 螺纹圆环25、一个长连杆21和一个支撑架二，涡轮一 8与竖直驱动轴一 9同心轴线相互重 合且涡轮一 8牢固的固定在竖直驱动轴一 9上，竖直驱动轴一 9的下端牢固的固定在支座 3上，涡轮二 14与竖直驱动轴二 15同心轴线相互重合且涡轮二 14牢固的固定在竖直驱动 轴二 15上，内螺纹圆环25光滑的旋入竖直驱动轴二 15，长连杆21的一端通过销轴26与内 螺纹圆环25光滑的相连接，长连杆21的另一端通过水平连接轴二 22与支撑架二 23的下 端光滑的相连接，支撑架二 23的上端牢固的固定在太阳能电池板1的下部，当电机二 10转 动时通过电机二 10的电机轴、小直齿轮二 11，大直齿轮二 12、涡杆二 13和涡轮二 14带动 竖直驱动轴二 15转动，竖直驱动轴二 15转动时带动内螺纹圆环25沿竖直驱动轴二 15上 下移动，并且内螺纹圆环25的上下移动通过长连杆21、水平连接轴二 22和支撑架二 23带 动太阳能电池板1以水平连接轴一 18为轴转动，实现太阳能电池板1对太阳的俯角跟踪， 当电机一 4转动时通过电机一 4的电机轴、小直齿轮一 5和大直齿轮一 6带动涡杆一 7转 动，因竖直驱动轴一 9和涡轮一 8固定不动所以涡杆一 7将带动减速箱体2以竖直驱动轴 一 9为轴转动，并通过减速箱体2、连接架17、连接板16、水平连接轴一 18和支撑架一 19带 动安装在减速箱体2上部的太阳能电池板1水平转动。如图3和图4所示，本实用新型的跟踪方式实施例二 在减速箱体外安装一个长方 形连接管21和一个直角形支撑架23，涡轮一 8与竖直驱动轴一 9同心轴线相互重合且竖 直驱动轴一 9光滑的旋入涡轮一 8中，涡轮二 14与竖直驱动轴二 15同心轴线相互重合且 涡轮二 14牢固的固定在竖直驱动轴二 15上，竖直驱动轴二 15的下端牢固的固定在支座3 上，长方形连接管21的下端牢固的固定在竖直驱动轴一 9的上端，长方形连接管21通过水 平连接轴二 22与直角形支撑架23的下端光滑的相连接，水平连接轴二 22可在长方形连接 管21的内长方形孔中光滑的移动，直角形支撑架23的上端牢固的固定在太阳能电池板1 的上部，当电机一 4转动时通过电机一 4的电机轴、小直齿轮一 5、大直齿轮一 6和涡杆一 7 带动涡轮一 8转动，涡轮一 8转动时带动竖直驱动轴一 9沿竖直驱动轴一 9的轴线上下移 动，并且竖直驱动轴一 9通过长方形连接管21、水平连接轴二 22和直角形支撑架23带动 太阳能电池板1以水平连接轴一 18为轴转动，实现太阳能电池板1对太阳的俯角跟踪，当 电机二 10转动时通过电机二 10的电机轴、小直齿轮二 11和大直齿轮二 12带动涡杆二 14 转动，因竖直驱动轴二 15和涡轮二 14固定不动所以涡杆二 13将带动减速箱体2以竖直驱 动轴二 15为轴转动，并通过减速箱体2、连接架17、连接板16、水平连接轴一 18和支撑架一 19带动安装在减速箱体2上部的太阳能电池板1水平转动。[0027] 控制系统电路板24被安装在减速箱体2内，控制系统电路板24可实时监测太阳 的位子和太阳运行的俯角变化，并驱动电机一 4和电机二 10完成太阳能电池板的水平跟踪 和俯角跟踪。
权利要求一个由太阳能电池板、减速箱体、支座、电机一、小直齿轮一、大直齿轮一、涡杆一、涡轮一、竖直驱动轴一、电机二、小直齿轮二、大直齿轮二、涡杆二、涡轮二、竖直驱动轴二、连接板、连接架、水平连接轴一、支撑架一、支撑架二、直角形支撑架、水平连接轴二、控制系统电路板和设置在减速箱体外的俯角跟踪驱动机构构成的同心驱动轴三维自动跟踪采光路灯，其特征是在强度很好的减速箱体内安装了由电机一、小直齿轮一、大直齿轮一、涡杆一、涡轮一和竖直驱动轴一构成的机械驱动机构，在减速箱体内还安装了由电机二、小直齿轮二、大直齿轮二、涡杆二、涡轮二和竖直驱动轴二构成的机械驱动机构，竖直驱动轴一是一个外螺纹圆柱体，竖直驱动轴二是一个外螺纹圆管，竖直驱动轴一光滑的插入竖直驱动轴二内并且竖直驱动轴一与竖直驱动轴二同心轴线相互重合，竖直驱动轴一的上下两端从减速箱体的上部和下部伸出减速箱体，竖直驱动轴二从减速箱体的下部伸出减速箱体，在减速箱体下部安装了一个支座，支座牢固的固定在静止不动的物体上，在减速箱体外还设置了俯角跟踪驱动机构，在减速箱体的上部安装了一个连接架，在减速箱体的侧面牢固的安装了一个连接板，连接架与连接板相互垂直，竖直驱动轴一的上端通过轴承和轴承架与连接架的一端光滑的相连接，连接架的另一端牢固的固定在连接板的上部并且连接架通过水平连接轴一与支撑架一的下端光滑的相连接，支撑架一的上端牢固的固定在太阳能电池板的中部，电机一良好的固定在减速箱体上，竖直驱动轴一通过轴承和轴承架安装在减速箱体上，涡杆一通过轴承和轴承架安装在减速箱体上，涡杆一与电机一的电机轴相互平行，涡杆一与竖直驱动轴一相互垂直，小直齿轮一与电机一的电机轴同心轴线相互重合且小直齿轮一牢固的固定在电机一的电机轴上，大直齿轮一与涡杆一同心轴线相互重合且大直齿轮一牢固的固定在涡杆一上，涡轮一与竖直驱动轴一同心轴线相互重合且涡轮一位于竖直驱动轴一的中部，涡轮一的中心开有一个与涡轮一同心轴线相互重合的内螺纹圆孔，小直齿轮一和大直齿轮一良好的相齿合，涡杆一和涡轮一良好的相齿合，电机二良好的固定在减速箱体上，竖直驱动轴二通过轴承和轴承架安装在减速箱体上，涡杆二通过轴承和轴承架安装在减速箱体上，涡杆二与电机二的电机轴相互平行，涡杆二与竖直驱动轴二相互垂直，小直齿轮二与电机二的电机轴同心轴线相互重合且小直齿轮二牢固的固定在电机二的电机轴上，大直齿轮二与涡杆二同心轴线相互重合且大直齿轮二牢固的固定在涡杆二上，涡轮二与竖直驱动轴二同心轴线相互重合且涡轮二位于竖直驱动轴二的上部，小直齿轮二和大直齿轮二良好的相齿合，涡杆二和涡轮二良好的相齿合，在跟踪方式实施例一中，涡轮一与竖直驱动轴一同心轴线相互重合且涡轮一牢固的固定在竖直驱动轴一上，竖直驱动轴一的下端牢固的固定在上述支座上，涡轮二与竖直驱动轴二同心轴线相互重合且涡轮二牢固的固定在竖直驱动轴二上，在跟踪方式实施例二中，涡轮一与竖直驱动轴一同心轴线相互重合且竖直驱动轴一光滑的旋入涡轮一中，涡轮二与竖直驱动轴二同心轴线相互重合且涡轮二牢固的固定在竖直驱动轴二上，竖直驱动轴二的下端牢固的固定在上述支座上。
2.根据权利要求1所述的同心驱动轴三维自动跟踪采光路灯，其特征是并且竖直驱 动轴一与竖直驱动轴二同心轴线相互重合。
3.根据权利要求1所述的同心驱动轴三维自动跟踪采光路灯，其特征是在跟踪方式 实施例一中，竖直驱动轴一的下端从减速箱体内伸出并且竖直驱动轴一牢固的固定在支座上，在跟踪方式实施例二中，竖直驱动轴二的下端从减速箱体内伸出并且竖直驱动轴二牢 固的固定在支座上，支座牢固的固定在相对地面静止的物体上。
4.根据权利要求1所述的同心驱动轴三维自动跟踪采光路灯，其特征是所述的俯角 跟踪驱动机构是由内螺纹圆环、一个长连杆和一个支撑架二构成，内螺纹圆环光滑的旋入 竖直驱动轴二，长连杆的一端通过一个销轴与内螺纹圆环光滑的相连接，长连杆的另一端 通过水平连接轴二与支撑架二的下端光滑的相连接，支撑架二的上端牢固的固定在太阳能 电池板的下部。
5.根据权利要求1所述的同心驱动轴三维自动跟踪采光路灯，其特征是所述的俯角 跟踪驱动机构是由一个长方形连接管和一个直角形支撑架构成，长方形连接管的下端牢固 的固定在竖直驱动轴一的上端并且长方形连接管通过水平连接轴二与直角形支撑架的下 端光滑的相连接，水平连接轴二可在长方形连接管的内长方形孔中光滑的移动，直角形支 撑架的上端牢固的固定在太阳能电池板的上部。
专利摘要一个由太阳能电池板、减速箱体、支座、两台电机、两个小直齿轮、两个大直齿轮、两个涡杆、两个涡轮、两个同心轴线相互重合的竖直驱动轴、连接板、连接架、支撑架、水平连接轴、控制系统电路板和设置在减速箱体外的俯角跟踪驱动机构构成的同心驱动轴三维自动跟踪采光路灯，它可由两台电机通过由竖直驱动轴、水平驱动轴、涡轮、涡杆、直齿轮等组成的机械驱动机构，带动太阳能电池板完成沿水平和竖直两个方向的跟踪太阳光运动，可用来带动太阳能路灯的太阳能电池板实现太阳光采集的自动跟踪。
文档编号F21W131/103GK201652102SQ201020147079
公开日2010年11月24日 申请日期2010年3月29日 优先权日2010年3月29日
发明者张晋 申请人:张晋