专利名称：高精度双轴传动减速机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于塔式太阳能热发电领域，特别涉及一种高精度双轴传动减速机用
于塔式太阳能热发电的定日镜跟踪传动。
背景技术：
当今全球能源紧缺问题日趋严重，大力开发太阳能资源，是解決人类能源危机的重要举措。太阳能热发电有较高的热效率，因此利用太阳能热发电有其明显的优势。太阳能热发电电站包括塔式、斯特林及光伏电池板等结构。 定日镜是太阳能热发电电站的关键零件之一，也是电站的主要投资部分，其建造费用占整个电站造价的一半以上，它占据了电站的主要场地。 定日镜是一种由反射镜、支撑结构、跟踪传动机构及其控制系统等组成的聚光装置，用于跟踪接收并聚集反射太阳光进入集热器内，是太阳能热发电的主要装置之一。其中，定日镜的跟踪传动机构是整个装置的运动和控制部分，在运行的稳定性、可靠性、跟踪精度、自消耗功率、制造成本、维修成本和避险等发面起决定性的作用。目前现有的定曰镜跟踪传动机构采用的是齿轮、涡轮或丝杠传动，由于其减速比大，传动链长，在传动精度、机械效率、制造成本等方面均不理想。
发明内容本实用新型的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供了一种高精度双轴传动减速机，其具有传动精度高、自消耗功率小、制造成本低可全天候工作，能紧急避风、避冰雹、可模块化生产、易于安装和维护，工作可靠、寿命长的优点。 为了实现上述目的本实用新型采取的技术方案是一种高精度双轴传动减速机，包括设于底板上的外壳、设于外壳内的水平方位角度控制装置及设于外壳上的垂直俯仰角度控制装置，所述外壳与所述底板分体设置并可相对转动，所述水平方位角度控制装置包括水平直线运动单元及与水平直线运动单元相连的旋转单元，旋转单元与所述外壳相连并带动所述外壳在水平方向转动；所述垂直俯仰角度控制装置包括垂直直线运动单元及与垂直直线运动单元活动连接的转动单元，垂直直线运动单元推动转动单元做俯仰运动。[0007] 具体的，所述底板与外壳之间设有轴承支座。 具体的，所述水平直线运动单元包括顺次连接的电机、减速器、联轴器、滚珠丝杠、活塞杆、活塞及缸体，所述活塞杆的一侧设有齿条，所述活塞杆及所述活塞可在所述缸体内作轴向运动；所述旋转单元包括齿轮及穿过齿轮中心的水平方位角转轴，所述齿轮与所述底板固定连接，所述齿轮与所述齿条相啮合，所述水平方位角转轴与所述外壳相连并带动所述外壳旋转。 具体的，为了调整齿轮与齿条之间的啮合间隙减少侧隙，所述外壳与所述缸体之间设有偏心套。 具体的，所述垂直直线运动单元包括顺次连接的电机、减速器、联轴器、滚珠丝杠、活塞杆及活塞，所述转动单元为转盘，所述垂直直线运动单元与所述转动单元的活动连接为铰接。 本实用新型的有益效果是相比现有技术，本实用新型的水平方位角度控制装置及垂直俯仰角度控制装置中分别采用直线运动单元控制水平方位角度及垂直俯仰角度，故具有传动精度高、自消耗功率小、制造成本低可全天候工作，能紧急避风、避冰雹、可模块化生产、易于安装和维护，工作可靠、寿命长的优点，因此本实用新型对于推动太阳能热发电技术发展和商业化具有重要作用。
图1是本实用新型所述一种高精度双轴传动减速机的整体结构示意图；[0013] 图2是图1中沿N-N线的剖视图。 图中1底板，2外壳，3水平方位角转轴，4齿轮，5转盘，6支架，7位置传感器，8垂直直线运动单元，9位置传感器，10减速器，11垂直俯仰角电机，12位置传感器，13活塞，14活塞杆，15偏心套，16滚珠丝杠，17位置传感器，18联轴器，19初级减速器，20水平方位电机，21缸体
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为对本实用新型的限定。
如图1-2所示，一种高精度双轴传动减速机包括设于底板1上的外壳2，设于外壳2内的水平方位角度控制装置和设于外壳2上的垂直俯仰角度控制装置。本实用新型采用直线运动单元控制水平方位角度及垂直俯仰角度，使定日镜跟踪传动机构的传动。[0017] 其中，外壳2与底板1分体设置并可相对转动，具体的，底板1与外壳2之间是通过轴承支座实现相对转动的。 水平方位角度控制装置包括水平直线运动单元及与水平直线运动单元相连的旋转单元，旋转单元与所述外壳2相连并带动外壳2在水平方向转动。如图2所示，本例中，水平直线运动单元主要由顺次连接的水平方位电机20、初级减速器19、联轴器18、滚珠丝杠16、活塞杆14及活塞13和缸体21组成。其中，滚珠丝杆可由滚柱丝杆或普通丝杆替换，电机可用伺服电机、步进电机及调速电机等类型。为了将水平方位直线运动单元的直线运动转变成水平方位的转动，活塞杆14的一侧设置齿条。作为简单的替换，水平直线运动单元还可以是由顺次连接的电机、初级减速器19、联轴器18、滚珠丝杠16组成。如图2所示，本例中，旋转单元包括齿轮4及穿过齿轮4中心的水平方位角转轴3。齿轮4与底板1固定连接(参见图1)，齿轮4与齿条相啮合(参见图2)，水平方位角转轴3与外壳2相连并带动外壳2旋转(参见图1)。 为了提高本实用新型的转动精度，调整齿轮4与齿条之间的啮合间隙，减少侧隙。外壳2与缸体21之间设有偏心套15。通过偏心套15调整齿条与齿轮4之间的啮合间隙，减少啮合侧隙。如图2所示，偏心套15的外圆与外壳2配合，内孔与缸体21配合，由于偏心套15的外圆与内孔存在偏心，调整偏心套15的不同角度即能改变缸体21与外壳2的径向位置，从而改变齿条的径向位置，最终改变齿条与齿轮4的径向位置关系，达到减少啮合
4侧隙的目的。 如图2所示，为了做到精确控制，所述水平直线运动单元设有用于控制活塞13的位置传感器17极限位置及计算零位的位置传感器12。 水平方位角度调节过程，如图2所示，水平方位电机20经初级减速器19，通过联轴器18带动滚珠丝杠16旋转，通过滚珠丝杠16的螺母，带动活塞13直线运动，使活塞杆14上的齿条做直线运动，通过齿条与齿轮4啮合，使水平方位角转轴3旋转(参见图l)，同时带动外壳2旋转，实现水平角度调节。 垂直俯仰角度控制装置包括垂直直线运动单元8及与垂直直线运动单元8活动连接的转动单元，垂直直线运动单元8推动转动单元做俯仰运动。本例中，垂直直线运动单元8的结构与水平直线运动单元基本相同，如图1所示主要由顺次连接的垂直俯仰角电机11 、减速器10、联轴器(图中未示出)、滚珠丝杠(图中未示出)、活塞杆(图中未示出)及活塞(图中未示出)组成。与水平直线运动单元的区别仅在于垂直直线运动单元8中的活塞杆没有设置齿条。如图1所示，本例中转动单元为转盘5。垂直直线运动单元8安装在支架6上，并与转盘5的铰接，作为替换也可以采用转轴连接。 垂直直线运动单元8的目的，是将电机的旋转运动变成活塞及活塞杆的直线运动，具体如图1所示，垂直俯仰角电机11通过减速器10带动内部滚珠丝杠使垂直直线运动单元8活塞杆做直线运动，通过垂直直线运动单元8的活塞杆的伸縮的直线运动推动转盘5转动，实现俯仰角度的调节。为了做到精确控制，所述垂直直线运动单元8设有用于控制活塞的位置传感器7、9。 其中，位置传感器7、9、12、17可采用接近开关、光电开关或行程开关等。 本实用新型的水平方位角度控制装置及垂直俯仰角度控制装置中分别采用直线
运动单元控制水平方位角度及垂直俯仰角度，故具有传动精度高、自消耗功率小、制造成本
低可全天候工作，能紧急避风、避冰雹、可模块化生产、易于安装和维护，工作可靠、寿命长
的优点。因此本实用新型对于推动塔式太阳能热发电技术发展和商业化具有重要作用。 以上所述的实施例，只是本实用新型较优选的具体实施方式
的一种，本领域的技
术人员在本实用新型技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本实用新型的保
护范围内。
权利要求一种高精度双轴传动减速机，包括设于底板上的外壳、设于外壳内的水平方位角度控制装置及设于外壳上的垂直俯仰角度控制装置，其特征在于所述外壳与所述底板分体设置并可相对转动，所述水平方位角度控制装置包括水平直线运动单元及与水平直线运动单元相连的旋转单元，旋转单元与所述外壳相连并带动所述外壳在水平方向转动；所述垂直俯仰角度控制装置包括垂直直线运动单元及与垂直直线运动单元活动连接的转动单元，垂直直线运动单元推动转动单元做俯仰运动。
2. 根据权利要求1所述的高精度双轴传动减速机，其特征在于所述底板与外壳之间设有轴承支座。
3 根据权利要求1所述的高精度双轴传动减速机，其特征在于所述水平直线运动单元包括顺次连接的电机、减速器、联轴器、滚珠丝杠、活塞杆及活塞和缸体，所述活塞杆的一侧设有齿条，所述活塞杆及所述活塞可在所述缸体内作轴向运动；所述旋转单元包括齿轮及穿过齿轮中心的水平方位角转轴，所述齿轮与所述底板固定连接，所述齿轮与所述齿条相啮合，所述水平方位角转轴与所述外壳相连并带动所述外壳旋转。
4. 根据权利要求3所述的高精度双轴传动减速机，其特征在于所述外壳与所述缸体之间设有偏心套。
5. 根据权利要求l-4任一权利要求所述的高精度双轴传动减速机，其特征在于所述垂直直线运动单元包括顺次连接的电机、减速器、联轴器、滚珠丝杠、活塞杆及活塞，所述转动单元为转盘，所述垂直直线运动单元与所述转动单元的活动连接为铰接。
专利摘要本实用新型提供了一种高精度双轴传动减速机，用于太阳能热发电的定日镜跟踪传动，包括设于底板上的外壳、设于外壳内的水平方位角度控制装置及设于外壳上的垂直俯仰角度控制装置，所述外壳与所述底板分体设置并可相对转动，所述水平方位角度控制装置包括水平直线运动单元及与水平直线运动单元相连的旋转单元，旋转单元与所述外壳相连并带动所述外壳在水平方向转动；所述垂直俯仰角度控制装置包括垂直直线运动单元及与垂直直线运动单元活动连接的转动单元，垂直直线运动单元推动转动单元做俯仰运动。本实用新型具有传动精度高、自消耗功率小、制造成本低，可全天候工作，能紧急避风、避冰雹、可模块化生产、易于安装和维护，工作可靠、寿命长的优点。
文档编号F16H37/00GK201539374SQ20092021665
公开日2010年8月4日 申请日期2009年9月15日 优先权日2009年9月15日
发明者于家伍, 王杰, 靳宗保 申请人:黄鸣