一种定日镜跟踪传动装置的制作方法

本发明涉及一种定日镜跟踪传动装置。

背景技术：

定日镜是一种由反射镜(面)、支架、跟踪传动装置及就地控制单元组成的聚光装置，是塔式太阳能热发电的主要供能装置，其投资约占整个塔式电站投资的50％。而定日镜跟踪传动装置是定日镜中最重要的部件，也是成本最高的部件。

降低定日镜跟踪传动装置的成本，就能降低定日镜成本从而降低塔式太阳能电站的投资成本。

对于“t”形结构的定日镜，定日镜跟踪传动装置主要由方位传动机构和俯仰传动机构组成。

申请号为201310115194.5的专利介绍了一种定日镜方位角传动装置，由蜗轮蜗杆传动和复杂的行星传动构成，且位于一个单独的箱体内，该传动装置与独立的俯仰传动装置结合才能构成定日镜跟踪传动装置，势必使得整个定日镜跟踪传动装置体积庞大，重量过重，且传动机构复杂，不利于降低跟踪传动装置的成本。

定日镜跟踪传动装置的方位传动机构的齿隙、俯仰传动机构的齿隙对定日镜的指向误差产生影响。由于定日镜反射面的重力作用，俯仰传动总是朝一个方向加载，俯仰传动机构的齿侧间隙引起的俯仰传动机构回差对定日镜指向误差产生的影响，要远小于方位传动机构的齿侧间隙引起的方位传动机构回差对定日镜指向误差产生的影响，且对定日镜的实际运行监测也证明了这一点。因此，在控制好俯仰传动机构的齿侧间隙的同时，利用简单的结构控制好方位传动机构的各级传动的齿侧间隙显得更加重要。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种布局合理、结构简单、体积小，对于方位传动机构便于控制齿侧间隙的定日镜跟踪传动装置。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

一种定日镜跟踪传动装置，由方位传动机构、俯仰传动机构、传动箱体和传动箱底座构成。

方位传动机构和俯仰传动机构的运动是相互独立的。

方位传动机构由第一级传动—方位蜗轮蜗杆传动和第二级传动—方位直齿轮传动串联而成。方位蜗轮蜗杆传动由方位传动蜗轮和方位传动蜗杆构成，方位直齿轮传动由方位小齿轮和方位大齿轮构成。

传动箱体由一个水平布置的中间隔板隔开为上箱体和下箱体。

俯仰传动机构位于传动箱体的上箱体内。

在传动箱体下箱体底板的前部设有一个传动箱底座安装孔，在下箱体底板的后部设有一个小齿轮轴下轴承孔，在传动箱体的中间隔板的后部设有一个小齿轮轴上轴承孔；小齿轮轴上轴承孔和小齿轮轴下轴承孔同轴，其公共轴线与中间隔板垂直，传动箱底座安装孔的轴线与小齿轮轴上轴承孔和小齿轮轴下轴承孔的公共轴线平行。

在方位传动机构第二级传动—方位直齿轮传动中的方位小齿轮，位于下箱体内，固连在小齿轮轴上，小齿轮轴通过两个轴承安装在下箱体后部的下箱体底板和中间隔板之间，两个轴承分别安装在小齿轮轴上轴承孔和小齿轮轴下轴承孔内。

方位回转装置通过传动箱底座安装孔进入下箱体内，并位于下箱体内前部。

方位回转装置有两种结构：一、方位回转装置由方位大齿轮、位于方位大齿轮内部的内圈和球体构成，方位大齿轮作为外圈，球体位于内圈和大齿轮之间。内圈与方位大齿轮同轴，并能在方位大齿轮内旋转；二、方位回转装置由方位大齿轮、位于方位大齿轮内部的内圈、两个轴承及压盖构成，方位大齿轮作为外圈，两个轴承位于内圈和方位大齿轮之间，压盖位于内圈下部。内圈与方位大齿轮同轴，并能在方位大齿轮内旋转。

在传动箱体的下箱体内，方位回转装置的内圈与传动箱体的中间隔板由螺栓连接，并保证作为方位回转装置外圈的方位大齿轮与方位小齿轮啮合；在方位回转装置的下部，传动箱底座通过传动箱底座安装孔与方位大齿轮的下部固连，并保证与方位大齿轮同轴。

小齿轮轴上部轴径穿过中间隔板进入上箱体的后部，在小齿轮轴上部轴径上安装有方位传动蜗轮，与方位传动蜗轮啮合的方位传动蜗杆同样位于上箱体的后部，方位传动蜗杆位于传动箱体后壁和上箱体立板之间，方位传动蜗杆的一端通过两个轴承安装在后部孔内，方位传动蜗杆的另一端通过游动轴承安装在上部箱体立板孔内。这样，方位传动机构的方位蜗轮蜗杆传动和俯仰传动机构位于上箱体内。

方位传动机构第二级传动—方位直齿轮传动位于下箱体内，而方位传动机构的第一级传动—方位蜗轮蜗杆传动和俯仰传动机构均位于上箱体内，使得定日镜跟踪传动装置布局合理、结构紧凑，有利于降低定日镜传动箱体积。

本定日镜跟踪传动装置在控制俯仰传动机构的回差的同时，采取以下措施控制方位传动机构的回差：

1、方位传动机构的第一级传动—方位蜗轮蜗杆传动的齿侧间隙产生回差，引起方位传动机构的回差的增量为方位蜗轮蜗杆传动的回差除以方位传动机构的第二级传动—方位直齿轮传动的传动比，方位直齿轮传动的传动比一般为3.5到5左右，因而方位蜗轮蜗杆传动的齿侧间隙对整个方位传动机构的回差影响较小。方位蜗轮蜗杆传动的齿侧间隙由蜗轮蜗杆的加工精度、蜗轮蜗杆安装孔中心距的加工精度保证，普通加工精度就可满足控制齿侧间隙的要求。

2、降低方位传动机构的第二级传动—方位直齿轮传动的齿侧间隙。在装配方位直齿轮传动时，方位回转装置沿传动箱体的中间隔板下装配面向方位小齿轮进行微量移动，便能调节方位大齿轮和方位小齿轮的中心距，从而控制方位小齿轮和方位大齿轮之间的齿侧间隙，方位小齿轮和方位大齿轮之间的齿侧间隙理论上可以调整到接近零齿隙，普通加工精度的方位大齿轮和方位小齿轮就可满足控制齿侧间隙的要求。

由于方位传动机构的各传动部件均不要求较高的加工精度，而且方位传动机构的第一级传动为普通的圆柱蜗杆传动，第一级传动为简单的圆柱直齿轮传动，加工简单，有利于降低定日镜跟踪传动装置的造价。

附图说明

图1为本发明实施例的定日镜跟踪传动装置的透视图；

图2为本发明实施例的定日镜跟踪传动装置剖视图；

图3为本发明实施例的定日镜跟踪传动装置传动箱体的透视图；

图4为本发明实施例的定日镜跟踪传动装置的俯视图；

图5为具有由方位大齿轮、两个轴承和内圈及压盖构成的方位回转装置的本发明定日镜跟踪传动装置实施例。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式进一步说明本发明。

一种定日镜跟踪传动装置，如图1所示，由方位传动机构100、俯仰传动机构200、传动箱体5和传动箱底座11构成。

如图1所示，方位传动机构100由第一级传动—方位蜗轮蜗杆传动1和第二级传动—方位直齿轮传动2串联而成；方位蜗轮蜗杆传动1由方位传动蜗轮1-1和方位传动蜗杆1-2构成，方位直齿轮传动2方位小齿轮2-1和方位大齿轮2-2构成。俯仰传动机构200由第一级传动—俯仰蜗轮蜗杆传动3和第二级传动—俯仰直齿轮传动4构成。

如图1所示，方位传动机构100和俯仰传动机构200位于同一传动箱体5内，方位传动机构100和俯仰传动机构200的运动是相互独立的。

如图3所示，传动箱体5由一个水平的中间隔板7分为上箱体6和下箱体8。

如图3所示，在传动箱体5的下箱体底板19的前部设有一个传动箱底座安装孔17，在下箱体底板19的后部设有一个小齿轮轴下轴承孔18；在传动箱体5的中间隔板7的后部设有一个小齿轮轴上轴承孔20；小齿轮轴上轴承孔20和小齿轮轴下轴承孔18同轴，其公共轴线30与中间隔板7垂直，传动箱底座安装孔的轴线40与小齿轮轴上轴承孔20和小齿轮轴下轴承孔18的公共轴线30平行。

如图1所示，俯仰传动机构200位于传动箱体5的上箱体6内。

如图2所示，在方位传动机构100的第二级传动—方位直齿轮传动2中，方位小齿轮2-1位于下箱体8内，固连在小齿轮轴12上，小齿轮轴12通过安装在小齿轮轴上轴承孔20中的上轴承13和安装在小齿轮轴下轴承孔18中的下轴承14，被安装在下箱体8后部的下箱体底板16和中间隔板7之间；

方位回转装置16通过传动箱底座安装孔17进入下箱体8内，并位于下箱体8内的前部。

如图2所示，方位回转装置16由方位大齿轮2-2、位于方位大齿轮2-2内部的内圈10和球体9构成，方位大齿轮2-2作为外圈，球体9位于内圈10和方位大齿轮2-2之间。内圈10与方位大齿轮2-2同轴，并能在方位大齿轮2-2内旋转。如图5所示，方位回转支装置16也可由方位大齿轮2-2、位于方位大齿轮2-2内部的内圈10、两个轴承28和压盖29构成，方位大齿轮2-2作为外圈，两个轴承28位于内圈10和方位大齿轮2-2之间，压盖29位于内圈下部。内圈10与方位大齿轮2-2同轴，并能在方位大齿轮2-2内旋转。

在下箱体8内，在中间隔板7的下部，方位回转装置16的内圈10与传动箱体5的中间隔板7由螺栓连接，并保证作为方位回转装置16外圈的方位大齿轮2-2与方位小齿轮2-1啮合。在方位回转装置16的下部，传动箱底座11通过传动箱底座安装孔17与方位大齿轮2-2下部固连，并保证与方位大齿轮2-2同轴。

如图2所示，小齿轮轴上部轴径15穿过中间隔板7进入上箱体6内，小齿轮轴上部轴径15上安装有方位传动蜗轮1-1；如图4所示，与方位传动蜗轮1-1啮合的方位传动蜗杆1-2同样位于上箱体6内，方位传动蜗杆1-2在上箱体6内位于传动箱体后壁27和上部箱体立板23之间，方位传动蜗杆1-2的一端通过两个轴承26安装在在后部孔21内，方位传动蜗杆1-2的另一端通过游动轴承25安装在上部箱体立板孔22内。这样，方位传动机构100的方位蜗轮蜗杆传动1和俯仰传动机构200位于上箱体6内。

方位传动机构100第二级传动—方位直齿轮传动2位于下箱体8内，而方位传动机构100的第一级传动—方位蜗轮蜗杆传动1和俯仰传动机构200均位于上箱体6内，使得定日镜跟踪传动装置布局合理、结构紧凑。

在定日镜跟踪传动装置装配过程中，在装配方位传动机构100的第二级传动—方位直齿轮传动2时，方位回转装置16沿传动箱体5的中间隔板下装配面7-1向方位小齿轮2-1进行微量移动，便能调节方位大齿轮2-2和方位小齿轮2-1的中心距，从而调节、控制方位小齿轮2-1和方位大齿轮2-2之间的齿侧间隙；由该齿侧间隙引起的方位传动机构100的回差增量一般可控制在0.5mrad以内，理论上可以接近0mrad；

方位传动机构100的第一级传动—方位蜗轮蜗杆传动1的齿侧间隙由蜗轮蜗杆的加工精度、蜗轮蜗杆安装孔中心距等的加工精度保证，方位传动机构100的第一级传动—方位蜗轮蜗杆传动1的齿侧间隙引起的回差一般可控制在1mrad以内。方位蜗轮蜗杆传动1的回差引起方位传动机构100的回差的增量为方位蜗轮蜗杆传动1的回差除以方位传动机构100的第二级传动—方位直齿轮传动2的传动比，方位直齿轮传动2的传动比一般为3.5到5左右，因此方位蜗轮蜗杆传动1的回差引起的方位传动机构100的回差增量为0.3mrad左右。

因此，整个方位传动机构100的回差可以控制在0.8mrad以内，完全可以满足定日镜跟踪精度的要求。