专利名称：基于地球太阳运行轨迹的齿形带传动群同步跟踪太阳光自动跟踪装置的制作方法
基子地球太阳逸行軏逸的齿形帝传动 碎同步跟琮大阳光t动跟錄装置
所属技术领城
本发朋涉及一种大阳光il动跟琮技术，特別是一种可用子,个太阳能 行軏速的齿形带传劲珥同步跟蜍大阳光t动跟踪裝置，该装置可以帶劲,
个大阳能电地板或多个其他大阳能接收设备同步ij劲跟錄大阳光，免成大
阳能的响动跟錄采集。
眢景故术
大阳能是一种清洁能源，取之不尽、用之不竭，也不会造成环境污喿，
如今，无论在沿海城市，！^是在内陆城市，大阳能卢品正越泉越,地逸入 Av们的祝野，太阳能路灯、大阳能草秤灯、大阳能庭晚灯，大阳能接道灯、 厶文站台灯、文通佶号打等等，但速些大阳能卢品的大阳能接收元件大, "佳置固走方式接收大阳光的，闳不能全天与大阳光保持垂直，造成大阳 能利用率低下。乏年束国外在 一 些大阳能电站的光仗矩阵中卖现了大阳光 的il动3艮蜍，在全国各地也有一些小型、中型的太阳能电站收入逸行，他 们的接收元件有些是以位置固定方式接收太阳光的，有些卖观了大阳光的 面动跟嫁，但逸些跟碌装置的水平跟琮转劲籼垂直子地平面，竖直跟琮转 劲轴与地平面平行，水平和竖直丙个方向必须卖对f艮蜍才能实现大阳能电 池板接收平面与大阳光保持垂直，使得速些跟碌装置结构复杂、体积危大、 造伶离、能耗大，难以推,应用。
4发明内泉
为了充服现有的跟蜍装置机械结构复杂、体积虎大、成本离、能牦大 等缺点，本发刷针对现有拔术存在的不足对现有拔术逸行了改逸，提出了 一种结构简羊可靠、成本低，跟琮能牦,J、、抗风能力强的太阳光跟琮装置。 该装置泉用；又向跟^方式，每个大阳能电地板的逸接轴的轴成与地球统大 阳逸行軏道的轴咸平行，大阳能电地板可在控刮糸统的驱动下诜该连接轴 的轴咸转动，/人而使大阳能电池板平面卖肘保持与大阳光垂直。另一个逸 接轴与每个大阳能电池板的连接轴的轴成垂直，该装置的所有大阳能电地 板可在控刮糸统的驱动下同肘同步的统该连接轴转动，可调整每个大阳能 电池板的il接轴的轴咸与地球统大阳逸行軏道的轴成保持平行。因地球统 大阳逸行一年，连接轴的轴瓶相对于地球诜太阳逸行軏道的轴成支化4艮锬 便，所以该方向的调整可一天泉几天逸行一,支，可大大降低跟琮糸统的能
耗o
本发羽辨决其拔术问题所泉用的拔术方蚩是N个太阳能电^ki板波分 为,组，每组的大阳能电地板郜通过连接轴率固的串接在一起。各组大阳 能电池板的连接轴的轴统相互平行且与地球统大阳逸行軏道的轴瓶平行， 使得大阳光统与各組大阳能电池板的连接轴的轴幾垂直。每组的大阳能电 地板的重量均匀分布在该組逸接轴的轴瓶丙柳J，每組的大阳能电池板的上 表面相互平行。每组大阳能电池板的连接轴通过轴承及轴承条故姿装在一 組相互平行的支撑禁上，使得每組的太阳能电池板可统该組的连接轴的轴 线光滑的转劲。支撑禁率固的固史在支撑条上，支撑条通il逸接轴和支撑 杆相il接，该逸接轴的轴成与各組太阳能电池板的逸接轴的轴瓶相互垂直且与地表面平行，夂撑条可诜该连接轴的轴咸光滑的转劲并通迚支撑粱'帝 动各组的大阳能电池板晚该连接轴的轴成同对同步同向的转动。各組大阳 能电池板的逸接轴上都率固的姿装了丙个齿形带轮，齿形带轮的轴咸与该 組大阳能电池板的逸接轴的柚^i重合，奂装在各組大阳能电地板连接轴上 的齿形带轮的齿救和齿形'帝轮的直径免全相同，每一组太阳能电地板上的 丙个齿形带轮都分別与丙板齿形带良好的相齿合，其中一板齿形带和该组 一刺相邻的一組大阳能电池板逸接轴上的齿形带轮良好的相齿会，另一4艮 齿形',和这組另一例相邻的另一組大阳能电池板逸接轴上的齿形带轮l好 的相齿合。 一个蜗轮和一组大阳能电地板的连接轴同'a、轴成相互重合且率 固的固定在该连接轴上，该蜗轮可逸过该连接轴带动该組大阳能电地板诜 该逸接轴的轴线光滑的转动，并通过该組大阳能电池板逸接轴上的齿形帶
的转劲。
上逸蜗轮与一个蜗軒良好的相齿合， 一个直齿轮与蜗杆同々且固走在蜗 杆上，另一直齿轮率固的固定在一个电机的电机轴上，丙个直齿轮l好的 相齿合，该电机可通过丙个直齿轮和蜗軒带动蜗轮转劲。当大阳光线与各 組大阳能电池板的上表面偏禽垂直位子肘由控刮糸统驱动电机转动，电机 逸it丙个直齿轮、蜗軒、锅轮、齿形',轮和齿形带',动各组大阳能电地板 同对同步同向统各組太阳能电池板的逸接轴的轴统转动，使得各组大阳能 电池板同肘恢复到与大阳光成垂直位子上。
一个长丝杠的一端通逸一 个销轴与 一 个逸接軒的 一 端相逸接，逸接杆的 另 一 端通过一 个销轴与支撑条的底i^相连接，长丝杠的另 一 端/人一 个长螺母的一鴣光滑的^1入并,人长螺母的另一鴻光滑的^乏出， 一个直击轮与&螺 母同A轴统重合且固定在长螺母上，另外丙个直齿轮与 一 个逸接轴同'&轴 线重合且固走在T'虫逸接抽上，另一个直齿轮与一个电机的电机轴同必轴成 重合且固定在"^电机轴上，四个直齿轮丙丙相齿合。当各組大阳能电地板 的逸接轴的轴成与地球统大阳逸行軏道的轴咸偏禽平行位子对由控刮糸统 犯劲电机转动，电机通过四个直杏轮、长丝牡，长螺母、逸接杆和销轴带 劲支撑条统逸接支撑条和支撑杆的逸接轴的轴成转劲，并通过固走在支錄 条上的支摔条带动各組大阳能电地板同对同步同向统逸接支撑条和支撑扦 的连接轴的抽咸转劲，使得各組大阳能电地板的连接轴的轴成同对恢复列 与地球珑大阳逸行軏道的轴瓶平行位子上。
当电机不加电转劲肘，因蜗軒和蜗轮以及长螺母和长丝杠传动的羊向 性和不可il性，大阳能电池板不会在风力、以及其他外力作用下逸劲，固 此该装置具有l好的坑风性能。
本发明的有益故系是由妈杆和蜗轮以及长螺母和长丝杠传劲的羊向 性和不可逆性，可卖现l好的抗风性能，跟琮能牦小、成本低，结构简羊
可靠。 附闺说用
下面以十个大阳能电池板为卖施刮结合附闺对本发明逸一 步说明。 图i 是本发刚的整体原理闺。 图2 是本发刚的A—A刮枧图。 图3 是本发網的B—B刮祝图。 图4 是本发刚的D—D剖枧图。
7图一、闺工、图三和图四中1-1-1.太阳能电地板，1-1-2.太阳能电地板， 1-2-1.大阳能电地板，1-2-2.大阳能电池板，1-3-1.大阳能电池板，1-3-2.大 阳能电地板，1-4-1.太阳能电地板，1-4-2.太阳能电池板，1-5-1.太阳能电 池板，1-5-2.太阳能电池板'2.支構軒，3-1.支座，3-2.支產，4-0.支撑 条，4-l.支撑禁，4-2.支撐^， 4-3.支撐禁，5-1.销轴，5-2.销轴，5-3.销 轴，6.逸接軒，7-l.减速箱体，7-2.减速箱体，8.长丝杠，9-1-1.逸接轴，
9- 1-2. il接轴，9-1-3.连接轴，9-2-1.逸接轴，9-2-2.连接轴，9-2-3.连 接轴，9-3-1.逸接轴，9-3-2.连接轴，9-3-3.逸接轴，9-4-1.逸接轴，9-4-2. 连接轴，9-4-3.逸接轴，9-5-1.逸接轴，9-5-2.连接轴，9-5-3.连接轴，
10- 1.杏形带轮，10-2.齿形帝轮，10-3.齿形带轮，10-4.齿形帝轮，10-5. 齿形带轮，10-6.齿形带轮，10-7.齿形带轮，10-8.齿形',轮，11-1.齿形 带，11-2.齿形带，"H-3.齿形带，11-4.齿形帝，12.电机，13.电机轴， 14.直齿轮，15.直齿轮，16.蜗杆，17.蜗轮，19.电机，20.直齿轮， 21.电机轴，22.直齿轮，23. il接轴，24.直齿轮，25.长螺母，26.直 齿轮。
具体实沲方式
在图一和图工中，大阳能电地板故分成五组，大阳能电地板门-l-"U
和大阳能电地板n-i-2j为第一組，大阳能电池板n-2-u和太阳能电池
板卩-2-2J为笫二組，大阳能电地板n-3-U和大阳能电地板门-3-2J为 笫三組，太阳能电地板n-4-U和太阳能电池板门-4-2J为笫四组，大阳
能电池板n-5-u和太阳能电池板ri-5-2j为笫五組，每組太阳能电地板
的上表面相互平行。连接轴也故分成五組，上连接轴「9-l-lJ、中连接轴「9-l-2J和下逸接轴f9小3J为笫一組，上il接轴f9-2-U、中连接轴f9-2-2J 和下连接轴f9-2-3J为笫二組，上连接轴(9-3-1J、中逸接轴f9-3-2J和 下连接轴f9-3-3J为笫三組，上连接轴f9-4-U、中逸接轴r9-4-2J和下 连接轴f9-4-3J为笫四組，上逸接轴f9-5-U，中逸接轴f9-5-2J和下连 接轴f9-5-3J为笫五組。支撑禁f4-lj、支撑禁f4-2J和支撑禁〔4-3J 故率固的固史在一个支撑条「4-CU上，三个夂撑禁相互平行。i分別取一、 二、三、四、五。笫i組太阳能电地板通过笫i組逸接轴率固的串接在一起， 笫i組的三个逸接轴同心且三个连接轴的轴成相互重合，笫i組大阳能电地板 的重量均匀分布在笫i組逸接轴的轴咸丙側，笫i組的上逸接轴通过轴承及轴 承条波姿裴在支撑禁f4-lj上，笫i組的中逸接轴il过轴承及轴承条故奂装 在支撑禁f4-2J上，笫i組的下连接轴通it轴承及轴承条波妾裝在支撑粱
f4-3J上，笫i組大阳能电池板可统笫i組逸接轴的轴成同对同步同向的光
在图工、图三和图四中，威速箱体f7-U率固的固走在支撑禁「4-U 上，电机「12J良好的固走在减速箱体(V-1J上，直齿轮与电机门2j 的电机轴H3J同々且固定在电机轴H3J上，直齿轮「15」与蜗軒门6J 同々且固走在蜗杆H6j上，蜗杆H6J逸过轴承及轴承条姿装在减速箱 体「7-lJ上，直击轮「Mj和直齿轮H5J l好的相齿合，蜗杆与 蜗轮良好的相齿合。齿形爭轮nO-U与逸接轴f9-l-lj同'&且率 固的固走在逄接轴f9--U上，齿形带轮门0-2j和齿形带轮HO-3J与 逸接轴f9-2-U同々且率固的固走在逸接轴〔9-2-U上，蜗轮和杏 形带轮n0-4j齿形带轮nO-5j与逸接轴f9-3-"U同必且率固的固定在
9逸接轴f9-3-lJ上，齿形帶轮门0-6J和齿形带轮门0-7J与逸接轴f9-4-1J 同心且率固的固史在逸接轴f9-4-U上，齿形带轮门0-8J与逸接轴f9-5-U 同心且率固的固史在il接轴「9-5-lj上。齿形带与击形带轮门0-1j 和齿形带轮no-3j良好的相齿合，齿形带门卜2J与齿形带轮H0-2j和
齿形',轮no-4j i好的相齿合，齿形'帝n卜3j与齿形带轮no-5j和齿 形带轮no-7j i好的相齿合，杏形带「n-4j与齿彤带轮no-6j和齿形 带轮no-8j良好的相齿合，齿形带轮no-u、齿形',轮门o-2j、齿形-, 轮no-3j、齿形带轮no-4入齿形带轮no-5入齿形',轮no-6j、告形 带轮no-7j和杏形带轮no-8j是免全相同的入个齿形带轮。
在图一、图工和图五中电机nw i好的固定在减速箱体「7-2j上， 直齿轮f2oj与电机nw的电机轴r2ij同^且固定在电机轴f2ij上，
直齿轮「22J和直齿轮。4J与逸接轴「23J同々且固走在连接轴f23J 上，逸接轴r23j通过轴承及轴承条奂装在减速箱体(V-2J上，直齿轮「26J 与长螺母「25j同々且固定在长螺母f25J上，长螺母f25J通过轴承及 轴承条去裝在减速箱体f7-2J上，直齿轮f20J与直齿轮f22j良好的 相齿合，直齿轮f24J与直齿轮f26J良好的相齿合。长丝牡「8j的一 鴻通il连接軒「6j和销轴f5-2J爻销籼。-3J与支撑条f4-CU的威逸 相连接，长丝杠「8j的另一鴣伸入减速箱体"-2J中并/人长螺母f25J 的一端光滑的逸入从长螺母f25J的另一鴻光滑的逸出。减速箱体「7-2J 的下部固定在一个支座f3-U上，支座f3-lj固定在地面上。支撑杆f2J 的下鴻固史在支產(3-2J上，支座「3-2J固走在地面上，支樓軒「2j的 上鴻逸过销轴f5-U与支撑条f4-0J的中'&隹子相连接，各組太阳能电地板可在长丝杠「8J的拉劲下以销轴「5-"U为轴竖直转劲。
当电机n2j转动对，通过电机轴n3j带动直齿轮n4j转劲，直
齿轮H4J ,动直齿轮H5J转动并通过直击轮H5j帶动蜗扦H6J转 动，蜗軒06」带动蜗轮门7J转动，蜗轮邋il连接轴f9-3-U '帝
劲齿形带轮no-4j和齿形带轮no-5j转劲，齿形',轮no-4j和齿形带 轮no-5j ',动齿形带n-2j和击形带n!-3j并逸过齿形',轮no-2j, 齿形帶轮no-7j、齿形帶轮门o-3入齿形带轮no-6j、齿形',轮no-〗j、 齿形带轮no-8入击形带n卜u和齿形',ni-4j ',劲各組大阳能电地板 统其逸接轴的轴咸同步、同向跟随大阳光转动。
当电机nw转动对，通迚电机轴r2u和直齿轮f2oj、直齿轮「22入
直齿轮f24J和直齿轮f26j带动长螺母f25J转动并通过长螺母f25J 带动长丝杠「8j沿长螺母f25J的轴成逸动，在长丝杠f8J的拉动下带 劲各組大阳能电地板以销轴「5-"U为轴竖直转动，可调整各组逸接轴的轴 成与地球纟免大阳逸行机道的轴统保持平行。
i
权利要求
1、一个由齿形带、齿形带轮、长螺母、长丝杠、两个减速箱、直齿轮、蜗轮、蜗杆、N个太阳能电池板、支撑架、支撑梁、支撑杆、支座、销轴和连接杆构成的基于地球太阳运行轨迹的齿形带传动群同步跟踪太阳光自动跟踪装置，其特征是N个太阳能电池板被分为多组，每组的太阳能电池板都通过连接轴牢固的串接在一起，各组太阳能电池板的连接轴的轴线相互平行且与地球绕太阳运行轨道的轴线平行，每组的太阳能电池板的上表面相互平行并且太阳能电池板的重量均匀分布在该组连接轴的轴线两侧，每组太阳能电池板的连接轴通过轴承及轴承架被安装在相互平行的支撑梁上，支撑梁牢固的固定在支撑架上，支撑架通过连接轴与固定在地面上的支撑杆相连接并且该连接轴的轴线与各组太阳能电池板的连接轴的轴线相互垂直且与地表面平行，各组太阳能电池板的连接轴上都牢固的安装了两个齿形带轮，齿形带轮与该组太阳能电池板的连接轴同心轴线相互重合，相邻两组太阳能电池板分别通过一根齿形带相连接，齿形带与齿形带轮良好的相齿合，一个蜗轮和其中一组太阳能电池板的连接轴同心轴线相互重合且牢固的固定在该连接轴上，一根长丝杠的一端通过一个销轴与一个连接杆的一端相连接，连接杆的另一端通过一个销轴与支撑架的底边相连接，长丝杠的另一端从长螺母的一端光滑的旋入并从长螺母的另一端光滑的旋出，一个直齿轮与长螺母同心轴线相互重合且固定在长螺母上。
2、 板括杈利要求1所逸的基子地球大阳逸行軏逸的齿形'帝传动君f同步 跟嫁太阳光t动跟琮裝置，其特征是姿裝在各組的逸接轴上齿形'帝轮的 齿敖和齿形帶轮的直径免全相同。
3, 板括杈刊要求所迷的基于地球太阳逸行軏逸的齿形带传劲辟同步 跟磁太阳光,动跟综装置，其特征是蜗轮与一个蜗扦良好的相齿合，一 个直齿轮与蜗杆同必轴成相互重合且固史在该妈杆上，另一直齿轮与一个 电机的电机轴同々轴咸相互重合且率固的固走在该电机轴上，丙个直齿轮 l好的相齿合。
4、 根括杈刊要求l所逸的基于地球太阳逸行軏逸的齿形'帝传动辟同步 跟蜍太阳光负劲跟琮裝置，其特征是另外丙个直齿轮与一个逸接轴同々 轴线相互重合且固走在该逸接抽上，另一个直齿轮与一个电机的电机轴同 奵轴线相互重合且固史在该电机轴上，电机轴上的直齿轮与固史在逸接轴 上的一个直齿轮l好的相齿合，固史在连接轴上的另一个直击轮与固定在 长螺母上的直齿轮l好的相齿合。
全文摘要
一种可由电机驱动，可实现太阳光采集自动跟踪的基于地球太阳运行轨迹的齿形带传动群同步跟踪太阳光自动跟踪装置。它可由两台电机通过由直齿轮、齿形带、齿形带轮、支撑杆等组成的机械传动机构带动多个太阳能电池板完成同步自动跟踪太阳光运动，可用来带动太阳能电池板及其他太阳光采集设备，实现太阳光采集的群同步自动跟踪。
文档编号G05D3/12GK101582661SQ200910086319
公开日2009年11月18日 申请日期2009年6月10日 优先权日2009年6月10日
发明者张立君 申请人:北京印刷学院