一种用于太阳能板的旋转驱动装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及太阳能发电领域，尤其是一种用于太阳能板的旋转驱动装置。
【背景技术】
[0002]太阳能发电是利用电池组件将太阳能直接转变为电能的装置，主要包括太阳能电池组件、蓄电池、控制器和逆变器等。太阳能电池板的安装方向直接影响着太阳能的利用率。目前太阳能板的安装方向一般是根据当地的日照情况进行固定安装，因此绝大部分时间太阳光线与太阳能电池板的向光面并不垂直，太阳能的利用和转换效率较低，而且太阳能发电装置不能连续发电，受季节、昼夜以及阴晴等气象状况影响较大，太阳能电池板的造价也较高，同样在一定程度上限制了太阳能发电的应用。
[0003]为此，目前已有的一些能随太阳光线调整太阳能电池板角度(追日)的发电装置则有着较好的应用前景。如申请号为200620070013.7的中国专利公开的一种太阳能电池高效收集装置，由太阳能电池收集器和太阳跟踪云台组成，太阳能跟踪云台由架体、转盘、水平转动驱动机构、垂直摆动驱动机构和跟踪控制电路组成，转盘本体为齿轮或蜗轮，利用太阳跟踪云台，使太阳能电池的受光面跟随太阳转动，全天保持高效率的工作状态；又如申请号为201210261937.5的中国专利申请公开的一种太阳能发电单元及其太阳能支撑与仰角跟踪装置，包括用于与基础地面连接的底座支架，底座支架上设置有安装座，调整装置可拆卸的连接于安装座，调整装置包括驱动机构和蜗轮蜗杆升降机构，驱动机构用于驱动蜗轮蜗杆升降机构的蜗轮，从而对太阳能电池板的仰角进行调整。
[0004]上述的这些太阳能追日装置，驱动机构外露，由此得不到保护和润滑，不能实现长时间追日，寿命和强度会受到一定的影响，水平驱动和垂直驱动双轴不能复合在一起，结构不紧凑，且无法承载大功率太阳能板；而且都难以满足两个跟踪方向转动180°，跟踪光线不充分，存在死角；此外，由于自身的重量和自然风的侵袭，驱动机构需要承载较大的负荷，导致驱动机构要么体积庞大要么不牢固，耐久性不足。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的问题，提供一种提高太阳能利用效率、机构牢固的用于太阳能板的旋转驱动装置。
[0006]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种用于太阳能板的旋转驱动装置，其特征在于:包括用于与基础地面固定的垂直的立柱、固定在所述立柱外周上的安装座、位于所述安装座外周的壳体、以及设置在所述壳体两侧内的旋转轴承，所述壳体由水平驱动机构驱动而能相对所述安装座作水平转动，所述旋转轴承由垂直驱动机构驱动而能在所述壳体内作垂直转动，所述旋转轴承用于带动所述太阳能板旋转。
[0007]在本发明中优选的，所述水平驱动机构包括形成在所述安装座外周侧面上的第一蜗轮、与该第一蜗轮啮合的第一蜗杆、以及驱动所述第一蜗杆转动的第一驱动部件，所述第一蜗轮的轴线为垂直方向，所述第一蜗杆带动所述壳体绕所述第一蜗轮转动。
[0008]所述壳体的外周侧面上设有第一驱动部件容置腔，所述第一驱动部件和第一蜗杆容置在所述第一驱动部件容置腔内，所述第一蜗杆能在所述第一驱动部件容置腔内转动，所述第一驱动部件容置腔与所述壳体内部连通，从而所述第一蜗杆上的螺纹露出于所述第一驱动部件容置腔外而与所述第一蜗轮啮合，水平驱动机构位于壳体内，可免于受到外界的侵蚀，确保了其寿命和一定的强度。
[0009]为支承壳体，并且减少壳体转动时的摩擦力，所述安装座上部外周固定有上轴承，所述安装座的下部外周形成有下轴承，所述壳体支承在所述上轴承和下轴承之间，所述第一蜗轮形成在所述安装座外周位于上轴承和下轴承之间的部分。
[0010]在本发明中优选的，所述垂直驱动机构包括形成在其中一个旋转轴承的外周侧面上的第二蜗轮、与所述第二蜗轮啮合的第二蜗杆、以及驱动所述第二蜗杆转动的第二驱动部件，所述第二蜗轮的轴线为水平方向，所述第二蜗轮带动所述旋转轴承绕自身的轴线转动。
[0011]所述壳体的两侧形成有轴承容置腔，所述轴承容置腔的轴线呈水平方向，与具有第二蜗轮的旋转轴承同侧的轴承容置腔上设有第二驱动部件容置腔，所述第二驱动部件和第二蜗杆容置在所述第二驱动部件容置腔内，所述第二蜗杆能在所述第二驱动部件容置腔内转动，所述第二驱动部件容置腔与轴承容置腔内部连通，从而使得所述第二蜗杆上的螺纹露出于第二驱动部件容置腔外而与所述第二蜗轮啮合，垂直驱动机构位于壳体内，可免于收到外界的侵蚀，确保了其寿命和一定的强度。
[0012]在本发明优选的实施例中，安装座、壳体和上轴承可以为整体式的结构，也可以为开合式的结构，即所述安装座、壳体和上轴承均在径向上分成为互相连接固定的两个部分，由此将光电装置安装到已装机的风电装置时，无需拆卸风电支架即可完成安装。
[0013]为了便于安装，所述安装座、壳体和/或上轴承两部分的连接处设置有定位机构，所述定位机构包括设置在其中一个部分连接处的凸柱，以及设置在相应的另一个部分连接处的凹槽，所述凸柱和凹槽互相配合。
[0014]在本发明中优选的，立柱与基础地面的固定方式为，还包括有底座，所述底座与所述基础地面固定，所述立柱固定在所述底座上。
[0015]与现有技术相比，本发明的优点在于:1、施加在太阳能支架、太阳能板上的风力、与其自身重量，由立柱替代驱动机构来承载，而立柱可稳固的受力，不仅耐久性强，而且可以承载大功率太阳能板；2、将旋转驱动装置的水平和垂直驱动双轴复合在一起，结构紧凑，可得到充分的润滑与保护，旋转角度大，不存在死角，使得跟踪光线足够充分，而且驱动装置设置在壳体内，避免受到外界的侵蚀，使用寿命长，强度大。
【附图说明】
[0016]图1为本发明的旋转驱动装置应用状态示意图；
[0017]图2为本发明的旋转驱动装置的第一个实施例的示意图；
[0018]图3为图2中隐藏旋转驱动装置的壳体的示意图；
[0019]图4为图2的分解结构示意图；
[0020]图5为图3中旋转驱动装置的壳体的示意图；
[0021]图6为图1中的太阳能支架的分解结构示意图；
[0022]图7为本发明的旋转驱动装置的第二个实施例的示意图；
[0023]图8为图7中的旋转驱动装置的局部分解结构示意图。。
【具体实施方式】
[0024]以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
[0025]实施例一
[0026]参见图1，一种旋转驱动装置应用于发电装置的示意图，发电装置包括光电装置和风电装置，光电装置包括太阳能支架1、设置在太阳能支架I上的太阳能板2、以及驱动太阳能支架I旋转而实现追日的旋转驱动装置3。风电装置包括风电支架4、设置在风电支架4顶端的风力发电机5，其中，风电支架4包括用于与基础地面固定的底座41以及固定在底座41上的立柱42。
[0027]参见图2?图6，旋转驱动装置3包括安装座31、位于安装座31外的壳体32、固定在安装座31上部的上轴承33、形成在安装座31的下部外周的下轴承34、位于壳体32两侧内的两个旋转轴承35、水平驱动机构和垂直驱动机构。安装座31呈两端开口、中空的圆筒状，并且安装到立柱42上，安装座31的底部与立柱42固定(如通过螺栓)，安装座31的顶部优选的，径向向内形成有安装凸耳311，安装凸耳311上开设有安装孔312，由此，可利用安装孔312，通过螺栓，与立柱42的安装固定处一起固定(立柱可具有多个并固定连接而成)。或者，立柱42仅具有一个，安装座31的上、下两端均与立柱42固定。
[0028]上轴承33套设在安装座31的上部外周并且固定，其与安装座31也可同样采用螺栓固定的方式。上轴承33优选的，采用滚珠轴承。安装座31的下部外周形成有下轴承34，下轴承34优选的，同样采用滚珠轴承。
[0029]壳体32同样呈两端开口、中空的圆筒状，套设在安装座31外周，位于上轴承33和下轴承34之间，并且壳体32的上、下两端分别与上轴承33和下轴承34抵接，从而上轴承33支承壳体32的上端、下轴承34支承壳体32的下端，还能尽可能的减少壳体32旋转时的摩擦力。壳体32对称的两侧形成有轴承容置腔321，轴承容置腔321呈中空的圆柱形，并且轴线与安装座31的轴线垂直，即安装座31的轴线为垂直方向，而轴承容置腔321的轴线呈水平方向。轴承容置腔321径向内侧的端部封闭，而径向外侧的端部开口，从而每一侧的轴承容置腔321都可容置一个旋转轴承35。
[0030]水平驱动机构包括形成在安装座31的位于上轴承33和下轴承34之间的外周侧面部分上的第一蜗轮361，与该第一蜗轮361嗤合的第一蜗杆362，以及驱动该第一蜗杆362转动的第一驱动部件363。第一蜗轮361呈水平，其中心轴线为垂直，并且第一蜗杆362也呈水平，位于第一蜗轮361侧面。第一蜗杆362和第一驱动部件363与壳体32能够同步水平转动，优选的，第一驱动部件363可固定在壳体32上。在本发明优选的实施例中，壳体32的外周侧面上设有第一驱动部件容置腔322，第一驱动部件363和第一蜗杆362容置在该第一驱动部件容置腔322内，通过轴用密封圈密封，并且可在其内装润滑脂或润滑油，第一蜗杆362可在第一驱动部件容置腔322内转动，并且第一驱动部件容置腔322与壳体32内部连通，从而使得第一蜗杆362上的螺纹可露出于第一驱动部件容置腔322外从而与安装座31上的第一蜗轮361实现啮合。当第一驱动部件363工作时，驱动第一蜗杆362转动，由于第一蜗杆362与第一蜗轮361啮合，而第一蜗轮361固定不动(这是由于安装座31与立柱42固定)，因此，第一蜗轮362可以一边转动，一边沿着第一蜗轮361移动，即绕着第一蜗轮361的中心转动，从而实现壳体32在水平方向上的转动。
[0031]垂直驱动机构包括形成在其中一个旋转轴承35的外周侧面上的第二蜗轮371，与该第二蜗轮371啮合的第二蜗杆372，以及驱动该第二蜗杆372转动的第二驱动部件373。第二蜗轮371呈垂直，其中心轴线为水平，并且第二蜗杆372也呈水平，位于第二蜗轮371上面。优选的，第二驱动部件373固定在壳体32上。在本发明优选的实施例中，壳体32的用于容置上述形成有第二蜗轮371的旋转轴承35的轴承容置腔321的上方设有第二驱动部件容置腔323，第二驱动部件373和第二蜗杆372容置在该第二驱动部件容置腔323内，通过轴用密封圈密封，并且可在其内装润滑脂或润滑油，第二