驱动部包括内圈齿环5 (内圈齿环5可设计为两个分离的半环结构)及与内圈齿环5相啮合的第一驱动齿轮6，内圈齿环5套接在内支撑立柱I的外部，第一驱动齿轮6与第一驱动电机10相连接，第一驱动电机10固接在外支撑筒上。
[0047]上述单齿轮驱动的结构可用于精度要求不高的立柱式太阳跟踪系统，当用于精度要求较高的塔式太阳能光聚热定日镜等设备时，本发明采用如图2所示的双齿轮消隙控制结构，俯视图如图3所示，与第一驱动齿轮6呈一定角设置第二驱动齿轮14，第二驱动齿轮14与内圈齿环5相啮合，第二驱动齿轮14与第二驱动电机15相连接，第二驱动电机15固接在外支撑筒7上。当需要外支撑筒7向某一方向旋转时第一驱动电机10和第二驱动电机15同方向旋转，共同驱动外支撑筒7旋转并使力矩加倍。当到达指定位置停止时，第二驱动电机15反转直到消除两个齿轮与齿环之间的啮合间隙。此时第一驱动齿轮6和第二驱动齿轮14各有一边齿面与内圈齿环5的齿面无缝隙张紧。外支撑筒7与内支撑立柱I之间没有了因齿轮啮合间隙引起的旋转角度误差。此时的控制精度已经与齿隙无关，主要与角度传感器的精度相关。
[0048]下部支撑架构包括下定位环9，下定位环9固定套接在内支撑立柱I的外部，下定位环9与外支撑筒7之间安装有密封滑环11 (密封滑环11可以采用耐磨光滑的高分子材料或者普通的密封滚转轴承，密封滑环11可设计为两个分离的半环结构)，密封滑环11的下方设置有用于向上压紧密封滑环的密封盖13，密封盖13通过外定位环12与外支撑筒7固接；下定位环9位于内圈齿环5的下方，下定位环9上部的凸台支撑内圈齿环5。下部支撑架构是用来抵抗上部承载部的结构偏心和横向风载引起的扭转力矩。
[0049]本发明一种立柱式太阳跟踪系统水平旋转驱动装置，使用时如图4所示，在外支撑筒7上设置斜支撑梁16和水平支撑梁17，太阳跟踪系统的上层结构和电池板或者反射镜均安装在由外支撑筒7以及斜支撑梁16和水平支撑梁17构成的支撑结构上。
[0050]本发明一种立柱式太阳跟踪系统水平旋转驱动装置的设计方法，首先设置垂直于地面的内支撑立柱及与内支撑立柱同轴的外支撑筒，外支撑筒套在内支撑立柱的外部，然后内支撑立柱和外支撑筒的上部设置有承载部，外支撑筒的下部设置有驱动部用于驱动外支撑筒带动其上安装的上层设备旋转，外支撑筒的下部还设置有下部支撑架构，将承载部、驱动部、下部支撑架构分离设置。
[0051]其中，承载部包括轴承座，轴承座上设置有轴承，轴承为推力轴承，用于承载外支撑筒上垂直向下的载荷，还具备发生侧倾时防止轴承4上端横向移动，轴承上方设置有轴承盖，轴承座设置在内支撑立柱的上部，轴承盖设置在外支撑筒的上部。
[0052]轴承座和轴承盖上设置有传感器支座，轴承座和轴承盖的其中一个安装传感器的固定部分，另一个安装传感器的旋转部分，当外部支撑筒旋转时带动轴承盖上的传感器支座旋转，从而转动角度传感器，实现外部支撑筒的旋转角度测量。
[0053]驱动部包括内圈齿环及与内圈齿环相啮合的第一驱动齿轮，内圈齿环套接在内支撑立柱的外部，第一驱动齿轮与第一驱动电机相连接，第一驱动电机固接在外支撑筒上。
[0054]与第一驱动齿轮呈一定角度还设置有第二驱动齿轮，第二驱动齿轮与内圈齿环相啮合，第二驱动齿轮与第二驱动电机相连接，第二驱动电机固接在外支撑筒上。
[0055]下部支撑架构包括下定位环，下定位环固定套接在内支撑立柱的外部，下定位环与外支撑筒之间安装有密封滑环，密封滑环的下方设置有用于向上压紧密封滑环的密封盖，密封盖通过外定位环与外支撑筒固接；下定位环位于内圈齿环的下方，下定位环上部的凸台支撑内圈齿环。
[0056]本发明的一种立柱式太阳跟踪系统水平旋转驱动装置，将承载部、驱动部、下部支撑架构分离设置，承载部采用推力轴承，驱动部采用与推力轴承独立的齿环齿轮结构，避免了机械旋转力矩的浪费，可以有效降低制造成本，而且，各个部分之间的损坏不相互影响。
【主权项】
1.一种立柱式太阳跟踪系统水平旋转驱动装置的设计方法，其特征在于，首先设置垂直于地面的内支撑立柱及与内支撑立柱同轴的外支撑筒，外支撑筒套在内支撑立柱的外部，然后内支撑立柱和外支撑筒的上部设置有承载部，外支撑筒的下部设置有驱动部用于驱动外支撑筒带动其上安装的上层设备旋转，外支撑筒的下部还设置有下部支撑架构，将承载部、驱动部、下部支撑架构分离设置。2.根据权利要求1所述的一种立柱式太阳跟踪系统水平旋转驱动装置的设计方法，其特征在于，所述承载部包括轴承座，轴承座上设置有轴承，轴承上方设置有轴承盖，轴承座设置在所述内支撑立柱的上部，轴承盖设置在所述外支撑筒的上部。3.根据权利要求2所述的一种立柱式太阳跟踪系统水平旋转驱动装置的设计方法，其特征在于，所述轴承为推力轴承，主要用于承载外支撑筒上垂直向下的载荷。4.根据权利要求2所述的一种立柱式太阳跟踪系统水平旋转驱动装置的设计方法，其特征在于，所述轴承座和轴承盖上设置有传感器支座，轴承座和轴承盖的其中一个安装传感器的固定部分，另一个安装传感器的旋转部分，当外部支撑筒旋转时带动轴承盖上的传感器支座旋转，从而转动角度传感器，实现外部支撑筒的旋转角度测量。5.根据权利要求1所述的一种立柱式太阳跟踪系统水平旋转驱动装置的设计方法，其特征在于，所述驱动部包括内圈齿环及与内圈齿环相啮合的第一驱动齿轮，内圈齿环套接在所述内支撑立柱的外部，第一驱动齿轮与第一驱动电机相连接，第一驱动电机固接在所述外支撑筒上。6.根据权利要求5所述的一种立柱式太阳跟踪系统水平旋转驱动装置的设计方法，其特征在于，与所述第一驱动齿轮呈一定角度还设置有第二驱动齿轮，第二驱动齿轮与所述内圈齿环相啮合，第二驱动齿轮与第二驱动电机相连接，第二驱动电机固接在所述外支撑筒上。7.根据权利要求1所述的一种立柱式太阳跟踪系统水平旋转驱动装置的设计方法，其特征在于，所述下部支撑架构包括下定位环，下定位环固定套接在内支撑立柱的外部，下定位环与外支撑筒之间安装有密封滑环，密封滑环的下方设置有用于向上压紧密封滑环的密封盖，密封盖通过外定位环与外支撑筒固接。8.—种立柱式太阳跟踪系统水平旋转驱动装置，其特征在于，包括内支撑立柱(1)，内支撑立柱(I)的外部套有与内支撑立柱(I)同轴的外支撑筒(7)，内支撑立柱(I)和外支撑筒(7)的上部设置有承载部，外支撑筒(7)的下部设置有驱动部，外支撑筒(7)的下部还设置有下部支撑架构。9.根据权利要求8所述的一种立柱式太阳跟踪系统水平旋转驱动装置，其特征在于，所述承载部包括轴承座(2)，轴承座⑵上设置有轴承(4)，轴承(4)上方设置有轴承盖(3)，轴承座(2)设置在所述内支撑立柱(I)的上部，轴承盖(3)设置在所述外支撑筒(7)的上部。10.根据权利要求9所述的一种立柱式太阳跟踪系统水平旋转驱动装置，其特征在于，所述轴承(4)为推力轴承。11.根据权利要求9所述的一种立柱式太阳跟踪系统水平旋转驱动装置，其特征在于，所述轴承座(2)和轴承盖(3)上设置有传感器支座(8)，轴承座(2)和轴承盖(3)的其中一个安装传感器的固定部分，另一个安装传感器的旋转部分。12.根据权利要求8所述的一种立柱式太阳跟踪系统水平旋转驱动装置，其特征在于，所述驱动部包括内圈齿环(5)及与内圈齿环(5)相啮合的第一驱动齿轮￠)，内圈齿环(5)套接在所述内支撑立柱(I)的外部，第一驱动齿轮(6)与第一驱动电机(10)相连接，第一驱动电机(10)固接在所述外支撑筒上。13.根据权利要求12所述的一种立柱式太阳跟踪系统水平旋转驱动装置，其特征在于，与所述第一驱动齿轮(6)呈一定角度还设置有第二驱动齿轮(14)，第二驱动齿轮(14)与所述内圈齿环(5)相啮合，第二驱动齿轮(14)与第二驱动电机(15)相连接，第二驱动电机(15)固接在所述外支撑筒(7)上。14.根据权利要求8所述的一种立柱式太阳跟踪系统水平旋转驱动装置，其特征在于，所述下部支撑架构包括下定位环(9)，下定位环(9)固定套接在所述内支撑立柱(I)的外部，下定位环(9)与所述外支撑筒(7)之间安装有密封滑环(11)，密封滑环(11)的下方设置有用于向上压紧密封滑环的密封盖(13)，密封盖(13)通过外定位环(12)与外支撑筒(7)固接。
【专利摘要】本发明公开了一种立柱式太阳跟踪系统水平旋转驱动装置，其特征在于，包括内支撑立柱，内支撑立柱的外部套有与内支撑立柱同轴的外支撑筒，内支撑立柱和外支撑筒的上部设置有承载部，外支撑筒的下部设置有驱动部，外支撑筒的下部还设置有下部支撑架构。本发明还公开了上述水平旋转驱动装置的设计方法。本发明的一种立柱式太阳跟踪系统水平旋转驱动装置，将承载部、驱动部、下部支撑架构分离设置，承载部采用推力轴承，驱动部采用与推力轴承独立的齿环齿轮结构，避免了机械旋转力矩的浪费，可以有效降低制造成本，而且，各个部分之间的损坏不相互影响；本发明装置采用双齿轮消隙控制结构，精确度高。
【IPC分类】G05D3/12, H02S20/32
【公开号】CN105183007
【申请号】CN201510644166
【发明人】赵跃
【申请人】赵跃
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年10月8日