定日镜及其仰角驱动器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及太阳能发电塔，并且特别涉及设计来用于所述太阳能发电塔的定日镜，并具体涉及其部件。
【背景技术】
[0002]能源供应商一直在致力于寻求替代性一次能源。一种这样的能源为太阳能，且一种利用太阳能的方式为采用中央塔式发电站。
[0003]一种典型的太阳能发电塔装置包括定日镜的阵列以及收集塔。每个定日镜均被构造来跟踪太阳且将日光向收集塔的接收器反射，从而加热此接收器及其内容物。构成热传输介质的传热流体(其可为诸如水、熔盐或熔融金属的流体)容纳在上述接收器中。
[0004]将加热的传热流体输送至发电站(诸如蒸汽发电站)，其中传热流体的热能用于驱动其一个或多个涡轮，以便以传统的方式，诸如通过将每个涡轮的轮轴连接至发电机来发电。
【实用新型内容】
[0005]根据本实用新型所公开的主题的一方面，提供了一种用于中央塔式发电站的定日镜的仰角驱动器，所述仰角驱动器被构造成用于通过使定日镜的彼此旋转铰接的两个部件旋转来控制定日镜的反射表面的仰角，仰角驱动器包括活塞，活塞具有纵向铰接在活塞外壳内的活塞杆，所述部件中的一个刚性地连接至活塞杆，并且所述部件中的另一个刚性地连接至活塞外壳，其中所述仰角驱动器包括刮冰器，所述刮冰器被构造成在活塞外壳内纵向移动时将冷冻水从活塞杆移除。
[0006]活塞外壳可以包括活塞杆移动通过的开口，其中刮冰器安装在开口处。
[0007]刮冰器可为环形的。
[0008]刮冰器可包括向内刀片。
[0009]刀片可由选自包括塑料和金属的组的材料制成。
[0010]所述活塞可为电动活塞，其中使用电能将活塞杆铰接在活塞外壳内。
[0011]所述活塞可包括带螺纹轴，活塞杆连接至螺帽组件，所述螺帽组件被构造成与带螺纹杆的至少一部分配合，使得带螺纹轴的旋转引起螺帽组件在活塞外壳内的纵向移动。
[0012]所述仰角驱动器还可包括控制装置，所述控制装置包括步进电机，所述控制装置被构造成利用电能以使所述带螺纹轴旋转。
[0013]所述仰角驱动器还可包括传动装置，所述传动装置包括行星齿轮系统，所述传动装置由所述电机驱动并且被构造成使所述带螺纹轴旋转。
[0014]根据本实用新型所公开的主题的另一方面，提供了一种包括如上所述的仰角驱动器的定日镜。
【附图说明】
[0015]为了理解本实用新型所公开的主题以及为了了解在实践中本实用新型是如何实施的，现将参照附图且仅以非限制的示例方式来对实施方案进行描述，其中:
[0016]图1为中央塔式发电站的示意图；
[0017]图2为图1中所示的中央塔式发电站的定日镜的透视图；
[0018]图3A为图2中所示的定日镜的仰角驱动器的透视图；
[0019]图3B为图3A中所示的仰角驱动器的透视图，其中移除了主外壳；
[0020]图4A为图3A中所示的仰角驱动器的控制装置的透视图；
[0021]图4B为沿图4A中的线IV-1V截取的横截面视图；
[0022]图5A为图4A和4B中所示的控制装置的行星齿轮系统的透视图；
[0023]图5B为沿图5A中的线V-V截取的横截面视图；
[0024]图5C为图5A中所示的行星齿轮系统的分解图；
[0025]图6为图5A中所示的行星齿轮系统的第二内齿轮体的透视图；
[0026]图7A为图3A中所示的仰角驱动器的电动活塞的透视图；
[0027]图7B为沿图7A中的线VI1-VII截取的横截面视图；
[0028]图8A为图7A和7B中所示的电动活塞的螺帽组件的透视图；
[0029]图8B为图8A中所示的螺帽组件的螺帽的透视图；
[0030]图8C为图8A中所示的螺帽组件的滑动元件的透视图；
[0031]图9为图3A中所示的仰角驱动器的底端的特写透视图；
[0032]图10为图3A中所示的仰角驱动器的端盖的透视图；
[0033]图11为图7A和7B中所示的电动活塞的带螺纹杆的底端的透视图；
[0034]图12为图3A中所示的仰角驱动器的底端的仰视特写透视图；以及
[0035]图13为图3A中所示的仰角驱动器的透视图，其示出为安装到图2中所示的接口装置和定日镜的扭矩管。
【具体实施方式】
[0036]如图1所示，提供了大体以10表示的太阳能发电塔。太阳能发电塔10包括定日镜12的阵列，其被构造来向收集塔14反射入射的太阳辐射。收集塔14含有由反射的太阳辐射加热并从而用于向发电站提供电力的流体(未示出)。发电站可为例如蒸汽发电，在这种情况下，加热的流体是过热蒸汽，蒸汽随后通过涡轮膨胀，以从其中获取有用能源并进行发电。
[0037]如图2所示，每个定日镜12均包括被构造来将定日镜支撑在地面中的固定位置的底座装置16以及由底座装置支撑的定日镜组件18。
[0038]基座装置16包括将固定在地面中的塔架20以及尤其是支撑反射镜组件18的位置的接口装置22。底座装置还包括方位角驱动器24和仰角驱动器26，其分别控制反射镜组件18的反射表面的方位角和仰角。
[0039]反射镜组件18包括支撑多个支撑臂30的扭矩管28。支撑臂30支撑一个或多个反射镜32，这些反射镜构成定日镜12的反射表面。另外，提供了可安装至反射镜组件18的功率控制模块(PCM)组件34。
[0040]如图3A和图3B所示，仰角驱动器26包括控制装置320、主外壳322、电动活塞324和电缆326。控制装置320被构造成指导仰角驱动器26的操作，并且利用电能来向电动活塞324提供机械能。电动活塞324被构造成利用机械能相对于主外壳322延伸和/或回缩，从而引起扭矩管28围绕接口装置22的相对旋转，并且使定日镜12的反射表面枢转以调节其仰角，以下将对此作解释。电缆326被构造用于促进与控制装置320的通信，并对其提供电力。
[0041]如图4A和图4B所示，控制装置320包括在电机装置外壳330内的电机装置328，和在传动装置外壳334内的传动装置332。
[0042]电机装置328被构造成提供电动活塞324所需要的机械能。其从而可包括如图4B所最佳不出的电机336和控制器(未不出)。
[0043]电机336可为用于将电能转化成机械能，例如旋转能的任意适合设备。其可包括由控制器控制的步进电机。其可进一步包括安装板340、具有步进电机转子(未示出)的定子组件342和输出轴344。此外，通常提供电缆(未示出)以促进与控制器的通信并且向电机336提供电力。
[0044]使用如电机336的步进电机的优势在于其可用于以小增量使扭矩管28旋转。另一个优势在于其扭矩随其速度的减小而增加。从而，因为其速度在使用期间非常低，其可提供相对高的力，例如来抵消如来自风等的作用于反射表面上的外力。
[0045]虽然本描述公开了提供旋转能的电机，但将了解，电机可提供另一种机械能(例如，其可包括线性致动机构)；本领域技术人员将认识到，应提供适合的传动和/或齿轮传动元件来将由电机提供的运动转化成使扭矩管28旋转所必需的运动。
[0046]提供传动装置332以将来自电机336的机械能传动到电动活塞324。这样，其可减小提供的机械能的速度，并且增加其扭矩(或反之亦然)。如图4B所最佳示出的，传动装置外壳334在其顶端刚性附接到电机336，并且在其底端附接到主外壳322。其进一步包括复合行星齿轮系统348。
[0047]如图5A至图5C所示，行星齿轮系统348包括太阳齿轮350，太阳齿轮350安装在电机336的输出轴344上以便随其旋转。太阳齿轮350与三个行星齿轮352啮合，所述三个齿轮又与第一和第二内齿轮354、356哨合。
[0048]每个行星齿轮352可包括两个可旋转地安装在共轴360上的独立齿轮，所述共轴横跨在两个托架362之间并且安装在两个托架362上。行星齿轮系统348被设计成使得每个轴360上的独立齿轮共同旋转。(例如，可通过配置独立齿轮使得独立齿轮中的一个与第一和第二内齿轮354、356两者啮合来实现此共同旋转。)
[0049]第一内齿轮354和第二内齿轮356分别形成在第一内齿轮体364和第二内齿轮体366的内表面上。内齿轮354、356具有不同齿数。例如，第一内齿轮354具有40个齿可具有40个齿，而第二内齿轮356具有37个齿。
[0050]如图5A所最佳示出的，第一内齿轮体354包括花键368，花键368与形成在传动装置外壳346内表面上的相应凹槽(未不出)卩齿合，从而确保第一内齿轮体354随传动装置外壳346共同移动。当传动装置外壳346与仰角驱动器26的主外壳322彼此刚性连接时，第一内齿轮体364不相对于仰角驱动器的主外壳移动。
[0051]如图6所示，第二内齿轮体366包括与花键372 —起形成的中心贯穿孔370。此夕卜，所述内齿轮体形成至少一个侧孔374，至少一个与凹槽376 —起形成。以下将解释这一构造的目的。
[0052]在行星齿轮系统348的操作中，电机336运转以使其输出轴344旋转，从而使太阳齿轮350旋转。太阳齿轮350的旋转驱动行星齿轮352，使得各自的轴