专利名称：单电机双驱动轴准三维太阳能路灯跟踪采光装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种太阳能电池板跟踪技术，特别是一种可用于太阳能电池板自 动跟踪太阳的单电机双驱动轴准三维太阳能路灯跟踪采光装置，该装置可以带动太阳能路 灯的电池板自动跟踪太阳光。
技术背景太阳能是一种清洁能源，取之不尽、用之不竭，也不会造成环境污染，如今，无论在 沿海城市，还是在内陆城市，太阳能产品正越来越多地进入人们的视野，太阳能路灯、太阳 能草坪灯、太阳能庭院灯、太阳能楼道灯、公交站台灯、交通信号灯等等。但这些太阳能产品 的太阳能接收元件大多以位置固定方式接收太阳光的，因不能全天与太阳光保持垂直，造 成太阳能利用率低下。因此太阳能接收元件在使用中能否始终对准太阳，就成为人们利用 太阳能时最为关注的问题。近些年，国外在一些太阳能电站的光伏矩阵中实现了太阳光的自动跟踪，国内也 有类似的试验装置，但这些装置结构复杂，造价高，难以在太阳能路灯、太阳能草坪灯等小 型户用太阳能接收设备中使用
实用新型内容
为了克服现有的跟踪装置机械结构复杂体积庞大，且跟踪装置成本高，能耗大等 缺点.本实用新型针对现有技术存在的不足，对现有技术进行了改进，提出了一种体积小、 结构简单可靠、成本低，跟踪能耗小和抗风能力强的太阳光跟踪装置、它可带动太阳能电池 板完成水平和竖直两个方向的跟踪。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是在强度很好的减速箱体内安装 了由电机、支撑板、大直齿轮、小直齿轮、大链轮、小链轮、链条、蜗杆、蜗轮和竖直驱动轴构 成的机械传动机构，在减速箱体内还安装了由圆盘、连接架一、连接架二、螺母连杆、球体丝 杆、长连杆一、长连杆二和水平驱动轴构成的机械联动机构，竖直驱动轴和水平驱动轴相互 垂直，在减速箱体下部安装了一个支座，在减速箱体内竖直驱动轴和水平驱动轴通过轴承 和轴承架被安装在减速箱体上，蜗杆通过轴承和轴承架被安装在减速箱体上，水平驱动轴 从减速箱体两侧伸出并与减速箱体外的连接板一和连接板二相连接，连接板一和连接板二 的下端牢固的固定在水平驱动轴上，连接板一和连接板二的上端牢固的固定在太阳能电池 板上。在减速箱体内蜗轮与蜗杆良好的相齿合，小直齿轮与电机的电机轴同心轴线相互 重合且小直齿轮牢固的固定在电机轴上，大直齿轮和小链轮与连接轴一同心轴线相互重合 且大直齿轮和小链轮光滑的安装在连接轴一上，大直齿轮和小链轮牢固的固定在一起，连 接轴一和电机一起牢固的固定在支撑板上，支撑板牢固的固定在减速箱体内，大直齿轮和 小直齿轮良好的相齿合。大链轮与蜗杆同心轴线相互重合且大链轮牢固的固定在蜗杆上， 大链轮和小链轮与链条良好的相齿合，蜗轮与竖直驱动轴同心轴线相互重合且蜗轮牢固的固定在竖直驱动轴上，竖直驱动轴的一端从减速箱体内伸出并且竖直驱动轴牢固的固定在 支座上，圆盘与蜗轮同心轴线相互重合且圆盘牢固的固定在蜗轮上，支座牢固的固定在相 对地面静止的物体上。当电机转动时，通过电机轴、小直齿轮、大直齿轮、小链轮、大链轮和链条带动蜗杆 转动，当蜗杆转动时，因竖直驱动轴和蜗轮固定在支座上静止不动，所以蜗杆将带动减速箱 体绕竖直驱动轴转动，并通过水平驱动轴和减速箱体外的连接板一和连接板二带动太阳能 电池板水平转动。 在减速箱体内连接架一与连接轴二同心轴线相互重合且连接架一光滑的安装在 该连接轴上，连接轴二牢固的竖直固定在圆盘的边缘上，连接架一可绕连接轴二光滑的水 平转动，螺母连杆的一端通过一个水平连接轴三与连接架一光滑的相连接，螺母连杆可绕 连接轴三光滑的竖直转动，球体丝杆的螺丝杆一端光滑的从螺母连杆另一端的螺纹孔旋入 螺母连杆，球体丝杆的另一端的球体与连接架二的一端光滑的相连接，该球体可在连接架二 内光滑的转动，连接架二的另一端通过一个水平连接轴四与长连杆一和长连杆二的一端光滑 的相连接，长连杆一和长连杆二的另一端牢固的与水平驱动轴垂直的固定在水平驱动轴上。当蜗杆带动减速箱体绕蜗轮转动时，因长连杆一和长连杆二通过连接架一、连接 架二、螺母连杆、球体丝杆和圆盘与蜗轮相连接，所以长连杆一和长连杆二可拉动与长连杆 一和长连杆二另一端相连接的水平驱动轴转动，并通过减速箱体外固定在水平驱动轴上的 连接板一和连接板二带动太阳能电池板绕水平驱动轴的轴线竖直转动，实现单电机三维跟
S示ο当电机不加电转动时，因蜗杆、蜗轮传动的单向性和不可逆性，太阳能电池板不会 在风力、以及其他外力作用下运动，因此该装置具有良好的抗风性能。本实用新型的有益效果是由蜗杆、蜗轮传动的单向性和不可逆性，可实现良好的 抗风性能，跟踪能耗小、成本低，结构简单、可靠。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的整体原理图。图2是箱体的A-A剖视图。图3是箱体的B-B剖视图。图4是箱体的C-C剖视图。图5是联动机构剖视图的放大图。图1、图2、图3和图4中太阳能电池板1，竖直驱动轴2-1，水平驱动轴2-2，连接 轴一 2-3，连接轴二 2-4，连接轴三2-5，连接轴四2-6，支座3，连接板一 4_1，连接板二 4_2， 电机5-1，支撑板6-1，减速箱体7，小直齿轮8-1，大直齿轮8-2，小链轮8_3，大链轮8_4，链 条8-5，蜗杆9-1，蜗轮10-1，圆盘11，连接架一 12-1，连接架二 12-4,螺母连杆12_2，球体丝 杆12-3，长连杆一 12-5，长连杆二 12-6。
具体实施方式
图1、图2、图3和图4中在强度很好的减速箱体7内安装了由电机5-1、连接板6-1、小直齿轮8-1、大直齿轮8-2、小链轮8-3、大链轮8_4、链条8_5、蜗杆9_1、蜗轮10_1和 竖直驱动轴2-1构成的机械驱动机构，在减速箱体7内还安装了由圆盘11、连接架一 12-1、 连接架二 12-4、螺母连杆12-2、球体丝杆12-3、长连杆一 12_5、长连杆二 12_6和水平驱动 轴2-2构成的机械联动机构，在减速箱体7下部安装了支座3，在减速箱体7内竖直驱动轴 2-1和水平驱动轴2-2通过轴承及轴承架被安装在减速箱体7上，竖直驱动轴2-1和水平驱 动轴2-2相互垂直，蜗杆9-1通过轴承及轴承架被安装在减速箱体7上。图1、图2、图3和图4中电机5-1良好的固定在减速箱体7上，在减速箱体7 内 蜗杆9-1与蜗轮10-1良好的相齿合，小直齿轮8-1与电机5-1的电机轴同心轴线相互重合 且小直齿轮8-1牢固的固定在电机5-1的电机轴上，大直齿轮8-2和小链轮8-3与连接轴 一 2-3同心轴线相互重合且大直齿轮8-2和小链轮8-3光滑的安装在连接轴一 2-3上，大 直齿轮8-2和小链轮8-3牢固的固定在一起，连接轴一 2-3和电机5-1 —起牢固的固定在 支撑板6-1上，支撑板6-1牢固的固定在减速箱体7内，小直齿轮8-1与大直齿轮8-2良好 的相齿合。大链轮8-4与蜗杆9-1同心轴线相互重合且大链轮8-4牢固的固定在蜗杆9-1 上，小链轮8-3和大链轮8-4与链条8-5良好的相齿合，蜗轮10-1与竖直驱动轴2_1同心 轴线相五重合且蜗轮10-1牢固的固定在竖直驱动轴2-上，竖直驱动轴2-1的一端从减速 箱体7内伸出并且竖直驱动轴2-1牢固的固定在支座3上，圆盘11与蜗轮10-1同心轴线 相互重合且圆盘11牢固的固定在蜗轮10-1上，支座3牢固的固定在相对地面静止的物体 上。当电机5-1转动时，通过小直齿轮8-1、大直齿轮8-2、小链轮8_3、大链轮8_4和链 条8-5带动蜗杆9-1转动，因竖直驱动轴2-1和蜗轮10-1固定在支座3上静止不动，所以 蜗杆9-1将带动减速箱体7绕竖直驱动轴2-1转动，并通过水平驱动轴2-2、连接板一 4-1 和连接板二 4-2带动太阳能电池板1水平转动，实现太阳能路灯电池板对太阳的水平跟踪。在减速箱体7内连接架一 12-1与连接轴二 2-4同心轴线相互重合且连接架一 12-1光滑的安装在连接轴二 2-4上，连接轴二 2-4牢固的竖直固定在圆盘11的边缘上，连 接架一 12-1可绕连接轴二 2-4光滑的水平转动，螺母连杆12-2的一端通过连接轴三2-5 与连接架一 12-1光滑的相连接，螺母连杆12-2可绕连接轴三2-5光滑的竖直转动，球体丝 杆12-3的螺丝杆一端光滑的从螺母连杆12-2另一端的螺纹孔旋入螺母连杆12-2，球体丝 杆12-3的球体一端与连接架二 12-4的一端光滑的相连接，球体丝杆12-3上的球体可在连 接架二 12-4内光滑的转动，连接架二 12-4的另一端通过连接轴四2-6与长连杆一 12_5和 长连杆二 12-6的一端光滑的相连接，长连杆一 12-5和长连杆二 12-6的另一端牢固的与水 平驱动轴2-2垂直的固定在水平驱动轴2-2上，水平驱动轴2-2的两端从减速箱体7内伸 出并与连接板一 4-1和连接板二 4-2相连接，连接板一 4-1和连接板二 4-2牢固的固定在 水平驱动轴2-2的两端，连接板一 4-1和连接板二 4-2的上端牢固的固定在太阳能电池板 1上。当蜗杆9-1带动减速箱体7绕蜗轮10-1转动时，因长连杆一 12_5和长连杆二 12_6 通过连接架一 12-1、连接架二 12-4、螺母连杆12-2、球体丝杆12_3和圆盘11与蜗轮10_1 相连接，圆盘11、蜗轮10-1和竖直驱动轴2-1固定在支座3上静止不动，所以长连杆一 12-5 和长连杆二 12-6可拉动水平驱动轴2-2转动并通过连接板一 4-1和连接板二 4-2带动太 阳能电池板1绕水平驱动轴2-2的轴线竖直转动，实现单电机三维跟踪。
权利要求一个由太阳能电池板、竖直驱动轴、水平驱动轴、连接轴一、连接轴二、连接轴三、连接轴四、支座、连接板一、连接板二、电机、支撑板、减速箱体、小直齿轮、大直齿轮、小链轮、大链轮、链条、蜗杆、蜗轮、圆盘、连接架一、连接架二、螺母连杆、球体丝杆、长连杆一和长连杆二构成的单电机双驱动轴准三维太阳能路灯跟踪采光装置，其特征是在强度很好的减速箱体内安装了由电机、支撑板、大直齿轮、小直齿轮、大链轮、小链轮、链条、蜗杆、蜗轮和竖直驱动轴构成的机械驱动机构，在减速箱体内还安装了由圆盘、连接架一、连接架二、螺母连杆、球体丝杆、长连杆一、长连杆二和水平驱动轴构成的机械联动机构，在减速箱体下部安装了一个支座，在减速箱体内竖直驱动轴和水平驱动轴通过轴承和轴承架被安装在减速箱体上，蜗杆通过轴承和轴承架被安装在减速箱体上，水平驱动轴从减速箱体两侧伸出并与减速箱体外的连接板一和连接板二相连接，连接板一和连接板二的下端牢固的固定在水平驱动轴上，连接板一和连接板二的上端牢固的固定在太阳能电池板上，在减速箱体内蜗轮与蜗杆良好的相齿合，小直齿轮与电机的电机轴同心轴线相互重合且小直齿轮牢固的固定在电机轴上，大直齿轮和小链轮与连接轴一同心轴线相互重合且大直齿轮和小链轮光滑的安装在连接轴一上，大直齿轮和小链轮牢固的固定在一起，连接轴一和电机一起牢固的固定在支撑板上，支撑板牢固的固定在减速箱体内，大直齿轮和小直齿轮良好的相齿合，大链轮与蜗杆同心轴线相互重合且大链轮牢固的固定在蜗杆上，大链轮和小链轮与链条良好的相齿合，蜗轮与竖直驱动轴同心轴线相互重合且蜗轮牢固的固定在竖直驱动轴上，竖直驱动轴的一端从减速箱体内伸出并且竖直驱动轴牢固的固定在支座上，圆盘与蜗轮同心轴线相互重合且圆盘牢固的固定在蜗轮上，支座牢固的固定在相对地面静止的物体上，在减速箱体内连接架一与连接轴二同心轴线相互重合且连接架一光滑的安装在连接轴二上，连接轴二牢固的竖直固定在圆盘的边缘上，连接架一可绕连接轴二光滑的水平转动，螺母连杆的一端通过连接轴三与连接架一光滑的相连接，螺母连杆可绕连接轴三光滑的竖直转动，球体丝杆的螺丝杆一端光滑的从螺母连杆另一端的螺纹孔旋入螺母连杆，球体丝杆的另一端的球体与连接架二的一端光滑的相连接，该球体可在连接架二内光滑的转动，连接架二的另一端通过连接轴四与长连杆一和长连杆二的一端光滑的相连接，长连杆一和长连杆二的另一端牢固的与水平驱动轴垂直的固定在水平驱动轴上。
2.根据权利要求1所述的单电机双驱动轴准三维太阳能路灯跟踪采光装置，其特征 是竖直驱动轴和水平驱动轴相互垂直。
3.根据权利要求1所述的单电机双驱动轴准三维太阳能路灯跟踪采光装置，其特征 是长连杆一和长连杆二的一端牢固的与水平驱动轴垂直的固定在水平驱动轴上，长连杆 一和长连杆二的另一端通过连接轴二、连接轴三、连接轴四、连接架一、连接架二、螺母连 杆、球体丝杆和圆盘牢固的固定在蜗轮上。
4.根据权利要求1所述的单电机双驱动轴准三维太阳能路灯跟踪采光装置，其特征 是大直齿轮与小链轮同心轴线相互重合且大直齿轮与小链轮牢固的固定在一起。
5.根据权利要求1所述的单电机双驱动轴准三维太阳能路灯跟踪采光装置，其特征 是蜗轮与蜗杆良好的相齿合，蜗轮与竖直驱动轴同心轴线相互重合且蜗轮牢固的固定在竖直驱动轴上。
6.根据权利要求1所述的单电机双驱动轴准三维太阳能路灯跟踪采光装置，其特征 是竖直驱动轴的一端从减速箱体内伸出并且竖直驱动轴牢固的固定在支座上，支座牢固 的固定在相对地面静止的物体上。
专利摘要一种可由单电机驱动，实现太阳光采集自动跟踪的单电机双驱动轴准三维太阳能路灯跟踪采光装置，它可由一台电机通过由两条相互垂直的驱动轴和直齿轮、链轮、链条、蜗轮、蜗杆、连接架、螺母连杆、球体丝杆和长连杆等组成的驱动机构，带动太阳能电池板完成沿水平和竖直两个方向的跟踪太阳光运动，可用来带动太阳能路灯的太阳能电池板实现太阳光采集的自动跟踪。
文档编号H02N6/00GK201742326SQ201020135148
公开日2011年2月9日 申请日期2010年3月17日 优先权日2010年3月17日
发明者张立君 申请人:北京印刷学院