专利名称：用于中央塔式发电站的定日镜的接口装置及定日镜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及太阳能发电塔，并特别涉及设计来用于该太阳能发电塔的定日镜，并具体涉及其部件。
背景技术：
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。一种典型的中央塔式发电站装置包括定日镜阵列以及收集塔。每个定日镜均被构造来跟踪太阳且将日光向收集塔的槽反射，从而加热此槽及其内容物。构成热传输介质的传热流体(其可为例如熔盐或热油的液体)容纳在上述槽中。将加热的热流体输送至发电站(例如蒸汽发电站)，其中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接口装置，其解决了现有技术中如何促动定日镜的驱动器以引起定日镜的反射表面旋转的问题。本实用新型的技术方案为一种用于中央塔式发电站的定日镜的接口装置，该定日镜包括至少一个反射表面及用于控制其角度的多个驱动器，该接口装置功能地连接至这些驱动器并被构造来促进由这些驱动器所提供的动作向该反射表面的传送，从而引起所述反射表面的旋转。该定日镜可包括反射镜组件，所述反射镜组件包括该反射表面及随其一起移动的结构支撑元件，该接口装置进一步包括具有中心轴且位于该反射镜组件重心的反射器轴。这些驱动器之一可以是被构造来控制该反射表面的仰角的仰角驱动器，该反射器轴功能地连接至该仰角驱动器以使得该反射表面绕该反射器轴的中心轴旋转达到其仰角。该定日镜可进一步包括扭矩管，所述扭矩管支撑该反射镜组件且连接至该仰角驱动器以便借此旋转，该接口装置进一步包括支撑臂，该支撑臂连接至该反射器轴且绕该反射器轴的中心轴自由旋转，其中该支撑臂被构造来使该扭矩管在由该仰角驱动器旋转时绕该反射器轴的中心轴旋转。这些驱动器之一可以是被构造来控制该反射表面的方位角的方位角驱动器，该接口装置被构造来刚性连接至该方位角驱动器的旋转部以便借此旋转。该接口装置可进一步包括轴支架，其被配置用于在所述接口装置上端支撑该反射器轴；底座，其用于在所述接口装置下端将该接口装置连接至下方的元件；以及，介于所述轴支架与所述底座之间的支柱。该支柱可包括用于连接该定日镜的仰角驱动器的装置。该装置可包括固定杆，至少在该仰角驱动器固定在该固定杆上时，在该固定杆的远端安置止档件。该固定杆可包括位于其远端处的径向穿通孔及插入该孔内部的开口销，该开口销被构造来防止该止档件滑出该固定杆。根据本实用新型的用于中央塔式发电站的定日镜的接口装置，可以促动定日镜的驱动器以引起定日镜的反射表面旋转。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接口装置的定日镜。
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，附图中图1为中央塔式发电站的示意图；图2为图1中所示的中央塔式发电站的定日镜的透视图；图3A为图2所示的定日镜的接口装置的透视图；图3B为图3A去掉接口装置的电动机遮盖装置的透视图；图4为如图3B所示的接口装置的底部透视图；图5A为图3B去掉接口装置的反射器轴的透视图；图5B为沿图5A的线V-V截取的横截面；图6为接口装置的反射器轴的透视图；图7A为与扭矩管夹具连接的接口装置的透视图；以及图7B为图7A所示的扭矩管夹具的支撑臂的透视图。
具体实施方式
如图1所示，提供了通常以10表示的中央塔式发电站。中央塔式发电站10包括定日镜12的阵列，其被构造来向收集塔14反射撞击的太阳辐射。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热流体(未示出)。发电站可为例如水力发电，在这种情况下，加热的热流体用于使水过热，这些水随后通过涡轮膨胀，以获取有用能源并进行发电。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基座装置16以及由基座装置支撑的反射镜组件18。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。基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。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。接口装置22功能地连接至基座装置16的方位角驱动器24和仰角驱动器26，并且被构造来促进由这些驱动器所提供的动作向定日镜12的反射表面的传送，从而引起这些反射表面的旋转。这样有利于控制反射表面的角度。[0031]如图3A及3B所示，接口装置22包括接口主体500以便承受其使用期间所经受的载荷。接收装置是由可以承受高度循环载荷而不会经历疲劳和/或裂纹扩展的材料构成，如(例如)根据ASTM536的规定制造的延性铁。该材料可为砂型铸件，并且具有高度的旋转刚度(例如，150NM/mrad)o接口主体500包括基座502、支撑反射器轴506的轴支架504以及跨越所述基座与所述轴支架之间的支柱508。基座502与支柱508整体形成,所述支柱被构造来与方位角驱动器24连接。反射器轴506位于反射镜组件18的重心，并且被构造来与扭矩管28连接，如以下所说明。基座502包括多个穿通孔510，所述穿通孔被构造来促进接口主体500与主体下方的方位角驱动器24连接，例如，通过穿过所述孔的调节螺钉或其它适当的固定构件。(图3A及3B中可见一些孔510 ;图4中示出所有的孔。)孔510绕中心开口 512呈拱形排布(参见图3B)。如图4所示，基座502的底表面514包括环形凹槽516，当基座502与方位角驱动器24连接时，方位角驱动器的向外突出环形部容纳在所述环形槽中。凹槽516界定在基座502的外壁518与基座的内壁520之间。内壁520具备缺口 522，构成了允许方位角驱动器24的对搭组件(counter assembly)穿过其中的通道。如上所述，支柱508跨越在接口主体500的基座502与轴支架504之间。支柱508的主要功能是支撑轴支架504以及定日镜12的其它部件。返回图3A及3B，支柱508大致上从基座502垂直隆起，得到大体上L形轮廓的接口装置，其中基座502构成L形的一段直角边而接口装置的支柱508构成L形的另一段直角边。支柱508与基座502之间的敞开区域524可将扭矩管28容纳在其中。支柱508形成有开口 526，可利用该开口来容纳穿过其中的电缆。如图5B所示，支柱508可能是中空的。如图5A所示，轴支架504包括两个开口 528 (图中仅可见一个开口)，所述开口形成在支柱508顶端的对侧处。开口 528经过大小调整以便使反射器轴506适当地容纳在开口中，而仍然允许反射器轴在开口中旋转。如图6所示，反射器轴506包括具有中心轴X的跨越在两个法兰532之间的连接管530。每个法兰532包括几个穿通孔534。管530及两个法兰532可以各自以独立的元件形成，并且通过任何合适的方式连接在一起。或者，管530及法兰532之一可以整体形成单一装置，而第二法兰在穿过轴支架504的开口 528后就与管的自由端连接。返回图3A，仰角驱动器固定装置536设置在接口主体500的底端。固定装置536被构造来使仰角驱动器26的一端固定在固定装置上。这样一来，所述固定装置包括固定杆538，该固定杆具有位于其远端的径向穿通孔540和位于远端上的止档件542。开口销544适配在孔540内部。组装期间，使固定杆538穿过仰角驱动器26的穿通孔(未示出)及止档件542，以使得仰角驱动器介于接口主体500与止档件之间。开口销544适配在孔540中以防止仰角驱动器26及止档件542滑出固定杆538。大体以546标明的电动机遮盖装置设置在基座502上，其遮盖基座的中心开口512。电动机遮盖装置546被构造来保护方位角驱动器24的电动机装置(未示出)；移去电动机遮盖装置可允许进入电动机装置。电动机遮盖装置546包括遮盖板548及电缆装置550。电缆装置550包括电力和/或通信电缆，其连接方位角驱动器的电动机装置。遮盖板548通过几个连接元件(例如螺钉552)连接基座502，从而有利于在必要时移去螺钉来进入电动机装置。如图7A所示，大体以554标明的一对扭矩管夹具被设置来促进扭矩管28与接口装置22的连接。每一扭矩管夹具554包括支撑臂556和与其连接的夹爪558。每一夹爪538可以包括(例如)通过焊接与其刚性连接的两个夹爪臂560。如图7B所不,每一支撑臂556包括主面板562和顶板564、底板566以及后板568。主面板562包括三个穿通孔570，其被构造来与反射器轴506的法兰532中形成的穿通孔534对齐置放。其它孔574可能形成于支撑臂556中。返回图7A，紧固构件572被设置来穿过穿通孔534、570，以便使支撑臂556连接反射器轴506。夹爪538包括几个扭矩管接触表面576，其被几个凹口 578分开。这种结构为夹爪538提供灵活性，从而有利于在容纳在扭矩管28中时由夹爪向扭矩管施加压力。在组装时，邻近夹爪臂560的扭矩管接触表面576可以重叠。当支撑臂556被固定到扭矩管28上时，由于支撑臂与扭矩管刚性连接，扭矩管通过仰角驱动器26的旋转使支撑臂绕反射器轴506旋转。应了解，因为反射器轴506的位置收到轴支架504的限制，所以支撑臂556的旋转使扭矩管28以绕反射器轴的弧形移动。因此，反射器轴506充当了反射表面在旋转达到所述反射表面仰角时的旋转轴，即，反射表面绕反射器轴的中心轴X旋转达到所述反射表面的仰角。本实用新型所属领域的技术人员将易于理解，在不脱离本实用新型(加以必要的修订)范围的情况下，可对其进行多种变化、变更和修改。
权利要求1.一种用于中央塔式发电站的定日镜的接口装置，所述定日镜包括至少一个反射表面及用于控制其角度的多个驱动器，其特征在于:所述接口装置功能地连接至所述驱动器并被构造来促进由所述驱动器提供的动作向所述反射表面的传送，从而引起所述反射表面的旋转。
2.根据权利要求1所述的接口装置，其特征在于:所述定日镜包括反射镜组件，所述反射镜组件包括所述反射表面及随其一起移动的结构支撑元件，所述接口装置进一步包括具有中心轴且位于所述反射镜组件重心的反射器轴。
3.根据权利要求2所述的接口装置，其特征在于:所述驱动器之一是被构造来控制所述反射表面的仰角的仰角驱动器，所述反射器轴功能地连接至所述仰角驱动器以使得所述反射表面绕所述反射器轴的所述中心轴旋转达到其仰角。
4.根据权利要求3所述的接口装置，其特征在于:所述定日镜进一步包括扭矩管，所述扭矩管支撑所述反射镜组件且连接至所述仰角驱动器以便借此旋转，所述接口装置进一步包括支撑臂，所述支撑臂连接至所述反射器轴且绕所述反射器轴的所述中心轴自由旋转，其中所述支撑臂被构造来使所述扭矩管在由 所述仰角驱动器旋转时绕所述反射器轴的所述中心轴旋转。
5.根据权利要求1所述的接口装置，其特征在于:所述驱动器之一是被构造来控制所述反射表面的方位角的方位角驱动器，所述接口装置被构造来刚性连接至所述方位角驱动器的旋转部以便借此旋转。
6.根据权利要求2所述的接口装置，其特征在于:所述接口装置进一步包括:轴支架，其被构造用于在所述接口装置上端支撑所述反射器轴；底座，其用于在所述接口装置下端将所述接口装置连接至其下方的元件；以及，介于所述轴支架与所述底座之间的支柱。
7.根据权利要求6所述的接口装置，其特征在于:所述支柱包括用于连接所述定日镜的仰角驱动器的装置。
8.根据权利要求7所述的接口装置，其特征在于:所述装置包括固定杆，至少在所述仰角驱动器固定在所述固定杆上时，所述固定杆的远端安置有止档件。
9.根据权利要求8所述的接口装置，其特征在于:所述固定杆包括位于其远端处的径向穿通孔及插入所述孔内部的开口销，所述开口销被构造来防止所述止档件滑出所述固定杆。
10.一种定日镜，其特征在于:包括根据前述权利要求中任一项所述的接口装置。
专利摘要提供一种用于中央塔式发电站的定日镜的接口装置及定日镜。所述定日镜包括至少一个反射表面及用于控制其角度的驱动器。所述接口装置功能地连接至所述驱动器并被构造来促进由所述驱动器提供的动作向所述反射表面的传送，从而引起所述反射表面的旋转。
文档编号G02B7/198GK202916481SQ20122037173
公开日2013年5月1日 申请日期2012年7月30日 优先权日2012年7月30日
发明者S.赫斯, Z.什维茨, R.巴沃尔, M.斯卢茨基, N.克鲁格曼 申请人:光之源工业(以色列)有限公司