专利名称：一种槽式太阳能聚光集热器的液压驱动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种槽式太阳能聚光集热器的液压驱动装置，尤其是一种双液压缸的一维跟踪太阳的槽式太阳能聚光集热器的液压驱动装置。
背景技术：
太阳能作为一种清洁、无污染的可再生能源，其开发和利用被认为世界能源战略的重要组成部分。太阳能热利用是太阳能利用中最主要的方式，槽式太阳能热利用系统主要借助于槽式抛物面聚光器将太阳光发射汇聚到集热管上，通过管内介质把热能导出进行利用，其具有效率较高、规模大、易于标准化等特点。太阳能热发电是一种替代常规能源的方法，是各国科学家和政府关注的重点之一，按照聚光型式的不同。太阳能热发电主要有塔式、槽式、碟式三种方式，其中槽式太阳能热发电是商业化水平较高、技术较为成熟的一种。现行的槽式驱动装置驱动多以电机为主，电机驱动机构提供的扭矩小，不适合大规模槽式聚光集热系统的跟踪驱动；采用单液压缸的机构驱动角度相对较小。利用太阳能集热发电的区域通常是条件比较恶劣的，跟踪控制也通常需要装置外的电源来提供动力。
发明内容为解决上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单、设计合理、安全稳定、满足高效槽式太阳跟踪需要的槽式太阳能聚光集热器的液压驱动装置。本实用新型的技术方案是一种槽式太阳能聚光集热器的液压驱动装置，包括聚光集热器、与聚光集热器相连 的用来驱动聚光集热器跟随太阳运动的跟踪液压驱动装置、与跟踪液压驱动装置相连的且用来给跟踪液压驱动装置提供控制信号的控制电路、与跟踪液压驱动装置相连的且给跟踪液压驱动装置提供液压油的蓄能装置、与控制电路相连的且给控制电路供电的蓄电池和同时与蓄电池和蓄能装置相连的发电机构。作为本实用新型的进一步改进，所述的跟踪液压驱动装置包括与聚光集热器转动相连的第一液压缸与第二液压缸和电磁阀组合装置；所述的第一液压缸与第二液压缸的液压杆分别与聚光集热器转动连接；第一液压缸与第二液压缸转动连接并固定在底座上。作为本实用新型的进一步改进，所述的电磁阀组合装置包括通过液压管路依次相连的第四电磁阀、第八电磁阀、第六电磁阀、第五电磁阀、第七电磁阀和第三电磁阀，所述的第四电磁阀与第三电磁阀通过液压管路相连；第四电磁阀与第八电磁阀之间的液压管路通过第一节流阀与第二液压缸相连；第八电磁阀与第六电磁阀之间的液压管路通过第二节流阀与第二液压缸相连；第五电磁阀与第七电磁阀之间的液压管路通过第三节流阀与第一液压缸相连；第七电磁阀与第三电磁阀之间的液压管路通过第四节流阀与第一液压缸相连；与蓄能装置相连的且给第四电磁阀、第八电磁阀、第六电磁阀、第五电磁阀、第七电磁阀和第三电磁阀提供液压油的电磁阀。[0009]作为本实用新型的进一步改进，所述的电磁阀为三位四通电磁阀。作为本实用新型的进一步改进，所述的第四电磁阀、第八电磁阀、第六电磁阀、第五电磁阀、第七电磁阀和第三电磁阀均为两位两通电磁阀。作为本实用新型的进一步改进，所述的蓄能装置包括通过液压管路与电磁阀相连的蓄能器、通过液压管路与电磁阀相连的油箱和用来给蓄能器供给液压油的供给装置。作为本实用新型的进一步改进，所述的供给装置包括与发电机构相连的电机，与电机相连的油泵，油泵通过单向阀与蓄能器相连，油泵通过过滤器与油箱相连；油泵与单向阀之间的液压管路通过溢流阀伸入到油箱内；油泵与单向阀之间的液压管路上设有压力继电器。作为本实用新型的进一步改进，所述的发电机构为风力发电机或太阳能电池或风力发电机与太阳能电池并联的发电机构。本实用新型的有益效果是:1、该装置所述的装置不需要装置外的能源来支持，在合适聚光集热的条件下可以跟踪太阳。2、由于由风电和太阳能电池提供的电源的功率的不稳定，该装置采用由溢流阀、单向阀、压力继电器以及蓄能器组成的蓄能装置，吸收、缓冲由风电和太阳能电池作为动力来源的系统的压力脉动，该驱动装置具有安全可靠的特点。3、液压电磁阀组合装置，提供回流液压油单向节流，保证了液压缸能够平稳的运行，液压缸运行中不会失速。 4、液压电磁阀组合装置由I个三位四通电磁阀和6个两位两通电磁阀组成，既简单，又降低了成本。
图1是本实用新型的结构示意图。图2是跟踪液压驱动装置的结构示意图。其中:1、风力发电机，2、太阳能电池，3、蓄电池，4、控制电路，5、电磁阀组合装置，
6、电机，7、油泵，8、过滤器，9、油箱，10、溢流阀，11、单向阀，12、蓄能器，13、压力继电器，14、第二液压缸，15、第一液压缸，16、聚光集热器，17、液压管路，18、第四电磁阀，19、第八电磁阀，20、第六电磁阀，21、第五电磁阀，22、第七电磁阀，23、第三电磁阀，24、第二节流阀，25、第一节流阀，26第三节流阀,27第四节流阀,28、电磁阀。
具体实施方式
结合附图1-2对本实用新型进一步说明:本实用新型的槽式太阳能聚光集热器的液压驱动装置，包括聚光集热器16、与聚光集热器16相连的用来驱动聚光集热器16跟随太阳运动的跟踪液压驱动装置、与跟踪液压驱动装置相连的且用来给跟踪液压驱动装置提供控制信号的控制电路4、与跟踪液压驱动装置相连的且给跟踪液压驱动装置提供液压油的蓄能装置、与控制电路4相连的且给控制电路4供电的蓄电池3和同时与蓄电池3和蓄能装置相连的发电机构。如图1所示。本实用新型所述的聚光集热器16采用现有技术中的聚光集热器，具体的结构本实用新型不做详细的描述。本实用新型所述的蓄电池3也采用现有技术中的蓄电池，具体的结构本实用新型也不做详细的描述。本实用新型所述的发电机构也采用现有技术中的风力发电机或太阳能电池或风力发电机与太阳能电池并联的发电装置。本实用新型采用风力发电机或太阳能电池装置，其目的在于使得本实用新型装置不需要本装置外的能源来支持，在合适聚光集热的条件下可以跟踪太阳。本实用新型所述的控制电路4为本领域中的现有的控制电路，本实用新型中控制电路4的作用为用来给跟踪液压驱动装置提供控制信号，驱动跟踪液压驱动装置内的第四电磁阀18、第八电磁阀19、第六电磁阀20、第五电磁阀21、第七电磁阀22和第三电磁阀23的通断同时也给蓄能装置提供控制信号。如图2所示。跟踪液压驱动装置包括与聚光集热器16转动相连的第一液压缸15与第二液压缸14和电磁阀组合装置；第一液压缸15与第二液压缸14的液压杆分别与聚光集热器16转动连接；第一液压缸15与第二液压缸14转动连接并固定在底座上。这里所述的第一液压缸15与第二液压缸14均为现有技术中的液压缸，具体的结构本实用新型不做详细的描述。电磁阀组合装置采用现有技术中的I个三位四通电磁阀和6个两位两通电磁阀组成，既简单，又降低了成本。电磁阀组合装置包括通过液压管路17依次相连的第四电磁阀18、第八电磁阀19、第六电磁阀20、第五电磁阀21、第七电磁阀22和第三电磁阀23，所述的第四电磁阀18与第三电磁阀23通过液压管路17相连；第四电磁阀18与第八电磁阀19之间的液压管路17通过第一节流阀25与第二液压缸14相连；第八电磁阀19与第六电磁阀20之间的液压管路17通过第二节流阀24与第二液压缸14相连；第五电磁阀21与第七电磁阀22之间的液压管路17通过第三节流阀26与第一液压缸15相连；第七电磁阀22与第三电磁阀23之间的液压管路17通过第四节流阀27与第一液压缸15相连；与蓄能装置相连的且给第四电磁阀18、第八 电磁阀19、第六电磁阀20、第五电磁阀21、第七电磁阀22和第三电磁阀23提供液压油的电磁阀28。如图2所示。本实用新型中采用的电磁阀28为现有技术中的三位四通电磁阀，具体的结构本实用新型不做详细的描述。本实用新型中采用的第四电磁阀18、第八电磁阀19、第六电磁阀20、第五电磁阀21、第七电磁阀22和第三电磁阀23也均为现有技术中的两位两通电磁阀,具体的结构本实用新型也不做详细的描述。本实用新型中采用的第一节流阀25、第二节流阀24、第三节流阀26与第四节流阀27也均为现有技术中的单向节流阀，具体的结构本实用新型不做详细的描述。蓄能装置包括通过液压管路17与电磁阀28相连的蓄能器12、通过液压管路17与电磁阀28相连的油箱9和用来给蓄能器12供给液压油的供给装置。供给装置包括通过电线与发电机构相连的电机6，通过联轴器与电机6相连的油泵7，油泵7通过单向阀11与蓄能器12相连，油泵7通过过滤器8与油箱9相连；油泵7与单向阀11之间的液压管路17通过溢流阀10伸入到油箱9内；油泵7与单向阀11之间的液压管路17上设有压力继电器13。油泵7的液压油由油箱9经过过滤器8供给，油泵7提供的高压液压油经过单向阀11和压力继电器13存储于蓄能器12，蓄能器12中的高压液压油经由液压控制电路4控制的电磁阀组合装置5后进入第一液压缸15和第二液压缸14，实现聚光集热器16的跟踪太阳。如图1所示。本实用新型的运动过程:本实用新型的跟踪液压驱动装置内的电磁阀组合装置、控制电路、第一液压缸15和第二液压缸14之间的跟踪运动关系分为四种运动关系。四种运动为:第一液压缸15内液压杆伸长；第一液压缸15内液压杆收缩；第二液压缸14内液压杆伸长和第二液压缸14内液压杆收缩。假定本实用新型的跟踪液压驱动装置内第一液压缸15和第二液压缸14的液压杆处于正常状态，即液压杆既不伸长也不收缩的状态为常态。第一液压缸15和第二液压缸14处于常态时即设第一液压缸15与平面形成的夹角和第二液压缸14与竖直平面形成的夹角相等，即跟踪角度C为0°。注:所述的“平面”第一转动轴40的轴线与第二转动轴41的轴线所确定的平面。所述的第一转动轴40为聚光集热器16的转动轴；第二转动轴41为第一液压缸15与第二液压缸14的转动轴。所述第一转动轴40的轴线与第二转动轴41的轴线平行。设定聚光集热器16逆时针转动方向为正向，顺时针转动方向为负向，沿着第一转动轴40轴心竖直向下的方向为Z向。所述的夹角C也就是第一液压缸15和第二液压缸14跟踪太阳转动的角度。设定三位四通电磁阀28的四个通路标记为Α、Β、Ρ、0，两组通路为ΑΡ、Β0和Α0、ΒΡ ；设ΑΡ、Β0为第一组通路即1DT，AO, BP为第二组通路即2DT。如图2所示。1、当三位四·通电磁阀28的IDT得电、2DT失电；两位两通的电磁阀中的第四电磁阀18、第六电磁阀20、第五电磁阀21和第七电磁阀22得电，第八电磁阀19和第三电磁阀23失电；此时第二液压缸14的液压杆伸长，即跟踪转角C大于等于0°。2、当三位四通电磁阀28的2DT得电、IDT失电；两位两通的电磁阀中的第三电磁阀23、第四电磁阀18、第六电磁阀20和第七电磁阀22得电，第五电磁阀21和第八电磁阀19失电；此时第二液压缸14的液压杆收缩，即跟踪转角C大于等于0°。3、当三位四通电磁阀28的IDT得电、2DT失电；两位两通的电磁阀中的第三电磁阀23、第五电磁阀21、第六电磁阀20和第八电磁阀19得电，第四电磁阀18和第七电磁阀22失电；此时第一液压缸15的液压杆伸长，即跟踪转角C小于0°。4、当三位四通电磁阀28的2DT得电、IDT失电；两位两通的电磁阀中的第三电磁阀23、第五电磁阀21、第四电磁阀18和第八电磁阀19得电，第六电磁阀20和第七电磁阀22失电；此时第一液压缸15的液压杆收缩，即跟踪转角C小于0°。综上，跟踪液压驱动装置内的电磁阀组合装置、控制电路、第一液压缸15和第二液压缸14之间的跟踪运动关系如表I所示。表I
权利要求1.一种槽式太阳能聚光集热器的液压驱动装置，其特征在于:包括聚光集热器(16)、与聚光集热器(16)相连的用来驱动聚光集热器(16)跟随太阳运动的跟踪液压驱动装置、与跟踪液压驱动装置相连的且用来给跟踪液压驱动装置提供控制信号的控制电路(4)、与跟踪液压驱动装置相连的且给跟踪液压驱动装置提供液压油的蓄能装置、与控制电路(4)相连的且给控制电路(4)供电的蓄电池(3)和同时与蓄电池(3)和蓄能装置相连的发电机构。
2.根据权利要求1所述的槽式太阳能聚光集热器的液压驱动装置，其特征在于:所述的跟踪液压驱动装置包括与聚光集热器(16)转动相连的第一液压缸(15)与第二液压缸(14)和电磁阀组合装置；所述的第一液压缸(15)与第二液压缸(14)的液压杆分别与聚光集热器(16)转动连接；第一液压缸(15)与第二液压缸(14)转动连接并固定在底座上。
3.根据权利要求2所述的槽式太阳能聚光集热器的液压驱动装置，其特征在于:所述的电磁阀组合装置包括通过液压管路(17)依次相连的第四电磁阀(18)、第八电磁阀(19)、第六电磁阀(20)、第五电磁阀(21)、第七电磁阀(22)和第三电磁阀(23)，所述的第四电磁阀(18)与第三电磁阀(23)通过液压管路(17)相连；第四电磁阀(18)与第八电磁阀(19)之间的液压管路(17)通过第一节流阀(25)与第二液压缸(14)相连；第八电磁阀(19)与第六电磁阀(20)之间的液压管路(17)通过第二节流阀(24)与第二液压缸(14)相连；第五电磁阀(21)与第七电磁阀(22)之间的液压管路(17)通过第三节流阀(26)与第一液压缸(15)相连；第七电磁阀(22)与第三电磁阀(23)之间的液压管路(17)通过第四节流阀(27)与第一液压缸(15)相连；与蓄能装置相连的且给第四电磁阀(18)、第八电磁阀(19)、第六电磁阀(20)、第五电磁阀(21)、第七电磁阀(22)和第三电磁阀(23)提供液压油的电磁阀(28)。
4.根据权利要求3所述的槽式太阳能聚光集热器的液压驱动装置，其特征在于:所述的电磁阀(28)为三位四通电 磁阀。
5.根据权利要求3所述的槽式太阳能聚光集热器的液压驱动装置，其特征在于:所述的第四电磁阀(18)、第八电磁阀(19)、第六电磁阀(20)、第五电磁阀(21)、第七电磁阀(22)和第三电磁阀(23)均为两位两通电磁阀。
6.根据权利要求1所述的槽式太阳能聚光集热器的液压驱动装置，其特征在于:所述的蓄能装置包括通过液压管路(17)与电磁阀(28)相连的蓄能器(12)、通过液压管路(17)与电磁阀(28)相连的油箱(9)和用来给蓄能器(12)供给液压油的供给装置。
7.根据权利要求6所述的槽式太阳能聚光集热器的液压驱动装置，其特征在于:所述的供给装置包括与发电机构相连的电机(6)，与电机(6)相连的油泵(7)，油泵(7)通过单向阀(11)与蓄能器(12)相连，油泵(7)通过过滤器⑶与油箱(9)相连；油泵(7)与单向阀(11)之间的液压管路(17)通过溢流阀(10)伸入到油箱(9)内；油泵(7)与单向阀(11)之间的液压管路(17)上设有压力继电器(13)。
8.根据权利要求1所述的槽式太阳能聚光集热器的液压驱动装置，其特征在于:所述的发电机构为风力发电机或太阳能电池或风力发电机与太阳能电池并联的发电机构。
专利摘要本实用新型公开了一种槽式太阳能聚光集热器的液压驱动装置，包括聚光集热器、与聚光集热器相连的跟踪液压驱动装置、与跟踪液压驱动装置相连的控制电路、与跟踪液压驱动装置相连的蓄能装置、与控制电路相连的发电机构。跟踪液压驱动装置包括与聚光集热器转动相连的第一液压缸与第二液压缸和电磁阀组合装置；所述的第一液压缸与第二液压缸的液压杆分别与聚光集热器转动连接；第一液压缸与第二液压缸转动连接并固定在底座上。优点该装置所述的装置不需要装置外的能源来支持，在合适聚光集热的条件下可以跟踪太阳。
文档编号F24J2/38GK203100232SQ20122072376
公开日2013年7月31日 申请日期2012年12月25日 优先权日2012年12月25日
发明者苏中元, 王军, 张耀明 申请人:东南大学