一种定日镜液压驱动机构的制作方法

本实用新型涉及塔式太阳能热发电领域的一种定日镜液压驱动装置。

背景技术：

中国专利CN102183964B《一种定日镜追日装置》，CN 101261046A《一种太阳能定日镜传动装置》，中国专利CN101806351A《一种太阳能定日镜传动装置》，所公开的都是定日镜传动或驱动装置或系统，这些传动或驱动装置都是采用齿轮传动。这些定日镜的传动或驱动装置都是为定日镜而特殊设计、加工的，不能实现标准化和通用化。齿轮传动箱的结构复杂，齿轮加工成本高，因而造成定日镜传动箱成本高居不下，另外齿轮容易磨损，且磨损后严重影响定日镜的跟踪定位精度，维修成本高。对于用于大型定日镜的驱动装置而言，由于大型定日镜风载扭矩大，如果定日镜采用齿轮传动箱，齿轮传动箱要输出大扭矩，势必造成传动箱的体积庞大，传动箱成本增高，提高定日镜的成本。

技术实现要素：
:

为了解决现有的定日镜传动或驱动装置的缺点和不足，本实用新型提出一种定日镜液压驱动机构。

本实用新型所采用的技术方案是：

方案一：

本实用新型定日镜液压驱动机构由方位角摆动液压缸、支撑法兰、回转支撑、俯仰缸固定法兰、俯仰摆动液压缸及液压站等部件构成；

支撑法兰水平安装在定日镜立柱法兰上。方位角摆动液压缸位于定日镜立柱的圆筒内，并同心安装在支撑法兰的下部，方位角摆动液压缸的轴线与水平面垂直。方位角摆动液压缸的输出轴穿过支撑法兰并位于支撑法兰的上部。

支撑法兰的上部同轴连接有回转支撑的外圈，回转支撑的回转台与方位角摆动液压缸的输出轴连接，回转台上安装有俯仰缸固定法兰，俯仰缸固定法兰上安装有俯仰摆动液压缸。俯仰摆动液压缸双侧的输出轴各连接有一个固连有定日镜反射面的定日镜主梁；液压站固定在定日镜立柱上。

方位角摆动液压缸的输出轴旋转带动回转支撑的回转台、俯仰缸固定法兰俯仰摆动液压缸及定日镜反射面实现方位方向的旋转，同时，俯仰摆动液压缸带动定日镜反射面在俯仰方向旋转，实现定日镜对太阳的跟踪。

回转支撑由外圈、滚动体和旋转台构成，旋转台同轴安装在外圈内，滚动体位于旋转台和外圈之间,滚动体限定旋转台相对于外圈的轴向位移，但允许旋转台相对于外圈旋转。回转支撑的外圈固连在支撑法兰的上部，与方位角摆动液压缸的输出轴同轴，旋转台与露出支撑法兰的方位角摆动液压缸的输出轴连接，连接方式为花键连接。

旋转台上安装有俯仰缸固定法兰，俯仰缸固定法兰上安装有俯仰摆动液压缸；俯仰摆动液压缸双侧的输出轴上各连接有一个固连有定日镜反射面的定日镜主梁。

液压站固连在定日镜立柱上，通过油管与方位角摆动液压缸和俯仰摆动液压缸连接，实现供油、回油。

方位角摆动液压缸的输出轴旋转，带动回转支撑的旋转台、俯仰缸固定法兰俯仰摆动液压缸及定日镜反射面实现绕方位角摆动液压缸的轴线在方位方向不低于180°的旋转；同时，俯仰摆动液压缸带动定日镜反射面实现俯仰方向不低于180°的旋转。

方案二：

本实用新型的定日镜液压驱动机构由方位角摆动液压缸、支撑法兰、回转支撑、俯仰缸固定法兰、反射面支座、液压缸支座、直线液压缸及液压站等部件构成。

支撑法兰水平安装在定日镜立柱法兰上，方位角摆动液压缸位于定日镜立柱的圆筒内，并同心安装在支撑法兰的下部，方位角摆动液压缸的轴线与水平面垂直，为垂直轴线。方位角摆动液压缸的输出轴穿过支撑法兰并位于支撑法兰的上部；

支撑法兰的上部同轴安装有回转支撑的外圈，回转支撑的旋转台与方位角摆动液压缸的输出轴连接，旋转台上安装有俯仰缸固定法兰，俯仰缸固定法兰上安装有反射面支座和液压缸支座；俯仰管通过其上部的两个俯仰管支撑板与反射面支座上的两个反射面支座支撑板铰接；直线液压缸位于俯仰缸固定法兰的上部，直线液压缸的缸体耳环与液压缸支座上的两个缸体耳环支撑板铰接，直线液压缸的活塞杆耳环与俯仰管上的两个俯仰臂铰接；所述的液压站位于定日镜立柱上，通过油管分别与方位角摆动液压缸和直线液压缸相连。

方位角摆动液压缸的输出轴旋转，带动回转支撑的旋转台、俯仰缸固定法兰、俯仰缸固定法兰上部的直线液压缸、俯仰管及固连在俯仰管上的定日镜反射面实现方位方向的旋转；同时，直线液压缸通过其活塞杆的伸缩运动，带动俯仰管绕俯仰管支撑板与反射面支座的反射面支座支撑板的铰接轴旋转，从而带动定日镜反射面实现俯仰旋转，实现定日镜对太阳的跟踪。

回转支撑由外圈、滚动体和旋转台成，旋转台同轴安装在外圈内，滚动体位于旋转台和外圈之间,滚动体限定旋转台相对于外圈的轴向位移，但允许旋转台相对于外圈旋转。回转支撑的外圈固连在支撑法兰的上部，与方位角摆动液压缸的输出轴同轴，旋转台与露出支撑法兰的方位角摆动液压缸的输出轴连接，连接方式为花键连接。

旋转台上安装有俯仰缸固定法兰。

在俯仰缸固定法兰上安装有反射面支座。在反射面支座的反射面支座底板上，设有两个相互平行且与反射面支座底板垂直的两个反射面支座支撑板；在俯仰缸固定法兰上，在反射面支座的后部安装有液压缸支座。在液压缸支座的液压缸支座底板上设有两个相互平行且与液压缸支座底板垂直的缸体耳环支撑板。反射面支座上位于两个相互平行的两个支座支撑板中间的中心平面，与液压缸支座上的两个相互平行的缸体耳环支撑板之间的中心平面，在同一平面内，且这两个中心平面与俯仰缸固定法兰上通过俯仰缸固定法兰轴线的中心平面重合。

俯仰管设有两个俯仰管支撑板和两个俯仰臂。

俯仰管的两个俯仰管支撑板分别与反射面支座上的两个反射面支座支撑板铰接，其铰接轴线与俯仰缸固定法兰平行，为水平轴线。

直线液压缸位于俯仰缸固定法兰的上部，直线液压缸的缸体耳环位于液压缸支座上的两个缸体耳环支撑板之间，并与两个缸体耳环支撑板铰接；直线液压缸的活塞杆耳环位于俯仰管的两个俯仰臂之间，并与两个俯仰臂铰接。

所述的液压站位于定日镜立柱上，通过油管分别与方位角摆动液压缸、直线液压缸相连，实现供油、回油。

方位角摆动液压缸的输出轴旋转，带动回转支撑的旋转台、俯仰缸固定法兰、直线液压缸、俯仰管、固连在俯仰管两侧的定日镜主梁及固连在定日镜主梁上的定日镜反射面绕垂直轴线旋转，实现方位方向不低于180°的旋转运动。直线液压缸通过其活塞杆的伸缩运动，带动固连有定日镜反射面的俯仰管绕水平轴线旋转，从而带动定日镜反射面实现在俯仰方向不低于90°的旋转。

以上两种方案的定日镜液压驱动机构中的主要驱动部件均是液压缸，摆动液压缸在较少的体积下可产生较大的扭矩；直线液压缸在较少的体积下可产生较大推力，与其他机构配合可产生较大扭矩。液压缸易实现标准化、系列化，可有效降低成本，从而降低定日镜成本。

附图说明

图1为采用本实用新型方案一实施例的定日镜液压驱动机构的结构透视图；

图2为本实用新型方案一实施例的定日镜液压驱动机构的示意图；

图3为采用本实用新型方案一实施例的定日镜液压驱动机构的定日镜俯视图，定日镜反射面朝向东极限位；

图4为采用本实用新型方案一实施例的定日镜液压驱动机构的定日镜俯视图，在定日镜工作过程中，在方位方向，定日镜反射面所处的位置之一；

图5为采用本实用新型方案一实施例的定日镜液压驱动机构的定日镜俯视图，定日镜反射面朝向西极限位；

图6为采用本实用新型方案一实施例的定日镜液压驱动机构的定日镜侧视图，在俯仰方向，定日镜反射面处于水平朝上的极限位置；

图7为采用本实用新型方案一实施例的定日镜液压驱动机构的定日镜侧视图，在定日镜工作过程中，在俯仰方向，定日镜反射面所处的位置之一；

图8为采用本实用新型方案一实施例的定日镜液压驱动机构的定日镜侧视图，定日镜处于保护状态，定日镜反射面处于水平朝下的极限位置；

图9为采用本实用新型方案二实施例的定日镜液压驱动机构的结构透视图；；

图10为采用本实用新型方案二实施例的定日镜液压驱动机构的侧视图；

图11为采用本实用新型方案二实施例的定日镜液压驱动机构的透视图；

图12为本实用新型方案二实施例的定日镜液压驱动机构的俯仰管结构示意图；

图13为本实用新型方案二实施例的定日镜液压驱动机构的俯仰管侧视图；

图14为本实用新型方案二实施例的定日镜液压驱动机构的反射面支座透视图；

图15为采用本实用新型方案二实施例定日镜液压驱动机构的液压缸支座透视图；

图16为采用本实用新型实施例定日镜液压驱动机构的反射面支座、液压缸支座与俯仰缸固定法兰连接的透视图；

图17为本实用新型实施例的定日镜液压驱动机构的直线液压缸示意图；

图18为采用本实用新型方案二实施例的定日镜液压驱动机构的定日镜俯视图，定日镜反射面朝向东极限位；

图19为采用本实用新型方案二实施例的定日镜液压驱动机构的定日镜俯视图，定日镜反射面朝向西极限位；

图20为采用本实用新型方案二实施例的定日镜液压驱动机构的定日镜后透视图，

图21为采用本实用新型方案二实施例的定日镜液压驱动机构的定日镜的侧视图，其定日镜反射面处于水平朝上的极限位置；

图22为采用本实用新型方案二实施例的定日镜液压驱动机构的定日镜的透视图，其定日镜反射面处于与水平面垂直的极限位置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。

方案一：

本实用新型定日镜液压驱动机构由方位角摆动液压缸1、支撑法兰3、回转支撑5、俯仰缸固定法兰4、俯仰摆动液压缸6及液压站7等部件构成。

如图1所示，支撑法兰3水平安装在定日镜立柱法兰2上，方位角摆动液压缸1位于定日镜立柱10的圆筒内，并同心安装在支撑法兰3的下部，方位角摆动液压缸1的轴线15与水平面垂直。如图2所示，方位角摆动液压缸1的输出轴1-1透过支撑法兰3并位于支撑法兰3的上部。

如图2所示，回转支撑5由外圈5-1、滚动体5-3和旋转台5-2构成，旋转台5-2同轴安装在外圈5-1内，滚动体5-3位于旋转台5-2和外圈5-1之间,滚动体5-3限定旋转台5-2相对于外圈5-1的轴向位移，但允许旋转台5-2相对于外圈5-1旋转。回转支撑5的外圈5-1固连在支撑法兰3的上部，与方位角摆动液压缸1的输出轴1-1同轴，旋转台5-2与露出支撑法兰3的方位角摆动液压缸1的输出轴1-1连接，连接方式为花键连接。

如图2所示，旋转台5-2上安装有俯仰缸固定法兰4，俯仰缸固定法兰4上安装有俯仰摆动液压缸6；俯仰摆动液压缸6双侧的输出轴6-1上各连接有一个固连有定日镜反射面9的定日镜主梁8。

如图1所示，液压站7固定在定日镜立柱10上，通过油管与方位角摆动液压缸1和俯仰摆动液压缸6连接，实现供油、回油。

如图2所示，方位角摆动液压缸1的输出轴1-1旋转，带动回转支撑5的旋转台5-2、俯仰缸固定法兰4、俯仰摆动液压缸6绕方位角摆动液压缸1的轴线15旋转。如图1所示，固连在俯仰摆动液压缸6两侧的定日镜主梁8及固连在定日镜主梁8上的定日镜反射面9绕方位角摆动液压缸1的轴线15旋转，实现方位方向的旋转运动。如图3所示，定日镜反射面9处于东极限位，即定日镜反射面9朝向正东，在方位角摆动液压缸1的输出轴1-1的带动下定日镜反射面可在方位方向旋转到朝向正西的位置，如图4所示。因此，方位角摆动液压缸的输出轴旋转可带动定日镜反射面实现方位方向180°的旋转。同时，如图1、图2所示，俯仰摆动液压缸6两侧的输出轴6-1在俯仰方向绕仰摆动液压缸6的轴线20旋转，带动固连在俯仰摆动液压缸6两侧的定日镜主梁8及固连在定日镜主梁8上的定日镜反射面9在俯仰方向旋转，如图6所示，定日镜反射面9处于水平朝上的极限位置，有利于雨水对镜面的冲洗。图7为在定日镜工作过程中，在俯仰方向，定日镜反射面9所处的位置之一；图8为定日镜在非工作状态下，定日镜处于保护状态，定日镜反射面9处于水平朝下的极限位置，定日镜反射面9处于水平有利于防风，定日镜反射面9倒扣有利于防尘；因此，俯仰摆动液压缸6驱动定日镜反射面9实现俯仰方向180°的旋转。

以上在定日镜液压驱动机构驱动下的定日镜反射面9的双轴旋转运动范围，满足定日镜跟踪太阳、防风保护及定日镜反射面清洗、防尘对定日镜反射面的双轴旋转运动范围的要求。

方案二：

本实用新型的定日镜液压驱动机构由方位角摆动液压缸1′、支撑法兰3′、回转支撑5′、俯仰缸固定法兰4′、反射面支座12、液压缸支座13、直线液压缸6′及液压站7′等部件构成。

如图9所示，支撑法兰3′水平安装在定日镜立柱法兰2′上，方位角摆动液压缸1′位于定日镜立柱10′的圆筒内，并同心安装在支撑法兰3′的下部，方位角摆动液压缸1′的轴线与水平面垂直，为垂直轴线15′。如图10、图11所示，方位角摆动液压缸1′的输出轴1′-1穿过支撑法兰3′并位于支撑法兰3′的上部；

如图10所示，回转支撑5′由外圈5′-1、滚动体5′-3和旋转台5′-2构成，旋转台5′-2同轴安装在外圈5-1内，滚动体5′-3位于旋转台5′-2和外圈5′-1之间,滚动体5′-3限定旋转台5′-2相对于外圈5′-1的轴向位移，但允许旋转台5′-2相对于外圈5′-1旋转。回转支撑5′的外圈5′-1固连在支撑法兰3′的上部，与方位角摆动液压缸1′的输出轴1′-1同轴，旋转台5′-2与露出支撑法兰3′的方位角摆动液压缸1′的输出轴1′-1连接，连接方式为花键连接。

旋转台5′-2上安装有俯仰缸固定法兰4′。

如图10、图11所示，在俯仰缸固定法兰4′上安装有反射面支座12。如图14所示，在反射面支座12的反射面支座底板12-2上，设有两个相互平行且与反射面支座底板12-2垂直的两个反射面支座支撑板12-1；如图10、图11所示，在俯仰缸固定法兰4′上，在反射面支座12的后部安装有液压缸支座13。如图15所示，在液压缸支座13的液压缸支座底板13-2上设有两个相互平行且与液压缸支座底板13-2垂直的缸体耳环支撑板13-1。如图16所示，反射面支座12上位于两个相互平行的两个反射面支座支撑板12-1中间的中心平面12-3，与液压缸支座13上的两个相互平行的缸体耳环支撑板13-1之间的中心平面13-3在同一平面内，且这两个中心平面与俯仰缸固定法兰4上通过俯仰缸固定法兰4轴线4′-1的中心平面4′-2重合。

如图12所示，俯仰管11设有两个俯仰管支撑板11-1和两个俯仰臂11-2。两个俯仰管支撑板11-1分别固连在圆柱形的俯仰管主体11-3的两端，并与俯仰管的轴线11-4垂直，两个俯仰管支撑板11-1在俯仰管主体11-3的圆周方向上的角度相同，两个俯仰管支撑板的中心线11-6通过俯仰管主体11-3的轴心。两个俯仰臂11-2固连在俯仰管主体11-3的主体表面，与两个俯仰管支撑板11-1平行，两个俯仰臂11-2在俯仰管主体11-3的圆周方向上的角度相同，两个俯仰臂11-2的中心线11-5通过俯仰管主体11-3的轴心。如图13所示，两个俯仰管支撑板的中心线11-6和两个俯仰臂11-2的中心线11-5在与俯仰管的轴线11-4垂直的平面上的投影存在一个夹角11-7，夹角11-7为120°。

如图11所示，俯仰管11的两个俯仰管支撑板11-1分别与反射面支座12上的两个支座支撑板12-1铰接，其铰接轴线与俯仰缸固定法兰4′平行，故为水平轴线20′；

如图17所示，直线液压缸6′的圆柱形缸体6′-6的一端固连有缸体耳环6′-1，另一端安装有与直线液压缸6′的圆柱形缸体6′-6同轴的活塞杆6′-3，活塞杆6′-3一端位于圆柱形缸体6′-6内，并与缸体内的活塞6′-5连接，活塞杆6′-3的另一端在圆柱形缸体6′-6外固连有一个活塞杆耳环6′-2，活塞6′-5在圆柱形缸体6′-6内往复运动，带动活塞杆6′-3进行伸缩运动，从而带动活塞杆耳环6′-2沿直线液压缸的轴线6′-4做直线往复运动。

如图11所示，直线液压缸6′位于俯仰缸固定法兰4′的上部。直线液压缸的缸体耳环6′-1位于液压缸支座13上的两个缸体耳环支撑板13-1之间，并与缸体耳环支撑板13-1铰接；活塞杆耳环6′-2位于俯仰管11的两个俯仰臂11-2之间，并与两个俯仰臂11-2铰接。

所述的液压站7′位于定日镜立柱10′上，通过油管分别与方位角摆动液压缸1′、直线液压缸6′相连，实现供油、回油。

如图10、图11所示，方位角摆动液压缸1′的输出轴1′-1旋转，带动回转支撑5′的旋转台5′-2、俯仰缸固定法兰4′、直线液压缸6′、俯仰管11绕垂直轴线15′旋转，如图1所示，带动固连在俯仰管11两侧的定日镜主梁8′及固连在定日镜主梁8′上的定日镜反射面9′绕垂直轴线15′旋转，实现方位方向的旋转运动；如图18所示，定日镜反射面9′处于东极限位，即定日镜反射面9′朝向正东，在方位角摆动液压缸1′的输出轴1-1′的带动下定日镜反射面9′在方位方向由东向西旋转，到达西极限位，即定日镜反射面9′朝向正西的位置，如图19所示。因此，方位角摆动液压缸1′的输出轴1′-1旋转驱动定日镜反射面9′实现方位方向180°的旋转。

同时，如图20所示，直线液压缸6′通过活塞杆6′-3的伸缩运动，驱动俯仰管11、定日镜反射面9′绕水平轴线20′转动，可改变如图20所示的角14的大小。图21为直线液压缸6′的活塞杆6′-3全部缩回直线液压缸6′的圆柱形缸体6′-6后，定日镜反射面9′所处的极限位置，此时角14为0°，定日镜反射面9′水平朝上；图22为直线液压缸6′的活塞杆6′-3伸出直线液压缸6′的圆柱形缸体6′-6后，定日镜反射面9′所处的极限位置，此时角14为0°，定日镜反射面9′与水平面垂直。因此，定日镜反射面9′绕水平轴线20′的旋转范围为90°。

定日镜反射面9′在方位角摆动液压缸1′和直线液压缸6′的驱动下绕垂直轴线15′和水平轴线20′转动的旋转范围，满足定日镜跟踪太阳、防风保护及定日镜反射面清洗对定日镜反射面9′的旋转范围的要求。