一种中低倍聚光反射跟踪装置及光热利用系统的制作方法

本实用新型涉及太阳能光热利用技术领域，尤其涉及一种适用于中低倍聚光的反射跟踪装置及光热利用系统。

背景技术：

太阳能光热发电系统中,为了实现太阳追踪,系统中的反射镜需连接追踪结构,利用追踪结构调整反射镜的倾斜角度,使太阳光始终反射到接收装置上。目前，追踪结构常用的驱动方式是采用驱动电机和减速机的组合形式，驱动电机提供动力，利用减速机降低驱动电机的转速，进而控制反射镜转动的速度，实现高精度追踪。

高倍聚光的反射结构中对于减速机的精度要求较高，而反射镜结构常安装在沙漠、盐碱地、草原等环境下，导致外界环境对减速机的影响较大，如减速机的箱体内进沙或齿轮被腐蚀等等，减速机受影响后其精度下降，影响反射镜的精度追踪；另外，变速箱的成本高，对于中低倍聚光的反射结构来说使用变速箱会大大增加发电系统的投入成本。

由此可知，提供一种耐候性强、成本低的反射跟踪结构，以适用中低倍聚光的反射结构是目前急需解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型提供一种中低倍聚光反射跟踪装置及光热利用系统，开放式的驱动组件利用多级联动薄齿轮实现传动，其耐候性强，对安装环境要求低，同时,可大大降低减速结构的投入成本。

根据本实用新型的实施例，提供了一种中低倍聚光反射跟踪装置，包括反射组件，所述反射组件包括支架和安装于所述支架上的转轴，所述转轴上安装反射镜；所述反射组件连接开放式驱动组件；

所述开放式驱动组件包括主动齿轮和从动齿板，所述主动齿轮安装在所述支架的立柱上，所述从动齿板固定安装在所述转轴上；所述主动齿轮与所述从动齿板之间通过多级联动薄齿轮连接；

多级所述联动薄齿轮的高度依次递增；每级所述联动薄齿轮包括平行且共轴设置的大齿轮盘和小齿轮盘；所述主动齿轮与高度最低的所述联动薄齿轮的大齿轮盘啮合，每级所述联动薄齿轮的小齿轮盘与相邻的下一级所述联动薄齿轮的大齿轮盘啮合，位于最高位置的所述联动薄齿轮的小齿轮盘与所述从动齿板啮合；所述主动齿轮的驱动轴连接驱动装置。

进一步地，所述反射组件连接至少两组所述开放式驱动组件，多组所述开放式驱动组件的所述主动齿轮通过一根所述驱动轴连接。

进一步地，所述开放式驱动组件包括至少两个并排设置的从动齿板，多个所述从动齿板均与所述转轴固定连接，最高位置的所述联动薄齿轮包括多个分别与所述从动齿板啮合的所述小齿轮盘。

进一步地，所述从动齿板为弧形齿条。

进一步地，所述大齿轮盘和所述小齿轮盘均设于所述立柱上。

进一步地，所述大齿轮盘上设有圆形通孔，所述圆形通孔的直径与所述小齿轮盘的外径相同。

进一步地，所述大齿轮盘和所述小齿轮盘的轴线与所述转轴的轴线相互平行，且所述大齿轮盘和所述小齿轮盘的轴线及所述转轴的轴线与所述立柱相互垂直。

本实用新型还提供一种光热利用系统，包括上述中低倍聚光反射跟踪装置。

进一步地，包括多组反射单元，每组反射单元包括多个并排设置的所述反射组件，至少一个所述反射组件连接所述开放式驱动组件；相邻的所述反射组件的转轴通过连杆机构连接。

进一步地，每组所述反射单元包括至少一个所述开放式驱动组件,位于同一排的多个所述开放式驱动组件的所述主动齿轮通过一根所述驱动轴连接。

由以上技术方案可知，本申请中的一种中低倍聚光反射跟踪装置及光热利用系统，反射组件的驱动为开放式驱动组件，主动齿轮、联动薄齿轮及从动齿板安装在立柱上即可，无需密封箱体，通过多级联动薄齿轮实现匹配转速和传递转矩。使用时，主动齿轮驱动多级联动薄齿轮，多级联动薄齿轮带动从动齿板，从动齿板转动驱动反射组件的转轴转动，以调整反射镜的角度实现太阳追踪。

该中低倍聚光反射跟踪装置及光热利用系统，驱动部分与现有技术中常用的减速机相比，其无需密封箱及高精度的齿轮传动，结构简单，成本低，同时，开放式的齿轮结构耐候性更强，可适用更多的安装环境。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据一优选实施例示出的反射组件的结构示意图；

图2为根据一优选实施例示出的开放式驱动组件的主视图；

图3为根据一优选实施例示出的两个反射组件的结构示意图。

图中：

1、支架；2、转轴；3、反射镜；4、开放式驱动组件；41、主动齿轮；42、从动齿板；43、联动薄齿轮；431、大齿轮盘；432、小齿轮盘；44、驱动轴；5、连杆机构。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-3所示，一种中低倍聚光反射跟踪装置，包括反射组件，反射组件包括支架1和安装于支架1上的转轴2，转轴2上安装反射镜3；反射组件连接开放式驱动组件4；

开放式驱动组件4包括主动齿轮41和从动齿板42，主动齿轮41安装在支架1的立柱上，从动齿板42固定安装在转轴2上；主动齿轮41与从动齿板42之间通过多级联动薄齿轮43连接；

多级联动薄齿轮43的高度依次递增；每级联动薄齿轮43包括平行且共轴设置的大齿轮盘431和小齿轮盘432；主动齿轮41与高度最低的联动薄齿轮43的大齿轮盘431啮合，每级联动薄齿轮43的小齿轮盘432与相邻的下一级联动薄齿轮43的大齿轮盘431啮合(传动方向是由主动齿轮41向从动齿板42传动)，位于最高位置的联动薄齿轮43的小齿轮盘432与从动齿板42啮合；主动齿轮41的驱动轴44连接驱动装置。

中低倍聚光反射跟踪装置相对高倍聚光反射跟踪装置其传热介质被加热的温度相对较低,因此,中低倍聚光反射跟踪装置安装、跟踪等精度要求相对较低，中低倍聚光反射跟踪装置若采用高倍聚光反射跟踪装置的安装要求会造成不必要的浪费，而且，在高倍聚光反射跟踪装置中，一般使用减速箱匹配转速及传递转矩，减速箱的成本高，且使用环境要求高，箱体内若混入杂质(如沙粒)会严重影响转速及转矩的精度，从而大大影响反射镜的追踪精度。

基于上述技术问题，本实施例提供了一种适用于中低倍聚光的反射跟踪装置。将减速箱更换为开放式驱动组件4，即利用主动齿轮41、多级联动薄齿轮43以及从动齿板42实现匹配转速和传递转矩，驱动部分与现有技术中常用的减速机相比，其无需密封箱及高精度的齿轮传动，结构简单，成本低，同时，开放式的齿轮结构耐候性更强，可适用更多的安装环境。

作为本实施例的优选实施方式，反射组件连接至少两组开放式驱动组件4，多组开放式驱动组件4的主动齿轮41通过一根驱动轴44连接。当反射镜3的跨度较长时，为了驱动反射组件精准追踪，可在反射组件上布置多组开放式驱动组件4，其中，多个开放式驱动组件4在转轴2的长度方向均匀分布。

每个开放式驱动组件4分别包括一个主动齿轮41，多个主动齿轮41共用一根驱动轴44，驱动轴44上连接至少一个驱动装置；此种设置方式可节省成本，同时，确保同步率，使转轴2受到同步驱动力，确保精度追踪。

其中，开放式驱动组件4包括至少两个并排设置的从动齿板42，多个从动齿板42均与转轴2固定连接，最高位置的联动薄齿轮43包括多个分别与从动齿板42啮合的小齿轮盘432。

一个主动齿轮41及一组联动薄齿轮43可带到多个从动齿板42，当多个从动齿板42共同作用在一根转轴2上时，可为反射镜3提供稳定精准的追踪驱动；多个从动齿轮板42还可作用在不同的转轴2上，以包括两个从动齿轮板42为例，同一长度方向的反射镜3可能由多块反射镜3及对应的多根转轴2组成，相邻的两根转轴2的对接部分设置开放式驱动组件4，两个从动齿板42分别与两根转轴2连接，次结构形式在能够满足驱动追踪的情况下，可减少开放式驱动组件4的使用量，大大降低驱动部分的投入成本。

从动齿板42为弧形齿条。弧形齿板的半径远大于大齿轮盘431和小齿轮盘432的半径，根据安装需求，弧形齿板的弧度可为数米或数十米，大半径的弧形齿条可满足各个角度的高精度追踪。

作为本实施例的优选实施方式，大齿轮盘431上设有圆形通孔，圆形通孔的直径与小齿轮盘432的外径相同。

大齿轮盘431的直径大于小齿轮盘432的直径，为了进一步的降低成本，在大齿轮盘431上设置圆形通孔，开设圆形通孔时处剔除的废料可以用于小齿轮盘432的制作，进而大大节省了联动薄齿轮43的成本投入；同时，在大齿轮盘431上设置圆形通孔，可进一步降低开放式驱动组件4的重量，利于拆装操作。

开放式驱动组件4安装时均布置在立柱上即可,即大齿轮盘431和小齿轮盘432均设于立柱上。安装时,无需再额外配置开放式驱动组件4的支撑结构,进一步优化结构,降低成本。优选地,大齿轮盘431和小齿轮盘432的轴线与转轴2的轴线相互平行，且大齿轮盘431和小齿轮盘432的轴线及转轴2的轴线与立柱相互垂直。

本实用新型还提供一种光热利用系统，包括上述中低倍聚光反射跟踪装置。光热利用系统通过中低倍聚光反射跟踪装置采集太阳光热能，通过接收装置收集热能，可将接受装置中的传热工质加热至78-80℃，甚至更高，对该温度的传热工质进行再利用，如，传热工质为水，升温后的水用于生活用水、供暖的使用。

作为本实施例的优选实施方式，如图3所示，中低倍聚光反射跟踪装置包括多组反射单元，每组反射单元包括多个并排设置的反射组件，至少一个反射组件连接开放式驱动组件4；相邻的反射组件的转轴2通过连杆机构5连接。

一组接收装置(接收器)对应多组反射单元，多组反射单元成列布置，每组反射单元中包括多排平行设置的反射组件，即可实现多块反射镜3同时向接收装置反射太阳光。为优化反射单元部分的结构，降低成本投入，可将多组反射单元通过连杆机构5连接，当开放式驱动组件4驱动其中的一个或多个反射镜3转动追踪太阳时，连杆机构5带动其他反射镜3同步转动进而实现同步追踪。

每组反射单元包括至少一个开放式驱动组件4,位于同一排的多个开放式驱动组件4的主动齿轮41通过一根驱动轴44连接。每个反射组件中，一根转轴2上可设置一个或多个开放式驱动组件4，当设置多个开放式驱动组件4时，多个主动齿轮41的驱动轴44共用一根驱动轴44，驱动轴44上连接至少一个驱动装置；而在多列反射单元中，位于同一排的多个主动齿轮41仍可共用同一根驱动轴44。此方式可较少联轴器的使用，放置出现“丢转”的现象，降低转动误差以及节省成本。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。