用于安装定日镜的系统和方法与流程

用于安装定日镜的系统和方法
1.政府许可权
2.本发明是在由美国能源部授予的第de-ee0008024号授权的政府支持下完成的。该政府对本发明享有一定的权利。
3.对相关申请的引用
4.本技术要求于2020年5月12日提交的第63/023,648号美国临时专利申请的权益，该临时专利申请的完整公开内容通过引用并入本文。
技术领域
5.本发明涉及一种用于定日镜的安装系统，尤其涉及一种从定日镜的反光镜延伸到圆形轨道的框架、能够围绕该圆形轨道移动的轮毂以及围绕该圆形轨道移动轮毂的致动器。


背景技术：

6.定日镜是一种向中心点或塔反射光或辐射的装置，在中心点或塔处从多个定日镜收集辐射以发电。在这些聚光太阳能发电厂中，辐射加热流体，有时会改变流体的状态，进而驱动涡轮机发电。单个定日镜可以包括能够围绕两个正交轴线移动的反射镜阵列，以跟踪太阳在一天中的表观运动。定日镜的取向可以用控制器装置来控制，该控制器装置响应于太阳的预测位置以及定日镜所经历的其它状况来移动定日镜。
7.这些大型太阳能发电系统通常位于诸如沙漠等恶劣环境中。此外，定日镜被设计成持续暴露于阳光下，这会使定日镜的部件以及移动和支撑定日镜的反射镜的安装系统劣化。此外，定日镜的安装系统可能是以较宽松的公差构造的，以降低制造成本。在严苛的条件和宽松的公差下，定日镜和安装系统可能翘曲，偏转，并且通常在长时间内变得错位。因此，需要一种具有当圆形轨道或其它部件在恶劣环境中长期发生变化、偏转或翘曲时能够保持定日镜的精准取向的安装系统的定日镜。


技术实现要素：

8.本公开的多种实施例和配置解决了上述缺点和其它需求。本公开的实施例提供了一种具有转盘型安装系统的定日镜，该安装系统具有将来自多个反射镜的力传递至圆形轨道上的多个轮毂的框架。在本公开的另一些实施例中，提供了一种当圆形轨道或其它部件在恶劣环境中长时间内发生变化、偏转或翘曲时能够精准地控制定日镜的反射镜位置的轮毂和方位致动器。
9.本公开的实施例提供了一种框架，该框架从三个连接点穿过位于定日镜的反射镜之后的支撑架延伸到多个围绕圆形轨道旋转的轮毂。在一些实施例中，所述框架包括两个从支撑架上的左连接点向下延伸到所述轮毂中的两个轮毂的支撑构件、三个从中心连接点延伸到所有轮毂的支撑构件、以及两个从右连接点延伸到所述轮毂中的两个轮毂的支撑构件。这种框架布置将力分布在整个支撑架上，从而支撑架可以制造得质量较小，这能够降低
成本。此外，作用在定日镜上的风和其它力通过框架并且在所述多个轮毂之间更好地分布，这能够延长定日镜的寿命。
10.本公开的另一些实施例提供了一种适应定日镜的圆形轨道和其它部件的翘曲或偏转的轮毂装置。用于本文所述的定日镜的安装系统具有多个能够围绕圆形轨道移动的轮毂。在多种实施例中，一个轮毂是从动的，而另外两个轮毂是惰轮毂或非从动轮毂。所述两个惰轮毂承受框架和反射镜的重量，并且例如在竖直方向和水平方向上固定至轨道。所述从动轮毂具有一个或更多个致动器，所述致动器使所述从动轮毂围绕圆形轨道运动，并且，与所述惰轮毂相比，所述从动轮毂与圆形轨道的接触点较少。因此，所述从动轮毂承受框架和反射镜的重量，但是与惰轮毂相比在较少的方向上固定。例如，所述从动轮毂可以仅在竖直方向上固定至圆形轨道。通过这种方式，所述从动轮毂适应圆形轨道中的翘曲或偏转。因此，即使长时间在恶劣环境中工作，所述安装系统也能够精准地控制定日镜的反射镜的取向。
11.本公开的另一个方面提供了一种方位致动器，该方位致动器围绕圆形轨道驱动所述轮毂之一，并且还适应圆形轨道中的翘曲或偏转。所述方位致动器可以连接至从动轮毂，并且所述方位致动器也可以在基本上垂直于圆形轨道的横截面的中心轴线的方向上被偏压，从而所述方位致动器被偏压到从圆形轨道延伸的齿中。因此，当遇到已经偏转或翘曲的圆形轨道的一部分时，所述方位致动器能够向远离圆形轨道的方向或朝向圆形轨道偏转，以适应偏转或翘曲。此外，所述偏压力有助于减少或防止轮毂与圆形轨道之间响应于作用在反射镜或定日镜的其它部分上的风或其它力而发生摇摆。但是，应理解，所述齿可以从轨道向任何方向延伸，以提供与方位致动器的可操作接合。例如，所述齿可以从轨道的内表面、轨道的上表面等延伸。此外，所述方位致动器可以在除了基本上垂直于圆形轨道的横截面的中心轴线的方向之外的方向上被偏压，以将方位致动器偏压到轨道的齿中。
12.在操作期间，所述方位致动器使多个滚轮旋转到圆形轨道的齿中，以围绕圆形轨道移动所述从动轮毂。每个齿具有从尖端下降的两个侧面，并且每个侧面具有所述滚轮所接触的平坦部分。采用这种布置，至少一个滚轮与圆形轨道的齿的两个平坦部分接触，这有助于减少或防止轮毂与圆形轨道之间的摆动。
13.本公开的另一个方面提供了一种可以用于各种尺寸的反射镜的安装系统。在一个实例中，所述反射镜具有大约27平方米的面积。在多种实施例中，所述反射镜可以具有在大约19至170平方米之间的面积。此外，应理解，本文说明的安装系统的方面还可以用于除了控制定日镜的反射镜的取向之外的其它应用。例如，诸如使天线旋转的天线罩或其它类似结构等装置能够带来在本文中说明的安装系统的益处。
14.本公开的一个特定实施例是一种用于定日镜的安装系统，该安装系统包括具有左连接点、中心连接点和右连接点的支撑架；圆形轨道；以及左惰轮毂、右惰轮毂和从动轮毂，其中所述轮毂被配置成围绕圆形轨道运动；从左连接点延伸的两个支撑构件，其中所述从左连接点延伸的支撑构件之一连接至左惰轮毂，并且所述从左连接点延伸的支撑构件之一连接至从动轮毂；从中心连接点延伸的三个支撑构件，其中所述从中心连接点延伸的支撑构件之一连接至左惰轮毂，所述从中心连接点延伸的支撑构件之一连接至从动轮毂，并且所述从中心连接点延伸的支撑构件之一连接至右惰轮毂；以及从右连接点延伸的两个支撑构件，其中所述从右连接点延伸的支撑构件之一连接至从动轮毂，并且所述从右连接点延
伸的支撑构件之一连接至右惰轮毂。
15.在多种实施例中，所述安装系统还包括俯仰致动器，该俯仰致动器被布置在从动轮毂附近，并连接至从俯仰轴线偏离的点，其中所述左连接点、所述中心连接点和所述右连接点沿着所述俯仰枢转轴线布置，其中所述俯仰致动器伸出和缩回，以围绕俯仰枢转轴线旋转支撑架。
16.在一些实施例中，所述安装系统还包括连接至从动轮毂的方位致动器，该方位致动器具有多个以圆形图案布置的滚轮，并且该方位致动器使所述多个滚轮围绕圆形图案的中心轴线旋转；以及多个从圆形轨道延伸的齿，其中所述多个滚轮与所述多个齿可操作地接合，所述方位致动器和所述多个滚轮被抵靠所述多个齿偏压，并且所述滚轮抵靠所述齿的旋转使从动轮毂围绕圆形轨道运动。在多种实施例中，其中所述多个齿中的每个齿具有从尖端下降的两个侧面，并且每个侧面具有平坦部分，其中所述多个滚轮中的至少一个滚轮接合至相邻齿的平坦部分，以防止所述多个滚轮与所述多个齿之间出现齿隙。
17.在一些实施例中，所述安装系统还包括从从动轮毂延伸到左惰轮毂的第一支撑构件；以及从从动轮毂延伸到右惰轮毂的第二支撑构件。在一些实施例中，所述安装系统还包括在从动轮毂与左惰轮毂之间延伸的第一支撑构件；在从动轮毂与右惰轮毂之间延伸的第二支撑构件；以及在左惰轮毂与右惰轮毂之间延伸的第三支撑构件。在多种实施例中，从所述左连接点、所述中心连接点和所述右连接点延伸到所述左惰轮毂和所述右惰轮毂的支撑构件布置在共同的平面内，并形成“w”形状。在一些实施例中，所述支撑架连接至所述多个反射镜中的每个反射镜的后表面。
18.本公开的另一个特定实施例是一种用于定日镜的轮毂系统，其包括：连接至圆形轨道的支撑架，其中多个支撑构件从该支撑架延伸到至少三个轮毂，所述轮毂与圆形轨道可操作地接合；惰轮毂，该惰轮毂是所述至少三个与圆形轨道可操作地接合的轮毂之一，该惰轮毂具有至少三个与圆形轨道的外表面接合的接触元件，其中所述至少三个接触元件与圆形轨道的横截面的上半部分、下半部分、外半部分和内半部分接合，以在竖直和水平方向上将所述惰轮毂固定至圆形轨道；以及从动轮毂，该从动轮毂是所述至少三个与圆形轨道可操作地接合的轮毂之一，所述从动轮毂具有两个与圆形轨道的外表面接合的接触元件，其中所述两个接触元件在竖直方向上布置在圆形轨道的相对侧，以在竖直方向上将从动轮毂固定至圆形轨道，并允许从动轮毂相对于轨道在水平方向上移动。
19.在一些实施例中，所述至少三个接触元件是围绕圆形轨道的横截面均等地间隔开的四个接触元件，并且所述四个接触元件中的每一个相对于圆形轨道的横截面从水平和竖直方向偏移45度。在多种实施例中，每个接触元件是滚轮，其中每个滚轮的旋转轴线基本上垂直于圆形轨道横截面的中心轴线。在一些实施例中，用于从动轮毂的接触元件包括可围绕各自的轴旋转的滚轮，并且其中所述滚轮能够沿着相应轴的纵向长度移动，以允许所述从动轮毂相对于轨道在水平方向上移动。在一些实施例中，每个接触元件是从动轮毂或惰轮毂的材料与圆形轨道的外表面之间的滑动元件。
20.在多种实施例中，所述安装系统还包括第二惰轮毂，该第二惰轮毂是所述至少三个与圆形轨道可操作地接合的轮毂之一，该第二惰轮毂具有至少三个与圆形轨道的外表面接合的接触元件，其中所述至少三个接触元件与圆形轨道的横截面的上半部分、下半部分、外半部分和内半部分接合，以在竖直和水平方向上将第二惰轮毂固定至圆形轨道。在一些
实施例中，所述至少三个轮毂仅仅是围绕圆形轨道等距地间隔开的三个轮毂。在多种实施例中，所述轨道支撑架从圆形轨道的最外点并从相邻接触元件之间的间隙延伸，以将圆形轨道支撑在地面上方。
21.本公开的另一个特定实施例是用于定日镜的方位致动器系统，其包括：连接至圆形轨道的支撑架，其中多个支撑构件从该支撑架延伸到至少三个轮毂，所述轮毂与圆形轨道可操作地接合；位于所述至少三个轮毂之一附近的方位致动器，该方位致动器具有以圆形图案布置的多个滚轮，并且该方位致动器使所述多个滚轮围绕圆形图案的中心轴线旋转，其中所述多个滚轮中的滚轮的旋转轴线和中心轴线处于基本上垂直于圆形轨道的横截面的中心轴线的方向；以及多个从圆形轨道延伸的齿，其中每个齿具有从该齿的远端下降的第一侧和第二侧，并且所述第一侧和所述第二侧中的每一个都具有平坦部分，并且其中所述多个滚轮被抵靠所述多个齿偏压，使得所述多个滚轮中的至少一个滚轮与相邻齿的平坦部分接合，以防止所述多个滚轮与所述多个齿之间存在齿隙。
22.在多种实施例中，所述安装系统还包括从所述至少三个轮毂中的一个轮毂向外延伸的偏压臂；在偏压臂的近端与远端之间可旋转地连接至偏压臂的枢转臂，其中所述方位致动器连接至枢转臂；以及在偏压臂的远端与枢转臂之间延伸的以将方位致动器和多个滚轮偏压到多个齿中的偏压构件。在一些实施例中，所述偏压构件是具有线性响应和非线性响应中的至少一种的弹簧。
23.在一些实施例中，所述偏压臂被不可旋转地附接至轮毂。在这些实施例中，壳体与偏压臂可滑动地接合，从而可以沿着偏压构件的轴线进行直线行进。这允许轮毂适应沿着偏压构件的轴线的变化。
24.在多种实施例中，所述从动轮毂包含可移动托架，该可移动托架包含接触元件。所述可移动托架在一端具有枢转轴线，在枢转轴线的相对侧具有弹簧。所述弹簧被布置成使得滑架主体位于轨道与弹簧之间。因此，所述滑架的滚轮始终与轨道接触。
25.在一些实施例中，所述安装系统还包括从动轮毂，该从动轮毂是所述至少三个与圆形轨道可操作地接合的轮毂之一，所述从动轮毂具有两个与圆形轨道的外表面接合的接触元件，其中所述两个接触元件在一个方向上布置在圆形轨道的相对侧，以在该方向上将从动轮毂固定至圆形轨道。在多种实施例中，所述安装系统还包括从驱动轮毂延伸到第一惰轮毂的第一结构支撑架，该第一惰轮毂是所述至少三个轮毂之一；以及从从动轮毂延伸到第二惰轮毂的第二结构支撑架，该第二惰轮毂是所述至少三个轮毂之一，其中所述从动轮毂、所述第一惰轮毂和所述第二惰轮毂围绕圆形轨道等距地间隔开。在一些实施例中，所述多个齿和另外的多个齿是从同一块材料上切割下来的，其中所述多个齿以交错的方式布置在所述同一块材料上，以减少浪费。
26.通过阅读以下说明(尤其是结合附图来阅读)，本公开的实施例的另一些特征和优点将变得更加明显。
附图说明
27.图1是本公开的一个实施例的聚光太阳能发电厂的透视图；
28.图2是本公开的一个实施例的定日镜的透视图；
29.图3是本公开的一个实施例的定日镜安装系统的透视图；
30.图4是本公开的一个实施例的用于安装系统的框架的透视图；
31.图5是本公开的一个实施例的安装系统的轮毂的侧视截面图；
32.图6是本公开的一个实施例的安装系统的另一个轮毂的侧视截面图；
33.图7是本公开的一个实施例的用于安装系统的轮毂的支撑构件的透视图；
34.图8是本公开的一个实施例的用于安装系统的轮毂的支撑构件的透视图；
35.图9a是本公开的一个实施例的用于安装系统的方位致动器的透视图；
36.图9b是本公开的另一个实施例的用于安装系统的方位致动器的透视图；
37.图9c是示出方位致动器的一个实施例的内部的透视图；
38.图10a是本发明的一个实施例的方位滚轮和轨道齿的仰视图；
39.图10b是本公开的一个实施例的图10a中的方位滚轮和轨道齿处于第二位置时的仰视图；
40.图11是本公开的一个实施例的单组轨道齿的透视图；以及
41.图12是本公开的一个实施例的多组轨道齿的透视图。
具体实施方式
42.现在参考图1，其提供了具有多个定日镜12和塔14的聚光太阳能发电厂10的透视图。定日镜12具有将阳光反射到塔14的顶部的点或区域的可移动的反射镜。例如，这种集中的阳光或辐射然后可以用来加热驱动涡轮机的流体，该涡轮机产生电能。在一些实施例中，水是工作流体，而在其它实施例中，熔融盐(例如40％硝酸钾、60％硝酸钠)是工作流体。无论采用何种工作流体，定日镜12都随着太阳移动以将辐射导向所述塔14顶部的点或区域。
43.现在参考图2，其提供了定日镜12的透视图。如图所示，定日镜12可以包括一个或更多个反射阳光或辐射的反射镜16。定日镜12围绕两个正交轴线旋转，一个是大致水平取向的俯仰轴线，一个是大致竖直取向的方位轴线。通过控制定日镜12围绕这两个轴线的运动，定日镜12可以在一天中改变其取向，以恒定地将辐射导向所述塔14顶部的点。
44.现在参考图3，其提供了定日镜12及其反射镜16的安装系统15的透视图。支撑架22沿着定日镜12在水平方向上延伸，以固定各个反射镜16。支撑架22通过框架20结合至圆形轨道18。反射镜16、支撑架22和框架20围绕圆形轨道18旋转，以改变定日镜12在转盘型安装系统中围绕方位轴线的取向。
45.此外，定日镜12围绕俯仰轴线的取向是可调节的。俯仰板24从支撑架22延伸到从俯仰轴线偏离的远侧点。俯仰致动器26伸出和缩回，以移动俯仰板24的远端，并相对于框架20围绕俯仰轴线旋转支撑架22。控制箱28可以容纳控制器装置，该控制器装置可以与包括俯仰致动器26在内的各种部件可操作地通信，以使部件采取本文中所述的任何动作。
46.现在参考图3，其提供了定日镜12和安装系统5的另一个透视图。框架20连接至支撑架22上的三个连接点30并连接至三个轮毂32，这些轮毂32可操作地连接至圆形轨道18。具体而言，支撑架22具有左连接点30a、中心连接点30b和右连接点30c。两个惰轮毂32a、32c和一个从动轮毂32b可操作地连接至圆形轨道18，并被配置成围绕圆形轨道18旋转。所述三个连接点30a、30b、30c在支撑架22的长度上更好地分布载荷和力，并且允许支撑架22被设计成具有更小的质量，这能降低成本。虽然该实施例示出了支撑架22上的三个连接点30a、30b、30c和圆形轨道18上的三个轮毂32，但是应理解，本公开涵盖具有更少或更多数量的连
接点30和/或轮毂32的实施例。此外，应理解，对于给定的实施例，连接点和轮毂32的数量可以相同或不同。
47.一系列支撑构件在连接点30与轮毂32之间延伸。支撑构件34a、34b分别从左连接点延伸至惰轮毂之一和从动轮毂。同样，支撑构件36a、36b、36c分别从中心连接点延伸至每个轮毂。最后，支撑构件38a、38b分别从右连接点延伸至另一个惰轮毂和从动轮毂。轮毂32可以彼此等距地布置，以形成等边三角形，由此惰轮毂32a和32c处于较靠近反射镜16的位置。这种布置在惰轮毂32a和32c之间更好地分配反射镜16的重量。这种布置的结果是，从连接点30延伸至惰轮毂32a和32c的支撑构件位于一个公共平面内，并形成“w”形状。因此，该安装系统15更好地适应从不同方向施加在定日镜12上的载荷。
48.现在参考图4，其提供了框架20的一个替代实施例。在此实施例中，从动轮毂32b处于较靠近反射镜16的位置。因此，支撑构件从支撑架22上的连接点30向下延伸到处于向后位置的惰轮毂32a和32c，现在位于一个公共平面内，并形成“w”形状。
49.现在参考图5，其提供了轮毂32的侧视截面图。该图示出了轨道18的圆形横截面形状以及从轨道18的最外表面延伸以将轨道18支撑在地面上方的轨道支撑架40。通常，此实施例中的轮毂32具有例如通过一个或更多个紧固件(例如螺栓)相互连接的上部42和下部44。在彼此连接后，这些部分42、44和轮毂32在竖直和水平方向上被固定至轨道18。构成在本文的其它位置所述的定日镜系统12的框架20的支撑构件可以连接至这些部分42、44中的一个或两个。虽然示出了两个部分42、44，但是应理解，本公开的实施例可以包括任何数量的部分42、44。
50.接下来，两个接触元件46a、46b被置于上部42的内表面上，两个接触元件46c、46d被置于下部44的内表面上，以便于轮毂32围绕圆形轨道18运动。在此实施例中，每个接触元件46a、46b、46c、46d是围绕各自的轴线48a、48b、48c、48d旋转的滚轮，所述轴线垂直于穿过图5所示的轨道18的圆形横截面的中心延伸的轴线或直线。但是，应理解，接触元件46a、46b、46c、46d可以是位于轮毂32与轨道18之间的任何装置、涂层或其它构造。例如，接触元件46a、46b、46c、46d可以分别是改变轮毂32与轨道18之间的摩擦系数的滑动元件。在一些实施例中，这种改变可以是摩擦系数增大，而在其它实施例中，这种改变可以是摩擦系数减小。
51.接触元件46a、46b、46c、46d也可以按多种方式布置。如图5所示，接触元件46a、46b、46c、46d围绕圆形轨道18的横截面等距地间隔开。在此实例中，接触元件46a、46b、46c、46d是承载在彼此形成直角的轴48a、48b、48c、48d上的滚轮。应理解，轮毂32可以具有任何数量的接触元件46a、46b、46c、46d。例如，轮毂32可以具有可以相对于竖直线50和水平线52描述的特定布置形式的三个接触元件46，所述竖直线50和所述水平线52将轨道18的横截面分成上半部分、下半部分、外半部分和内半部分。在多种实施例中，接触元件46完全或部分地位于这些半部中的每一个中，以支撑反射镜和框架的重量，并在竖直和水平方向上将框架固定至轨道18。一个具有三个接触元件46的替代实施例可以包括第一接触元件46a和第二接触元件46b，如图5所示，在此，底部接触元件46c、46d被单个接触元件代替，所述单个接触元件接触或被配置成接触轨道18的最低点。结果，所述单个接触元件延伸到由竖直线50限定的外半部分和内半部分中，并且接触元件32支撑反射镜和框架的重量，并在竖直和水平方向上将轮毂32固定至轨道18。
52.在一些实施例中，一个或更多个接触元件46是如图5所示的滚轮。轮毂32的底部可以包括多个可移动的托架33。图5的实施例示出了轮毂32的底部具有两个可移动的托架33，所述托架33具有由平行于轨道18延伸的轨道或管构成的枢转点35。枢转点35位于托架33的与滚轮46相对的一侧。偏压构件45位于滚轮46下方，其一端与可移动的托架33接触，另一端与轮毂32的底部接触。结果，滚轮46会被推入轨道18中，并且能够适应轨道18内的某些不规则性。例如，若轨道18出现了导致半径减小的磨损区域，则滚轮46会被迫进入轨道18并保持接触。偏压构件45可以用在所述组件中使用的单个滚轮46或所有滚轮上。在一些实施例中，所述偏压构件45是弹簧。
53.在另一些实施例中，所述轮毂可以包括弹簧45，以确保滚轮与轨道18接触。这些实施例可以具有将滚轮推入轨道18中的线性弹簧，而不是枢转点。在这些实施例中，轮毂32的底部可由多件或单个底部构件组成。
54.虽然本公开的实施例在本文中是相对于竖直线和水平线和方向以及各个半部说明的，但是应理解，本公开的实施例不限于这些说明，而是可以涵盖其它实施例。例如，接触元件可以将轮毂固定到轨道18上，使得轮毂可以相对于轨道18仅在一个方向上(即，沿着轨道)移动。
55.现在参考图6，其提供了一种替代轮毂32，该替代轮毂32允许轮毂32与轨道18之间的相对运动。如上文所述，定日镜12可以在恶劣环境中具有很长寿命，此外，定日镜12的部件可以按较宽松的公差制造，以降低制造成本。满足这些参数的一种方式是包括至少一个如图6所示的轮毂32。该轮毂32只有两个接触元件46a、46b，其中一个接触元件在轨道18的顶点，另一个接触元件在轨道18的底点。因此，图6中的轮毂32能够支撑反射镜16和框架的重量，并将轮毂32沿着竖直轴线50固定至轨道18，但是轮毂32允许沿着水平轴线52翘曲或偏转。因此，若接触元件46a、46b是滚轮或者包含滚轮，则相应的轴线48a、48b彼此平行。具体而言，接触元件46a、46b可以被描述为在由轮毂32的上部或下部限定的空间内沿着各自的轴移动的滚轮。每个空间具有比滚轮大的宽度，因此，在轮毂32围绕轨道18移动时，滚轮可以在该空间内沿着轴在轴线48a、48b的方向上移动，以允许翘曲或偏转。此外，每个滚轮可以具有与轨道18的外表面互补的形状，以将滚轮固定到轨道18上，并使滚轮沿着各自的销移动。
56.在一些实施例中，轮毂32包含用于所述滚轮46中的至少一个的可移动的托架33，该可移动的托架33能够围绕托架33的一侧的点35枢转。托架33连接至轴35，轴35在每一侧固定至轮毂32。偏压构件45位于轮毂35的相对侧，在轮毂主体与托架主体之间。在轨道18的尺寸有变化的情况下，这种布置确保接触元件46保持与轨道18接触。可移动的托架33可以仅位于轮毂32的底部，仅位于轮毂32的顶部，或者位于轮毂32的顶部和底部。偏压构件45可以包括弹簧、活塞、或本领域已知的其它张紧装置。
57.在另一些实施例中，定日镜12可以被配置成适应沿着水平轴线52的翘曲或偏转。如图6所示，链轮58通过偏压构件66安装到壳体61上。壳体61位于偏压臂62的内部。偏压构件66被配置成在水平方向上产生力，使得链轮58被径向向内推向轨道齿56。这确保链轮58与轨道齿56持续接触。为了清楚起见，图6示出了不与轨道齿56接触的链轮58。壳体61包含线性轴承63，以允许其线性滑动，从而适应轨道18的直径的变化。在一些实施例中，线性轴承63可以是滚柱轴承或其它轴承，例如滚珠轴承。
58.应理解，在一些实施例中，当从轨道18的横截面观察时能看出，轮毂32可以仅具有位于轨道18的顶点处的单个接触元件46a，以支撑反射镜和框架的重量，并适应或允许在所有方向上的翘曲或偏转。在多种实施例中，图5所示的轮毂是惰轮毂，而图6所示的轮毂是从动轮毂。
59.现在参考图7和图8，其提供了轨道18和轮毂32的透视图。在图7中，轮毂支撑构件54a、54b、54c在轮毂32a、32b、32c之间延伸，以形成等边三角形。轮毂支撑构件54a、54b将力从从动轮毂32b传递至惰轮毂32a、32c，支撑构件54c在惰轮毂32a、32c之间传递力。在此实施例中，支撑构件54a、54b、54c与圆形轨道18位于同一平面内。为了适应翘曲或偏转，如图8所示，可以仅提供两个轮毂支撑构件54a、54b。两个轮毂支撑构件54a、54b的布置形式允许在由轮毂支撑构件54a、54b形成的“v”形的开口端有更高程度的弯曲，这能适应不太圆的圆形轨道18。图8中的两个轮毂支撑构件54a、54b的布置形式可能取决于轮毂32a、32b、32c的布置形式。具体而言，从动轮毂32b具有使轮毂32b围绕轨道18运动的致动器或电动机，这将在下面进一步详细说明。在轮毂32a、32b、32c和框架彼此连接的状态下，从动轮毂32b的运动使所有轮毂32a、32b、32c和框架围绕方位轴线运动。因此，在采用两个支撑构件54a、54b时，这些支撑构件54a、54b从从动轮毂32b延伸到另外的两个轮毂32a、32c，以在方位致动器移动从动轮毂32b时更好地分配力。此外，应理解，对于图7和图8所示的实施例，轮毂32a、32b、32c可以不围绕轨道18等距地间隔以形成等边三角形。在一些实施例中，从动轮毂32b与另外两个轮毂32a、32c形成大于或小于60度的角度。
60.为了简化定日镜12，优选具有一个从动轮毂32b和两个惰轮毂32a、32b。在图8中，框架被布置成使得两个轮毂32a、32c处于向前位置，一个轮毂32b处于向后位置。这是优选的，因为与从动轮毂32b相关联的电动机或致动器的任何维护都更容易，因为轮毂32b在后部位置更容易接近。此外，与惰轮毂32a、32c相比，从动轮毂32b可被描述为具有较少的接触元件或接触点，以与下述的方位致动器的功能相匹配，并适应轨道18或定日镜的任何其它部分的翘曲或偏转。此外，本公开的多种实施例包括总共三个轮毂32，其中两个是惰轮毂32a和32c，一个是从动轮毂32b。但是，应理解，本发明的实施例包括惰轮毂32a和32c以及从动轮毂32b的任何组合或变化。例如，惰轮毂32a和32c中的一个或更多个可以具有与图6所示的轮毂32相同数量的接触元件46。一些实施例可以包括不止一个从动轮毂32b。此外，无论轮毂32是惰轮毂32a和32c还是从动轮毂32b，轮毂32都可以位于圆形轨道18上的任何点，并且相对于定日镜12的框架和/或反射镜16处于任何位置。
61.现在参考图9，其提供了从动轮毂32b和方位致动器58的透视图。致动器58旋转多个滚轮60，这些滚轮60与从圆形轨道18延伸的一组齿56可操作地接合。所述多个滚轮60围绕竖直轴线旋转，以使从动轮毂32b围绕轨道18运动。
62.此外，致动器58和滚轮60被偏压在轨道18上，以适应轨道18的翘曲或偏转。偏压臂62从从动轮毂32b向外延伸至远端，枢转臂64在轨道18与该远端之间的一点处可旋转地连接至偏压臂62。方位致动器58和滚轮60连接至枢转臂64，并且偏压构件66在偏压臂62与枢转臂64之间延伸，以使枢转臂64围绕其与偏压臂62的连接旋转。结果，致动器58和滚轮60被偏压到轨道18的齿56中，以保持滚轮60与齿56之间的可操作连接，即使轨道18或其它结构已经翘曲或偏斜。应理解，偏压构件66可以是弹簧或具有线性和/或非线性响应的其它类似构造。在图9所示的实施例的一个替代方案中，可以沿着线性导轨偏压枢转臂64和/或方位
致动器58，以允许在圆形轨道18的径向方向上运动。图6示出了这些具有线性导轨的替代实施例中的一个。
63.在一些实施例中，如图9b和9c所示，通过使用线性偏压元件66代替枢转臂64和偏压臂62，使致动器58和滚轮60保持与轨道18持续接合。在这些实施例中，滚轮60连接至包含偏压构件66的壳体61。壳体61位于具有摩擦减小元件63的偏压臂62内，该摩擦减小元件63在图6中被示为线性轴承63，它允许壳体61朝向和远离轨道18的齿68线性滑动。壳体61以非枢转方式连接至偏压臂62，从而偏压构件66总是将滚轮60压入轨道18的齿56中。通过这种方式，即使所述结构已经在水平方向上翘曲或偏转，滚轮60也会保持与齿56接触。
64.现在参考图10a和10b，其提供了滚轮60和齿56的仰视图。所述一组齿56包括从基部延伸到远端或尖端的各个齿68。每个齿68具有从远端或尖端下降以与相邻的齿结合的第一侧和第二侧。这些侧面中的每一个都具有平坦部分70a、70b。这些齿68中的每一个可以与通过制造过程产生的轨道背面上的负齿69对应，如下文所详述。在滚轮60与相邻的齿接触时，滚轮60与相邻的齿的支承面接触，以减少或消除反射镜与框架组合与轨道18之间的摆动或残余运动。在图10a中，两个滚轮60与所述齿或三个不同的齿68的支承面接触。在图10b中，方位致动器已经使所述多个滚轮60旋转，现在单个滚轮60与两个相邻的齿上的平坦部分70a、70b接合。因此，不论所述多个滚轮60处于什么位置，至少一个滚轮60与至少两个平坦部分接触，以防止摇摆和残余运动。此外，图10a和10b示出了在所述多个滚轮60旋转时这些滚轮60的中心轴线以弧形或曲线运动。图9中的偏压构件和偏压系统适应这种运动。
65.现在参考图11和12，其提供了所述一组齿56的透视图。如图12所示，齿56可以是以交错的方式从同一片材料切割下来的，以减少浪费。这在轨道的接合侧产生齿68，并且在齿56的每个轨道的内侧产生负齿69，如图11所示。
66.根据本公开的至少一些实施例，本技术包括：
67.(1)一种用于定日镜的安装系统，包括：
68.具有左连接点、中心连接点和右连接点的支撑架；
69.具有左惰轮毂、右惰轮毂和从动轮毂的圆形轨道，其中所述各轮毂被配置成围绕圆形轨道运动；
70.从左连接点延伸的两个支撑构件，其中所述从左连接点延伸的支撑构件之一连接至左惰轮毂，并且所述从左连接点延伸的支撑构件之一连接至从动轮毂；
71.从中心连接点延伸的三个支撑构件，其中所述从中心连接点延伸的支撑构件之一连接至左惰轮毂，所述从中心连接点延伸的支撑构件之一连接至从动轮毂，并且所述从中心连接点延伸的支撑构件之一连接至右惰轮毂；以及
72.从右连接点延伸的两个支撑构件，其中所述从右连接点延伸的支撑构件之一连接至从动轮毂，并且所述从右连接点延伸的支撑构件之一连接至右惰轮毂。
73.(2)如第(1)条所述的安装系统，还包括：
74.位于从动轮毂附近并且连接至从俯仰枢转轴线偏离的点的俯仰致动器，其中所述左连接点、所述中心连接点和所述右连接点沿着所述俯仰枢转轴线布置，其中所述俯仰致动器伸出和缩回，以围绕俯仰枢转轴线旋转支撑架。
75.(3)如第(1)或第(2)条所述的安装系统，还包括：
76.连接至从动轮毂的方位致动器，该方位致动器具有以圆形图案布置的多个滚轮，
并且该方位致动器使所述多个滚轮围绕圆形图案的中心轴线旋转；以及
77.多个从圆形轨道延伸的齿，其中所述多个滚轮与所述多个齿可操作地接合，所述方位致动器和所述多个滚轮被抵靠所述多个齿偏压，并且所述滚轮抵靠所述齿的旋转使从动轮毂围绕圆形轨道运动。
78.(4)如第(3)条所述的安装系统，其中所述多个齿中的每个齿具有从尖端下降的两个侧面，并且每个侧面具有平坦部分，其中所述多个滚轮中的至少一个滚轮接合至相邻齿的平坦部分，以防止所述多个滚轮与所述多个齿之间出现齿隙。
79.(5)如第(1)-(4)条所述的安装系统，还包括：
80.从所述从动轮毂延伸至左惰轮毂的第一支撑构件；以及
81.从所述从动轮毂延伸至右惰轮毂的第二支撑构件。
82.(6)如第(1)-(4)条所述的安装系统，还包括：
83.在所述从动轮毂与左惰轮毂之间延伸的第一支撑构件；
84.在所述从动轮毂与右惰轮毂之间延伸的第二支撑构件；以及
85.在左惰轮毂与右惰轮毂之间延伸的第三支撑构件。
86.(7)如第(1)-(6)条所述的安装系统，其中所述方位致动器与包括壳体和线性弹簧的偏压臂可操作地连接，所述偏压臂沿着圆形轨道的径向距离固定，并且所述线性弹簧被布置成使得方位致动器的滚轮被朝向轨道的齿偏压。
87.(8)一种用于定日镜的轮毂系统，包括：
88.连接至圆形轨道的支撑架，其中多个支撑构件从该支撑架延伸到至少三个轮毂，所述轮毂与圆形轨道可操作地接合；
89.惰轮毂，该惰轮毂是所述至少三个与圆形轨道可操作地接合的轮轴之一，该惰轮毂具有至少三个与圆形轨道的外表面接合的接触元件，其中所述至少三个接触元件与圆形轨道的横截面的上半部分、下半部分、外半部分和内半部分接合，以在竖直和水平方向上将所述惰轮毂固定至圆形轨道；以及
90.从动轮毂，该从动轮毂是所述至少三个与圆形轨道可操作地接合的轮毂之一，所述从动轮毂具有两个与圆形轨道的外表面接合的接触元件，其中所述两个接触元件在竖直方向上布置在圆形轨道的相对侧，以在竖直方向上将从动轮毂固定至圆形轨道，并允许从动轮毂相对于轨道在水平方向上移动。
91.(9)如第(8)条所述的轮毂系统，其中所述至少三个接触元件是围绕圆形轨道的横截面均等地间隔开的四个接触元件，并且所述四个接触元件中的每一个相对于圆形轨道的横截面从水平和竖直方向偏移45度。
92.(10)如第(8)或第(9)条所述的轮毂系统，其中每个接触元件是滚轮，其中每个滚轮的旋转轴线基本上垂直于圆形轨道横截面的中心轴线。
93.(11)如第(8)-(10)条所述的轮毂系统，其中所述用于从动轮毂的接触元件包括可围绕各自的轴旋转的滚轮，并且其中所述滚轮能够沿着相应轴的纵向长度移动，以允许所述从动轮毂相对于轨道在水平方向上移动。
94.(12)如第(8)或第(9)条所述的轮毂系统，其中每个接触元件是从动轮毂或惰轮毂的材料与圆形轨道的外表面之间的滑动元件。
95.(13)如第(8)-(12)条所述的轮毂系统，还包括：
96.第二惰轮毂，该第二惰轮毂是所述至少三个与圆形轨道可操作地接合的轮轴之一，该第二惰轮毂具有至少三个与圆形轨道的外表面接合的接触元件，其中所述至少三个接触元件与圆形轨道的横截面的上半部分、下半部分、外半部分和内半部分接合，以在竖直和水平方向上将第二惰轮毂固定至圆形轨道。
97.(14)如第(8)-(13)条所述的轮毂系统，其中所述惰轮毂的每个接触元件位于多个可移动的托架上，所述可移动的托架通过位于托架的一侧的枢转点固定至惰滚轮，偏压构件位于惰轮毂的表面与可移动的托架之间，使得接触元件被朝向轨道偏压。
98.(15)一种用于定日镜的方位致动器系统，包括：
99.连接至圆形轨道的支撑架，其中多个支撑构件从该支撑架延伸到至少三个轮毂，所述轮毂与圆形轨道可操作地接合；
100.位于所述至少三个轮毂之一附近的方位致动器，该方位致动器具有以圆形图案布置的多个滚轮，并且该方位致动器使所述多个滚轮围绕圆形图案的中心轴线旋转，其中所述多个滚轮中的滚轮的旋转轴线和中心轴线处于基本上垂直于圆形轨道的横截面的中心轴线的方向；以及
101.多个从圆形轨道延伸的齿，其中每个齿具有从该齿的远端下降的第一侧和第二侧，并且所述第一侧和所述第二侧中的每一个都具有平坦部分，并且其中所述多个滚轮被抵靠所述多个齿偏压，使得所述多个滚轮中的至少一个滚轮与相邻齿的平坦部分接合，以防止所述多个滚轮与所述多个齿之间存在齿隙。
102.(16)如第(15)条所述的方位致动器系统，还包括：
103.从所述至少三个轮毂中的一个轮毂向外延伸的偏压臂；
104.其中所述偏压臂沿着距轮毂的径向距离固定；
105.其中所述方位致动器连接至偏压臂；以及
106.偏压构件，其位于偏压臂的壳体内，以将方位致动器和所述多个滚轮偏压到所述多个齿中，所述壳体与所述偏压臂滑动接合。
107.(17)如第(15)或第(16)条所述的方位致动器系统，还包括：
108.从动轮毂，该从动轮毂是所述至少三个与圆形轨道可操作地接合的轮毂之一，所述从动轮毂具有两个与圆形轨道的外表面接合的接触元件，其中所述两个接触元件在一个方向上布置在圆形轨道的相对侧，以在该方向上将从动轮毂固定至圆形轨道。
109.(18)如第(17)条所述的方位致动器系统，还包括：
110.从所述从动轮毂延伸至第一惰轮毂的第一结构支撑架，该第一惰轮毂是所述至少三个轮毂之一；以及
111.从所述从动轮毂延伸到第二惰轮毂的第二结构支撑架，该第二惰轮毂是所述至少三个轮毂之一，其中所述从动轮毂、所述第一惰轮毂和所述第二惰轮毂围绕圆形轨道等距地间隔开。
112.(19)如第(15)至(18)条所述的方位致动器系统，其中所述多个齿和另外的多个齿是从同一块材料上切割下来的，其中所述多个齿以交错的方式布置在所述同一块材料上，以减少浪费。
113.(20)如第(16)至(19)条所述的方位致动器系统，其中所述偏压构件是具有线性响应和非线性响应中的至少一种的弹簧。
114.(21)一种安装可调节的定日镜系统的方法，该方法包括：
115.提供支撑系统，其包括：
116.框架；
117.圆形轨道；
118.靠近圆形轨道的齿环；
119.将多个惰轮毂和至少一个从动轮毂放置在轨道上，所述至少一个从动轮毂具有驱动与所述齿环成齿轮连接的链轮的电动机；
120.其中所述多个惰轮毂和所述至少一个从动轮毂能够经由接触元件围绕圆形轨道运动；
121.提供具有连接至所述多个惰轮毂和所述至少一个从动轮毂的多个支撑杆的反射镜；
122.在所述至少一个从动轮毂上提供方位致动器；
123.所述方位致动器能够调节反射镜相对于地平线的角度；
124.对所述至少一个从动轮毂进行编程，以使其围绕轨道运动，并且对所述方位致动器进行编程，以根据太阳的位置移动反射镜。
125.上面的论述仅是示例性和说明性的。此外，该说明并非意图将所公开的结构、系统和方法限制于本文所公开的形式。因此，在相关领域的技术和知识范围内，与上文的教导相当的变化和修改在本公开的范围之内。上文所述的实施例还意图解释目前已知的实践所公开的结构、系统和方法的最佳方式，并使本领域的其它技术人员能够利用在这样的实施例或其它实施例中所公开的结构、系统和方法，并根据特定应用或用途进行各种必要的修改。所附权利要求应理解为包括现有技术所允许程度的替代实施例。