摆线式定日镜传动装置的制作方法

本发明涉及定日镜技术领域，更具体地说，涉及一种摆线式定日镜传动装置。

背景技术：

在化石能源枯竭的前提下，发展可再生能源产业已经成为各国的发展重心，塔式光热发电最早于1950年由前苏联科学家设计建造，其中定日镜的跟踪传动装置是由方位、俯仰两方向机构组成。定日镜的跟踪传动装置的输出级一般是包络式蜗轮蜗杆副、行星齿轮副、平行齿轮副等传动型式。

塔式光热发电的跟踪传动装置需要高精度的运行状态，但高精度的回转机构往往结构刚性弱，抗冲击差。塔式光热发电定日镜的跟踪传动装置工作环境往往伴随着大风等特点，工作负载随风速成平方数级增长，为保证定日镜稳定运行，设计时需考虑极限工况下的承载能力，因此现有产品存在结构笨重，制造成本较高等缺点。

因此，如何提供一种可靠的定日镜传动装置，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种摆线式定日镜传动装置，以提供一种可靠的定日镜传动装置。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种摆线式定日镜传动装置，包括对定日镜的方位进行传动的下箱体和对所述定日镜的俯仰进行传动上箱体；

所述上箱体包括上箱体支架，转动设置于所述上箱体支架的支撑端，并进行第一扭矩输出的第一输出法兰，和设置于所述上箱体支架内部，驱动所述第一输出法兰进行俯仰转动的第一传动装置；

所述下箱体包括下箱体支架，设置于所述下箱体支架的底部对其进行转动支撑的下端盖，和设置于所述下箱体支架的内部，驱动所述下箱体支架进行方位转动的第二传动装置；

所述上箱体支架固设于所述下箱体支架的顶部。

优选地，在上述定日镜传动装置中，所述上箱体支架上开设有沿水平方向布置的第一传动孔；

所述第一传动装置包括设置于所述第一传动孔内的第一芯轴，所述第一传动孔的内壁上设置有第一针齿销，所述第一芯轴和所述第一传动孔之间设置有与所述第一针齿销传动配合的第一摆线齿轮，所述第一芯轴转动支撑于所述第一摆线齿轮的中部，所述第一摆线齿轮的中部开设为第一偏心孔，所述第一芯轴上设置有与所述第一偏心孔传动配合的第一偏心轮；

所述第一输出法兰的外圈转动架设于所述第一传动孔内，所述第一输出法兰的法兰底壁固接于所述第一摆线齿轮的齿轮盘上。

优选地，在上述定日镜传动装置中，所述第一芯轴的轴端设置有第一传动涡轮和与所述第一传动涡轮传动配合的第一蜗杆，所述第一蜗杆的驱动端设置有驱动所述第一蜗杆转动的驱动装置。

优选地，在上述定日镜传动装置中，所述第一输出法兰包括对称架撑于所述第一传动孔两侧的左输出法兰和右输出法兰，所述第一摆线齿轮上设置有连通所述左输出法兰的底壁、所述齿轮盘和所述右输出法兰的组装螺钉。

优选地，在上述定日镜传动装置中，所述第一芯轴的驱动端伸出至所述右输出法兰内，所述第一蜗杆上还设置有对其进行架撑的第一蜗杆架，所述第一蜗杆架的安装端固装于所述右输出法兰的内壁上。

优选地，在上述定日镜传动装置中，所述左输出法兰和所述右输出法兰的端部均设有法兰端盖，所述法兰端盖的伸入端环绕其周向设置有密封圈；

所述第一偏心轮包括并列布置于所述第一芯轴上的两组，所述第一摆线齿轮包括与两组所述第一偏心轮配合的两组摆线轮齿。

优选地，在上述定日镜传动装置中，所述下箱体支架的内圈设置竖直方向布置的第二传动孔，所述第二传动装置包括设置于所述第二传动孔内，并转动支撑于所述下端盖上的第二芯轴；

所述第二传动孔的内壁上设置有第二针齿销，所述第二芯轴和所述第二传动孔之间设置有与所述第二针齿销传动配合的第二摆线齿轮，所述第二摆线齿轮的中部开设为第二偏心孔，所述第二芯轴上设置有与所述第二偏心孔配合的第二偏心轮；

所述第二摆线齿轮的齿轮盘上设置有与所述下端盖固接的限位螺钉。

优选地，在上述定日镜传动装置中，所述第二传动装置包括设置于所述第二芯轴的轴端的第二传动涡轮，和与所述第二传动涡轮传动配合的第二蜗杆，所述第二蜗杆的第二蜗杆架固装于所述下箱体支架的内圈。

优选地，在上述定日镜传动装置中，所述下端盖的边缘设置有对所述下箱体支架的外圈进行支撑的支撑轴承，所述下端盖上还设置有对所述支撑轴承的外圈进行限位的轴承挡块。

优选地，在上述定日镜传动装置中，所述第二偏心轮包括并列布置于所述第二芯轴上的两组，所述第二摆线齿轮包括与两组所述第二偏心轮配合的两组摆线轮齿。

本发明提供的摆线式定日镜传动装置，包括对定日镜的方位进行传动的下箱体和对定日镜的俯仰进行传动上箱体；上箱体包括上箱体支架，转动设置于上箱体支架的支撑端，并进行第一扭矩输出的第一输出法兰，和设置于上箱体支架内部，驱动第一输出法兰进行俯仰转动的第一传动装置；下箱体包括下箱体支架，设置于下箱体支架的底部对其进行转动支撑的下端盖，和设置于下箱体支架的内部，驱动下箱体支架进行方位转动的第二传动装置；上箱体支架固设于所述下箱体支架的顶部。定日镜通过方位传动跟随太阳水平方向的方位进行转动，通过俯仰传动在竖直方向的高度进行传动。俯仰传动由上箱体传动，上箱体由上箱体支架进行支撑，通过上箱体支架上的第一输出法兰输出在俯仰方向上进行转动的第一扭矩，第一输出法兰的转动通过位于上箱体支架内部的第一传动装置驱动。上箱体固装于下箱体的下箱体支架上，下箱体支架由下端盖转动支撑，下箱体内部设置第二传动装置，通过第二传动装置带动下箱体支架在下端盖上转动。通过箱体结构的上箱体和下箱体，下箱体由其下端盖支撑进行方位转动，从而带动上箱体随下箱体的转动对太阳在水平方向的位置进行定位，上箱体可进行俯仰传动，通过第一输出法兰在上箱体内的转动对太阳的高度进行定位，从而实现了对定日镜进行方位和俯仰两方向的定位，提高了定日镜的空间定向。同时采用箱体结构进行动力传输，安装结构稳定，抗冲力能力强，提高了定日镜传动装置的工作可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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发明的一些实施例，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为本发明提供的摆线式定日镜传动装置的结构示意图；

图2为本发明提供的摆线式定日镜传动装置的上箱体的结构示意图；

图3为本发明提供的摆线式定日镜传动装置的下箱体的结构示意图；

图4为本发明提供的摆线式定日镜传动装置的摆线齿轮的结构示意图；

图5为本发明提供的摆线式定日镜传动装置的涡轮蜗杆的结构示意图；

图6为图5中涡轮蜗杆结构中行星齿轮箱的端部结构示意图。

具体实施方式

本发明公开了一种摆线式定日镜传动装置，提供了一种可靠的定日镜传动装置。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，图1为本发明提供的摆线式定日镜传动装置的结构示意图。

本发明提供了一种摆线式定日镜传动装置，包括对定日镜的方位进行传动的下箱体和对定日镜的俯仰进行传动上箱体；上箱体包括上箱体支架701，转动设置于上箱体支架701的支撑端，并进行第一扭矩输出的第一输出法兰，和设置于上箱体支架701内部，驱动第一输出法兰进行俯仰转动的第一传动装置；下箱体包括下箱体支架702，设置于下箱体支架702的底部对其进行转动支撑的下端盖732，和设置于下箱体支架702的内部，驱动下箱体支架702进行方位转动的第二传动装置；上箱体支架701固设于下箱体支架702的顶部。

定日镜通过方位传动跟随太阳水平方向的方位转动，通过俯仰传动在竖直方向的高度进行传动。俯仰传动由上箱体动作，上箱体由上箱体支架701进行支撑，通过上箱体支架701上的第一输出法兰输出在俯仰方向上进行转动的第一扭矩，第一输出法兰的转动通过位于上箱体支架701内部的第一传动装置驱动。

上箱体固装于下箱体的下箱体支架702上，下箱体支架702由下端盖732转动支撑，下箱体内部设置第二传动装置，通过第二传动装置带动下箱体支架702在下端盖732上转动。通过箱体结构的上箱体和下箱体，下箱体由其下端盖732支撑进行方位转动，从而带动上箱体随下箱体的转动对太阳在水平方向的位置进行定位，上箱体可进行俯仰传动，通过第一输出法兰在上箱体内的转动对太阳的高度进行定位，从而实现了对定日镜进行方位和俯仰两方向的定位，提高了定日镜的空间定向。同时采用箱体结构进行动力传输，安装结构稳定，抗冲力能力强，提高了定日镜传动装置的工作可靠性。

如图2所示，图2为本发明提供的摆线式定日镜传动装置的上箱体的结构示意图。

在本案一具体实施例中，上箱体支架701上开设有沿水平方向布置的第一传动孔。

第一传动装置包括设置于第一传动孔内的第一芯轴303，第一传动孔的内壁上设置有第一针齿销531，第一芯轴303和第一传动孔之间设置有与第一针齿销531传动配合的第一摆线齿轮301，第一芯轴303转动支撑于第一摆线齿轮301的中部，第一摆线齿轮301的中部开设为第一偏心孔，第一芯轴303上设置有与第一偏心孔传动配合的第一偏心轮。第一传动孔的轴向沿水平方向布置，第一传动孔内设置第一芯轴303，第一芯轴303与第一摆线齿轮301之间通过第一偏心轮结构连接，第一偏心轮和第一摆线齿轮301之间通过圆柱滚子轴承535支撑，第一芯轴303转动过程中通过圆柱滚子轴承535进行动力传输，带动第一摆线齿轮301转动，由于第一摆线齿轮301和第一传动孔的内圈通过第一针齿销531齿轮传动，使得第一摆线齿轮301在第一传动孔内转动。

第一输出法兰的外圈转动架设于第一传动孔内，第一输出法兰的法兰底壁固接于第一摆线齿轮301的齿轮盘上。第一输出法兰与第一摆线齿轮301的齿轮盘固接，因此第一摆线齿轮301转动过程中同时带动第一输出齿轮转动，完成动力的输出。

第一输出法兰与上箱体支架701的第一传动孔之间通过角接触轴承533进行轴向和径向的定位，第一摆线齿轮301的边缘与角接触轴承533的侧面相抵，从而保证第一摆线齿轮301稳定的支撑于第一传动孔内，第一芯轴303与第一摆线齿轮301之间进行动力传输，并相互支撑，为了保证第一芯轴303在第一摆线齿轮301内支撑结构的稳定性，在第一输出法兰的法兰底壁上开设对第一芯轴303进行支撑的支撑孔，第一输出法兰对第一芯轴301由圆锥滚子轴承537进行支撑，通过对圆锥滚子轴承537的支撑和限位，保证第一芯轴303在动力传输过程中结构的稳定性。

在本案一具体实施例中，第一芯轴303的轴端设置有第一传动涡轮203和与第一传动涡轮203传动配合的第一蜗杆201，第一蜗杆201的驱动端设置有驱动第一蜗杆201转动的驱动装置101。第一传动涡轮203和第一芯轴303之间通过键621连接，驱动装置101将动力传送第一蜗杆201，由第一蜗杆201带动第一传动涡轮203转动进而驱动第一芯轴303动作。驱动装置101为包括动力机构和行星齿轮箱，通过合理调整减速器的减速比，提高减速器的综合使用寿命。

上箱体的俯仰传动通过第一摆线齿轮301进行传动，第一摆线齿轮301作为第一扭矩输出的传动副，能够具有高承载、抗冲击、高精度等传动特性，提高传动稳定性。第一摆线齿轮301的动力输入采用涡轮蜗杆作为传动中间级，利用涡轮蜗杆反向自锁的特性，保证了定日镜工作结构的稳定性。

在本案一具体实施例中，第一输出法兰包括对称架撑于第一传动孔两侧的左输出法兰731和右输出法兰733，第一摆线齿轮301上设置有连通左输出法兰731的底壁、齿轮盘和右输出法兰733的组装螺钉。组装螺钉连通左输出法兰731的法兰底壁，至第一摆线齿轮301的齿轮盘、右输出法兰733的法兰底壁，从而将三者固装为一体结构，第一芯轴303位于第一偏心孔内，通过第一摆线齿轮301与第一针齿销301的传动，实现左输出法兰731和右输出法兰733的动力输出。组装螺钉包括套装于第一摆线齿轮301齿轮盘上的套筒351，连接左输出法兰731、右输出法兰733并穿过套筒351内的柱销353，柱销353的端部由柱销盖357压紧到左输出法兰731的法兰底壁上，最后通过螺钉355将各个部件连接为一体，从而实现左输出法兰731、第一摆线齿轮301和右输出法兰733连接为一体。

在本案一具体实施例中，第一芯轴303的驱动端伸出至右输出法兰内，第一蜗杆201上还设置有对其进行架撑的第一蜗杆架721，第一蜗杆架721的安装端固装于右输出法兰733的内壁上。第一蜗杆201通过第一蜗杆架721进行支撑，由于第一芯轴303与第一输出法兰之间通过第一摆线齿轮301作为传动副，二者发生相对转动，将第一蜗杆架721固定于右输出法兰733的内壁，第一蜗杆201由行星齿轮箱带动转动时，第一蜗杆201通过第一涡轮203将驱动力传递到第一芯轴303，第一芯轴303驱动第一摆线齿轮301的转动，第一摆线齿轮301与第一针齿销531的相对转动，最终使得第一输出法兰在第一传动孔内转动，第一驱动装置位于右输出法兰733内，二者相对静止，最终将输出扭矩由第一输出法兰输出。

在本案一具体实施例中，左输出法兰和右输出法兰的端部均设有法兰端盖，法兰端盖的伸入端环绕其周向设置有密封圈；

第一偏心轮包括并列布置于第一芯轴上的两组，第一摆线齿轮包括与两组第一偏心轮配合的两组摆线轮齿。

定日镜传动装置放置于室外较为恶劣环境中，由于其内部多为轴承、齿轮等传动结构，为了保证左输出法兰731和右输出法兰733内部结构的工作稳定性，在左输出法兰731的端部设置左法兰端盖，右输出法兰733的端部设置右法兰端盖735，以右法兰端盖735为例，右法兰端盖735伸入到右输出法兰733的内部，其伸入端环绕布置有密封圈631，从而对右输出法兰733进行密封，保证了上箱体内部与外界粉尘的隔离。

左输出法兰731和右输出法兰733在定日镜传动中需要传动较大的扭矩，为了保证第一芯轴303与第一摆线齿轮301之间具有足够的传动强度，将第一芯轴303落入第一偏心孔内的第一偏心轮设置包括并列布置的两组，对应地，第一摆线齿轮301设置并列的两组与第一偏心轮配合的摆线轮齿，两组第一偏心轮的在第一芯轴303径向的偏心方向不同，避免第一芯轴303和第一摆线齿轮301传动过程中单侧受力，提高传动结构稳定性。

如图3所示，图3为本发明提供的摆线式定日镜传动装置的下箱体的结构示意图。

在本案一具体实施例中，下箱体支架702的内圈设置竖直方向布置的第二传动孔，第二传动装置包括设置于第二传动孔内，并转动支撑于下端盖732上的第二芯轴304；第二传动孔的内壁上设置有第二针齿销532，第二芯轴304和第二传动孔之间设置有与第二针齿销532传动配合的第二摆线齿轮302，第二摆线齿轮302的中部开设为第二偏心孔，第二芯轴304上设置有与第二偏心孔配合的第二偏心轮；第二摆线齿轮302的齿轮盘上设置有与下端盖732固接的限位螺钉。

上箱体安装于下箱体支架702上，下箱体支架702的转动带动上箱体实现方位转动，下箱体支架702为管状结构，其内圈设置第二传动孔，由第二传动装置带动下箱体支架702的转动。第二传动装置包括位于第二传动孔内的第二芯轴304，第二芯轴304与下箱体支架702的内壁之间通过第二摆线齿轮302进行动力传输，下箱体支架702的内壁设置与第二摆线齿轮302传动配合的第二针齿销532，第二摆线齿轮302的中部设置于第二芯轴304配合的第二偏心孔，第二芯轴304通过设置于其上的第二偏心轮套装于第二偏心孔内。下箱体支架702转动支撑于下端盖732上，为了保证下箱体支架702转动结构的稳定性，将第二摆线齿轮302的齿轮盘与下端盖732通过限位螺钉限位，通过第二芯轴304和下箱体支架702的传动实现对下箱体支架702的转动驱动。

限位螺钉包括套装于第二摆线齿轮的齿轮盘上的套筒352，套装于套筒352内的柱销356，柱销356的端部由柱销盖354压紧，最后由螺钉355将三者固装连接为一体，实现对第二摆线齿轮302和下端盖732的固定。

在本案一具体实施例中，第二传动装置包括设置于第二芯轴304的轴端的第二传动涡轮403，和与第二传动涡轮403传动配合的第二蜗杆204，第二蜗杆204的第二蜗杆架421固装于下箱体支架702的内圈。第二芯轴304和下箱体支架702之间的传动通过涡轮蜗杆机构传输动力，第二蜗杆架421固装于下箱体支架702的内圈，因此驱动第二蜗杆204时，第二蜗杆204驱动第二涡轮403，由于第二摆线齿轮302通过限位螺钉固装到下端盖732上，第二蜗杆架421固装到下箱体支架702上，使得涡轮蜗杆与第二芯轴304之间传递的作用力最终作用到下箱体支架702上，驱动下箱体支架702与下端盖732上发生转动，最终实现了对上箱体的回转。第二蜗杆204的端部设置驱动装置401，由驱动装置401输出下箱体支架702的传输动力。

在本案一具体实施例中，下端盖的边缘设置有对下箱体支架的外圈进行支撑的支撑轴承，下端盖上还设置有对支撑轴承的外圈进行限位的轴承挡块405。下箱体支架由下端盖支撑并在下端盖上回转转动，第二摆线齿轮对下箱体支架的内圈进行限位，通过在下箱体支架的外圈设置支撑轴承502，一方面对其转动进行支撑，同时也通过支撑轴承502对下箱体支架702的径向外圈进行限位。下端盖732的边缘设置轴承挡块405，轴承挡块405通过螺栓602安装到下端盖732上，轴承挡块405与支撑轴承502的外圈进行限位，从而将下箱体支架702稳定的支撑在下端盖732上。支撑轴承502和轴承端盖之间设置圆柱限位环，支撑轴承502的外圈，轴承挡块405的内圈各开设安装圆柱限位环的半圈安装槽，从而对下箱体支架702在轴向的跳动进行限位，提高其安装结构的稳定性。

在本案一具体实施例中，第二偏心轮包括并列布置于第二芯轴上的两组，第二摆线齿轮包括与两组第二偏心轮配合的两组摆线轮齿。为了保证第二芯轴304与第二摆线齿轮302之间的支撑强度稳定性，将第二芯轴304与第二摆线齿轮302安装端的第二偏心轮设置为沿第二芯轴304轴向并列布置的两组，对应地，第二摆线齿轮302包括两组摆线轮齿，第二摆线齿轮302与第二芯轴之间通过圆柱滚子轴承535进行支撑。第二芯轴304的顶端与第二涡轮203之间进行扭力传递，其底端由下端盖732支撑，在下端盖732上设置支撑第二芯轴304的圆锥滚子轴承534，对第二芯轴304进行轴向和径向的限位。

本发明提供的摆线式定日镜传动装置上箱体和下箱体，均通过芯轴与摆线齿轮连接的方式进行扭矩的传输，采用同一结构的传动副设计，使得方位传送机构，俯仰传送机构，均具有更多的传动齿接触，从容提高了上箱体和下箱体的抗冲击性能。相同结构的设计，减少了零件的种数，可通过批量化生产对设备的一致性进行良好的控制。

如图4所示，图4为本发明提供的摆线式定日镜传动装置的摆线齿轮的结构示意图。

第一芯轴303和第二芯轴304采用统一结构的摆线齿轮(第一摆线齿轮301和第二摆线齿轮302)，第一芯轴303和第二芯轴304的端部均通过键621与涡轮连接，与摆线齿轮中部的传动孔铜鼓圆柱滚子轴承535进行动力传递，摆线齿轮的外圈齿轮通过针齿销(第一针齿销531和第二针齿销532)进行动力输出，第一摆线齿轮301在上箱体支架701内与第一输出法兰相对固定，第二摆线齿轮302与下端盖732相对固定，通过安装于摆线齿轮的齿轮盘上的柱销结构(套筒352、柱销356、柱销盖354及螺钉355)，保证摆线齿轮连接结构稳定性。

如图5和图6，图5为本发明提供的摆线式定日镜传动装置的涡轮蜗杆的结构示意图；图6为图5中涡轮蜗杆结构中行星齿轮箱的端部结构示意图。

涡轮蜗杆结构包括涡轮203、蜗杆201和蜗杆架721。第一芯轴303和第二芯轴304的端部具有相同的涡轮蜗杆结构。

蜗杆架721在安装时，通过圆锥定位销621对蜗杆架721的位置进行定位，然后通过螺钉623将其安装固定。蜗杆201由连杆613连接行星减速箱101，外部电机611与行星减速箱101连接后，将转接扣盖711盖装于外部电机611的安装端。采用行星减速箱101作为输入级，可调整减速器所需速比，提高减速器综合使用寿命。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。