一种带过载保护的太阳能跟踪减速器的制作方法

1.本实用新型涉及减速器技术领域，尤其涉及一种带过载保护的太阳能跟踪减速器。


背景技术：

2.太阳能光伏发电，是通过光伏板将太阳能转换成电能的过程，一般有光伏板固定式与光伏板跟踪式两种形式。为了提高光伏发电效率，光伏发电厂通常采用跟踪式。采用跟踪式光伏发电，需要跟踪系统，其中跟踪减速系统需要减速器，该减速器带动光伏板跟踪太阳光照。
3.但是，由于光伏发电场地都建立在环境比较恶劣的海边、沙漠地带、边远山区，常年易突然发生聚风、暴雨、沙尘暴等恶劣气候，使跟踪减速器工作时承受各种载荷，且载荷大小不确定，扭矩变化大，导致减速器的易损坏、使用寿命低，从而限制了太阳能的使用和推广。


技术实现要素：

4.为解决背景技术中存在的技术问题，本技术提出一种带过载保护的太阳能跟踪减速器。
5.本技术提出的一种带过载保护的太阳能跟踪减速器，包括基座，基座内转动安装有蜗轮、蜗杆和输出轴，蜗轮与蜗杆啮合，输出轴的转动轴线与蜗杆的转动轴线垂直，蜗轮套设在输出轴上，所述蜗轮与输出轴之间设置有过载保护组件，所述过载保护组件包括固体套设在输出轴上的锥体，所述蜗轮的内壁设有与锥体配合并抵接的摩擦面。
6.通过采用上述技术方案，正常情况下，锥体抵接在蜗轮内，其与摩擦面之间的摩擦力，使蜗轮与输出轴相对固定；若遇到恶劣天气，光伏板和输出轴承担的荷载增大，当输出轴荷载大于锥体与摩擦面之间的摩擦力时，光伏板带动输出轴转动，输出轴自动打滑，以此减小减速器所受荷载对其进行保护；同时光伏板可自动转换角度，使其所受的阻力减小，以此对光伏板进行保护免受损坏；锥体和摩擦面的设置使蜗轮与输出轴之间的刚性连接，改为摩擦力的柔性连接，以此形成过载保护，有效地降低了减速器因外加载荷过大而损坏的可能性，使用寿命延长，有利于太阳能的使用和推广。
7.优选的，所述锥体与输出轴之间设有蝶形弹簧与抵接件，所述蝶形弹簧和抵接件均滑动套设在输出轴上，所述蝶形弹簧的内圈远离锥体设置并与抵接件抵接，所述抵接件通过螺栓固定安装在输出轴上；所述锥体的侧壁上开设有抵紧槽，所述蝶形弹簧的外圈通过抵紧槽将锥体抵接在摩擦面上。
8.通过采用上述技术方案，由于蝶形弹簧的内圈远离锥体设置并与抵接件抵接，旋转螺栓即可调节抵接件，进而使蝶形弹簧发生弹性形变，此时蝶形弹簧外圈对锥体的抵接力发生变化，以此调节锥体与摩擦面之间的摩擦力，进而调节减速器的输出力矩；在减速器最大使用力矩范围内，可以预先设定安全输出力矩，使其不会因外加力矩超过其最大力矩
而损坏，从而增大了减速器使用的安全系数。
9.优选的，所述锥体外周面的中部凹陷，且所述锥体的两侧均设有抵紧槽、蝶形弹簧以及抵接件。
10.通过采用上述技术方案，锥体凹陷的中部对摩擦面具有限制作用，防止锥体与蜗轮发生轴向移动，增强了两者连接的稳定性；蝶形弹簧由锥体的两侧将其抵接在摩擦面上，使锥体的两侧同时受力，增强了锥体与摩擦面之间的抵接效果。
11.优选的，所述抵接件呈圆环状，且所述抵接件与蝶形弹簧的内圈均匀接触。
12.通过采用上述技术方案，抵接件呈圆环状，并与蝶形弹簧的内圈均匀接触，使蝶形弹簧均匀受力，此时蝶形弹簧的外圈平整地抵接在锥体上，确保了锥体与摩擦面的抵接效果，有利于提高过载保护组件的稳定性。
13.优选的，所述蜗轮采用斜齿式蜗轮。
14.通过采用上述技术方案，斜齿式蜗轮与蜗轮配合的重合度大，啮合时平稳性强，蜗轮采用斜齿式蜗轮，有利于提高减速器运行时的稳定性。
15.优选的，所述锥体与摩擦面之间喷涂有耐磨层。
16.通过采用上述技术方案，设置的耐磨层提高了锥体与摩擦面之间的耐摩擦性能，解决了锥体与摩擦面之间因长期打滑造成磨损，最终导致输出力矩下降的问题；同时，耐磨层对锥体与摩擦面进行隔离，防止两者直接摩擦产生高温导致焊接现象，避免了过载失效的问题。
17.优选的，所述蜗杆与基座之间、输出轴与基座之间均通过轴承连接，且轴承设置在蜗杆或输出轴与基座连接位置的两侧。
18.通过采用上述技术方案，一方面，设置的轴承减小了蜗杆与基座之间、输出轴与基座之间的摩擦力，有利于蜗杆及输出轴的转动，提高了减速器工作时的灵敏性；另一方面，蜗杆与基座之间的两个轴承对蜗杆形成了良好地支撑，输出轴与基座之间的两个轴承对输出轴形成了良好地支撑，提高了减速器整体结构的稳定性。
19.优选的，所述蜗杆与基座之间的轴承为第一轴承，所述第一轴承采用圆锥滚子轴承，所述输出轴与基座之间的轴承为第二轴承，所述第二轴承采用深沟球轴承。
20.通过采用上述技术方案，圆锥滚子轴承的径向承载能力大，适用于承受重负荷与冲击负荷，由于蜗杆与动力装置连接，第一轴承采用圆锥滚子轴承，有利于提高蜗杆与基座之间连接的稳定性；深沟球轴承具有结构简单、摩擦阻力小、转速高的优点，第二轴承采用深沟球轴承，有利于输出轴转动，确保了过载保护效果。
21.优选的，所述第一轴承、第二轴承远离基座的一侧均安装有骨架油封。
22.通过采用上述技术方案，骨架油封将与轴承内的滚子或钢球与外界隔离，防止轴承内的润滑油渗漏，同时防止外界的灰尘进入轴承内，以此对轴承形成保护，有利于提高减速器的使用寿命。
23.优选的，所述基座上安装有用于固定第一轴承的轴承压盖和用于固定第二轴承的端盖，所述轴承压盖与基座之间、端盖与基座之间均设置有密封圈。
24.通过采用上述技术方案，第一轴承安装完成后，安装密封圈及轴承压盖，即可将第一轴承固定在基座内；第二轴承安装完成后，安装密封圈及端盖，即可将第二轴承固定在基座内，安装方便；而且密封圈对轴承压盖与基座之间的间隙及端盖与基座之间的间隙进行
填补，防止外界灰尘进入基座内造成零部件损坏，具有良好地防尘效果。
25.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
26.1.本技术中锥体和摩擦面的设置，使蜗轮与输出轴之间的刚性连接，改为摩擦力的柔性连接，以此形成过载保护，有效地降低了减速器因外加载荷过大而损坏的可能性，使用寿命延长，有利于太阳能的使用和推广；
27.2.本技术旋转抵接件可使蝶形弹簧发生弹性形变，以此调节锥体与摩擦面之间的摩擦力，在减速器最大使用力矩范围内，可以预先设定安全输出力矩，使其不会因外加力矩超过其最大力矩而损坏，从而增大了减速器使用的安全系数；
28.3.本技术中斜齿式蜗轮与蜗轮配合的重合度大，啮合时平稳性强，蜗轮采用斜齿式蜗轮，有利于提高减速器运行时的稳定性。
附图说明
29.图1为本技术实施例的整体结构示意图。
30.图2为图1中的a-a线剖视图。
31.图3为本技术实施例中过载保护组件的结构示意图。
32.附图标记说明：1、基座；
33.2、蜗杆；21、第一轴承；22、输入轴；221、平键；23、轴承压盖；
34.3、蜗轮；31、摩擦面；32、耐磨层；
35.4、输出轴；41、第二轴承；42、端盖；
36.5、过载保护组件；51、锥体；511、抵紧槽；52、蝶形弹簧；53、抵接件；6、骨架油封；61、密封圈；62、调整垫片。
具体实施方式
37.以下结合附图1-3对本技术作进一步详细说明。
38.本技术实施例公开一种带过载保护的太阳能跟踪减速器。参照图1、图2，带过载保护的太阳能跟踪减速器包括基座1、蜗杆2、蜗轮3、输出轴4和过载保护组件5。基座1的内部中空，蜗杆2转动安装在基座1的底部。基座1内安装有两个第一轴承21，第一轴承21采用圆锥滚子轴承。蜗杆2通过第一轴承21安装在基座1内，两个第一轴承21分别位于蜗杆2的两端，以此对蜗杆2形成支撑，并减小蜗杆2与基座1之间的摩擦力。
39.参照图1，蜗杆2的端部固定连接有输入轴22，输入轴22穿出基座1的圆柱面上固定连接有平键221，输入轴22穿出基座1后，通过平键221与动力装置连接。输入轴22上活动套设有轴承压盖23，轴承压盖23通过螺栓及调整垫片62固定安装在基座1上，以此将第一轴承21固定在基座1内；旋松螺栓即可拆下轴承压盖23，以此对第一轴承21进行维修或者更换，安装及拆卸方便。
40.参照图2，输出轴4的一端转动安装在基座1内、另一端穿出基座1后与光伏板固定连接，且输出轴4的转动轴线与蜗杆2的转动轴线垂直。基座1内安装有两个第二轴承41，第二轴承41采用深沟球轴承。输出轴4通过第二轴承41安装在基座1内，两个第二轴承41分别位于输出轴4与基座1连接位置的两端，以此对输出轴4形成支撑，并减小输出轴4与基座1之间的摩擦力。输出轴4上活动套设有端盖42，端盖42通过螺栓固定安装在基座1上，以此将第
二轴承41固定在基座1内。
41.参照图1、图2，第一轴承21、第二轴承41远离基座1的一侧均安装有骨架油封6，骨架油封6将与轴承内的滚子或钢球与外界隔离，防止轴承内的润滑油渗漏及外界的灰尘进入轴承，以此保护轴承，有利于提高减速器的使用寿命。轴承压盖23与基座1之间、端盖42与基座1之间均设置有密封圈61，密封圈61有效地防止了外界灰尘进入基座1内造成零部件损坏，具有良好地防尘效果。
42.参照图2，蜗轮3采用斜齿式蜗轮3，其套设在输出轴4上，并与蜗杆2啮合。结合图3所示，过载保护组件5设在蜗轮3与输出轴4之间，过载保护组件5包括锥体51、蝶形弹簧52以及抵接件53。锥体51采用橡胶制成，其呈圆环状，锥体51固体套设在输出轴4上，且其外周面的中部凹陷。蜗轮3的内壁上设在有摩擦面31，摩擦面31与锥体51的外周面配合并抵接。正常情况下，锥体51与摩擦面31之间的摩擦力，使蜗轮3与输出轴4相对固定，启动动力装置，即可通过减速器带动光伏板转动，实现跟踪发电；若遇到恶劣天气，光伏板和输出轴4承担的荷载增大，当输出轴4荷载大于锥体51与摩擦面31之间的摩擦力时，输出轴4自动打滑，以此减小减速器所受荷载即可对其进行保护；同时光伏板可自动转换角度，使其所受的阻力减小，以此对光伏板进行保护免受损坏。
43.参照图3，抵接件53呈圆环状，其滑动套设在输出轴4上。抵接件53上开设有多个调节孔，调节孔内螺纹连接有螺栓，抵接件53通过螺栓固定安装在输出轴4上。蝶形弹簧52滑动套设在输出轴4上，其内圈远离锥体51设置，并被抵接件53抵紧，且抵接件53的侧壁与蝶形弹簧52的内圈均匀接触。锥体51的侧壁上开设有抵紧槽511，蝶形弹簧52的外圈抵接在抵紧槽511内，以此将锥体51抵接在摩擦面31上。结合图2所示，旋转螺栓即可调节抵接件53，进而使蝶形弹簧52发生弹性形，此时蝶形弹簧52外圈对锥体51的抵接力发生变化，以此调节锥体51与摩擦面31之间的摩擦力，进而调节减速器的输出力矩。
44.参照图3，锥体51的两侧均设有抵紧槽511、蝶形弹簧52以及抵接件53，使锥体51的两侧同时受力，增强了锥体51与摩擦面31之间的抵接效果。摩擦面31上喷涂有耐磨层32，耐磨层32采用耐磨陶瓷。耐磨陶瓷具有良好的耐磨性能和耐高温性能，其提高了锥体51与摩擦面31之间的耐摩擦性能，防止两者长期打滑造成磨损，确保了减速器的输出力矩；同时，耐磨层32将锥体51与摩擦面31隔开，防止两者直接摩擦产生高温发生焊接，导致过载失效的问题。
45.本技术的实施原理为：蜗杆2通过输入轴22与动力装置连接，输出轴4穿出基座1后与光伏板固定连接，正常情况下，锥体51与摩擦面31之间的摩擦力，使蜗轮3与输出轴4相对固定，启动动力装置，即可通过减速器带动光伏板转动，实现跟踪发电；若遇到恶劣天气，光伏板和输出轴4承担的荷载增大，当输出轴4荷载大于锥体51与摩擦面31之间的摩擦力时，输出轴4自动打滑，以此减小减速器所受荷载即可对其进行保护，同时光伏板可自动转换角度，使其所受的阻力减小，以此对光伏板进行保护免受损坏；旋转抵接件53即可使蝶形弹簧52发生弹性形变，此时蝶形弹簧52外圈对锥体51的抵接力发生变化，以此调节锥体51与摩擦面31之间的摩擦力，进而调节减速器的输出力矩，在减速器最大使用力矩范围内，可以预先设定安全输出力矩，使其不会因外加力矩超过其最大力矩而损坏，从而增大了减速器使用的安全系数；锥体51和摩擦面31的设置使蜗轮3与输出轴4之间的刚性连接，改为摩擦力的柔性连接，以此形成过载保护，有效地降低了减速器因外加载荷过大而损坏的可能性，使
用寿命延长，有利于太阳能的使用和推广。
46.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。