水平太阳能跟踪器的制作方法

1.本发明涉及一种旨在对按至少两排放置的太阳能电池板进行定向的水平太阳能跟踪器，其中，驱动元件在链接到太阳能电池板的至少一个前旋转梁上以及在连杆-曲柄机构上产生旋转运动，连杆-曲柄机构将旋转运动传递到至少一个后旋转梁，所述至少一个后旋转梁链接到其它太阳能电池板，从而使它们沿水平轴定向。
2.更具体来说，本发明是一种太阳能跟踪器，其结构确保将由驱动元件产生的转向运动传递到旋转梁和连杆-曲柄机构，它防止接合区域中的可能的断裂和弱化，并且易于运输。


背景技术：

3.太阳能跟踪器是指现有技术中允许通过随太阳路径的变化对太阳能电池板的位置进行定向来使太阳能电池板旋转，从而使其围绕水平南北轴旋转的设备。这种安装类型的结构趋势是有两排平行的太阳能电池板，它们通过连杆-曲柄机构接合。
4.通过位于第一排太阳能电池板中或独立于这两排的驱动元件、通常借助于电机来产生转向运动。将转向运动传递到第一排太阳能电池板的旋转梁接合到该驱动装置。为了将转向运动从第一排传递到第二排，使用接合到这两排的传动梁或臂。用于将臂接合到前旋转梁的接合类型是夹钳，夹钳夹住传动梁，其上半部分借助于机械接合元件固定到传动梁的其余部分。
5.与这种类型的接合相关联的问题是，由于重复的转向运动和夹钳必须经受的风力，这些夹钳可能具有高度的变形和恶化的趋势。
6.就这一点而言，夹钳解决方案使与两个半排太阳能电池板对应的机械能从夹钳经过扭转梁段(section)到达驱动装置，并且它可能具有应力集中。
7.此外，前旋转梁和夹钳及其接合元件均具有制造公差，并且这种间隙窗口可能会导致夹钳超出它的弹性极限，并且在它夹紧时发生剪切或变形。


技术实现要素：

8.本发明旨在解决现有技术中所存在的一些问题。
9.更具体来说，本发明涉及一种水平太阳能跟踪器，它包括借助于连杆-曲柄机构接合的可以转动的至少一个前旋转梁和至少一个后旋转梁。该太阳能跟踪器进一步包括驱动总成，而驱动总成又包括：固定支架；固定到支架的本体；可以相对于本体移动的至少一个活动元件，其中一个前旋转梁联接在所述至少一个活动元件上；以及与本体相邻的电机，该电机在活动元件上产生运动。
10.连杆-曲柄机构包括与后旋转梁相关联的第一传动段和至少一个第二传动段，第二传动段包括与前旋转梁相关联的臂。前旋转梁的一端具有第一接合部位(sector)，第一接合部位可以联接到活动元件。第二传动段另外包括正交地接合到臂的管状部分，管状部分在装配情况下扣住旋转梁，并且第二传动段还包括链接到管状部分的一端的第二接合部
位，第二接合部位可以联接到第一接合部位和活动元件。
11.因此，在装配跟踪器时，穿过连杆-曲柄机构的管状部分插入前旋转梁，以使得管状部分地扣住旋转梁。一旦插入，第一接合部位和第二接合部位便联接到活动元件。驱动总成可包括旋转型或直线型之一的电机。电机在活动元件上产生的运动优选是允许活动元件或其至少一些部分相对于本体旋转的转向运动。
12.在装配情况下，实现了转向运动直接从活动元件传递到前旋转梁和连杆-曲柄机构，从而最大限度地减少了机械负载的传递损失。连杆-曲柄机构通过借助于第一传动段链接到后旋转梁而将转向运动传递到后旋转梁。
13.优选地，第一接合部位是第一法兰，第二接合部位是第二法兰，并且第一接合部位保留在活动元件与第二接合部位之间。由于梁与活动本体接触的表面较高，所以法兰使得这些部位与活动元件的联接更大。第一法兰可包括第一孔，第二法兰可包括第二孔，并且活动元件可包括外壳，其中，外壳构造成在装配情况下面对第一孔和第二孔。因此，在装配情况下，这些孔在它们之间并且相对于外壳是同轴的，从而能够通过这些孔将接合部件(例如，螺钉)插入到外壳。
14.第一接合部位和第二接合部位与活动元件的接合可备选地通过将接合部位插入到活动元件的空腔中来实现，从而使得前旋转梁和管状部分保留在活动元件中。在另一个示例中，第一接合部位和第二接合部位可具有与活动元件互补的形状，以便加固它们之间的接合，其中接合部位是圆盘形，并且空腔是圆柱形。
15.通过这种方式，来自不包含驱动装置的那一排的由风造成的机械能直接到达它，而不必通过前旋转梁。
16.优选地，管状部分可以是一体部件，它扣住前旋转梁，而不需要额外的机械接合元件，从而最大限度地减少可能的断裂，其中旋转梁用螺纹拧紧在管状部分中。
17.在管状位置和旋转梁之间，可以有小的间隙，由此使得有可能将旋转梁插入到管状部分中。备选地，管状部分可以包括两个部位，一个部位在下方区域中扣住梁，而上方部位在上方区域中扣住梁，从而使得要链接这两个部位必需有接合元件，并且这些部位可以具有第二通空腔，所述接合元件插入到这些第二通空腔中。臂可以通过焊接或通过额外的接合元件接合到至少一个部位。
18.优选地，活动元件可以是管状元件，管状元件可以包含两端，且其至少一端可以包含冠(crown)，冠可以与活动元件一起相对于本体进行旋转运动。冠理解为是侧边部位，它们在任一边上限制活动元件，并且当接合部位优选是法兰时，在装配情况下，它们可以链接到其中一个接合部位。因此，电机在活动元件上产生的运动是旋转运动，这使得冠以及随之的连杆-曲柄机构和前旋转梁转动，因为冠与它们接合在一起。当驱动总成的行为类似于旋转执行器，接合部位是法兰，并且第一接合部位和第二接合部位优选接合到所述冠时，这种结构尤其有利。
19.另外，在装配情况下，活动元件可以位于沿第一旋转梁的方向离本体外部大于第一接合部位和第二接合部位的厚度总和的距离处，以使得在装配情况下，第一接合部位和第二接合部位完全位于本体内部。因此，接合部位容纳在本体内部，从而保护接合。
20.备选地，活动元件可以包括至少一个异型梁和传动部位，它们链接在一起，并且在其间具有移动的可能性。与线性执行器一样，传动部位可以是这样的元件，电机向其传递运
动，而该电机能够转动，进而将该运动传递到联接至接合部位的梁，从而在其上产生转向运动。备选地，梁可以是平的，而不异型的。
21.备选地，管状部分的内部横向截面的尺寸可略大于前旋转梁的横向截面，并且它们可具有互补的形状。
22.活动元件可以穿过整个固定本体延伸，并且可以具有两个前旋转梁，每个前旋转梁与活动本体的每一边相关联，并且它还可以具有两个第一传动段。因此，将由电机元件产生的运动传递到额外的前旋转梁，从而使得它延伸了转向运动的范围，并且通过第一额外传动段加强了机械能到后旋转梁的传递。
23.前旋转梁和传动梁可以由金属材料制成。材料必须适合承受梁所经受的机械应力。另外，连杆-曲柄机构可包括从臂延伸到管状部分的加固件，以便加固管状部分，从而使其不受机械应力的损坏。
附图说明
24.作为本文中所提供的描述的补充，并且为了帮助使本发明的特征更容易理解，根据其首选的实践示例性实施例，所述描述伴随构成其组成部分的一组附图，附图作为说明而非限制地表示如下：
25.图1示出了装配情况下的水平跟踪器的第一实施例的透视图。
26.图2示出了中间装配情况下的太阳能跟踪器的第二实施例的透视图。
27.图3示出了装配情况下的太阳能跟踪器的第二实施例的详细视图。
具体实施方式
28.图1示出了旨在对沿两排(8，9)，即第一排(8)和第二排(9)，分布的太阳能电池板进行定向的太阳能跟踪器(1)的第一实施例的透视图。太阳能跟踪器(1)装备有驱动总成(2)、位于第一排(8)中负责将转向运动传递到与之接合的太阳能电池板的两个前旋转梁(3)、以及与之相关联并负责将转向运动传递到第二排(9)的后旋转梁(12)的连杆-曲柄机构(4)。
29.优选地，驱动总成(2)包括：固定到支架(11)的本体(21)，支架(11)包括活动元件(22)，在所示实施例中，活动元件(22)延伸穿过整个本体的内部，以便部分地穿过它；以及电机(23)，电机(23)在活动元件(22)上产生转向运动。
30.如上文所提及，前旋转梁(3)负责将转向运动传递到与之接合的太阳能电池板(图中未示出)，并且每个前旋转梁(3)都与活动元件(22)相关联。负责将第一排(8)的转向运动传递到太阳能跟踪器的第二排(9)的元件是连杆-曲柄机构(4)，它同时与后旋转梁(12)以及前旋转梁(3)相关联。
31.连杆-曲柄机构(4)包括与后旋转梁(12)相关联的第一传动段(5)和两个第二传动段(6)，其中，每个第二传动段(6)包含与前旋转梁(3)相关联的臂(41)以及正交地接合到臂(41)的管状部分(42)，管状部分(42)扣住前旋转梁(3)。在这第一实施例中，两个前旋转梁(3)和两个第二传动段(6)位于活动元件的两边。旋转梁(3，12)还得到支撑柱的支撑，这些支撑柱具有允许它们转向的转向支架，这些在图中未示出。
32.图2示出了中间装配情况下的水平太阳能跟踪器(1)的第二实施例的透视图。太阳
能跟踪器(1)包括活动元件(22)，活动元件(22)在本体(21)内部延伸到本体(21)的其中一侧的附近，并且活动元件(22)在一端上装备有单个冠(7)。活动元件(22)是容纳在本体(21)内部的圆柱块，并且优选包括冠(7)，冠(7)是沿垂直于前旋转梁(3)的方向在活动元件(22)的两边上延伸的部位。电机(23)与受到壳体保护的本体(21)相邻，并且接合到蜗杆螺钉(在图中未示出)，由此使链接到冠(7)的活动元件(22)转动。还可以看到前传动梁(3)和单个第二传动段(6)。
33.如图所示，前旋转梁(3)的一端具有第一接合部位(31)，第一接合部位(31)可以联接到驱动总成(2)的接合元件(22)的冠(7)，以使得在装配情况下它与接合元件(22)的冠(7)整体转动。
34.第二传动段(6)包括链接到管状部分(42)的一端的第二接合部位(43)，第二接合部位(43)可以联接到第一接合部位(31)和冠(7)。第一接合部位(31)和第二接合部位(43)具有与冠(7)互补的形状，并且优选是第一法兰和第二法兰。在图中没有示出的一个实施例中，活动元件(22)具有形状与梁互补的空腔，第一接合部位(31)和第二接合部位(43)插入到空腔中并与之联接，从而使得它们与活动元件(22)整体转动。
35.因此，在装配情况下，前旋转梁(3)用螺纹拧紧在管状段(42)中。前旋转梁(3)从第二接合部位(43)那一侧插入到管状部分(42)中，留下管状部分(42)部分地扣住前旋转梁(3)。
36.管状部分(42)具有横向截面尺寸略大于前旋转梁(3)的孔。在装配情况下，横向理解为是与前旋转梁(3)正交的平面。在所示实施例中，前旋转梁(3)的横向截面为正方形。在另一个实施例中，其形状可以是圆形或多边形或两者的组合。
37.另外，冠(7)具有外壳(24)，第一接合部位(31)具有第一孔(32)，并且第二接合部位(43)具有第二孔(44)，它们都同轴地设置，并且打算用于容纳接合元件(在图中没有示出)。
38.图3示出了装配情况下的太阳能跟踪器(1)的第二实施例的详细视图。接合元件(例如，通过垫圈(52)调整的螺钉(51))插入到孔(32，44)和外壳(24)中。备选地，接合旋转梁(3)和管状部位(42)的方式是通过焊接，随后将它们接合到冠(7)。在装配情况下，活动元件(22)、第一接合部位(31)和管状部位(42)联接在一起并且整体转动。
39.图3示出，容纳在驱动总成(2)的本体(21)内部的活动元件(22)位于离本体(21)外部一定距离的位置处，以形成空腔，从而使得通过联接第一接合部位(31)和第二接合部位(43)，在空腔内保护它们。第一接合部位(31)和第二接合部位(43)具有与冠(7)互补的形状，并且优选是第一法兰和第二法兰。在另一个实施例中，活动元件(22)从本体(21)向前旋转梁(3)的方向伸出。连杆-曲柄机构(4)包括从臂(41)延伸到管状部分(42)的加固件(47)。