一种定日镜面型补偿机构制造技术

技术编号:21178188 阅读:33 留言:0更新日期:2019-05-22 12:34
本发明专利技术公开了一种张紧式的定日镜面型补偿机构,所述补偿机构在传统定日镜主梁下方加装两根对称的绳索,每根所述绳索的一端通过端部固定器固定在主梁端部,另一端绕过一滑轮,并最终通过弹性单元和固定环固定在连接座上。本发明专利技术的张紧式定日镜面型补偿机构中,绳索与弹性单元串联,在定日镜水平角转动时提供一定的张紧力,以此来调整定日镜镜面的面型,达到在所有姿态下都获得最佳的光学性能。

A Kind of Solar Mirror Compensation Mechanism

The invention discloses a tensioned heliostat compensation mechanism. The compensation mechanism is equipped with two symmetrical ropes under the main beam of the traditional heliostat. One end of each rope is fixed at the end of the main beam through an end fixator, the other end bypasses a pulley, and is finally fixed on the connecting seat through an elastic unit and a fixing ring. In the tensioned heliostat mirror compensation mechanism of the invention, the rope is connected in series with the elastic unit to provide a certain tension force when the heliostat rotates horizontally, so as to adjust the heliostat mirror surface shape and achieve the best optical performance in all postures.

【技术实现步骤摘要】
一种定日镜面型补偿机构
本专利技术涉及太阳能热发电领域的定日镜结构部件,特别涉及一种定日镜的面型补偿机构。
技术介绍
在经济不断发展的同时,能源日趋短缺,传统的不可再生能源日益枯竭,经济发展越来越受制于能源的开发利用,可再生能源的利用受到普遍关注,特别是太阳能利用更受世人的重视。太阳能热发电是当前太阳能利用的一种主要方式。当前太阳能热发电按照太阳能采集方式可划分为(1)塔式太阳能热发电;(2)槽式太阳能热发电;(3)碟式太阳能热发电。在太阳能热发电领域,塔式太阳能热发电因具有高光热转换效率、高聚焦温度、控制系统安装调试简单、散热损失少等优势,将成为下一个可商业化运营的新型能源技术。在塔式太阳能热发电领域,定日镜为塔式太阳能热发电系统的一个重要组成部分。如图1所示,定日镜将太阳光反射到吸热器上,对吸热工质进行加热,从而将光能转化为热能,进而驱动汽轮机发电。对定日镜而言,为了实现更好的聚光效果,定日镜镜面往往带有一定的微小弧度。而此弧度受到定日镜重力影响较大。当定日镜处于不同的角度姿态时,由于重力产生的分力大小不同,导致定日镜镜面的弧度发生变化,影响聚光效果。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题,本专利技术提供了一种张紧式定日镜面型补偿机构。本专利技术的技术方案如下:一种定日镜面型补偿机构,其包括设置在主梁下方的两组对称的绳索张紧机构,每组所述绳索张紧机构包括:绳索,所述绳索为柔软的不可拉伸的线状结构,所述绳索的一端固定在主梁端部,所述绳索从主梁端部延伸出的一部分位于主梁的下方并且沿定日镜主梁方向设置;弹性单元,其一端活动连接在连接座上;滑轮,所述滑轮用于所述绳索的转向:所述绳索绕过所述滑轮后的另一部分的方向为从所述滑轮指向所述连接座上的所述弹性单元,并且所述绳索的另一端与所述弹性单元的另一端连接。在优选的实施方式中,所述绳索与所述主梁的连接、所述绳索与所述弹性单元的连接、所述弹性单元与所述连接座的连接均是自由活动的。在优选的实施方式中,所述绳索的两端分别通过端部固定器与所述主梁端部、所述弹性元件固定连接。在优选的实施方式中,所述滑轮具有导向槽,所述滑轮的导向槽与所述主梁端部的所述端部固定器之间的连线与所述主梁的轴线平行,并且所述连线与所述主梁的轴向所在的平面与所述定日镜镜面垂直。在优选的实施方式中,所述滑轮通过滑轮固定孔固定于所述主梁,并且所述滑轮能够沿所述滑轮固定孔的轴线相对所述主梁旋转。在优选的实施方式中,所述滑轮旋转的轴线与所述绳索位于主梁下方的一部分的轴线同轴。在优选的实施方式中,所述弹性单元的一端通过固定环与所述连接座活动连接。本专利技术的定日镜补偿机构的改进点主要在:在传统定日镜的主梁下方加装两根对称的绳索,每根绳索的一端通过端部固定器固定在主梁端部,另一端绕过一滑轮,并最终固定在活动设于连接座的弹性单元上。所述滑轮用于绳索的转向,通过滑轮的所述绳索从定日镜主梁方向改变为指向连接座上的弹性单元,并通过端部固定器与弹性单元连接。所述弹性单元的另一端通过固定环与连接座活动连接,使弹性单元产生的弹力方向与所述绳索的方向一致。整个补偿机构由串联的绳索和弹性单元通过滑轮转向形成完整的力学传递结构。本专利技术的补偿机构在绳索靠近连接座一端连接有弹性机构。如此设置,当定日镜水平角增大时,该弹性机构会被与之固定的绳索拉伸,产生弹力,弹力通过绳索与滑轮传导到主梁端部,在主梁两端下沿产生一个等大、对称的拉力,使主梁向反射镜后方产生一定的弯曲,以此来弥补随水平角增大而减小的重力分力产生的变形变化。常规的塔式太阳能热发电所使用的定日镜虽然是平面镜,但是为了取得最佳的聚光效果,往往会带有一定微小的弧度。根据所需要的焦距不同,具体体现在镜面的高低差上,一般为2-10mm左右。而大部分定日镜的构件在水平状态下因重力产生的变形的大小一般在4-8mm,且由于定日镜的结构一般是在中部固定,上述提到的重力产生的变形往往呈现出两端下榻较大的形态。由于定日镜聚焦的弧度非常微小,因此很小的变形误差就会导致很大的光斑变形,严重影响定日镜的聚光性能。当定日镜在工作时,水平角不断变化过程中,重力产生的变形量在最大值和0之间根据水平角的大小而变化,导致定日镜无法在所有姿态下都获得最佳的光学性能。而通过本专利技术提供的补偿机构,可以在水平角增大、重力变形减小的同时,通过不断张紧的钢丝绳在主梁两端施加一组等大、反向的力,使定日镜产生一个两端下榻的变形。特别的,在定日镜水平角从小变大的过程中,重力变形不断减小,钢丝绳张紧产生的变形则不断增大,两个变形在矢量叠加后保持定日镜的整体变形基本不变。附图说明图1为塔式太阳能热发电系统的结构简图;图2为传统定日镜的结构图;图3为本专利技术实施例的两组绳索张紧机构的布置示意图;图4为本专利技术实施例的两组绳索张紧机构中弹性单元的结构布置示意图;图5为本专利技术实施例的绳索张紧机构的导向滑轮的结构示意图;图6为本专利技术实施例的滑轮结构的主视图;图7为本专利技术实施例的补偿机构进行面型调整的原理示意图一;图8为本专利技术实施例的补偿机构进行面型调整的原理示意图二;附图标记:1.反射面;2.镜子支架;3.连接座;4.仰角驱动装置;5.方位转角驱动装置;6.立柱;7.滑轮;8.弹性单元;9.绳索;11.滑轮支架;12.滑轮固定孔;21.调整片;22.副梁;23.支梁;24.主梁;25.支撑块;31.固定环。具体实施方式为了更好地说明本专利技术,下面结合附图对本专利技术进行详细的说明。实施例如图1所示,塔式太阳能热电站通过驱动大量定日镜跟踪太阳光,使太阳光在位于吸热塔顶端的吸热器表面聚集,对吸热工质进行加热,使光能转换为热能,进而将热能转化为电能,实现太阳能热发电。如图2所示,传统定日镜自下而上依次包括:立柱6、方位转角驱动装置5、连接座3、仰角驱动装置4、镜子支架2、以及反射面1;其中,立柱6固定于地面,用于支撑整个定日镜;方位转角驱动装置5固定设置于立柱6的远离地面的一端,用于调整定日镜反射面1的方位角;连接座3的底部固定设置于方位转角驱动装置5之上,连接座3的顶部与镜子支架2连接;仰角驱动装置4,与连接座连接,通过与连接座配合调节定日镜反射面1的仰角;镜子支架2,设置于连接座3顶部,用于支撑反射面1;反射面1,设置于镜子支架2上部,用于反射太阳光。其中,镜子支架2包括调整片21、副梁22、支梁23、主梁24和支撑块25。请参见图3所示,本实施例提供的一种张紧式定日镜面型补偿机构包括设置在主梁下方的两组对称的绳索张紧机构,每组绳索张紧机构包括:绳索9,所述绳索为一种柔软的不可拉伸的线状结构;滑轮7,所述滑轮7用于绳索9的转向;绳索9通过滑轮7后从沿定日镜主梁2的方向改变为指向连接座3上的弹性单元8,并与弹性单元8连接;弹性单元8,所述弹性单元8的一端与绳索9连接,弹性单元8另一端与连接座3上的固定环31(请参见图4)连接。在本实施例中,所述弹性单元8为弹簧。整个补偿机构由串联的绳索9和弹性单元8,通过滑轮7转向,形成完整的力学传递结构。如图3和图4所示,绳索9的一端通过端部固定器固定在主梁24的端部,另一端向主梁中部延伸并绕过滑轮7后改变方向继续向连接座3底部延伸,最后固定在弹性单元8的一端,弹性单元8的另一端与连接座底部的固定环31连接。特别的,绳索本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种定日镜面型补偿机构,其特征在于,包括设置在主梁下方的两组对称的绳索张紧机构,每组所述绳索张紧机构包括:绳索,所述绳索为柔软的不可拉伸的线状结构,所述绳索的一端固定在主梁端部,所述绳索从主梁端部延伸出的一部分位于主梁的下方并且沿定日镜主梁方向设置;弹性单元,其一端活动连接在连接座上;滑轮,所述滑轮用于所述绳索的转向:所述绳索绕过所述滑轮后的另一部分的方向为从所述滑轮指向所述连接座上的所述弹性单元,并且所述绳索的另一端与所述弹性单元的另一端连接。

【技术特征摘要】
1.一种定日镜面型补偿机构,其特征在于,包括设置在主梁下方的两组对称的绳索张紧机构,每组所述绳索张紧机构包括:绳索,所述绳索为柔软的不可拉伸的线状结构,所述绳索的一端固定在主梁端部,所述绳索从主梁端部延伸出的一部分位于主梁的下方并且沿定日镜主梁方向设置;弹性单元,其一端活动连接在连接座上;滑轮,所述滑轮用于所述绳索的转向:所述绳索绕过所述滑轮后的另一部分的方向为从所述滑轮指向所述连接座上的所述弹性单元,并且所述绳索的另一端与所述弹性单元的另一端连接。2.根据权利要求1所述的定日镜面型补偿机构,其特征在于,所述绳索与所述主梁的连接、所述绳索与所述弹性单元的连接、所述弹性单元与所述连接座的连接均是自由活动的,所述自由活动是指两者的连接处具有两个正交的转动自由度。3.根据权利要求2所述的定日...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈康立张旭中朱正平樊玉华黄圆明肖婷婷谢德胜
申请(专利权)人:浙江中控太阳能技术有限公司
类型:发明
国别省市:浙江,33

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