一种采用机械减速装置的双轴太阳跟踪设备制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种采用机械减速装置的双轴太阳跟踪设备，包括方位角减速器，所述方位角减速器通过支撑架与采集器连接，所述支撑架与采集器之间还设置有俯仰角减速器，所述方位角减速器和俯仰角减速器均包括中空齿轮和螺纹杆，所述中空齿轮和螺纹杆配合形成蜗轮蜗杆结构，所述中空齿轮固定设置在中空轴上，所述螺纹杆与步进电机连接。本实用新型专利技术能够实现迅速、准确、稳定的太阳跟踪过程。稳定的太阳跟踪过程。稳定的太阳跟踪过程。

【技术实现步骤摘要】
一种采用机械减速装置的双轴太阳跟踪设备


[0001]本技术涉及光纤照明领域，具体涉及一种采用机械减速装置的双轴太阳跟踪设备。

技术介绍

[0002]太阳自动跟踪装置发展的比较早，首先是由于天文中考察太阳运动规律的需要而产生了定日镜，或称追日镜。太阳跟踪装置由平台和控制系统组成，按平台自由度数目，太阳跟踪装置分为单轴和双轴两种。
[0003]单轴跟踪的优点是结构简单，但是由于入射光纤不能始终与主光轴平行，收集太阳光的效果不佳。
[0004]双轴跟踪装置满足太阳高度角和赤纬角的变化，能够实时跟踪太阳从而获得更多的太阳光。根据坐标轴的种类不同，双轴跟踪装置可分为极轴式和高度角
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方位角两种方式。极轴式跟踪装置的原理是：聚光镜的一轴指向天球北极，即与地球自转轴相平行，故称为极轴；另一轴与极轴垂直，称为赤纬轴。工作时反射镜面绕极轴运转，其转速的设定与地球自转角速度大小相同、方向相反，用以跟踪太阳的视日运动；反射镜围绕赤纬轴作俯仰运动是为了适应是赤纬角的变化，通常根据季节的变化定期调整。这种跟踪方式并不复杂，但在结构上反射镜的质量重心不通过极轴轴线，极轴支撑装置的设计比较困难。
[0005]高度角
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方位角式太阳跟踪方法又称为地平坐标系双轴跟踪，其原理与其他跟踪装置相似，其方位轴垂直于地平面，另一根轴与方位轴垂直，称为俯仰轴。运作时，机械装置根据太阳的视日运动绕方位轴转动改变方位角，绕俯仰轴作俯仰运动改变工作台的倾斜角，从而使反射镜面的主光轴始终与太阳光线平行。这种跟踪装置的特点使跟踪精度高，而且即系装置的重量保持在垂直轴所在的平面内，支撑结构设计比较容易。
[0006]但是现有结构中，一般都是行星齿轮减速设计，其结构往往俯仰角度的减速比过小，导致太阳采集装置在实际跟踪过程中极易出现抖动及不稳定的现象问题，不能满足稳定跟踪的需求。另外，这种行星齿轮结构的结构在电机断电的情况下不具备锁死功能，不符合实际应用要求。

技术实现思路

[0007]本技术要解决的技术问题是提供一种采用机械减速装置的双轴太阳跟踪设备，能够实现迅速、准确、稳定的太阳跟踪过程。
[0008]为了解决上述技术问题，本技术提供了一种采用机械减速装置的双轴太阳跟踪设备，包括方位角减速器，所述方位角减速器通过支撑架与采集器连接，所述支撑架与采集器之间还设置有俯仰角减速器，所述方位角减速器和俯仰角减速器均包括中空齿轮和螺纹杆，所述中空齿轮和螺纹杆配合形成蜗轮蜗杆结构，所述中空齿轮固定设置在中空轴上，所述方位角减速器的中空轴与支撑架固定连接且通过轴承与第一底座连接，所述俯仰角减速器的中空轴与采集器固定连接且通过轴承与第二底座连接，所述第二底座与支撑架固定
连接，所述螺纹杆与步进电机连接。
[0009]进一步地，所述支撑架为U型结构，所述支撑架与采集器之间还设置有从动轴，所述从动轴通过轴承与第三底座连接，所述第三底座与支撑架固定连接，所述从动轴上设置有第一环形齿轮，所述第一环形齿轮与第一角度齿轮啮合，所述角度齿轮安装在第一角度传感器组件上。
[0010]进一步地，所述方位角减速器的外壳上开设有观察口，所述观察口上设置有第二角度传感器组件，所述第二角度传感器组件与第二角度齿轮连接，所述第二角度齿轮部分伸入观察口至外壳内并与第二环形齿轮啮合，所述第二环形齿轮套设固定在方位角减速器的中空轴上。
[0011]进一步地，所述支撑架包括内弧板、外弧板以及两个侧弧板，所述内弧板、外弧板以及两个侧弧板配合形成弧形过线通道，所述弧形过线通道内设置有多个H型加强架。
[0012]进一步地，所述H型加强架位于侧弧板一侧的侧边上设置有定位凸部，所述定位凸部对应的侧弧板上设置有定位凹槽。
[0013]进一步地，所述H型加强架位于外弧板一侧的底部设置有锁固螺母，所述外弧板通过锁固螺钉与锁固螺母配合固定。
[0014]进一步地，所述方位角减速器的中空轴上还设置有过线槽。
[0015]进一步地，所述方位角减速器的减速比至少为1:2500，所述俯仰角减速器的减速比至少为1:1500。
[0016]本技术的有益效果：
[0017]本专利设计了设计的俯仰角和方位角调整均采用了蜗轮蜗杆结构，由于这种减速结构具有自锁功能，即扭矩只能由输入端单方向输入，因此可以使装置在断电或跟踪稳定时持续锁定太阳位置，而不会因为系统自重或风吹等因素改变姿态。上述结构还具有较大的减速比，实验证明该减速比组合可以满足持续、稳定的太阳轨迹跟踪过程，有效提高双轴转动平台的稳定性，能够实现迅速、准确、稳定的太阳跟踪过程。
附图说明
[0018]图1是本技术的整体结构示意图；
[0019]图2是本技术的方位角减速器结构示意图；
[0020]图3是本技术的俯仰角减速器结构示意图；
[0021]图4是本技术与俯仰角减速器配合的从动轴部分示意图；
[0022]图5是本技术采集器部分结构示意图；
[0023]图6是本技术支撑架部分结构示意图。
具体实施方式
[0024]下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本技术的限定。
[0025]参照图1至图5所示，本技术的采用机械减速装置的双轴太阳跟踪设备的一实施例，包括方位角减速器1，方位角减速器通过支撑架2与采集器3 连接，支撑架与采集器之间还设置有俯仰角减速器4，方位角减速器和俯仰角减速器均包括中空齿轮5和螺纹杆6，中
空齿轮和螺纹杆配合形成蜗轮蜗杆结构，中空齿轮固定设置在中空轴7上，方位角减速器的中空轴与支撑架固定连接且通过轴承与第一底座8连接，第一底座用于安装固定使用，也可以是与方位角减速器的外壳为一体结构，俯仰角减速器的中空轴与采集器固定连接且通过轴承与第二底座9连接，第二底座与支撑架固定连接，螺纹杆与步进电机连接。方位角减速器动作，能够带动支撑架转动，采集器连接在支撑架上，因此能够被支撑架带动转动，实现方位角的变化，俯仰角减速器设置在支撑架与采集器之间，其动作时，能够带动采集器自转，从而实现俯仰角的调整，通过方位角减速器和俯仰角减速器的配合，达到双轴移动跟踪太阳的目的。具体的，方位角减速器内的步进电机和螺纹杆均固定位置设置，可以固定在外壳上，即第一底座，步进电机带动螺纹杆转动，螺纹杆驱动中空齿轮转动，中空齿轮则带着中空轴自转，此处的中空轴与支撑架固定连接，即中空轴带着支撑架转动，而支撑架上安装的采集器也被驱动转动，时间方位角调节；俯仰角减速器内的步进电机和螺纹杆也均固定位置设置，此处安装在第二底座上，第二底座与支撑架固定连接，步进电机带动螺纹杆转动，螺纹杆驱动中空齿轮转动，中空齿轮则带着中空轴自转，中空轴与采集器的外壳固定，两者之间可以通过转接座连接，保证连接强度，当中空轴自转时，即采集器也随之转动，实现俯仰角调节。
[0026]由于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用机械减速装置的双轴太阳跟踪设备，其特征在于，包括方位角减速器，所述方位角减速器通过支撑架与采集器连接，所述支撑架与采集器之间还设置有俯仰角减速器，所述方位角减速器和俯仰角减速器均包括中空齿轮和螺纹杆，所述中空齿轮和螺纹杆配合形成蜗轮蜗杆结构，所述中空齿轮固定设置在中空轴上，所述方位角减速器的中空轴与支撑架固定连接且通过轴承与第一底座连接，所述俯仰角减速器的中空轴与采集器固定连接且通过轴承与第二底座连接，所述第二底座与支撑架固定连接，所述螺纹杆与步进电机连接。2.如权利要求1所述的采用机械减速装置的双轴太阳跟踪设备，其特征在于，所述支撑架为U型结构，所述支撑架与采集器之间还设置有从动轴，所述从动轴通过轴承与第三底座连接，所述第三底座与支撑架固定连接，所述从动轴上设置有第一环形齿轮，所述第一环形齿轮与第一角度齿轮啮合，所述角度齿轮安装在第一角度传感器组件上。3.如权利要求1所述的采用机械减速装置的双轴太阳跟踪设备，其特征在于，所述方位角减速器的外壳上开设有观察口，所述观察口上设置有第二角度传感器组件，所述第二角度传感器组件与...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯震，岳叶，徐悟生，朱逢锐，杨春晖，
申请(专利权)人：秦皇岛光岩科技有限公司，
类型：新型
国别省市：