用于安装定日镜的系统和方法技术方案

提供了一种用于定日镜的安装系统，该安装系统允许定日镜相对于两个正交轴线运动以追踪太阳。所述安装系统具有即使在恶劣环境中和长时间运行期间各种部件劣化的情况下也允许定日镜精准地围绕这些轴线运动的特征。所述安装系统的实施例可以具有框架，该框架支撑多个反射镜并将来自反射镜的力传递至围绕圆形轨道运动的多个轮毂。所述轮毂之一可以包括较少数量的接触点，以适应不太圆的圆形轨道。此外，围绕圆形轨道移动轮毂的致动器可以被偏压到轨道中，以适应不太圆的圆形轨道。以适应不太圆的圆形轨道。以适应不太圆的圆形轨道。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于安装定日镜的系统和方法
[0001]政府许可权
[0002]本专利技术是在由美国能源部授予的第DE
‑
EE0008024号授权的政府支持下完成的。该政府对本专利技术享有一定的权利。
[0003]对相关申请的引用
[0004]本申请要求于2020年5月12日提交的第63/023,648号美国临时专利申请的权益，该临时专利申请的完整公开内容通过引用并入本文。


[0005]本专利技术涉及一种用于定日镜的安装系统，尤其涉及一种从定日镜的反光镜延伸到圆形轨道的框架、能够围绕该圆形轨道移动的轮毂以及围绕该圆形轨道移动轮毂的致动器。

技术介绍

[0006]定日镜是一种向中心点或塔反射光或辐射的装置，在中心点或塔处从多个定日镜收集辐射以发电。在这些聚光太阳能发电厂中，辐射加热流体，有时会改变流体的状态，进而驱动涡轮机发电。单个定日镜可以包括能够围绕两个正交轴线移动的反射镜阵列，以跟踪太阳在一天中的表观运动。定日镜的取向可以用控制器装置来控制，该控制器装置响应于太阳的预测位置以及定日镜所经历的其它状况来移动定日镜。
[0007]这些大型太阳能发电系统通常位于诸如沙漠等恶劣环境中。此外，定日镜被设计成持续暴露于阳光下，这会使定日镜的部件以及移动和支撑定日镜的反射镜的安装系统劣化。此外，定日镜的安装系统可能是以较宽松的公差构造的，以降低制造成本。在严苛的条件和宽松的公差下，定日镜和安装系统可能翘曲，偏转，并且通常在长时间内变得错位。因此，需要一种具有当圆形轨道或其它部件在恶劣环境中长期发生变化、偏转或翘曲时能够保持定日镜的精准取向的安装系统的定日镜。

技术实现思路

[0008]本公开的多种实施例和配置解决了上述缺点和其它需求。本公开的实施例提供了一种具有转盘型安装系统的定日镜，该安装系统具有将来自多个反射镜的力传递至圆形轨道上的多个轮毂的框架。在本公开的另一些实施例中，提供了一种当圆形轨道或其它部件在恶劣环境中长时间内发生变化、偏转或翘曲时能够精准地控制定日镜的反射镜位置的轮毂和方位致动器。
[0009]本公开的实施例提供了一种框架，该框架从三个连接点穿过位于定日镜的反射镜之后的支撑架延伸到多个围绕圆形轨道旋转的轮毂。在一些实施例中，所述框架包括两个从支撑架上的左连接点向下延伸到所述轮毂中的两个轮毂的支撑构件、三个从中心连接点延伸到所有轮毂的支撑构件、以及两个从右连接点延伸到所述轮毂中的两个轮毂的支撑构件。这种框架布置将力分布在整个支撑架上，从而支撑架可以制造得质量较小，这能够降低
成本。此外，作用在定日镜上的风和其它力通过框架并且在所述多个轮毂之间更好地分布，这能够延长定日镜的寿命。
[0010]本公开的另一些实施例提供了一种适应定日镜的圆形轨道和其它部件的翘曲或偏转的轮毂装置。用于本文所述的定日镜的安装系统具有多个能够围绕圆形轨道移动的轮毂。在多种实施例中，一个轮毂是从动的，而另外两个轮毂是惰轮毂或非从动轮毂。所述两个惰轮毂承受框架和反射镜的重量，并且例如在竖直方向和水平方向上固定至轨道。所述从动轮毂具有一个或更多个致动器，所述致动器使所述从动轮毂围绕圆形轨道运动，并且，与所述惰轮毂相比，所述从动轮毂与圆形轨道的接触点较少。因此，所述从动轮毂承受框架和反射镜的重量，但是与惰轮毂相比在较少的方向上固定。例如，所述从动轮毂可以仅在竖直方向上固定至圆形轨道。通过这种方式，所述从动轮毂适应圆形轨道中的翘曲或偏转。因此，即使长时间在恶劣环境中工作，所述安装系统也能够精准地控制定日镜的反射镜的取向。
[0011]本公开的另一个方面提供了一种方位致动器，该方位致动器围绕圆形轨道驱动所述轮毂之一，并且还适应圆形轨道中的翘曲或偏转。所述方位致动器可以连接至从动轮毂，并且所述方位致动器也可以在基本上垂直于圆形轨道的横截面的中心轴线的方向上被偏压，从而所述方位致动器被偏压到从圆形轨道延伸的齿中。因此，当遇到已经偏转或翘曲的圆形轨道的一部分时，所述方位致动器能够向远离圆形轨道的方向或朝向圆形轨道偏转，以适应偏转或翘曲。此外，所述偏压力有助于减少或防止轮毂与圆形轨道之间响应于作用在反射镜或定日镜的其它部分上的风或其它力而发生摇摆。但是，应理解，所述齿可以从轨道向任何方向延伸，以提供与方位致动器的可操作接合。例如，所述齿可以从轨道的内表面、轨道的上表面等延伸。此外，所述方位致动器可以在除了基本上垂直于圆形轨道的横截面的中心轴线的方向之外的方向上被偏压，以将方位致动器偏压到轨道的齿中。
[0012]在操作期间，所述方位致动器使多个滚轮旋转到圆形轨道的齿中，以围绕圆形轨道移动所述从动轮毂。每个齿具有从尖端下降的两个侧面，并且每个侧面具有所述滚轮所接触的平坦部分。采用这种布置，至少一个滚轮与圆形轨道的齿的两个平坦部分接触，这有助于减少或防止轮毂与圆形轨道之间的摆动。
[0013]本公开的另一个方面提供了一种可以用于各种尺寸的反射镜的安装系统。在一个实例中，所述反射镜具有大约27平方米的面积。在多种实施例中，所述反射镜可以具有在大约19至170平方米之间的面积。此外，应理解，本文说明的安装系统的方面还可以用于除了控制定日镜的反射镜的取向之外的其它应用。例如，诸如使天线旋转的天线罩或其它类似结构等装置能够带来在本文中说明的安装系统的益处。
[0014]本公开的一个特定实施例是一种用于定日镜的安装系统，该安装系统包括具有左连接点、中心连接点和右连接点的支撑架；圆形轨道；以及左惰轮毂、右惰轮毂和从动轮毂，其中所述轮毂被配置成围绕圆形轨道运动；从左连接点延伸的两个支撑构件，其中所述从左连接点延伸的支撑构件之一连接至左惰轮毂，并且所述从左连接点延伸的支撑构件之一连接至从动轮毂；从中心连接点延伸的三个支撑构件，其中所述从中心连接点延伸的支撑构件之一连接至左惰轮毂，所述从中心连接点延伸的支撑构件之一连接至从动轮毂，并且所述从中心连接点延伸的支撑构件之一连接至右惰轮毂；以及从右连接点延伸的两个支撑构件，其中所述从右连接点延伸的支撑构件之一连接至从动轮毂，并且所述从右连接点延
伸的支撑构件之一连接至右惰轮毂。
[0015]在多种实施例中，所述安装系统还包括俯仰致动器，该俯仰致动器被布置在从动轮毂附近，并连接至从俯仰轴线偏离的点，其中所述左连接点、所述中心连接点和所述右连接点沿着所述俯仰枢转轴线布置，其中所述俯仰致动器伸出和缩回，以围绕俯仰枢转轴线旋转支撑架。
[0016]在一些实施例中，所述安装系统还包括连接至从动轮毂的方位致动器，该方位致动器具有多个以圆形图案布置的滚轮，并且该方位致动器使所述多个滚轮围绕圆形图案的中心轴线旋转；以及多个从圆形轨道延伸的齿，其中所述多个滚轮与所述多个齿可操作地接合，所述方位致动器和所述多个滚轮被抵靠所述多个齿偏压，并且所述滚轮抵靠所述齿的旋转使从动轮毂围绕圆形轨道运动。在多种实施例中，其中所述多个齿中的每个齿具有从尖端下降的两个侧面，并且每个侧面具有平坦部分，其中所述多个滚轮中的至少一个滚轮接合至相邻齿的平坦部分，以防止所述多个滚轮与所述多个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于定日镜的安装系统，包括：具有左连接点、中心连接点和右连接点的支撑架；具有左惰轮毂、右惰轮毂和从动轮毂的圆形轨道，其中所述轮毂被配置成围绕圆形轨道运动；从左连接点延伸的两个支撑构件，其中所述从左连接点延伸的支撑构件之一连接至左惰轮毂，并且所述从左连接点延伸的支撑构件之一连接至从动轮毂；从中心连接点延伸的三个支撑构件，其中所述从中心连接点延伸的支撑构件之一连接至左惰轮毂，所述从中心连接点延伸的支撑构件之一连接至从动轮毂，并且所述从中心连接点延伸的支撑构件之一连接至右惰轮毂；以及从右连接点延伸的两个支撑构件，其中所述从右连接点延伸的支撑构件之一连接至从动轮毂，并且所述从右连接点延伸的支撑构件之一连接至右惰轮毂。2.如权利要求1所述的安装系统，还包括：位于从动轮毂附近并且连接至从俯仰枢转轴线偏离的点的俯仰致动器，其中所述左连接点、所述中心连接点和所述右连接点沿着所述俯仰枢转轴线布置，其中所述俯仰致动器伸出和缩回，以围绕俯仰枢转轴线旋转支撑架。3.如权利要求1所述的安装系统，还包括：连接至从动轮毂的方位致动器，该方位致动器具有以圆形图案布置的多个滚轮，并且该方位致动器使所述多个滚轮围绕圆形图案的中心轴线旋转；以及多个从圆形轨道延伸的齿，其中所述多个滚轮与所述多个齿可操作地接合，所述方位致动器和所述多个滚轮被抵靠所述多个齿偏压，并且所述滚轮抵靠所述齿的旋转使从动轮毂围绕圆形轨道运动。4.如权利要求3所述的安装系统，其中所述多个齿中的每个齿具有从尖端下降的两个侧面，并且每个侧面具有平坦部分，其中所述多个滚轮中的至少一个滚轮接合至相邻齿的平坦部分，以防止所述多个滚轮与所述多个齿之间出现齿隙。5.如权利要求1所述的安装系统，还包括：从所述从动轮毂延伸至左惰轮毂的第一支撑构件；以及从所述从动轮毂延伸至右惰轮毂的第二支撑构件。6.如权利要求1所述的安装系统，还包括：在从动轮毂与左惰轮毂之间延伸的第一支撑构件；在从动轮毂与右惰轮毂之间延伸的第二支撑构件；以及在左惰轮毂与右惰轮毂之间延伸的第三支撑构件。7.如权利要求1所述的安装系统，其中所述方位致动器与包括壳体和线性弹簧的偏压臂可操作地连接；所述偏压臂被沿着圆形轨道的径向距离固定；所述线性弹簧被布置成使得方位致动器的滚轮被朝向轨道的齿偏压。8.一种用于定日镜的轮毂系统，包括：连接至圆形轨道的支撑架，其中多个支撑构件从该支撑架延伸到至少三个轮毂，所述轮毂与圆形轨道可操作地接合；惰轮毂，该惰轮毂是与圆形轨道可操作地接合的所述至少三个轮毂之一，该惰轮毂具
有与圆形轨道的外表面接合的至少三个接触元件，其中所述至少三个接触元件与圆形轨道的横截面的上半部分、下半部分、外半部分和内半部分接合，以在竖直和水平方向上将所述惰轮毂固定至圆形轨道；以及从动轮毂，该从动轮毂是与圆形轨道可操作地接合的所述至少三个轮毂之一，所述从动轮毂具有与圆形轨道的外表面接合的两个接触元件，其中所述两个接触元件在竖直方向上布置在圆形轨道的相对侧，以在竖直方向上将从动轮毂固定至圆形轨道，并允许从动轮毂相对于轨道在水平方向上移动。9.如权利要求8所述的轮毂系统，其中所述至少三个接触元件是围绕圆形轨道的横截面均等地间隔开的四个接触元件，并且所述四个接触元件中的每一个相对于圆形轨道的横截面从水平和竖直方向偏移45度。10.如权利要求8所述的轮毂系统，其中每个接触元件是滚轮，其中每个滚轮的旋转轴线基本上垂直于圆形轨道横截面的中心轴线。11.如权利要求8所述的轮毂系统，其中所述用于从动轮毂的接触元件包括可围绕各自的轴旋转...

【专利技术属性】
技术研发人员：N斯特格尔，K卡特克，R索默斯，
申请(专利权)人：太阳动力学有限责任公司，
类型：发明
国别省市：