定日鏡及其仰角驅動器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及太陽能發電塔，并且特別涉及設計來用于所述太陽能發電塔的定日鏡，并具體涉及其部件。
【背景技術】
[0002]能源供應商一直在致力于尋求替代性一次能源。一種這樣的能源為太陽能，且一種利用太陽能的方式為采用中央塔式發電站。
[0003]一種典型的太陽能發電塔裝置包括定日鏡的陣列以及收集塔。每個定日鏡均被構造來跟蹤太陽且將日光向收集塔的接收器反射，從而加熱此接收器及其內容物。構成熱傳輸介質的傳熱流體(其可為諸如水、熔鹽或熔融金屬的流體)容納在上述接收器中。
[0004]將加熱的傳熱流體輸送至發電站(諸如蒸汽發電站)，其中傳熱流體的熱能用于驅動其一個或多個渦輪，以便以傳統的方式，諸如通過將每個渦輪的輪軸連接至發電機來發電。
【實用新型內容】
[0005]根據本實用新型所公開的主題的一方面，提供了一種用于中央塔式發電站的定日鏡的仰角驅動器，所述仰角驅動器被構造成用于通過使定日鏡的彼此旋轉鉸接的兩個部件旋轉來控制定日鏡的反射表面的仰角，仰角驅動器包括活塞，活塞具有縱向鉸接在活塞外殼內的活塞桿，所述部件中的一個剛性地連接至活塞桿，并且所述部件中的另一個剛性地連接至活塞外殼，其中所述仰角驅動器包括刮冰器，所述刮冰器被構造成在活塞外殼內縱向移動時將冷凍水從活塞桿移除。
[0006]活塞外殼可以包括活塞桿移動通過的開口，其中刮冰器安裝在開口處。
[0007]刮冰器可為環形的。
[0008]刮冰器可包括向內刀片。
[0009]刀片可由選自包括塑料和金屬的組的材料制成。
[0010]所述活塞可為電動活塞，其中使用電能將活塞桿鉸接在活塞外殼內。
[0011]所述活塞可包括帶螺紋軸，活塞桿連接至螺帽組件，所述螺帽組件被構造成與帶螺紋桿的至少一部分配合，使得帶螺紋軸的旋轉引起螺帽組件在活塞外殼內的縱向移動。
[0012]所述仰角驅動器還可包括控制裝置，所述控制裝置包括步進電機，所述控制裝置被構造成利用電能以使所述帶螺紋軸旋轉。
[0013]所述仰角驅動器還可包括傳動裝置，所述傳動裝置包括行星齒輪系統，所述傳動裝置由所述電機驅動并且被構造成使所述帶螺紋軸旋轉。
[0014]根據本實用新型所公開的主題的另一方面，提供了一種包括如上所述的仰角驅動器的定日鏡。
【附圖說明】
[0015]為了理解本實用新型所公開的主題以及為了了解在實踐中本實用新型是如何實施的，現將參照附圖且僅以非限制的示例方式來對實施方案進行描述，其中:
[0016]圖1為中央塔式發電站的示意圖；
[0017]圖2為圖1中所示的中央塔式發電站的定日鏡的透視圖；
[0018]圖3A為圖2中所示的定日鏡的仰角驅動器的透視圖；
[0019]圖3B為圖3A中所示的仰角驅動器的透視圖，其中移除了主外殼；
[0020]圖4A為圖3A中所示的仰角驅動器的控制裝置的透視圖；
[0021]圖4B為沿圖4A中的線IV-1V截取的橫截面視圖；
[0022]圖5A為圖4A和4B中所示的控制裝置的行星齒輪系統的透視圖；
[0023]圖5B為沿圖5A中的線V-V截取的橫截面視圖；
[0024]圖5C為圖5A中所示的行星齒輪系統的分解圖；
[0025]圖6為圖5A中所示的行星齒輪系統的第二內齒輪體的透視圖；
[0026]圖7A為圖3A中所示的仰角驅動器的電動活塞的透視圖；
[0027]圖7B為沿圖7A中的線VI1-VII截取的橫截面視圖；
[0028]圖8A為圖7A和7B中所示的電動活塞的螺帽組件的透視圖；
[0029]圖8B為圖8A中所示的螺帽組件的螺帽的透視圖；
[0030]圖8C為圖8A中所示的螺帽組件的滑動元件的透視圖；
[0031]圖9為圖3A中所示的仰角驅動器的底端的特寫透視圖；
[0032]圖10為圖3A中所示的仰角驅動器的端蓋的透視圖；
[0033]圖11為圖7A和7B中所示的電動活塞的帶螺紋桿的底端的透視圖；
[0034]圖12為圖3A中所示的仰角驅動器的底端的仰視特寫透視圖；以及
[0035]圖13為圖3A中所示的仰角驅動器的透視圖，其示出為安裝到圖2中所示的接口裝置和定日鏡的扭矩管。
【具體實施方式】
[0036]如圖1所示，提供了大體以10表示的太陽能發電塔。太陽能發電塔10包括定日鏡12的陣列，其被構造來向收集塔14反射入射的太陽輻射。收集塔14含有由反射的太陽輻射加熱并從而用于向發電站提供電力的流體(未示出)。發電站可為例如蒸汽發電，在這種情況下，加熱的流體是過熱蒸汽，蒸汽隨后通過渦輪膨脹，以從其中獲取有用能源并進行發電。
[0037]如圖2所示，每個定日鏡12均包括被構造來將定日鏡支撐在地面中的固定位置的底座裝置16以及由底座裝置支撐的定日鏡組件18。
[0038]基座裝置16包括將固定在地面中的塔架20以及尤其是支撐反射鏡組件18的位置的接口裝置22。底座裝置還包括方位角驅動器24和仰角驅動器26，其分別控制反射鏡組件18的反射表面的方位角和仰角。
[0039]反射鏡組件18包括支撐多個支撐臂30的扭矩管28。支撐臂30支撐一個或多個反射鏡32，這些反射鏡構成定日鏡12的反射表面。另外，提供了可安裝至反射鏡組件18的功率控制模塊(PCM)組件34。
[0040]如圖3A和圖3B所示，仰角驅動器26包括控制裝置320、主外殼322、電動活塞324和電纜326。控制裝置320被構造成指導仰角驅動器26的操作，并且利用電能來向電動活塞324提供機械能。電動活塞324被構造成利用機械能相對于主外殼322延伸和/或回縮，從而引起扭矩管28圍繞接口裝置22的相對旋轉，并且使定日鏡12的反射表面樞轉以調節其仰角，以下將對此作解釋。電纜326被構造用于促進與控制裝置320的通信，并對其提供電力。
[0041]如圖4A和圖4B所示，控制裝置320包括在電機裝置外殼330內的電機裝置328，和在傳動裝置外殼334內的傳動裝置332。
[0042]電機裝置328被構造成提供電動活塞324所需要的機械能。其從而可包括如圖4B所最佳不出的電機336和控制器(未不出)。
[0043]電機336可為用于將電能轉化成機械能，例如旋轉能的任意適合設備。其可包括由控制器控制的步進電機。其可進一步包括安裝板340、具有步進電機轉子(未示出)的定子組件342和輸出軸344。此外，通常提供電纜(未示出)以促進與控制器的通信并且向電機336提供電力。
[0044]使用如電機336的步進電機的優勢在于其可用于以小增量使扭矩管28旋轉。另一個優勢在于其扭矩隨其速度的減小而增加。從而，因為其速度在使用期間非常低，其可提供相對高的力，例如來抵消如來自風等的作用于反射表面上的外力。
[0045]雖然本描述公開了提供旋轉能的電機，但將了解，電機可提供另一種機械能(例如，其可包括線性致動機構)；本領域技術人員將認識到，應提供適合的傳動和/或齒輪傳動元件來將由電機提供的運動轉化成使扭矩管28旋轉所必需的運動。
[0046]提供傳動裝置332以將來自電機336的機械能傳動到電動活塞324。這樣，其可減小提供的機械能的速度，并且增加其扭矩(或反之亦然)。如圖4B所最佳示出的，傳動裝置外殼334在其頂端剛性附接到電機336，并且在其底端附接到主外殼322。其進一步包括復合行星齒輪系統348。
[0047]如圖5A至圖5C所示，行星齒輪系統348包括太陽齒輪350，太陽齒輪350安裝在電機336的輸出軸344上以便隨其旋轉。太陽齒輪350與三個行星齒輪352嚙合，所述三個齒輪又與第一和第二內齒輪354、356哨合。
[0048]每個行星齒輪352可包括兩個可旋轉地安裝在共軸360上的獨立齒輪，所述共軸橫跨在兩個托架362之間并且安裝在兩個托架362上。行星齒輪系統348被設計成使得每個軸360上的獨立齒輪共同旋轉。(例如，可通過配置獨立齒輪使得獨立齒輪中的一個與第一和第二內齒輪354、356兩者嚙合來實現此共同旋轉。)
[0049]第一內齒輪354和第二內齒輪356分別形成在第一內齒輪體364和第二內齒輪體366的內表面上。內齒輪354、356具有不同齒數。例如，第一內齒輪354具有40個齒可具有40個齒，而第二內齒輪356具有37個齒。
[0050]如圖5A所最佳示出的，第一內齒輪體354包括花鍵368，花鍵368與形成在傳動裝置外殼346內表面上的相應凹槽(未不出)卩齒合，從而確保第一內齒輪體354隨傳動裝置外殼346共同移動。當傳動裝置外殼346與仰角驅動器26的主外殼322彼此剛性連接時，第一內齒輪體364不相對于仰角驅動器的主外殼移動。
[0051]如圖6所示，第二內齒輪體366包括與花鍵372 —起形成的中心貫穿孔370。此夕卜，所述內齒輪體形成至少一個側孔374，至少一個與凹槽376 —起形成。以下將解釋這一構造的目的。
[0052]在行星齒輪系統348的操作中，電機336運轉以使其輸出軸344旋轉，從而使太陽齒輪350旋轉。太陽齒輪350的旋轉驅動行星齒輪352，使得各自的軸