專利名稱：垂直軸驅(qū)動(dòng)的單電機(jī)雙軸隨動(dòng)準(zhǔn)三維太陽能路燈跟蹤采光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能電池板跟蹤技術(shù)，特別是一種可用于太陽能電池板自動(dòng)跟 蹤太陽的垂直軸驅(qū)動(dòng)的單電機(jī)雙軸隨動(dòng)準(zhǔn)三維太陽能路燈跟蹤采光裝置，該裝置可以帶動(dòng) 太陽能路燈的電池板自動(dòng)跟蹤太陽光。
技術(shù)背景太陽能是一種清潔能源，取之不盡、用之不竭，也不會(huì)造成環(huán)境污染，如今，無論在 沿海城市，還是在內(nèi)陸城市，太陽能產(chǎn)品正越來越多地進(jìn)入人們的視野，太陽能路燈、太陽 能草坪燈、太陽能庭院燈、太陽能樓道燈、公交站臺(tái)燈、交通信號(hào)燈等等。但這些太陽能產(chǎn)品 的太陽能接收元件大多以位置固定方式接收太陽光的，因不能全天與太陽光保持垂直，造 成太陽能利用率低下。因此太陽能接收元件在使用中能否始終對(duì)準(zhǔn)太陽，就成為人們利用 太陽能時(shí)最為關(guān)注的問題。近些年，國(guó)外在一些太陽能電站的光伏矩陣中實(shí)現(xiàn)了太陽光的自動(dòng)跟蹤，國(guó)內(nèi)也 有類似的試驗(yàn)裝置，但這些裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高，難以在太陽能路燈、太陽能草坪燈等小 型戶用太陽能接收設(shè)備中使用。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有的跟蹤裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜體積龐大，且跟蹤裝置成本高，能耗大等 缺點(diǎn).本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，提出了一種體積小、結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單可靠、成本低，跟蹤能耗小和抗風(fēng)能力強(qiáng)的太陽光跟蹤裝置、它可帶動(dòng)太陽能電池板完 成水平和豎直兩個(gè)方向的跟蹤。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是在強(qiáng)度很好的減速箱體內(nèi)安裝了 由一臺(tái)電機(jī)、連接板一、連接軸一、小直齒輪、大直齒輪、小齒形帶輪、大齒形帶輪、一根齒形 帶、一個(gè)蝸桿、一個(gè)蝸輪和一個(gè)豎直驅(qū)動(dòng)主軸構(gòu)成的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，在減速箱體內(nèi)還安裝了 由一個(gè)圓盤、連接架一、連接架二、球體螺絲桿、球體連接架、長(zhǎng)連桿一、長(zhǎng)連桿二、連接軸 二、連接軸三、連接軸四和一個(gè)水平驅(qū)動(dòng)主軸構(gòu)成的機(jī)械聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在減速箱體外還安裝了 連接板二、連接板三和一個(gè)支座，支座牢固的固定在相對(duì)地面靜止的物體上，水平驅(qū)動(dòng)主軸 的兩端從減速箱體兩側(cè)伸出，豎直驅(qū)動(dòng)主軸從減速箱體下面伸出并且牢固的固定在支座 上，連接板二下端牢固的固定在水平驅(qū)動(dòng)主軸的一端，連接板三的下端牢固的固定在水平 驅(qū)動(dòng)主軸的另一端，連接板二和連接板三的上端與一個(gè)太陽能電池板牢固相連接，豎直驅(qū) 動(dòng)主軸和水平驅(qū)動(dòng)主軸相互垂直，豎直驅(qū)動(dòng)主軸和水平驅(qū)動(dòng)主軸光滑的安裝在減速箱體 上，在減速箱體內(nèi)，小直齒輪與電機(jī)的電機(jī)軸同心軸線相互重合且牢固的固定在電機(jī) 軸上，大直齒輪和小齒形帶輪與連接軸一同心軸線相互重合且光滑的安裝在連接軸一上， 大直齒輪和小齒形帶輪牢固的固定在一起，連接軸一和電機(jī)牢固的固定在連接板一上，連
3接板一牢固的固定在減速箱體內(nèi)，小直齒輪和大直齒輪良好的相齒合，大齒形帶輪與蝸桿 同心軸線相互重合且牢固的固定在蝸桿上，小齒形帶輪和大齒形帶輪與一根齒形帶良好的 相齒合，蝸輪與豎直驅(qū)動(dòng)主軸同心軸線相互重合且牢固的固定在豎直驅(qū)動(dòng)主軸上，圓盤與 蝸輪同心軸線相互重合且牢固的固定在蝸輪上，蝸桿光滑的安裝在減速箱體上，蝸輪與蝸 桿良好的相齒合，在減速箱體內(nèi)，連接架一與連接軸二光滑的相連接，連接軸二牢固的豎直固定在 圓盤的邊緣上，連接架一可繞連接軸二在水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)，連接架二的一端和連接架一通過 連接軸三光滑的相連接，連接架二可繞連接軸三在豎直方向轉(zhuǎn)動(dòng)，球體螺絲桿一端的螺絲 桿部分從連接架二的另一端的螺紋孔旋入連接架二，球體螺絲桿另一端的球體部分與球體 連接架的一端的球形孔光滑的相連接，球體螺絲桿的球體部分可在球體連接架的球形孔內(nèi) 光滑的轉(zhuǎn)動(dòng)，球體連接架的另一端通過連接軸四與長(zhǎng)連桿一和長(zhǎng)連桿二的一端光滑的相連 接，長(zhǎng)連桿一和長(zhǎng)連桿二的另一端牢固的固定在水平驅(qū)動(dòng)主軸上，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過電機(jī)軸和小直齒輪、大直齒輪、小齒形帶輪、大齒形帶輪和齒 形帶帶動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，因豎直驅(qū)動(dòng)主軸和蝸輪固定在支座上靜止不動(dòng)，所以蝸 桿帶動(dòng)減速箱體繞豎直驅(qū)動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過水平驅(qū)動(dòng)主軸、連接板二和連接板三帶動(dòng)太 陽能電池板水平轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)當(dāng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過圓盤、連接架一、連接架二、球體螺絲桿、球體連接架、長(zhǎng) 連桿一、長(zhǎng)連桿二、連接軸二、連接軸三和連接軸四帶動(dòng)水平驅(qū)動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過連接板 二和連接板三帶動(dòng)太陽能電池板繞水平驅(qū)動(dòng)主軸的軸線豎直轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)單電機(jī)的三維跟蹤 運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電機(jī)不加電轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，因蝸桿、蝸輪傳動(dòng)的單向性和不可逆性，太陽能電池板不會(huì) 在風(fēng)力、以及其他外力作用下運(yùn)動(dòng)，因此該裝置具有良好的抗風(fēng)性能。本發(fā)明的有益效果是利用一個(gè)電機(jī)實(shí)現(xiàn)太陽能電池板三維跟蹤運(yùn)動(dòng)，并且利用 蝸桿、蝸輪傳動(dòng)的單向性和不可逆性，可實(shí)現(xiàn)良好的抗風(fēng)性能，跟蹤能耗小、成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)
單、可靠。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
圖1是本發(fā)明的整體原理圖。圖2是箱體的A-A剖視圖。圖3是箱體的B-B剖視圖。圖4是箱體的C-C剖視圖。圖5是聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)剖視圖的放大圖。圖1、圖2、圖3和圖4中1.太陽能電池板，2-1.豎直驅(qū)動(dòng)主軸，2_2.水平驅(qū)動(dòng) 主軸，2-3.連接軸一，2-4.連接軸二，2-5.連接軸三，2-6.連接軸四，3.支座，4-1.連接板 二，4-2.連接板三，5-1.電機(jī)，6-1.連接板一，7.減速箱體，8-1.小直齒輪，8-2.大直齒輪， 8-3.小齒形帶輪，8-4.大齒形帶輪，8-5.齒形帶，9-1.蝸桿，10-1.蝸輪，11.圓盤，12-1.連 接架一，12-2.連接架二，12-3.球體螺絲桿，12-4.球體連接架，12-5.長(zhǎng)連桿一，12-6.長(zhǎng)連 桿二。
具體實(shí)施方式
圖1、圖2、圖3和圖4中在強(qiáng)度很好的減速箱體7內(nèi)安裝了由電機(jī)5-1、連接板 一 6-1、連接軸一 2-3、小直齒輪8-1、大直齒輪8-2、小齒形帶輪8_3、大齒形帶輪8_4、齒形 帶8-5、蝸桿9-1、蝸輪10-1和豎直驅(qū)動(dòng)主軸2-1構(gòu)成的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，在減速箱體7內(nèi)還 安裝了由圓盤11、連接架一 12-1、連接架二 12-2、球體螺絲桿12-3、球體連接架12_4、長(zhǎng)連 桿一 12-5、長(zhǎng)連桿二 12-6、連接軸二 2-4、連接軸三2_5、連接軸四2_6和水平驅(qū)動(dòng)主軸2_2 構(gòu)成的機(jī)械聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在減速箱體外安裝了連接板二 4-1、連接板三4-2和支座3，支座3牢 固的固定在相對(duì)地面靜止的物體上，水平驅(qū)動(dòng)主軸2-2的兩端從減速箱體7兩側(cè)伸出，豎直 驅(qū)動(dòng)主軸2-1從減速箱體7下面伸出并且牢固的固定在支座3上，連接板二 4-1的下端牢固 的固定在水平驅(qū)動(dòng)主軸2-2的一端，連接板三4-2的下端牢固的固定在水平驅(qū)動(dòng)主軸2-2 的另一端，連接板二 4-1和連接板三4-2的上端與一個(gè)太陽能電池板1牢固相連接，豎直驅(qū) 動(dòng)主軸2-1和水平驅(qū)動(dòng)主軸2-2相互垂直，豎直驅(qū)動(dòng)主軸2-1和水平驅(qū)動(dòng)主軸2-2光滑的 安裝在減速箱體7上，在減速箱體7內(nèi)，小直齒輪8-1與電機(jī)5-1的電機(jī)軸同心軸線相互重合且牢固的 固定在電機(jī)軸上，大直齒輪8-2和小齒形帶輪8-3與連接軸一 2-3同心軸線相互重合且光 滑的安裝在連接軸一 2-3上，大直齒輪8-2和小齒形帶輪8-3牢固的固定在一起，連接軸一 2-3和電機(jī)5-1牢固的固定在連接板一 6-1上，連接板一 6-1牢固的固定在減速箱體7內(nèi)， 小直齒輪8-1和大直齒輪8-2良好的相齒合，大齒形帶輪8-4與蝸桿9-1同心軸線相互重 合且牢固的固定在蝸桿9-1上，小齒形帶輪8-3和大齒形帶輪8-4與齒形帶8-5良好的相 齒合，蝸輪10-1與豎直驅(qū)動(dòng)主軸2-1同心軸線相互重合且牢固的固定在豎直驅(qū)動(dòng)主軸2-1 上，圓盤11與蝸輪10-1同心軸線相互重合且牢固的固定在蝸輪10-1上，蝸桿9-1光滑的 安裝在減速箱體7上，蝸輪10-1與蝸桿9-1良好的相齒合，在減速箱體7內(nèi)，連接架一 12-1與連接軸二 2-4光滑的相連接，連接軸二 2_4牢 固的豎直固定在圓盤11的邊緣上，連接架一 12-1可繞連接軸二 2-4在水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)，連接 架二 12-2的一端和連接架一 12-1通過連接軸三2-5光滑的相連接，連接架二 12-2可繞連 接軸三2-5在豎直方向轉(zhuǎn)動(dòng)，球體螺絲桿12-3 —端的螺絲桿部分從連接架二 12-2的另一 端的螺紋孔旋入連接架二 12-2，球體螺絲桿12-3另一端的球體部分與球體連接架12-4的 一端的球形孔光滑的相連接，球體螺絲桿12-3的球體部分可在球體連接架12-4的球形孔 內(nèi)光滑的轉(zhuǎn)動(dòng)，球體連接架12-4的另一端通過連接軸四2-6與長(zhǎng)連桿一 12-5和長(zhǎng)連桿二 12-6的一端光滑的相連接，長(zhǎng)連桿一 12-5和長(zhǎng)連桿二 12-6的另一端牢固的固定在水平驅(qū) 動(dòng)主軸2-2上，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過電機(jī)軸和小直齒輪8-1、大直齒輪8-2、小齒形帶輪8-3、大齒 形帶輪8-4和齒形帶8-5帶動(dòng)蝸桿9-1轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)蝸桿9-1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，因豎直驅(qū)動(dòng)主軸2_1和蝸 輪10-1固定在支座3上靜止不動(dòng)，所以蝸桿9-1帶動(dòng)減速箱體7繞豎直驅(qū)動(dòng)主軸2-1轉(zhuǎn)動(dòng)， 并通過水平驅(qū)動(dòng)主軸2-2、連接板二 4-1和連接板三4-2帶動(dòng)太陽能電池板1水平轉(zhuǎn)動(dòng)，同 時(shí)當(dāng)蝸輪10-1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過圓盤11、連接架一 12-1、連接架二 12-2、球體螺絲桿12_3、球體 連接架12-4、長(zhǎng)連桿一 12-5、長(zhǎng)連桿二 12-6、連接軸二 2_4、連接軸三2_5和連接軸四2_6 帶動(dòng)水平驅(qū)動(dòng)主軸2-2轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過連接板二 4-1和連接板三4-2帶動(dòng)太陽能電池板1繞
5水平驅(qū)動(dòng)主軸2-2的軸線豎直轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)單電機(jī)的三維跟蹤運(yùn)動(dòng)。
權(quán)利要求1. 一種垂直軸驅(qū)動(dòng)的單電機(jī)雙軸隨動(dòng)準(zhǔn)三維太陽能路燈跟蹤采光裝置，由太陽能電池 板、豎直驅(qū)動(dòng)主軸、水平驅(qū)動(dòng)主軸、連接軸一、連接軸二、連接軸三、連接軸四、支座、連接板 一、連接板二、連接板三、電機(jī)、減速箱體、小直齒輪、大直齒輪、小齒形帶輪、大齒形帶輪、齒 形帶、蝸桿、蝸輪、圓盤、連接架一、連接架二、球體螺絲桿、球體連接架、長(zhǎng)連桿一、長(zhǎng)連桿二 構(gòu)成，其特征是在強(qiáng)度很好的減速箱體內(nèi)安裝了由一臺(tái)電機(jī)、連接板一、連接軸一、小直齒 輪、大直齒輪、小齒形帶輪、大齒形帶輪、一根齒形帶、一個(gè)蝸桿、一個(gè)蝸輪和一個(gè)豎直驅(qū)動(dòng) 主軸構(gòu)成的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，在減速箱體內(nèi)還安裝了由一個(gè)圓盤、連接架一、連接架二、球體 螺絲桿、球體連接架、長(zhǎng)連桿一、長(zhǎng)連桿二、連接軸二、連接軸三、連接軸四和一個(gè)水平驅(qū)動(dòng) 主軸構(gòu)成的機(jī)械聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在減速箱體外還安裝了連接板二、連接板三和一個(gè)支座，支座牢 固的固定在相對(duì)地面靜止的物體上，水平驅(qū)動(dòng)主軸的兩端從減速箱體兩側(cè)伸出，豎直驅(qū)動(dòng) 主軸從減速箱體下面伸出并且牢固的固定在支座上，連接板二下端牢固的固定在水平驅(qū)動(dòng) 主軸的一端，連接板三的下端牢固的固定在水平驅(qū)動(dòng)主軸的另一端，連接板二和連接板三 的上端與一個(gè)太陽能電池板牢固相連接，豎直驅(qū)動(dòng)主軸和水平驅(qū)動(dòng)主軸相互垂直，豎直驅(qū) 動(dòng)主軸和水平驅(qū)動(dòng)主軸光滑的安裝在減速箱體上，在減速箱體內(nèi)，小直齒輪與電機(jī)的電機(jī)軸同心軸線相互重合且牢固的固定在電機(jī)軸 上，大直齒輪和小齒形帶輪與連接軸一同心軸線相互重合且光滑的安裝在連接軸一上，大 直齒輪和小齒形帶輪牢固的固定在一起，連接軸一和電機(jī)牢固的固定在連接板一上，連接 板一牢固的固定在減速箱體內(nèi)，小直齒輪和大直齒輪良好的相齒合，大齒形帶輪與蝸桿同 心軸線相互重合且牢固的固定在蝸桿上，小齒形帶輪和大齒形帶輪與一根齒形帶良好的相 齒合，蝸輪與豎直驅(qū)動(dòng)主軸同心軸線相互重合且牢固的固定在豎直驅(qū)動(dòng)主軸上，圓盤與蝸 輪同心軸線相互重合且牢固的固定在蝸輪上，蝸桿光滑的安裝在減速箱體上，蝸輪與蝸桿 良好的相齒合，在減速箱體內(nèi)，連接架一與連接軸二光滑的相連接，連接軸二牢固的豎直固定在圓盤 的邊緣上，連接架一可繞連接軸二在水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)，連接架二的一端和連接架一通過連接 軸三光滑的相連接，連接架二可繞連接軸三在豎直方向轉(zhuǎn)動(dòng)，球體螺絲桿一端的螺絲桿部 分從連接架二的另一端的螺紋孔旋入連接架二，球體螺絲桿另一端的球體部分與球體連接 架的一端的球形孔光滑的相連接，球體螺絲桿的球體部分可在球體連接架的球形孔內(nèi)光滑 的轉(zhuǎn)動(dòng)，球體連接架的另一端通過連接軸四與長(zhǎng)連桿一和長(zhǎng)連桿二的一端光滑的相連接， 長(zhǎng)連桿一和長(zhǎng)連桿二的另一端牢固的固定在水平驅(qū)動(dòng)主軸上。
專利摘要一種可由單電機(jī)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)太陽光采集自動(dòng)跟蹤的垂直軸驅(qū)動(dòng)的單電機(jī)雙軸隨動(dòng)準(zhǔn)三維太陽能路燈跟蹤采光裝置，它可由一臺(tái)電機(jī)通過由兩條相互垂直的主軸、直齒輪、齒形帶輪、齒形帶、蝸輪、蝸桿、連接架、螺母連桿、球體絲桿和長(zhǎng)連桿等組成的連動(dòng)機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)太陽能電池板完成沿水平和豎直兩個(gè)方向的跟蹤太陽光運(yùn)動(dòng)，可用來帶動(dòng)太陽能路燈的太陽能電池板實(shí)現(xiàn)太陽光采集的自動(dòng)跟蹤。
文檔編號(hào)H02N6/00GK201789371SQ201020117519
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月24日
發(fā)明者張立君 申請(qǐng)人:北京印刷學(xué)院