專利名稱：一種太陽跟蹤器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種太陽跟蹤器。
背景技術(shù)：
太陽，是距離地球最近、與地球關(guān)系最密切的恒星。太陽核心的溫度極高，達(dá)到 1500萬。C，壓力也極大，使得由氫聚變?yōu)楹さ臒岷朔磻?yīng)得以發(fā)生，從而釋放出極大的能量。 這些能量再通過輻射層和對流層中物質(zhì)的傳遞，才得以傳送到達(dá)太陽光球的底部，并通過光球向外輻射出去。太陽中心區(qū)的物質(zhì)密度非常高，每立方厘米可達(dá)160克。太陽在自身強大重力吸引下，太陽中心區(qū)處于高密度、高溫和高壓狀態(tài)。太陽中心區(qū)是太陽巨大能量的發(fā)祥地，太陽中心區(qū)產(chǎn)生的能量傳遞主要靠輻射形式。太陽每秒輻射到太空的熱量相當(dāng)于一億億噸煤炭完全燃燒產(chǎn)生熱量的總和，相當(dāng)于一個具有5200萬億億馬力的發(fā)動機的功率。 太陽表面每平方米面積就相當(dāng)于一個85000馬力的動力站。而地球上僅接收到這些能量的 22億分之一。太陽每年送給地球的能量相當(dāng)于100億億度電的能量。太陽能可以說是取之不盡、用之不竭的，又無污染，是最理想的能源。為了利用太陽輻射出的能量，人們制作出了各種各樣的太陽能利用裝置，如太陽能熱水器、太陽能發(fā)電站等。這些太陽能利用裝置吸收太陽光的效率取決于兩個因素，一個是裝置本身的光熱或光電轉(zhuǎn)換效率，另一個就是太陽光照射的角度。在轉(zhuǎn)換效率一定的情況下，跟蹤太陽位置、使太陽光保持直射太陽能利用裝置成為了太陽能利用率的關(guān)鍵。目前，市場上常見的太陽跟蹤器，主要包括向控制器傳送光照強度信號的光傳感器，還包括在控制器控制下驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)動作的電動機，通過不斷對比兩個或多個光傳感器信號值來判斷太陽走向，從而實現(xiàn)執(zhí)行機構(gòu)對太陽的跟蹤。傳統(tǒng)的太陽跟蹤器利用了電控器件及傳感器技術(shù)，動作靈敏、跟蹤精度高，不足之處在于消耗電能、成本昂貴，且維護麻煩，導(dǎo)致太陽能利用的性價比過低，造成了投資大、收效慢的現(xiàn)狀。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是針對上述不足提供一種結(jié)構(gòu)合理，成本低，能夠及時跟蹤太陽位置，且收效快，操作簡單的太陽跟蹤器。為解決上述技術(shù)問題，本太陽跟蹤器的結(jié)構(gòu)特點是包括架體，架體上安裝有半圓環(huán)狀滑軌和與滑軌配合的導(dǎo)向桿，滑軌橫截面呈具有滑腔和側(cè)口的“C”形，滑腔內(nèi)滑動插裝有滑帶，架體上還安裝有驅(qū)動滑帶勻速滑動的動力機構(gòu)，架體上通過與滑軌軌跡平面平行的副鉸軸鉸接有支撐框，所述導(dǎo)向桿上端通過與副鉸軸垂直的主鉸軸鉸接在支撐框內(nèi)，導(dǎo)向桿下端通過側(cè)口與滑帶中部通過輔助鉸軸對應(yīng)鉸接在一起。本結(jié)構(gòu)的太陽跟蹤器是通過滑軌式導(dǎo)向結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)結(jié)構(gòu)合理，成本低，能夠及時跟蹤太陽位置，且收效快，操作簡單的?；壥綄?dǎo)向結(jié)構(gòu)主要包括安裝在架體上的滑軌和導(dǎo)向桿。其中，滑軌內(nèi)的滑帶能夠在動力機構(gòu)的帶動下沿滑軌軸向滑動，且滑帶軸向滑動的線速度能夠保證導(dǎo)向桿3及時跟蹤太陽光線。導(dǎo)向桿上端依次通過互相配合的主鉸軸和副鉸軸鉸接在架體上，可以為導(dǎo)向桿提供較廣闊的活動空間。因為副鉸軸與滑軌軌跡平面平行設(shè)置，所以導(dǎo)向桿可以在與滑軌軌跡平面垂直的平面內(nèi)相對擺動。又因為導(dǎo)向桿通過與副鉸軸垂直的主鉸軸鉸接在支撐框上，所以，導(dǎo)向桿還可以在與副鉸軸平行的平面內(nèi)相對擺動。這樣，導(dǎo)向桿就可以在由主鉸軸和副鉸軸構(gòu)成的兩維空間內(nèi)擺動。因為導(dǎo)向桿由與導(dǎo)向桿下端鉸接配合的滑帶提供擺動動力，而且滑帶的速度是由動力機構(gòu)勻速驅(qū)動的。所以，當(dāng)把導(dǎo)向桿朝向太陽照射光線并啟動動力機構(gòu)驅(qū)動滑帶滑動時，滑帶將帶動導(dǎo)向桿在所述兩維空間內(nèi)跟隨太陽而擺動。 具體的說，滑帶帶動導(dǎo)向桿移動的力分解成兩個方向的力，一個力使導(dǎo)向桿繞主鉸軸擺動， 這個力主要使導(dǎo)向桿能夠跟隨太陽在水平方向的移動；另一個力使導(dǎo)向桿繞副鉸軸擺動， 這個力主要使導(dǎo)向桿能夠跟隨太陽在豎直方向的移動，也就是升降。因此，當(dāng)動力機構(gòu)使滑帶以很容易實現(xiàn)的勻速驅(qū)動導(dǎo)向桿擺動時，導(dǎo)向桿的朝向?qū)⑴c太陽光的照射線保持大體一致，這樣就起到了使導(dǎo)向桿保持跟蹤太陽照射角度的作用。本太陽跟蹤器通過較簡單的機械機構(gòu)實現(xiàn)了太陽的跟蹤，制造成本低，有助于提高太陽能利用率。作為一種實現(xiàn)方式，所述動力機構(gòu)包括安裝在架體上的重物主滑輪和水桶主滑輪，重物主滑輪上纏繞有一端與滑帶一端對應(yīng)連接，而另一端與重物對應(yīng)連接的重物繩，水桶主滑輪上纏繞有一端與滑帶另一端對應(yīng)連接，而另一端與水桶外底面對應(yīng)連接的水桶繩，所述水桶口部朝下置于水箱內(nèi)，水桶外底面上安裝有與水桶內(nèi)腔連通的粗排氣閥和細(xì)進氣閥。本動力機構(gòu)是通過重力作用來實現(xiàn)對滑帶的驅(qū)動的。架體上安裝的重物主滑輪和水桶主滑輪的主要作用是通過重物繩和水桶繩對滑帶的受力方向進行變向。經(jīng)過重物主滑輪和水桶主滑輪的變向，重物繩和水桶繩的受力方向就變成了豎直向下或豎直向上。這樣， 重物在向下的重力作用下，通過重物繩、滑帶、水桶繩將水桶從水箱內(nèi)水面向上拉動。因為水桶倒扣在水箱內(nèi)，通過關(guān)閉粗排氣閥，并逐步開啟細(xì)進氣閥，使外部空氣以恒定速度流入水桶內(nèi)。水桶在整個上行過程中，都不會從水箱內(nèi)的水里脫離出來，這樣可以保證水桶的受力平衡。這樣，在重物恒定重力的拉動下，就可以保持水桶恒速上升，且水桶內(nèi)的水面相對水桶保持恒速下降，也就實現(xiàn)了滑帶的恒速轉(zhuǎn)動。通過調(diào)整細(xì)進氣閥的開度，可以使滑帶的線速度與導(dǎo)向桿跟隨太陽光直射的擺動速度保持一致。當(dāng)太陽從早上升起時，導(dǎo)向桿末端位于滑軌一端，當(dāng)太陽落下時，導(dǎo)向桿在滑帶的驅(qū)動下擺動到滑軌的另一端，一天的動作行程結(jié)束。在第二天，擰開粗排氣閥，將水桶重新按入水箱內(nèi)，使水桶內(nèi)空氣排出，并關(guān)閉粗排氣閥。水桶按入水箱內(nèi)的位置，以導(dǎo)向桿與太陽光直射光線對齊為準(zhǔn)。然后松開水桶，水桶即可在重物作用下慢慢上升，并重復(fù)昨天的動作行程，操作起來非常方便。作為改進，架體上還安裝有使滑軌繞滑軌兩端連線擺動及定位的調(diào)節(jié)定位機構(gòu)。在架體上設(shè)置使滑軌繞滑軌兩端連線擺動及定位的調(diào)節(jié)定位機構(gòu)，可以調(diào)節(jié)滑軌所在平面的傾斜角度，這樣可以使本太陽能跟蹤器能夠針對春分、夏至、秋分、冬至等不同時節(jié)，對導(dǎo)向桿的擺動軌跡平面的傾斜角度做出相應(yīng)調(diào)整，使本太陽能跟蹤器能夠?qū)μ柸甑奈恢眠M行兩維空間的跟蹤，跟蹤精度更高。作為一種實現(xiàn)方式，所述調(diào)節(jié)定位機構(gòu)包括水平平行固裝在架體上部的兩根支撐桿，滑軌兩端安裝有將滑軌兩端對應(yīng)架設(shè)在支撐桿上的支承軸，支承軸軸心線穿過滑軌圓心，架體下部安裝有豎直設(shè)置的調(diào)向板，調(diào)向板上設(shè)有與滑軌擺動軌跡對應(yīng)的弧邊，弧邊上設(shè)有與時節(jié)對應(yīng)的調(diào)節(jié)齒，滑軌上設(shè)有能插入調(diào)節(jié)齒中的嵌入齒。架體上部的支撐桿通過支承軸對滑軌起支撐作用，滑軌可以通過支承軸在支撐桿上軸向滑動。支承軸軸心線穿過滑軌圓心，也就是說，支承軸的軸心線與滑軌兩端的直徑重合，這樣，滑軌繞支承軸擺動時就相當(dāng)于繞滑軌軌跡兩端直徑擺動。架體下部的調(diào)向板上設(shè)有弧邊，弧邊相對滑軌的位置及弧度，與滑軌相對支撐桿滑動時滑軌繞滑軌兩端連線擺動的軌跡相對應(yīng)。通過將滑軌上的嵌入齒嵌入調(diào)向板上的調(diào)節(jié)齒間，就可以起到調(diào)節(jié)滑軌軌跡平面傾斜角度的作用，以使本太陽跟蹤器能夠跟隨不同時令太陽移動軌跡的作用，大大提高了跟蹤精度。作為改進，支承軸上安裝有滾輪，支撐桿上設(shè)有與滾輪配合的滾輪槽，支撐桿上沿軸向均布有與調(diào)節(jié)齒配合的限位孔，支承軸末端插裝有與限位孔螺接配合的限位螺柱。在支承軸上安裝滾輪，可以使滑軌在支撐桿上滑動時更加順暢，這樣在調(diào)整滑軌軌跡所在平面的傾斜角度時就更輕松。支撐桿上的滾輪槽與滾輪限位配合，可以起到對滾輪滾動的導(dǎo)向作用，且能防止?jié)L輪在支撐桿上跑偏而跌落，有助于提高本太陽跟蹤器的工作穩(wěn)定性。通過設(shè)置在支承軸末端的限位螺柱，可以將支承軸與支撐桿上的限位孔固定連接在一起，這樣就通過支承軸對滑軌起到了定位作用，避免了本太陽跟蹤器工作中滑軌沿支撐桿滑動的問題，提高了工作可靠性，保證了跟蹤的準(zhǔn)確性。作為進一步改進，導(dǎo)向桿上端固設(shè)有套裝在支撐框內(nèi)的導(dǎo)向框，導(dǎo)向框的框面與導(dǎo)向桿垂直固接。在導(dǎo)向桿上端設(shè)置導(dǎo)向框，可以方便裝設(shè)太陽能換能裝置，如光伏電池、反光罩等。因為導(dǎo)向框的框面與導(dǎo)向桿垂直設(shè)置，而導(dǎo)向桿又能保持與太陽光線一致，所以，導(dǎo)向框必然保持太陽光直射狀態(tài)，為太陽能換能裝置接收太陽光提供了便利。作為改進，架體上端固設(shè)有滑筒，滑筒內(nèi)插裝有滑動配合的滑桿，滑筒上設(shè)有使滑桿固定在滑筒內(nèi)的定位螺柱，所述重物主滑輪和水桶主滑輪安裝在對應(yīng)的滑桿上。在架體上端設(shè)置滑動配合的滑筒和滑桿，可以通過操作定位螺栓來調(diào)整滑筒和滑桿的相對位置，也就起到了調(diào)整重物主滑輪和水桶主滑輪的作用。這樣，可以配合滑軌在不同時節(jié)滑軌軌跡平面傾斜角度的調(diào)整，使滑帶兩端受重物繩和水桶繩的拉力方向與滑帶端部相切，滑帶在滑軌內(nèi)滑動時也就更加順暢。作為進一步改進，架體上端還安裝有與重物主滑輪配合的重物副滑輪和與水桶主滑輪配合的水桶副滑輪。在架體上安裝重物副滑輪和水桶副滑輪，可以輔助重物主滑輪和水桶主滑輪工作，使重物和水桶遠(yuǎn)離架體主體，以保證各部件動作的獨立性，避免重物、水桶動作時與本太陽跟蹤器其他部件的碰撞而影響跟蹤精度。作為再進一步改進，所述滑軌的滑腔內(nèi)壁上安裝有與滑帶滾動配合的滾珠。在滑軌的滑腔壁上安裝滾珠，可以隔離滑帶與滑腔壁，使滑帶與滑腔壁的滑動配合轉(zhuǎn)換成滑帶與滾珠的滾動配合，大大減小了滑帶與滑軌的滑動摩擦力，使滑帶在滑軌內(nèi)滑動更順暢、更輕松。綜上所述，采用本結(jié)構(gòu)的太陽跟蹤器，結(jié)構(gòu)合理，成本低，能夠及時跟蹤太陽位置， 且收效快，操作簡單，適合在對太陽跟蹤精度要求不高的民用場合使用，有助于提高太陽能利用的回報率。

結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細(xì)說明圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為導(dǎo)向桿、滑帶、滑軌的配合結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1為架體，2為滑軌，3為導(dǎo)向桿，4為滾輪，5為滾珠，6為滑腔，7為側(cè)口，8為滑帶，9為滾輪槽，10為主鉸軸，11為限位孔，12為重物主滑輪，13為水桶主滑輪，14為重物，15為重物繩，16為水桶，17為水桶繩，18為水箱，19為粗排氣閥，20為細(xì)進氣閥，21為支撐桿，22為支承軸，23為調(diào)向板，24為弧邊，25為調(diào)節(jié)齒，26為嵌入齒，27為限位螺柱，28 為支撐框，29為導(dǎo)向框，30為滑筒，31為滑桿，32為定位螺柱，33為重物副滑輪，34為水桶副滑輪，35為副鉸軸，36為輔助鉸軸，37為聚光版，38為集熱管支架，39為集熱管。
具體實施方式
如圖1所示，該太陽跟蹤器包括架體1，架體1上安裝有滑軌2和導(dǎo)向桿3，滑軌2 呈半圓環(huán)狀。如圖2所示，滑軌2橫截面呈“C”形，滑軌2內(nèi)設(shè)有滑腔6和側(cè)口 7，滑腔6和側(cè)口 7沿滑軌2軸向延伸并貫通滑軌2兩端。滑腔6內(nèi)插裝有滑帶8，滑帶8橫截面小于滑腔6的橫截面?；?內(nèi)壁上均布有滾珠孔，滾珠孔呈大半個球形，滾珠孔內(nèi)安裝有沿滾珠孔壁滾動配合的滾珠5。這樣，可以隔離滑帶8與滑腔壁，使滑帶8與滑腔壁的滑動配合轉(zhuǎn)換成滑帶8與滾珠5的滾動配合，大大減小了滑帶8與滑軌2的滑動摩擦力，使滑帶8在滑軌2內(nèi)滑動更順暢、更輕松。架體1上還安裝有支撐框觀，支撐框觀通過副鉸軸35鉸接在架體1上，副鉸軸 35與滑軌2軌跡平面平行。所述導(dǎo)向桿3上端通過主鉸軸10鉸接在支撐框觀內(nèi)，主鉸軸 10與副鉸軸35垂直設(shè)置，導(dǎo)向桿3下端通過側(cè)口 7與滑帶8中部通過輔助鉸軸36對應(yīng)鉸接在一起。這樣，導(dǎo)向桿3上端就依次通過互相配合的主鉸軸10和副鉸軸35鉸接在架體1 上，可以為導(dǎo)向桿3提供較廣闊的活動空間。因為副鉸軸35與滑軌2軌跡平面平行設(shè)置， 所以導(dǎo)向桿3可以在與滑軌2軌跡平面垂直的平面內(nèi)相對擺動。又因為導(dǎo)向桿3通過與副鉸軸35垂直的主鉸軸10鉸接在支撐框觀上，所以，導(dǎo)向桿3還可以在與副鉸軸35平行的平面內(nèi)相對擺動。這樣，導(dǎo)向桿3就可以在由主鉸軸10和副鉸軸35構(gòu)成的兩維空間內(nèi)擺動。導(dǎo)向桿3上端固設(shè)有套裝在支撐框觀內(nèi)的導(dǎo)向框四，導(dǎo)向框四的框面與導(dǎo)向桿3垂直固接，所述主鉸軸10設(shè)置在導(dǎo)向框四和支撐框觀之間。這樣，通過導(dǎo)向框四可以方便裝設(shè)太陽能換能裝置，如光伏電池、反光罩等。因為導(dǎo)向框四的框面與導(dǎo)向桿3垂直設(shè)置， 而導(dǎo)向桿3又能保持與太陽光線一致，所以，導(dǎo)向框39必然保持太陽光直射狀態(tài)，為太陽能換能裝置接收太陽光提供了便利。架體1上還安裝有驅(qū)動滑帶8勻速滑動的動力機構(gòu)，滑軌2內(nèi)的滑帶8能夠在動力機構(gòu)的帶動下沿滑軌2軸向滑動，且滑帶8軸向滑動的線速度能夠保證導(dǎo)向桿3及時跟蹤太陽光線。因為導(dǎo)向桿3由與導(dǎo)向桿3下端鉸接配合的滑帶8提供擺動動力，而且滑帶8 的速度是由動力機構(gòu)勻速驅(qū)動的。所以，當(dāng)把導(dǎo)向桿3朝向太陽照射光線并啟動動力機構(gòu)驅(qū)動滑帶8滑動時，滑帶8將帶動導(dǎo)向桿3在所述兩維空間內(nèi)跟隨太陽而擺動。具體的說， 滑帶8帶動導(dǎo)向桿3移動的力可以分解成兩個方向的力，一個力使導(dǎo)向桿3繞主鉸軸10擺動，這個力主要使導(dǎo)向桿3能夠跟隨太陽在水平方向的移動，即左右擺動；另一個力使導(dǎo)向桿3繞副鉸軸35擺動，這個力主要使導(dǎo)向桿3能夠跟隨太陽在豎直方向的移動，也就是升降。因此，當(dāng)動力機構(gòu)使滑帶8勻速驅(qū)動導(dǎo)向桿3擺動時，導(dǎo)向桿3的朝向?qū)⑴c太陽光的照射線保持大體一致，這樣就起到了使導(dǎo)向桿3保持跟蹤太陽照射角度的作用。能夠提供勻速運動的裝置非常多，而且也非常容易實現(xiàn)，因此降低了該太陽跟蹤器的制造難度，有助于降低制造及使用成本。在本實施例中，所述動力機構(gòu)包括安裝在架體1上的重物主滑輪12和水桶主滑輪 13。重物主滑輪12上半周上纏繞有重物繩15，重物繩15 —端向下延伸并與滑帶8滑出滑腔6的一端對應(yīng)連接，重物繩15的另一端向下延伸并與重物14對應(yīng)連接。重物主滑輪12 的主要作用是對重物繩15進行支撐和受力變向，將對滑帶8向上的拉力轉(zhuǎn)變成重物14向下拉的拉力，這樣就可以利用重物14的重力來作為動力驅(qū)動滑動8滑動。水桶主滑輪13上半周纏繞有水桶繩17，水桶繩17 —端向下延伸并與滑帶8滑進滑腔6的一端對應(yīng)連接，水桶繩17的另一端向下延伸并與水桶16對應(yīng)連接。水桶16倒扣在水箱18內(nèi)，水箱18內(nèi)盛滿有清水。所述水桶繩17與朝上設(shè)置的水桶16底面固定連接在一起。水桶16底面上還安裝有與水桶16內(nèi)腔連通的粗排氣閥19和細(xì)進氣閥20，通過調(diào)整粗排氣閥19和細(xì)進氣閥20，可以使水桶16內(nèi)腔以不同粗細(xì)的管徑與外界大氣連通。這樣，重物14、重物繩15、滑帶8、水桶繩17和水桶16就連接為傳動配合的一體結(jié)構(gòu)。重物14在向下的重力作用下，通過重物繩15、滑帶8、水桶繩17將水桶16從水箱18 內(nèi)的水里向上拉動。因為水桶16倒扣在水箱18內(nèi)，當(dāng)關(guān)閉粗排氣閥19，并把細(xì)進氣閥20 開啟到一定程度時，可以使外部空氣以恒定速度流入水桶16內(nèi)。水桶16和水箱18的設(shè)置的較高，這樣，水桶16在整個上行過程中，都不會從水箱18內(nèi)的水里脫離出來，有助于保證水桶16的受力平衡。這樣，在重物14恒定重力的拉動下，就可以保持水桶16恒速上升，且水桶16內(nèi)的水面相對水桶保持恒速下降，也就實現(xiàn)了滑帶8的恒速轉(zhuǎn)動。通過調(diào)整細(xì)進氣閥20的開度，可以使滑帶8的線速度與導(dǎo)向桿3跟隨太陽光直射的擺動速度保持一致。當(dāng)太陽從早上升起時，導(dǎo)向桿3末端位于滑軌2由滑帶8滑入的一端，當(dāng)太陽落下時，導(dǎo)向桿3 在滑帶8的驅(qū)動下擺動到滑軌2由滑帶8滑出的一端，這樣一天的動作行程就結(jié)束了。在第二天，擰開粗排氣閥19，并將水桶16重新按入水箱內(nèi)，使水桶16內(nèi)空氣排出，并關(guān)閉粗排氣閥19。水桶16按入水箱18內(nèi)的位置，以導(dǎo)向桿3與太陽光直射光線對齊為準(zhǔn)。然后松開水桶16，水桶16即可在重物14作用下慢慢上升，并驅(qū)動導(dǎo)向桿3重復(fù)昨天的動作行程， 操作起來既簡單又方便。架體1上還安裝有使滑軌2繞滑軌2兩端連線為鉸軸擺動并將滑軌2定位的調(diào)節(jié)定位機構(gòu)。在本實施例中，所述調(diào)節(jié)定位機構(gòu)包括固接在架體1上的兩根支撐桿21，兩根支撐桿21平行間隔設(shè)置?；?兩端分別固設(shè)有一個支承軸22，兩個支承軸22同軸設(shè)置， 支承軸22架設(shè)在對應(yīng)的支撐桿21上。支承軸22的軸心線穿過滑軌2圓心，這樣滑軌2就相當(dāng)于通過穿過其直徑的支承軸22活動鉸接在支撐桿21上。支撐桿21通過支承軸22對滑軌2起支撐作用，滑軌2可以通過支承軸22在支撐桿21上軸向滑動。因為支承軸22軸心線穿過滑軌2圓心，也就是說，支承軸22的軸心線與滑軌8兩端對應(yīng)的直徑重合，這樣， 滑軌2繞支承軸22擺動時就相當(dāng)于繞滑軌2軌跡兩端對應(yīng)的直徑擺動。支承軸22上安裝有沿支撐桿21軸向滾動的滾輪4，支撐桿21上設(shè)有與滾輪4配合的滾輪槽9。這樣，可以使滑軌2在支撐桿21上滑動時更加順暢，在調(diào)整滑軌2軌跡所在平面的傾斜角度時就更輕松。還可以起到對滾輪4滾動的導(dǎo)向作用，且能防止?jié)L輪4在支撐桿21上跑偏而跌落，有助于提高本太陽跟蹤器的工作穩(wěn)定性。支撐桿21上沿軸向均布有與調(diào)節(jié)齒25配合的限位孔11，支承軸22末端插裝有與限位孔11螺接配合的限位螺柱27。通過設(shè)置在支承軸22 末端的限位螺柱27，可以將支承軸22與支撐桿21上的限位孔11固定連接在一起，這樣就通過支承軸22對滑軌2起到了定位作用，避免了本太陽跟蹤器工作中滑軌沿支撐桿滑動的問題，提高了工作可靠性，保證了跟蹤的準(zhǔn)確性。在本實施例中，副鉸軸35上安裝有沿滾輪槽9滾動的滾輪，副鉸軸35兩端也設(shè)置有與限位孔11配合的限位螺柱，這樣不但可以起到固定副鉸軸35的作用，有助于提高該太陽能跟蹤器的靈活性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，而且還可以配合滑軌2按照時令節(jié)氣進行調(diào)整，非常方便。為了避免副鉸軸35與支承軸22在調(diào)節(jié)時發(fā)生位置沖突，支撐桿21的數(shù)量為內(nèi)外相鄰設(shè)置兩套，支承軸22上的滾輪4位于外側(cè)的支撐桿21上，副鉸軸35上的滾輪位于內(nèi)側(cè)的支撐桿21上，保證了本太陽跟蹤器的正常工作。在本實施例中，支撐桿21是水平設(shè)置的， 這樣制作簡單，但跟蹤精度稍差。在具體應(yīng)用時，可以將支撐桿21設(shè)置成端部上翹的弧形， 跟蹤精度更高。架體1下部安裝有豎直設(shè)置的調(diào)向板23，調(diào)向板23上設(shè)有與滑軌2擺動軌跡對應(yīng)的弧邊對，弧邊M相對滑軌2的位置及弧度，與滑軌2相對支撐桿21滑動時滑軌2繞滑軌2兩端連線擺動的軌跡相對應(yīng)?；∵?上設(shè)有與春分、夏至、秋分、冬至等不同節(jié)氣時令對應(yīng)的調(diào)節(jié)齒25，滑軌2上設(shè)有能插入調(diào)節(jié)齒25中的嵌入齒26。這樣，通過將滑軌2上的嵌入齒沈嵌入對應(yīng)時令的調(diào)節(jié)齒25間，滑軌2就會繞支承軸22擺動并沿支撐桿21相對滑動，也就起到調(diào)節(jié)滑軌2軌跡平面傾斜角度、調(diào)節(jié)導(dǎo)向桿3擺動軌跡的作用，以使該太陽跟蹤器能夠更準(zhǔn)確地跟隨不同時令太陽的移動軌跡，大大提高了跟蹤精度。下面通過敘述對軌道2軌跡的確定過程，來更直觀地說明該太陽跟蹤器跟蹤太陽的精確性。具體過程是這樣的，清晨某一時刻，調(diào)節(jié)導(dǎo)向桿方向，使它上端指向太陽，以導(dǎo)向桿軸向與太陽光線重合為準(zhǔn)。此時，在架體1底部插上軌跡桿，并使軌跡桿上端和導(dǎo)向桿的下端持平，這樣就確定好了該時刻使導(dǎo)向桿跟蹤太陽時導(dǎo)向桿下端的坐標(biāo)。隔一定間隔時間，重復(fù)操作上述步驟一次，直到日落。這樣，將導(dǎo)向桿下端在不同時刻的坐標(biāo)連接起來，就構(gòu)成了導(dǎo)向桿保持跟蹤太陽的軌跡。間隔時間越短，所述導(dǎo)向桿下端跟蹤軌跡就越精確。在跟蹤精度要求不高的場合，以間隔時間為一分鐘確定所述軌跡即可。導(dǎo)向桿下端跟蹤太陽的軌跡，是一個以導(dǎo)向桿為半徑的圓弧，也就是該太陽跟蹤器中的滑軌2所在軌跡。在不同季節(jié)，該軌跡圓弧所在平面的傾斜角度是不一樣的。從夏至到冬至漸漸變小，再變大，周而復(fù)始，形成一個軌跡群。這個軌跡群的起始點和終止點分別對應(yīng)于滑軌2的兩端。軌跡群在不同季節(jié)，分別對應(yīng)于調(diào)向板23上的不同位置和支撐桿 21上的不同位置。使用時，根據(jù)使用時的季節(jié)找到滑軌2與支撐桿21和調(diào)向板23對應(yīng)的位置點，然后鎖緊滑軌2端部的限位螺柱27，這樣滑軌2便固定住了。再根據(jù)滑軌2的位置，確定導(dǎo)向桿3指向太陽的角度，最后啟動動力機構(gòu)，即可通過滑帶8驅(qū)動導(dǎo)向桿3跟隨太陽移動，這樣就實現(xiàn)了對太陽的跟蹤。軌道每天都在變化，但變化不大，實際使用時，可每季或更長時間調(diào)節(jié)一次滑軌2與調(diào)向板23的配合位置，保證了使用的穩(wěn)定性。[0041]在本實施例中，架體1上端固設(shè)有滑筒30，滑筒30水平設(shè)置，滑筒30內(nèi)插裝有與滑筒30滑動配合的滑桿31，滑筒30上設(shè)有使滑桿31固定在滑筒30內(nèi)的定位螺柱32，所述重物主滑輪12和水桶主滑輪13安裝在對應(yīng)的滑桿31上。通過操作定位螺栓32可以調(diào)整滑筒30和滑桿31的相對位置，也就起到了調(diào)整重物主滑輪12和水桶主滑輪13的作用。 這樣，可以配合滑軌2在不同時節(jié)滑軌2軌跡平面傾斜角度的調(diào)整，使滑帶8兩端受重物繩 15和水桶繩17的拉力方向與滑帶8端部相切，滑帶8在滑軌2內(nèi)滑動時也就更加順暢。架體1上端還安裝有與重物主滑輪12配合的重物副滑輪33和與水桶主滑輪13配合的水桶副滑輪34。這樣，可以輔助重物主滑輪12和水桶主滑輪13工作，使重物14和水桶16遠(yuǎn)離架體1主體，以保證各部件動作的獨立性，避免重物14、水桶16動作時與本太陽跟蹤器其他部件的碰撞而影響跟蹤精度，保證了該太陽跟蹤器的工作穩(wěn)定性。在本實施例中，以本太陽能跟蹤器在太陽能加熱中的應(yīng)用為例進行說明。在導(dǎo)向框四內(nèi)安裝聚光板37，圖中只畫出了一個，聚光板37的板面呈弧形，開口朝向太陽設(shè)置。 聚光板37的主要作用，是對照射來的太陽光進行反射，并使反射后的光線具有一個線型聚光位置。導(dǎo)向框四上通過集熱管支架38安裝有集熱管39，集熱管39位于所述聚光板37 的線型聚光位置上。這樣，當(dāng)該太陽跟蹤器跟蹤太陽位置時，太陽光將直射導(dǎo)向框四的迎光面。此時，照射到聚光板37上的光線將集中反射到集熱管39上，這樣，集熱管39的受光率大大提高，加熱效果倍增。在集熱管39端部通過進水管和出水管連接水源，即可對水源進行循環(huán)加熱，管路連接結(jié)構(gòu)屬于公知技術(shù)，圖中未畫出，在此不再細(xì)述。
權(quán)利要求1.一種太陽跟蹤器，其特征是包括架體(1)，架體(1)上安裝有半圓環(huán)狀滑軌(2)和與滑軌(2)配合的導(dǎo)向桿(3)，滑軌(2)橫截面呈具有滑腔(6)和側(cè)口(7)的“C”形，滑腔(6) 內(nèi)滑動插裝有滑帶(8)，架體(1)上還安裝有驅(qū)動滑帶(8)軸向勻速滑動的動力機構(gòu)，架體 (1)上通過與滑軌(2)軌跡平面平行的副鉸軸(35)鉸接有支撐框(28)，所述導(dǎo)向桿(3)上端通過與副鉸軸(35)垂直的主鉸軸(10)鉸接在支撐框(28)內(nèi)，導(dǎo)向桿(3)下端通過側(cè)口 (7 )與滑帶(8 )中部通過輔助鉸軸(36 )對應(yīng)鉸接在一起。
2.如權(quán)利要求1所述的太陽跟蹤器，其特征是所述動力機構(gòu)包括安裝在架體(1)上的重物主滑輪(12)和水桶主滑輪(13)，重物主滑輪(12)上纏繞有一端與滑帶(8) —端對應(yīng)連接，而另一端與重物(14)對應(yīng)連接的重物繩(15)，水桶主滑輪(13)上纏繞有一端與滑帶 (8)另一端對應(yīng)連接，而另一端與水桶(16)外底面對應(yīng)連接的水桶繩(17)，所述水桶(16) 口部朝下置于水箱(18)內(nèi)，水桶(16)外底面上安裝有與水桶內(nèi)腔連通的粗排氣閥(19)和細(xì)進氣閥(20)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的太陽跟蹤器，其特征是架體(1)上還安裝有使滑軌(2)繞滑軌(2)兩端連線擺動及定位的調(diào)節(jié)定位機構(gòu)。
4.如權(quán)利要求3所述的太陽跟蹤器，其特征是所述調(diào)節(jié)定位機構(gòu)包括水平平行固裝在架體(1)上部的兩根支撐桿(21)，滑軌(2)兩端安裝有將滑軌(2)兩端對應(yīng)架設(shè)在支撐桿 (21)上的支承軸(22)，支承軸(22)軸心線穿過滑軌圓心，架體(1)下部安裝有豎直設(shè)置的調(diào)向板(23)，調(diào)向板(23)上設(shè)有與滑軌(2)擺動軌跡對應(yīng)的弧邊(24)，弧邊(24)上設(shè)有與時節(jié)對應(yīng)的調(diào)節(jié)齒(25 )，滑軌(2 )上設(shè)有能插入調(diào)節(jié)齒(25 )中的嵌入齒(26 )。
5.如權(quán)利要求4所述的太陽跟蹤器，其特征是支承軸(22)上安裝有滾輪(4)，支撐桿 (21)上設(shè)有與滾輪(4)配合的滾輪槽(9)，支撐桿(21)上沿軸向均布有與調(diào)節(jié)齒(25)配合的限位孔(11)，支承軸(22)末端插裝有與限位孔(11)螺接配合的限位螺柱(27)。
6.如權(quán)利要求5所述的太陽跟蹤器，其特征是導(dǎo)向桿(3)上端固設(shè)有套裝在支撐框 (28)內(nèi)的導(dǎo)向框(29)，導(dǎo)向框(29)的框面與導(dǎo)向桿(3)垂直固接。
7.如權(quán)利要求6所述的太陽跟蹤器，其特征是架體(1)上端固設(shè)有滑筒(30)，滑筒 (30)內(nèi)插裝有滑動配合的滑桿(31)，滑筒(30)上設(shè)有使滑桿(31)固定在滑筒(30)內(nèi)的定位螺柱(32)，所述重物主滑輪(12)和水桶主滑輪(13)安裝在對應(yīng)的滑桿(31)上。
8.如權(quán)利要求7所述的太陽跟蹤器，其特征是架體(1)上端還安裝有與重物主滑輪 (12)配合的重物副滑輪(33)和與水桶主滑輪(13)配合的水桶副滑輪(34)。
9.如權(quán)利要求8所述的太陽跟蹤器，其特征是所述滑軌(2)的滑腔(6)內(nèi)壁上安裝有與滑帶(8 )滾動配合的滾珠(5 )。
專利摘要本實用新型公開了一種太陽跟蹤器，包括架體，架體上安裝有半圓環(huán)狀滑軌和與滑軌配合的導(dǎo)向桿，滑軌橫截面呈具有滑腔和側(cè)口的“C”形，滑腔內(nèi)滑動插裝有滑帶，架體上還安裝有驅(qū)動滑帶勻速滑動的動力機構(gòu)，架體上通過與滑軌軌跡平面平行的副鉸軸鉸接有支撐框，所述導(dǎo)向桿上端通過與副鉸軸垂直的主鉸軸鉸接在支撐框內(nèi)，導(dǎo)向桿下端通過側(cè)口與滑帶中部通過輔助鉸軸對應(yīng)鉸接在一起。采用本結(jié)構(gòu)的太陽跟蹤器，結(jié)構(gòu)合理，成本低，能夠及時跟蹤太陽位置，且收效快，操作簡單，適合在對太陽跟蹤精度要求不高的民用場合使用，有助于提高太陽能利用的回報率。
文檔編號G05D3/00GK202257278SQ20112032829
公開日2012年5月30日 申請日期2011年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月3日
發(fā)明者鄭明屬 申請人:鄭明屬