一种用于塔式太阳能热发电聚光器的平面镜支撑机构

【技术领域】

本发明涉及太阳能热发电技术领域，尤其涉及一种用于塔式太阳能热发电聚光器的平面镜支撑机构。

【背景技术】

太阳能热发电是太阳能利用的重要方面，目前主要有槽式、塔式、菲涅尔式和蝶式四种，其基本过程为：利用太阳聚光器(也被称为定日镜)跟踪太阳并将太阳辐射会聚至吸热装置，从而获得高温热能，再利用热能进行常规热发电或其它中高温利用。太阳聚光器(即定日镜)是太阳能热发电及太阳能中高温利用系统的关键元件。

关于太阳聚光器的安装方式，现有技术主要有以下几种：1.平面镜与金属背板粘接在一起，再固定到聚光器架体上；2.平面镜与金属托粘接在一起，金属托上的固定杆再与聚光器架体刚性固定；3.平面镜与塑料托粘结在一起，塑料托上安装可小范围平动的螺杆，螺杆再与聚光器架体使用胶粘接在一起。

以上方式均有不足，比如平面镜与金属背板粘接在一起，对粘接工艺要求较高，冬季镜面结霜面积大；平面镜粘接金属托与聚光器架体硬连接，由于各个连接位置都是刚性固定，容易引起镜面变形；平面镜粘结塑料托与聚光器架体灌胶连接，由于胶凝固时间长，生产效率低。

因此，有必要研究一种用于塔式太阳能热发电聚光器的平面镜支撑机构来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。

【发明内容】

有鉴于此，本发明提供了一种用于塔式太阳能热发电聚光器的平面镜支撑机构，能够有效提高生产效率，且能够保证平面镜与聚光器架体在自由状态下相互固定，平面镜面型不易因外力出现变形，能够最大程度保证镜面精度。

一方面，本发明提供一种用于塔式太阳能热发电聚光器的平面镜支撑机构，其特征在于，所述支撑结构包括冲压托盘、托盘柱和加紧块；所述冲压托盘与所述托盘柱的一端连接，所述托盘柱的另一端通过所述加紧块与聚光器架体可拆卸连接；所述冲压托盘与聚光器的平面镜连接，一个平面镜对应若干所述支撑结构。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述可拆卸连接的具体连接方式为：所述托盘柱穿插在所述加紧块中，所述加紧块与所述聚光器架体通过螺栓连接。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述加紧块为具有预定长度且端面为U形的结构，所述U形的非开口端设有沿加紧块长度方向的托盘柱安装孔，所述托盘柱穿插在所述托盘柱安装孔中；所述加紧块的两个侧壁上设有对应的螺栓安装孔，安装时，所述螺栓穿插在螺旋安装孔中实现对所述托盘柱的夹紧以及与聚光器架体进行固定。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述加紧块与所述聚光器架体连接的具体方式为：螺栓穿过所述加紧块上的两个螺栓安装孔后，其端部再穿过设于所述聚光器架体上的安装孔以及垫片后，与螺母进行螺纹连接。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，通过调节所述螺栓的预紧力调整所述加紧块的夹紧力，实现对所述托盘柱安装方向的调整。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述冲压托盘的底部设有连接件，所述连接件上设有配合孔；所述托盘柱与所述冲压托盘连接的一端设有弯折部；所述弯折部穿设在所述配合孔内，且所述弯折部的端部设有防脱结构。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述防脱结构为：所述弯折部端部设有穿销孔，所述穿销孔内穿设有用于防止所述托盘柱脱落的开口销。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述防脱结构为：所述弯折部端部设有用于防止所述托盘柱脱落的变形结构。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述变形结构为挤压变形结构或弯折变形结构。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述平面镜与所述冲压托盘采用粘结的方式进行连接。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述托盘柱和所述冲压托盘之间的间隙宽度为0.03～0.08mm；所述托盘柱弯折部在所述配合孔内的轴向移动范围为5～8mm。

与现有技术相比，本发明可以获得包括以下技术效果：本申请采用冲压托盘，生产效率高，产品一致性好；采用薄壁孔和轴的配合来实现多自由度调整，能够保证平面镜与聚光器架体在自由状态下相互固定，平面镜面型不会因外力出现变形；采用加紧块将托盘柱固定在聚光器架体上，既能实现在任意角度固定托盘柱，又能保证连接的牢固，还能避免因为拧紧螺栓时带动托盘柱偏转。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明一个实施例提供的用于塔式太阳能热发电定日镜的平面镜支撑机构的结构示意图；

图2是本发明一个实施例提供的针对图1所示结构图的侧视图；

图3是本发明一个实施例提供的冲压托结构示意图；

图4是本发明一个实施例提供的加紧块结构示意图；

图5是本发明一个实施例提供的托盘柱结构示意图。

其中，图中：

1、平面镜；2、冲压托盘；3、开口销；4、托盘柱；5、加紧块；6、聚光器架体。

【具体实施方式】

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

本发明的目的在于克服现有技术中粘接工艺要求较高，冬季镜面结霜面积大，镜面容易变形和生产效率低的不足，从而提供一种能够有效提高生产效率并能保证镜面精度的平面镜支撑机构。为了实现上述目的，本发明提供了一种用于塔式太阳能热发电定日镜的平面镜支撑机构，包括：冲压托盘2、开口销3、托盘柱4和加紧块5；如图1和图2所示，冲压托盘与托盘柱的一端可活动连接，托盘柱的另一端通过加紧块与聚光器架体6可拆卸连接；上述支撑结构用于与聚光器架体6和平面镜1连接，一个平面镜对应若干支撑结构。

其中，所述平面镜1与冲压托盘2使用双组份硅胶粘结在一起；所述冲压托盘2与托盘柱4通过配合孔连接，所述配合孔的一端固定在冲压托盘2的底部，托盘柱4的一端部为弯折结构，即弯折部41，该弯折部的端部设有穿销孔42，如图3所示，托盘柱4的弯折部插入配合孔后由开口销3插入穿销孔42中进行固定，所述开口销3用于防止托盘柱4和冲压托盘2分离；所述托盘柱4的另一端与加紧块5连接，加紧块5由螺栓穿过且用螺母固定，调整螺栓的预紧力来控制加紧块5的夹紧力；所述加紧块5用螺栓固定在聚光器架体6上。

上述技术方案中，所述平面镜1与冲压托盘2使用双组份硅胶粘结在一起，此工序可以在平面镜生产线上完成，使用专用工装或机械手，保证冲压托位置准确，然后包装好运输到项目现场备用。冲压托盘2使用组合模具一次冲压成型，生产效率高，产品一致性好。双组份硅胶的具体组分不做限定，采用市面售卖可用于本领域实现粘结作用的即可。

所述冲压托盘2与托盘柱4通过连接件7上的配合孔71连接，冲压托盘2厚度0.6～1.5mm，托盘柱和冲压托盘之间的间隙在0.03～0.08mm范围内(托盘柱和冲压托盘之间的配合间隙限制两者的上下移动量)，既能保证两者在托盘柱4径向没有明显活动量(径向指托盘柱弯折部的直径方向)，轴向有5～8mm的活动量(轴向指托盘柱弯折部的长度方向)，又能保证托盘柱有足够的摆动量，薄壁孔(即连接件及其上的配合孔)和轴的配合，可实现多自由度调整，以此来补偿冲压托盘2粘接位置误差和聚光器架体6焊接误差，保证平面镜与聚光器架体6在自由状态下相互固定，平面镜面型不会因外力出现变形。连接件7为半圆形板状，直线部与冲压托盘2固接，弧线部向下，整个连接件垂直于冲压托盘2，配合孔71为穿孔，设置在连接件上，如图4所示。

所述开口销3用于防止托盘柱4和冲压托盘2分离，开口销只是防脱的一种方式，也可使用挤压变形，弯折变形等多种形式进行托盘柱4和冲压托盘2的防脱连接。挤压变形指托盘柱弯折部插入配合孔后，将其端部通过挤压的方式变扁平，从而无法从配合孔中脱落。弯折变形是指托盘柱的弯折部插入配合孔后通过工具将弯折部的端部弯折，进而使其无法从配合孔中脱落。

所述托盘柱4的底端与加紧块5连接。如图5所示，加紧块5整体为具有一定长度的U形体，U形的非开口端沿整个U形体的长度方向设有托盘柱安装孔51，安装时，托盘柱4的端部从托盘柱安装孔51穿过。U形体的两个侧壁上设有位置相对的螺栓安装孔52，用于穿设螺栓。通过调整螺栓的预紧力来控制加紧块的夹紧力，既能实现在任意角度固定托盘柱，又能保证连接的牢固，还能避免因为拧紧螺栓时带动托盘柱偏转保证两者的相对位置不变，最终实现平面镜高精度面型。

所述加紧块用螺栓固定在聚光器架体6上，保证两者的相对位置不变，最终实现平面镜高精度面型。

实际应用时，平面镜首先放置在精加工的平台上，平台平面度远高于平面镜要求的面型精度，将聚光器架体6放置在平面镜周围的的等高块上，保证聚光器架体6和平面镜间的相对位置，再将托盘柱4穿过冲压托盘2上的小孔，安装开口销，防止托盘柱4与冲压托盘分离，安装加紧块、螺栓、螺母、垫圈，锁紧螺栓，一个平面镜支撑机构安装完成，再依次安装其他位置的支撑机构，所有支撑机构安装完成后，转移至下一工位待用。镜面尺寸不同，应用场合不同，平面镜支撑机构使用数量会有不同，设计人员可根据需要灵活布置。

本发明的优点在于：

1、本发明采用冲压托盘，生产效率高，产品一致性好。

2、本发明采用薄壁孔和轴的配合，以此来实现多自由度调整，保证平面镜与聚光器架体在自由状态下相互固定，平面镜面型不会因外力出现变形。

3、本发明采用加紧块将托盘柱固定在聚光器架体上，既能实现在任意角度固定托盘柱，又能保证连接的牢固，还能避免因为拧紧螺栓时带动托盘柱偏转。

以上对本申请实施例所提供的一种用于塔式太阳能热发电聚光器的平面镜支撑机构，进行了详细介绍。以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

如在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求书当中所提及的“包含”、“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含/包括但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求书的保护范围内。