CN104407429B - 太阳能聚光片结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能聚光片结构，包括呈扇形曲面结构的背支板和阳光反射板，阳光反射板与背支板的表面粘接，还包括多条连接杆和三个以上的安装螺栓，所述背支板的背面上固定连接有多条弧形背筋，多条弧形背筋之间通过多条连接杆相连接，三个以上的安装螺栓固定连接或铰接在连接杆上，所述每个弧形背筋上设有两个以上的工艺孔，相应的工艺孔位于弧形背筋组成的扇形的等半径处。本发明的聚光片重量轻、刚性强度高，适合任意批量生产订货、生产成本低，聚光精度高且容易控制，整体使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能聚光片结构的结构。
背景技术
太阳能聚光片结构为各种太阳能聚光装置的零部件，太阳能聚光装置一般采用多块太阳能聚光片结构按照反射聚焦方式安装在一起，形成了一个精密的圆形聚光碟或槽型聚光面；太阳光照射在阳光反射板上，这些阳光反射板将光线聚焦在一个焦点或者一个焦线上，将焦点或焦线处的物体加热到很高的温度；太阳能聚光片结构的低成本制造技术成了产业发展的瓶颈。产业界一般要求太阳能聚光片结构的聚光精度要高、焦点尺寸和外形尺寸都要随实际情况多种多样制造，且订货批量大小与成本关系可以稳定控制。传统的太阳能聚光片结构采用整块冲压件设计制造，在小批量非标制造时，导致模具投入大生产成本高、性能不稳定、重量重，而且刚性强度差；在大批量制造时，冲压产品具有残余变形，聚光曲面形状随材料性能不同、批次不同而导致产品残余变形无法控制，聚光精度太低，冲压模具不可用，导致材料进货特性要求高、提高了成本、影响使用精度和性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种既刚性强度高，适合小批量生产又适合大批量自动化生产，生产成本低，聚光性能可按照市场要求、通过设计制造准确改变、使用寿命长的太阳能聚光片结构。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种太阳能聚光片结构，包括呈扇形曲面结构的背支板和阳光反射板，阳光反射板与背支板的表面粘接，还包括多条连接杆和三个以上的安装螺栓，所述背支板的背面上固定连接有多条弧形背筋，多条弧形背筋之间通过多条连接杆相连接，三个以上的安装螺栓固定连接或铰接在连接杆上，所述每个弧形背筋上设有两个以上的工艺孔，相应的工艺孔位于弧形背筋组成的扇形的等半径处。
所述连接杆至少具有四条，且最外围的连接杆组成了一个等腰梯形的框架，且位于等腰梯形框架两腰的连接杆分别与位于背支板两个边缘的弧形背筋固定连接，等腰梯形框架的下底靠近背支板的长外缘，等腰梯形框架的上底位于背支板中部位置；在框架内还设有至少一条辅助连杆。
所述连接杆上与弧形背筋相交部位开有定位槽，弧形背筋插装在相应的连接杆的定位槽上。
所述弧形背筋上的与连接杆相交部位设有定位方孔，连接杆穿过定位方孔并与弧形背筋固定连接。
所述连接杆与弧形背筋相交部位通过定位连接片与弧形背筋固定连接。
所述安装螺栓为铰接螺栓或球头螺栓或固定螺栓，安装螺栓通过安装座与连接杆连接。
所述当安装螺栓有三个时，一个设在连接杆形成等腰梯形框架上的上底中部，另外两个位于等腰梯形下底两边靠近两腰的位置。
所述每个弧形背筋的两端部处分别设有工艺槽，相应的工艺槽位于弧形背筋组成的扇形的等半径处。
采用上述结构后，由于背支板的背面上固定连接有多条弧形背筋，多条弧形背筋之间具有连接杆，连接杆上固定连接或铰接有安装螺栓，因此保证了本发明的刚性、强度、抗冲击特性、疲劳特性，通过弧形背筋和连接杆代替现有的整块板制造技术，重量减轻了，可以不采用模具冲压加工就能制造，降低了生产成本，提高本发明的耐候性能和使用寿命,安装螺栓在将聚光片组件安装在支架上时，允许螺栓适当偏斜穿过固定孔固定在支架上固定，适当调整每个聚光片的安装位置，可以调整整个聚光盘的曲率半径，保证聚光精度，保证聚光片固定连接时候，没有内应力产生而影响到反光曲面变形，所述每个弧形背筋上设有两个以上的工艺孔，相应的工艺孔位于弧形背筋组成的扇形的等半径处，这些工艺孔可方便在小批量生产时可以把几十甚至几百片原料板材装配固定一起通过数控一次加工成型。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是图1的右视图；
图3是图1的后视图；
图4是图1的A-A剖视图；
图5是图4的第二种实施例示意图；
图6是图4的第三种实施例示意图；
图7是图3的立体图；
图8是图2中弧形背筋零件图。
具体实施方式
以下结合附图给出的实施例对本发明作进一步详细的说明。
参见图1~8所示，一种太阳能聚光片结构，包括呈扇形曲面结构背支板1和阳光反射板2，阳光反射板2与背支板1的表面粘接，还包括四条连接杆1-2和三个安装螺栓3，所述背支板1的背面上固定连接有四条弧形背筋1-1，四条弧形背筋1-1之间通过四条连接杆1-2相连接，三个安装螺栓3固定连接或铰接在连接杆1-2上，每个弧形背筋1-1上设有两个以上的工艺孔1-1-1，相应的工艺孔1-1-1位于弧形背筋1-1组成的扇形的等半径处。这些工艺孔1-1-1可方便在小批量生产时可以把几十甚至几百片原料板材装配固定一起通过数控一次加工成型。
参见图3、7所示，所述连接杆1-2至少具有四条，且最外围组成了一个等腰梯形的框架，且位于等腰梯形框架两腰的连接杆1-2分别与位于背支板1两个边缘的弧形背筋1-1固定连接，等腰梯形框架的下底靠近背支板1的长外缘，等腰梯形框架的上底位于背支板1中部位置；在框架内还设有两条辅助连杆1-3。这样就能更加合理加强背支板1的较长的三个边缘部分的强度，背支板1较短边缘的强度由于弧形背筋较密，自然强度较高，不足部分由连接杆1-2等腰梯形框架的上底在背支板1中部的位置变化给出正确的补偿。这样使背支板1不易变形、节省材料、结构重量合理。多个连接杆1-2是根据聚光片实际面积大小和强度要求，在框架的适当部位增加。
参见图4、5、6所示，连接杆1-2和弧形背筋1-1的连接结构具有三种实施例，第一种实施例，参见图4所示，所述连接杆1-2上的与弧形背筋1-1相交部位开有定位槽1-4，弧形背筋1-1插装在相应的连接杆1-2的定位槽1-4上。第二种实施例，参见图5所示，所述弧形背筋1-1上的与连接杆1-2相交部位设有定位方孔1-5，连接杆1-1穿过定位方孔1-5并与弧形背筋1-1固定连接。第三种实施例，参见图6所示，所述连接杆1-2与弧形背筋1-1交部位通过定位连接片1-6与弧形背筋1-1固定连接。这三种连接方式，根据聚光片曲率不同、焊接工艺导致的变形情况不同，可以分别选择或混合使用在聚光片制造中。
参见图2、7所示，所述安装螺栓3通过安装座4与连接杆1-2固定连接，且安装座4套装在连接杆1-2外周。这样安装螺栓3就能与连接杆1-2铰接，在与其他部件安装时更加方便，而且在调整由多块叠片构成的曲面时更加方便。
参见图2、7所示，所述安装螺栓3是球头螺栓，当然也可以是铰接螺栓和固定螺栓，安装螺栓3通过安装座4与连接杆1-1连接，所述安装螺栓3具有三个；一个设在连接杆1-2形成等腰梯形框架上的上底中部，另外两个位于等腰梯形下底两边靠近两腰的位置。当所述安装螺栓3具有四个时，四个位于连接杆1-2形成的等腰梯形框架上靠近四个角的位置，其他数量的安装螺栓3在上述方案中，在连接杆1-2的其他部位适当位置。
参见图8所示，所述每个弧形背筋1-1的两端部处分别设有工艺槽1-1-2，相应的工艺槽1-1-2位于弧形背筋1-1组成的扇形的等半径处。弧形背筋1-1两端的工艺槽1-1-2卡在夹具上与背支板1装配焊接起精确定位作用。
所述背支板1采用不锈钢板、铝板或镀锌板等材料制作而成；刚度高，而且重量轻。所述阳光反射板2采用镀银玻璃板或反光金属板等制作而成。用于反射太阳光，使太阳光聚焦在一点上。所述阳光反射板2与背支板1采用聚乙烯醇缩丁醛粘接，提高了粘接强度，进而提高了使用寿命。
参见图7所示，本发明使用时，所述背支板1为扇形曲面，这样的多个扇形能够拼接成圆环曲面或开口圆环曲面，多个不同直径的圆环曲面或开口圆环曲面组成了不同反光面积的聚光碟，连接杆1-2可以采用截面为正方形或者菱形等多种结构，弧形背筋1-1的作用在聚光过程中很重要，能够在加工和使用中，保证阳光反射板2的几何形状精度，通过弧形背筋1-1与背支板1连接处的曲线形状、形成和保持阳光反射板2几何形状的精度，从而保证光线能够准确聚焦在一个焦点上；在存在加工误差的情况下，由于安装螺栓3可以通过安装座4铰接在连接杆1-2上，通过安装时微调安装螺栓3，从而调节阳光反射板2的形状精度，由于本实施例中安装螺栓3采用了球头螺栓与连接杆1-2连接，在安装固定聚光片时候，允许螺栓适当偏斜穿过固定孔固定在支架上固定，适当调整每个聚光片的安装位置，可以调整整个聚光盘的曲率，保证聚光精度，固定时候也可适当采用球形垫片，保证聚光片固定连接时候，没有内应力产生而影响到反光曲面变形。而且整个背支板1的刚性、强度、抗冲击特性和疲劳特性又能得到保证，能够抵抗冰雹冲击、风荷载与雪荷载，耐候性能也能保证。本发明不仅可用于碟式太阳能热发电，也可用于太阳能灶，还可以用于太阳能塔式定日镜、太阳能槽式集热器的制造，其结构为框架形式，容易实现高精度聚光要求，重量轻，生产成本低易形成批量生产。
Claims (8)
1.一种太阳能聚光片结构，包括呈扇形曲面结构的背支板（1）和阳光反射板（2），阳光反射板（2）与背支板（1）的表面粘接，其特征在于：还包括多条连接杆（1-2）和三个以上的安装螺栓（3），所述背支板（1）的背面上固定连接有多条弧形背筋（1-1），多条弧形背筋（1-1）之间通过多条连接杆（1-2）相连接，三个以上的安装螺栓（3）固定连接或铰接在连接杆（1-2）上，所述多条弧形背筋（1-1）中的每个弧形背筋（1-1）上设有两个以上的工艺孔（1-1-1），相应的工艺孔（1-1-1）位于弧形背筋（1-1）组成的扇形的等半径处。
2.根据权利要求1所述的太阳能聚光片结构，其特征在于：所述连接杆（1-2）至少具有四条，且最外围的连接杆（1-2）组成了一个等腰梯形的框架，且位于等腰梯形框架两腰的连接杆（1-2）分别与位于背支板（1）两个边缘的弧形背筋（1-1）固定连接，等腰梯形框架的下底靠近背支板（1）的长外缘，等腰梯形框架的上底位于背支板（1）中部位置；在框架内还设有至少一条辅助连杆（1-3）。
3.根据权利要求1所述的太阳能聚光片结构，其特征在于：所述连接杆（1-2）上与弧形背筋（1-1）相交部位开有定位槽（1-4），弧形背筋（1-1）插装在相应的连接杆（1-2）的定位槽（1-4）上。
4.根据权利要求1所述的太阳能聚光片结构，其特征在于：所述弧形背筋（1-1）上的与连接杆（1-2）相交部位设有定位方孔（1-5），连接杆（1-2）穿过定位方孔（1-5）并与弧形背筋（1-1）固定连接。
5.根据权利要求1所述的太阳能聚光片结构，其特征在于：所述连接杆（1-2）与弧形背筋（1-1）相交部位通过定位连接片（1-6）与弧形背筋（1-1）固定连接。
6.根据权利要求1所述的太阳能聚光片结构，其特征在于：所述安装螺栓（3）为铰接螺栓或球头螺栓或固定螺栓，安装螺栓（3）通过安装座（4）与连接杆（1-2）连接。
7.根据权利要求1所述的太阳能聚光片结构，其特征在于：所述安装螺栓（3）有三个，一个设在连接杆（1-2）形成等腰梯形框架上的上底中部，另外两个位于等腰梯形下底两边靠近两腰的位置。
8.根据权利要求1所述的太阳能聚光片结构，其特征在于：所述每个弧形背筋（1-1）的两端部处分别设有工艺槽（1-1-2），相应的工艺槽（1-1-2）位于弧形背筋（1-1）组成的扇形的等半径处。
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