一种定日镜镜架及其定日镜、定日镜场的制作方法

一种定日镜镜架及其定日镜、定日镜场
1.本技术是申请号为2020100318043的中国发明专利的分案申请，原申请的申请日为2020年01月13日、申请号为2020100318043、发明创造名称为“一种定日镜镜架及其定日镜、定日镜场”。
技术领域
2.本发明属于太阳能热发电技术领域，尤其涉及一种定日镜镜架及其定日镜、定日镜场。


背景技术：

3.太阳能作为一种清洁的可再生能源得到越来越多的应用，太阳能热发电技术是继光伏发电技术以后的新兴太阳能利用技术。其中，塔式太阳能热发电技术因具有储能、调峰的好处，受到了广泛的关注。
4.塔式太阳能热发电中的定日镜实现的功能是将太阳光聚集到吸热器上，通过加热吸热器中的吸热或储热工质，产生高温高压蒸汽，进而驱动汽轮机进行发电。定日镜镜架的性能决定定日镜光斑的质量，定日镜反射光斑的质量将直接影响光热发电的效率。在塔式太阳能热发电厂中，定日镜用于汇聚太阳光，并将太阳光反射至吸热塔顶的吸热器上，一般地，为了提高定日镜的聚光效果，一般会将定日镜的反射面设置为特定的曲面，传统的定日镜一般是通过将副梁按照预先设计，加工为特定的弧度后，再将反射面与副梁进行连接，从而使得反射面也呈现一定的弧度。对副梁加工要求较高，使得加工难度增大，相应的也提高了成本。此外，在使用后期，具有弧度的副梁容易产生形变而导致反射面偏离理论设置的特定的曲面，影响光热发电的效率。


技术实现要素：

5.本发明提供一种定日镜镜架及其定日镜，本发明提供的定日镜镜架通过设置支撑块组件，在能保证定日镜曲面精度的同时，降低对副梁制造精度的要求，从而能够有效降低生产成本，提高制造加工效率。
6.本发明的技术方案如下：
7.一种定日镜镜架，包括主梁、间隔设置在主梁上的若干副梁，所述副梁沿主梁中心轴线延伸方向固定于所述主梁之上，所述副梁上设置有若干个支撑块组件；
8.所述支撑块组件包括支撑块、粘结片，所述支撑块通过所述粘结片与定日镜的反射面连接；
9.每个所述支撑块的高度根据其在副梁上的位置进行设置，以使所述副梁上各支撑块的顶面中心连线呈弧形。
10.优选的，所述支撑块通过固定式连接方式或可拆式连接方式与所述副梁连接。
11.优选的，所述副梁包括至少一个副梁顶面，所述支撑块设置于所述副梁顶面的外表面；或者，所述支撑块嵌设于所述副梁顶面上。
12.优选的，所述副梁顶面上设置有第一通孔，所述支撑块嵌设于所述第一通孔内，所述支撑块的纵向截面呈台阶状，包括支撑块第一部和支撑块第二部，所述支撑块第一部的径向宽度小于所述支撑块第二部，并且，所述支撑块第一部嵌设于所述副梁上的第一通孔内，与所述副梁顶面连接，所述支撑块第二部与所述粘结片连接。
13.优选的，所述支撑块第一部的高度小于等于所述副梁顶面的厚度。
14.优选的，所述支撑块通过粘接、铆接或焊接的方式与所述副梁固定连接。
15.优选的，所述支撑块的中心位置设置有第二通孔，所述粘结片的底部设置有螺纹孔；螺栓穿过所述副梁的所述第一通孔、所述支撑块的所述第二通孔和所述粘结片的螺纹孔螺纹连接。
16.优选的，所述螺栓与所述副梁顶面的内表面之间还设置有防松垫圈。
17.优选的，所述支撑块的顶面沿垂直平分所述副梁顶面的平面呈中心对称设置。
18.优选的，所述副梁包括自所述副梁长度方向两侧分别延伸出的两个侧面。
19.优选的，所述副梁还包括沿其侧面长度方向的自由端延伸出的弯折部。
20.优选的，还包括支梁，所述支梁包括一个支梁顶面以及自所述支梁顶面长度方向两侧分别延伸出的两个侧面，所述支梁顶面上设置有若干镂空孔，所述镂空孔在副梁上的投影对应于所述支撑块在副梁上的安装位点。
21.优选的，所述支梁与副梁的连接处，均设置有垫片，所述支梁通过所述垫片与所述副梁连接，其中，所述垫片的厚度与所述支梁的两侧面的外侧的宽度之和等于所述副梁的两侧面的内侧宽度。
22.优选的，所述粘结片包括用于与定日镜的反射面固定连接的托盘和用于支撑所述托盘的底座，所述托盘的截面在径向方向上呈中心厚，边缘逐渐变薄的趋势。
23.优选的，所述托盘中心设置有第三通孔。
24.优选的，在同一个副梁的长度方向上，相邻两个反射单元的接缝两侧的两个粘结片之间的距离小于其他位置处相邻两个粘结片之间的距离。
25.本发明还提供一种定日镜，包括：定日镜的反射面，与所述反射面连接的定日镜镜架，所述定日镜镜架为如上任一项所述的定日镜镜架。
26.本发明还提供一种定日镜场，包括如上所述的定日镜。
27.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
28.本发明通过在副梁上设置支撑块，并根据支撑块所在副梁上的特定位置，对支撑块的厚度进行特别设置，使得各支撑块的顶面中心的连线形成弧形，例如中间低两端高的弧线形，如此设计，可有效降低对副梁的加工精度要求，从而能够降低制造成本，提高生产效率，同时，由于各支撑块已经形成了特定的弧度，在安装反射面时，只需要将反射面与特定位点的支撑块进行连接，即可快速形成所需的反射面面形，有效简化了安装步骤。
29.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优点。
附图说明
30.图1为本发明实施例1的定日镜镜体的一整装图；
31.图2为本发明实施例1的支架单元的局部放大图；
32.图3为本发明实施例1的中心支架的放大图；
33.图4为本发明实施例1的副梁的截面图；
34.图5为本发明实施例1的副梁与支梁的连接图；
35.图6为本发明实施例1的支撑块与粘结片的连接图；
36.图7为本发明实施例1的支撑块与粘结片的连接图。
37.图中标记：1-反射面，2-支架单元，21-主梁，22-中心支架，23-副梁，24-支梁，25-防松垫圈，26-支撑块，27-粘结片，28-垫片，231-副梁顶面，232-副梁侧面，233-第一通孔，251-镂空孔，261-支撑块第一部，262-支撑块第二部，263-第二通孔，271-螺栓，272-托盘，273-第三通孔，274-底座；275-螺纹孔。
具体实施方式
38.下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应该理解，这些实施例仅用于说明本发明，而不用于限定本发明的保护范围。在实际应用中本领域技术人员根据本发明做出的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
39.为了更好的说明本发明，下方结合附图对本发明进行详细的描述。
40.实施例1
41.一种定日镜镜架，参见图1，包括支架单元2，支架单元2包括主梁21、间隔设置在主梁21上的若干副梁23，所述副梁23沿主梁21中心轴线延伸方向固定于所述主梁之上，所述副梁23上设置有若干个支撑块组件；
42.所述支撑块组件包括支撑块26、粘结片27，所述支撑块26通过所述粘结片27与定日镜的反射面1连接；
43.每个所述支撑块26的高度根据其在副梁23上的位置进行设置，以使所述副梁23上各支撑块的顶面中心连线呈弧形。
44.传统的定日镜中，为了使定日镜的反射面形成为特定的曲面，需要在组装时将副梁设置为特定的弧度，如此设计，对副梁的加工精度要求极高，加工精度包括但不限于副梁的弧度以及表面光滑度，一方面，需要将副梁加工形成特定的弧形，另一方面，需要副梁表面精确控制平整度，以使得副梁与反射面连接时弧度接近理论弧度，组装的准确度也要求很高，大幅增加了定日镜的制造成本，降低了安装效率。本发明通过在副梁23上设置支撑块26，并根据支撑块26所在副梁23上的特定位置，对支撑块26的厚度进行特别设置，使得各支撑块26的顶面中心的连线形成特定的弧形，例如中间低两端高的弧线，如此设计，可有效降低对副梁23的加工精度要求，从而能够降低制造成本，提高生产效率，同时，由于各支撑块26已经形成了特定的弧度，在安装反射面1时，只需要将反射面1与特定位点的支撑块进行连接，即可快速形成所需的反射面面形，有效简化了安装步骤。另外，可以根据支撑块26所在副梁的位置、该位置副梁表面的平整度以及理论需要的弧度等参数，调整预设支撑块26的厚度，使之与理论弧度需要的高度相符，大幅降低副梁23的表面平整度要求。
45.对于副梁23与主梁21的连接方式，本技术不做限制，可以是现有技术中的连接方式，如副梁23通过现有的支撑座、支撑架等连接至主梁，或者是副梁直接焊接在主梁上，也可以是采用如图2中的中心支架22连接至主梁。中心支架22包括相互间隔且平行设置的两个支撑片，两个支撑片通过位于二者之间的至少一个支撑件固定连接；两个支撑片上均设置有通孔构成中心支架通孔，所述中心支架22通过所述中心支架通孔套设于所述主梁1上，
并且与主梁1固定连接，中心支架22上还设置有供副梁23安装的安装位点，副梁通过中心支架22连接在主梁1上。
46.对于副梁23，可以是直线型的，也可以是曲线型的，最终根据支撑块所在副梁的位置设置支撑块的厚度，以满足理论的反射面弧度需要，副梁是直线型或是曲线型对此并不产生实际影响，但是，为了降低成本，可以优选为直线型的副梁。
47.下面对支撑块26与副梁23的连接方式进行进一步介绍。
48.所述支撑块26通过固定式连接方式或可拆式连接方式与所述副梁23连接。
49.所述副梁23包括至少一个副梁顶面231，所述支撑块26设置于所述副梁顶面231的外表面；或者，所述支撑块26嵌设于所述副梁顶面231上。
50.此处，支撑块26与副梁23的连接可包括四种方式：
51.方式1：支撑块26通过固定式连接方式设置于所述副梁顶面231的外表面；包括但不限于胶粘、焊接等固定方式，支撑块26的形状包括但不限于块状或者环状；如支撑块26可以为支撑环，直接胶粘、焊接于副梁顶面231上；
52.方式2：支撑块26通过固定式连接方式嵌设于所述副梁顶面231上，包括但不限于通过压铆、胶粘、焊接的方式与副梁固定连接；
53.方式3：支撑块26通过可拆式连接方式设置于所述副梁顶面231的外表面；如副梁顶面231、支撑块26对应处设置孔位，直接通过螺栓穿过该孔位与螺母连接使支撑块26与副梁顶面231连接；
54.方式4：支撑块26通过可拆式连接方式嵌设于所述副梁顶面231上。
55.关于方式2、方式4的嵌设方式，结合图6、图7，所述副梁顶面231上设置有第一通孔233，所述支撑块26嵌设于所述第一通孔233内，所述支撑块26的纵向截面呈台阶状，包括支撑块第一部261和支撑块第二部262，所述支撑块第一部261的径向宽度小于所述支撑块第二部262，并且，所述支撑块第一部261嵌设于所述副梁23上的第一通孔233内，与所述副梁顶面231连接，所述支撑块第二部262与所述粘结片27连接。支撑块26采用此种结构，嵌设于副梁23时，副梁顶面231的外表面与支撑块26底面之间没有胶或焊接物料，可以更方便准确地控制支撑块26在副梁顶面231的高度，从而能够使得定日镜的反射面面形更加准确。
56.进一步的，可以采用螺纹连接方式使得支撑块26嵌设于所述副梁顶面231上。具体的，所述支撑块26的中心位置设置有第二通孔263，所述粘结片27的底部设置有螺纹孔275；螺栓271穿过所述副梁23的所述第一通孔233、所述支撑块26的所述第二通孔263和所述粘结片27的螺纹孔275螺纹连接。采用此种设计，可以方便地实现反射面1与镜架的分离，从而便于对定日镜的维护。另外，为了防止螺栓271在定日镜的长时间运转过程中发生松动，所述螺栓271与所述副梁顶面231的内表面之间还可以设置防松垫圈25，优选地，防松垫圈25可选用双叠自锁垫圈。
57.下面对支撑块26作进一步介绍。
58.所述支撑块第一部261的高度小于等于所述副梁顶面231的厚度。如果支撑块第一部261的高度大于副梁顶面231厚度，螺帽或者防松垫圈直接与支撑块第一部261的底板底部抵接，导致副梁23、粘结片27、支撑块26三者无法连接为一个整体，从而无法保证三者连接的可靠性。
59.所述支撑块26的顶面沿垂直平分所述副梁顶面231的平面呈中心对称设置。此处
的镜像对称设置，仅指支撑块26的顶面中心对称设置，支撑块26的厚度并不一定呈镜像对称设置。采用此种设计，可以保证副梁23中点位置处为反射面1的最低点，使得反射面1面形更加均匀，聚光效果更好。
60.下面对副梁23作进一步介绍。
61.所述副梁包括副梁顶面231外，还可包括至少一个设置于副梁顶面下方与副梁顶面连接的侧面，使得副梁呈是t型、l型或者ㄇ型等。
62.参见图4，所述副梁23包括自所述副梁长度方向两侧分别延伸出的两个侧面，即副梁侧面232。如此设置，可增加副梁本身的刚性，防止整个镜架组装完成后，发生变形。副梁长度方向两侧分别延伸出的两个侧面使得副梁形成折弯板，在厚度相等的情况下，具有两个侧面的折弯板的刚性优于具有一个侧面的折弯板和无侧面的板材。
63.所述副梁23还包括沿其侧面长度方向的自由端延伸出的弯折部233，即副梁侧面232的自由端设置弯折部233，通过设置弯折部233，可有效增强副梁23的刚性，从而减小副梁23发生变形的风险。
64.进一步的，支架单元2还包括支梁24，每个支梁24的一端与主梁21连接，另一端与副梁23连接，对副梁提供支撑。
65.结合图2、图3，对应所述副梁23的副梁顶面231、副梁侧面232，所述支梁24包括一个支梁顶面以及自所述支梁顶面长度方向两侧分别延伸出的两个侧面，所述支梁24顶面上设置有若干镂空孔251，所述镂空孔251在副梁23上的投影对应于所述支撑块26在副梁23上的安装位点。通过在支梁24上设置镂空孔251，可以有效减小定日镜的风抗，节省材料，降低制造成本。同时，支梁24上的镂空孔251在副梁23上的投影与支撑块26在副梁23上的安装位点对应，如此设计，在定日镜组装时，能够为支撑块26及粘结片27的安装预留出安装空间，便于操作。
66.具体的，参见图5，支梁24与副梁23连接时，所述支梁顶面伸入所述副梁顶面与副梁侧面形成的凹槽内，所述支梁侧面与所述副梁侧面连接。所述支梁24与副梁23的连接处，均设置有垫片28，所述支梁24通过所述垫片28与所述副梁23连接，其中，所述垫片28的厚度与所述支梁的两侧面的外侧的宽度之和等于所述副梁的两侧面的内侧宽度。由于实际结构限制，副梁23的宽度是大于支梁24的宽度的，副梁23与支梁24进行连接时，容易使副梁23的侧面发生变形，通过设置垫片28，能够消除副梁23与支梁24之间的宽度差，从而防止副梁23与支梁24连接时，副梁发生变形。
67.下面对粘结片27作进一步介绍。
68.参见图7，所述粘结片27包括用于与定日镜的反射面1固定连接的托盘272和用于支撑所述托盘272的底座274，所述托盘272的截面在径向方向上呈中心厚，边缘逐渐变薄的趋势。托盘272采用此种设计，一方面可防止托盘272承受的应力过于集中，另一方面，由于反射面1具有一定的弧度，采用此种结构的托盘272与反射面1进行连接，通过紧固用于固定粘结片27的螺栓271，能够使托盘表面随着反射面发生适当的变形，从而能够使反射面形成更平滑的弧面。
69.参见图6，所述托盘272中心设置有第三通孔273。粘结片27与反射面1的连接，一般是通过在反射面1上与粘结片27对应位置处涂胶，之后将粘结片27粘附于相应位置处，粘结片27在与反射面1进行粘结时，涂覆于反射面1表面的胶会向托盘272外缘和托盘272中部流
动，为了保证托盘272与反射面1之间各处的胶层厚度一致，通过在托盘272中心设置第三通孔273，可用于承载流向托盘中心位置的多余的胶。
70.在同一个副梁23的长度方向上，反射面1相邻两个反射单元的接缝两侧的两个粘结片27之间的距离小于其他位置处相邻两个粘结片27之间的距离。定日镜的反射面因具有较大的面积，在刮风天气中，无论气流是从反射面上表面流向反射面背面方向，还是从反射面背面方向流向反射面上表面方向，反射面均会受到风压，由于气流在流动时，只能从相邻两个反射单元的接缝处通过，会使得反射单元的边缘发生剧烈的振动，长时间剧烈震动，会使反射单元发生破裂，或者使得反射单元与粘结片之间的连接失效。本发明通过在缩小设置于相邻两个反射单元两侧的两个粘结片之间的间距，可以更好地对反射单元边缘的振动进行限制，进而可以提高反射面的抗风能力。
71.进一步的，关于反射面1，所述反射面的长宽比为1.2-1.6。
72.实施例2
73.一种定日镜，参见图1，包括：定日镜的反射面1，与所述反射面1连接的定日镜镜架，所述定日镜镜架为实施例1中任一项所述的定日镜镜架。
74.一种定日镜场，包括上述所述的定日镜。
75.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

技术特征：
1.一种定日镜镜架，包括主梁、间隔设置在主梁上的若干副梁，所述副梁沿主梁中心轴线延伸方向固定于所述主梁之上，其特征在于，所述副梁上设置有若干个支撑块组件；所述支撑块组件包括支撑块、粘结片，所述支撑块通过所述粘结片与定日镜的反射面连接；每个所述支撑块的高度根据其在副梁上的位置进行设置，以使所述副梁上各支撑块的顶面中心连线呈弧形；所述副梁包括至少一个副梁顶面，所述副梁顶面上设置有第一通孔，所述支撑块的中心位置设置有第二通孔，所述粘结片的底部设置有螺纹孔；螺栓穿过所述副梁的所述第一通孔、所述支撑块的所述第二通孔和所述粘结片的螺纹孔螺纹连接。2.根据权利要求1所述的定日镜镜架，其特征在于，其中，所述支撑块为块状或环状。3.根据权利要求1所述的定日镜镜架，其特征在于，所述支撑块通过固定式连接方式或可拆式连接方式与所述副梁连接。4.根据权利要求3所述的定日镜镜架，其特征在于，所述支撑块设置于所述副梁顶面的外表面；或者，所述支撑块嵌设于所述副梁顶面上。5.根据权利要求4所述的定日镜镜架，其特征在于，所述支撑块嵌设于所述第一通孔内，所述支撑块的纵向截面呈台阶状，包括支撑块第一部和支撑块第二部，所述支撑块第一部的径向宽度小于所述支撑块第二部，并且，所述支撑块第一部嵌设于所述副梁上的第一通孔内，与所述副梁顶面连接，所述支撑块第二部与所述粘结片连接。6.根据权利要求5所述的定日镜镜架，其特征在于，所述支撑块第一部的高度小于等于所述副梁顶面的厚度。7.根据权利要求4或5所述的定日镜镜架，其特征在于，所述支撑块通过粘接、铆接或焊接的方式与所述副梁固定连接。8.根据权利要求1所述的定日镜镜架，其特征在于，所述螺栓与所述副梁顶面的内表面之间还设置有防松垫圈。9.根据权利要求4所述的定日镜镜架，其特征在于，所述支撑块的顶面沿垂直平分所述副梁顶面的平面呈中心对称设置。10.根据权利要求4所述的定日镜镜架，其特征在于，所述副梁包括自所述副梁长度方向两侧分别延伸出的两个侧面。11.根据权利要求10所述的定日镜镜架，其特征在于，所述副梁还包括沿其侧面长度方向的自由端延伸出的弯折部。12.根据权利要求1所述的所述定日镜镜架，其特征在于，还包括支梁，所述支梁包括一个支梁顶面以及自所述支梁顶面长度方向两侧分别延伸出的两个侧面，所述支梁顶面上设置有若干镂空孔，所述镂空孔在副梁上的投影对应于所述支撑块在副梁上的安装位点。13.根据权利要求12所述的所述定日镜镜架，其特征在于，所述支梁与副梁的连接处，均设置有垫片，所述支梁通过所述垫片与所述副梁连接，其中，所述垫片的厚度与所述支梁的两侧面的外侧的宽度之和等于所述副梁的两侧面的内侧宽度。14.根据权利要求1所述的定日镜镜架，其特征在于，所述粘结片包括用于与定日镜的反射面固定连接的托盘和用于支撑所述托盘的底座，所述托盘的截面在径向方向上呈中心厚，边缘逐渐变薄的趋势。
15.根据权利要求14所述的定日镜镜架，其特征在于，所述托盘中心设置有第三通孔。16.根据权利要求1所述的定日镜镜架，其特征在于，在同一个副梁的长度方向上，相邻两个反射单元的接缝两侧的两个粘结片之间的距离小于其他位置处相邻两个粘结片之间的距离。17.一种定日镜，其特征在于，包括：定日镜的反射面，与所述反射面连接的定日镜镜架，所述定日镜镜架为权利要求1-16中任一项所述的定日镜镜架。18.一种定日镜场，其特征在于，包括权利要求17所述的定日镜。

技术总结
本发明公开了一种定日镜镜架，包括：包括主梁、间隔设置在主梁上的若干副梁，所述副梁沿主梁中心轴线延伸方向固定于所述主梁之上，所述副梁上设置有若干个支撑块组件；所述支撑块组件包括支撑块、粘结片，所述支撑块通过所述粘结片与定日镜的反射面连接；每个所述支撑块的高度根据其在副梁上的位置进行设置，以使所述副梁上各支撑块的顶面中心连线呈弧形。本发明提供的定日镜镜架，在能保证定日镜曲面精度的同时，降低对副梁制造精度的要求，从而能够有效降低生产成本，提高制造加工效率。提高制造加工效率。提高制造加工效率。


技术研发人员：徐能 黄圆明 张旭中 谭潇 陈康立 肖婷婷
受保护的技术使用者：浙江可胜技术股份有限公司
技术研发日：2020.01.13
技术公布日：2023/7/13