專利名稱：蝶式太陽能熱發電裝置比例液壓控制跟蹤系統的制作方法
技術領域：
本發明屬于太陽能熱發電技術領域，涉及一種蝶式太陽能熱發電裝置比例液壓控制跟蹤系統。
背景技術：
目前國際上太陽能熱發電的技術發展相對成熟，具有熱發電成本降低、對電網沖擊小等優點，是可再生能源發電中最有前途的發電方式之一。太陽能熱發電熱功轉換部分與常規火力發電機組相同，有成熟的技術可以利用，因此特別適宜于大規模化使用。我國在科技部“八五”，“十五”和“十一五”的持續支持下，在槽式、蝶式及塔式太陽能發電系統已經取得一批成果。所謂蝶式太陽能熱發電是利用旋轉拋物面的蝶式反射鏡將太陽聚焦到一個點上， 和槽式一樣，蝶式系統的太陽能接收器也不固定，隨著蝶形反射鏡跟蹤太陽的運動而運動， 克服了塔式系統較大余弦效應的損失問題，光熱轉換效率大大提高。與槽式不同的是，蝶式接收器將太陽聚焦于旋轉拋物面的焦點上而槽式接收器則將太陽聚焦于圓柱拋物面的焦線上。蝶式熱發電系統的優點是1、光熱轉換效率高達85%左右，在三類系統中位居首位； 2、使用靈活，即可以作分布式單獨系統供電，也可以并網發電。蝶式系統的缺點是1、造價較高；2、聚光電高溫達到2000°C左右；3、熱儲能困難。經過了解，天津一家美國太陽能公司首先在天津研制了第一套蝶式熱發電系統 “cenic0m”，cenic0m系統是世界上獨一無二的具有貯熱功能的太陽能熱發電系統。但上述發電系統裝置的液壓驅動跟蹤太陽控制系統存在如下缺陷1、該發電裝置是由幾十個反射環境組成，所有反射鏡的俯仰運動都是通過2組液壓缸來控制，每組液壓缸為7條，缸徑為0125，并且每組缸都要求有良好的同步性能，該系統液壓缸同步不是靠液壓系統本身來控制，而是依靠機械結構來達到同步要求，這就要求結構制造精度要求非常高，而這種高的制造精度直接導致成本的增加。2、該系統沒有相應節能裝置。因為該裝置屬于長期帶負載運動，如果有節能措施， 電機泵組處于長期帶載工作，這在液壓傳動中是不可取的。3、該系統的十四條油缸需要配裝很長的進、回油鋼管及多達30根的高壓軟管及附加管件，需要很多管路件對安裝的技術要求很高，并且多個連接處都使系統增加泄漏點對維護保養都是不利的。4、該系統用調速閥來控制流量，這就使該系統的控制收到了很大的局限性，其定位精度，及自動控制都不能發揮最大的作用。

發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的不足之處，提供一種蝶式太陽能熱發電裝置比例液壓控制跟蹤系統，該系統誤差小，精度較高。本發明的目的是這樣實現的
一種蝶式太陽能熱發電裝置比例液壓控制跟蹤系統，由鋼絲繩牽引系統及液壓系統構成，其特征在于所述鋼絲繩牽引系統由拋物線反射鏡、承載桁架、液壓絞車、鋼絲繩排繩器及導向滑輪、四組定滑輪、三組動滑輪構成，液壓絞車為兩臺并驅動兩個安裝在承載支架上的反光鏡，在反光鏡下部安裝有導向滑輪、四組定滑輪、三組動滑輪通過鋼絲繩所形成的驅動滑輪組，液壓系統驅動液壓絞車動作。而且，所述液壓系統的回路由油箱系統、回路儲能系統、絞車回路系統構成，其中油箱系統經高壓膠管向回路儲能系統供油，回路儲能系統由回路管路及儲能管路構成，回油管路的插裝單向閥連通儲能管路；絞車回路系統為配置完全相同的兩套，絞車回路系統由壓力補償器、比例換向閥、梭閥、平衡閥、緩沖閥、補油閥、4/2通電磁閥及單向節流閥構成，其中壓力補償器是由定差減壓閥及梭閥構成。而且，所述壓力補償器是將插入式定差減壓閥及梭閥集成在一個閥塊上，并將這個壓力補償閥塊疊加在比例換向閥的下安裝面上；插入式平衡閥、補油閥、緩沖閥全部集成在一個閥塊中。而且，所述緩沖閥是由2個開啟20MPA的溢流閥組成。本發明的優點和積極效果是1、本系統采用國產優質元件及部分進口元件，工作性能可靠，結構合理，在滿足正常工作速度的通同時增加一套快速動作回路，以適應太陽能發電裝置工作中的各種工況要求，快速回路及調速回路采用了進口元件——螺紋插裝閥，調節方便且減小空間需求，使整體布局更加合理。2、本系統在太陽能采集裝置俯仰角的控制中，采用2臺3噸液壓絞車來執行動作要求，本系統在太陽能采集裝置(即拋物線反射鏡)俯仰角度的控制系統中，采用2臺3噸液壓絞車通過鋼纜由2套定動滑輪組及若干導向輪組成省力型鋼絲繩牽引系統來完成對俯仰角度的控制。


圖1為本發明的液壓絞車通過滑輪牽引反射鏡做圓周運動的結構示意圖；圖2為本發明的液壓工作原理圖；圖3為本發明減壓閥及梭閥所組成的壓力補償回路的結構放大示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明進一步說明；下述實施例是說明性的，不是限定性的，不能以下述實施例來限定本發明的保護范圍。一種蝶式太陽能熱發電裝置比例液壓控制跟蹤系統，由鋼絲繩牽引系統及液壓系統構成，鋼絲繩牽引系統參見圖1，由拋物線反射鏡3、承載桁架7、液壓絞車5、鋼絲繩4排繩器及導向滑輪2、四組定滑輪1、三組動滑輪6構成，液壓絞車為兩臺，驅動兩個安裝在承載支架上的30噸重的反光鏡，在反光鏡下部安裝有導向滑輪、四組定滑輪、三組動滑輪通過鋼絲繩所形成的驅動滑輪組。液壓系統的回路參見圖2，具體結構為液壓系統的回路由油箱系統、回路儲能系統、絞車回路系統構成，其中油箱系統由油箱14、電動機1、聯軸器2、齒輪泵3、吸濾4、高壓膠管5、空氣濾清器13、液位液溫計12、 放油球閥16構成，電動機、聯軸器、齒輪泵構成油泵，該油泵自油箱里的吸油管吸油，經高壓膠管向回路儲能系統供油，在油箱內安裝液位液溫計，在油箱上安裝放油球閥及空氣濾清器。回路儲能系統由回路管路及儲能管路構成，其中回油管路由壓油過濾器7、插裝電磁閥10、插裝順序閥9、插裝單向閥8、壓力表組件6、回油濾油器15構成，儲能管路由壓力表組件11. 2、壓力繼電器11. 1、蓄能器安全閥組18、蓄能器19、蓄能器支架及緊箍20構成， 回油管路的插裝單向閥連通儲能管路。上述各部件的連接均為常規連接，因此不再敘述。絞車回路系統為配置完全相同的兩套，分別為A、B，下面只描述其中的A系統。絞車回路系統由壓力補償器、比例換向閥21. 1、梭閥22. 3、平衡閥23. 1、緩沖閥 24. 1、補油閥25、4/2通電磁閥26. 1及單向節流閥27. 1構成，其中壓力補償器是由定差減壓閥22. 1 (圖2、及梭閥22. 3構成(圖幻，壓力補償器是將插入式定差減壓閥及梭閥集成在一個閥塊上，并將這個壓力補償閥塊疊加在比例換向閥21. 1的下安裝面上；插入式平衡閥、補油閥(單向閥)、緩沖閥全部集成在一個閥塊中，此閥塊與馬達的進排油口相連(板式安裝)，這樣集成化處理后即滿足系統所要求的各項功能，大大減小了各種閥件的安裝空間，使整個液壓控制系統精整和緊湊，并減輕了整個系統的重量。緩沖閥24. 1是由2個開啟20MPA的溢流閥(安全閥)組成。以絞車A的工作原理來描述，絞車運動中會遇到以下幾個問題(即太陽能反光鏡的俯仰運動)本實施例中，通過上述創新結構，可解決絞車運動中遇到以下幾個問題(即太陽能反光鏡的俯仰運動)1、上下速度過快會出現“爬行”現象，即供油口進油速度跟不上，此時絞車A通過補油閥25(單向閥)從油箱中吸油來補充流量，即可消除運動中的“爬行”現象；2、絞車運動中負載力過大(卡死)時，可通過緩沖閥(溢流閥)卸荷，因為此溢流閥的開啟壓力設為20MPA，一個系統負載壓力超過20MPA時，溢流閥開始溢流泄壓，以防機械部件損壞；3、當絞車停車時，A、B兩腔壓力需高于負載壓力，這樣就能平衡負載的作用，平衡閥23. 1即為中位停車時提供負載的作用；4、絞車剎車時可通過電磁閥沈.1將壓力油引入絞車剎車油缸，并通過節流閥 27. 1來控制絞車剎車速度。其液壓工作原理如下首先啟動電動機，此時由于插裝兩通電磁閥10為常開狀態，液壓油通過吸濾4壓油過濾器7過濾后再通過回油過濾器15回油箱，完成電機泵組空運轉，達到預熱及潤滑的目的。油箱還設有設置空氣濾清器13，以防灰塵及加注液壓油之用；另外安裝有液位液溫計12，可實低位及高位的油位報警之用。當中樞指令控制反射鏡上升時。首先接通兩通電磁閥10，油液經插裝單向閥8進入左右比例換向閥21. 1及21. 2的進油口，同時進入蓄能器19進行充液。與此同時讓比例換向閥電磁鐵帶電，兩個液壓絞車開始順時針方向同步轉動，此時通過鋼絲繩導向輪2及定滑輪組與反射玻璃支架，(與反射玻璃一體)固定在一起。這樣動滑輪就與反射鏡一起承載桁架7的圓周軌道向上滾動，由于反射玻璃支架底部與承載桁架之間的相對移動是靠安裝在反射玻璃支架底部的鋼輪來完成。當絞車反向旋轉時，反射鏡向下運動，其圓周運動范圍為0-85°，其速度及角位移是通過絞車上的旋轉編碼器及角位移傳感器發出的信號來控制比例換向閥來進行自動調速及定位的，這樣一來整個反射鏡沿軌道運行的位置精度可以大大提高，其精度完全超過了設計要求的誤差為0.1°。其中減壓閥22. 1及梭閥22. 3組成壓力補償回路其作用為如圖3所示。壓力反饋合力ΔΡη = P1-P2比例閥進油口壓差Δ Pw = Ρ。-Ρ2已知Δ Pw變化升高時，Δ Pn也跟著變化升高。此時壓差合力作用在減壓閥閥芯上的彈簧力及液動力快速趨于平衡的過程中調整該閥的節流口的開度，使△ Pn恢復到負載壓差變化前的大小，使流量qv很快恢復到負載壓差變化前的大小，也就是在閥的負載壓力變化時，閥的流量沒有變化，即所謂的“壓力反饋”及“壓力補償”的原理。Δ卩 為外壓差APff = P0-P2內壓差為ΔΡη = P1-P2節流口流量公式為
權利要求
1.一種蝶式太陽能熱發電裝置比例液壓控制跟蹤系統，由鋼絲繩牽引系統及液壓系統構成，其特征在于所述鋼絲繩牽引系統由拋物線反射鏡、承載桁架、液壓絞車、鋼絲繩排繩器及導向滑輪、四組定滑輪、三組動滑輪構成，液壓絞車為兩臺并驅動兩個安裝在承載支架上的反光鏡，在反光鏡下部安裝有導向滑輪、四組定滑輪、三組動滑輪通過鋼絲繩所形成的驅動滑輪組，液壓系統驅動液壓絞車動作。
2.根據權利要求1所述的蝶式太陽能熱發電裝置比例液壓控制跟蹤系統，其特征在于所述液壓系統的回路由油箱系統、回路儲能系統、絞車回路系統構成，其中油箱系統經高壓膠管向回路儲能系統供油，回路儲能系統由回路管路及儲能管路構成，回油管路的插裝單向閥連通儲能管路；絞車回路系統為配置完全相同的兩套，絞車回路系統由壓力補償器、比例換向閥、梭閥、平衡閥、緩沖閥、補油閥、4/2通電磁閥及單向節流閥構成，其中壓力補償器是由定差減壓閥及梭閥構成。
3.根據權利要求2所述的蝶式太陽能熱發電裝置比例液壓控制跟蹤系統，其特征在于所述壓力補償器是將插入式定差減壓閥及梭閥集成在一個閥塊上，并將這個壓力補償閥塊疊加在比例換向閥的下安裝面上，插入式平衡閥、補油閥、緩沖閥全部集成在一個閥塊中。
4.根據權利要求2或3所述的蝶式太陽能熱發電裝置比例液壓控制跟蹤系統，其特征在于所述緩沖閥是由2個開啟20MPA的溢流閥組成。
全文摘要
本發明涉及一種蝶式太陽能熱發電裝置比例液壓控制跟蹤系統，由鋼絲繩牽引系統及液壓系統構成，所述鋼絲繩牽引系統由拋物線反射鏡、承載桁架、液壓絞車、鋼絲繩排繩器及導向滑輪、四組定滑輪、三組動滑輪構成，液壓絞車為兩臺并驅動兩個安裝在承載支架上的反光鏡，在反光鏡下部安裝有導向滑輪、四組定滑輪、三組動滑輪通過鋼絲繩所形成的驅動滑輪組，液壓系統驅動液壓絞車動作。本系統采用國產優質元件及部分進口元件，工作性能可靠，結構合理，在滿足正常工作速度的通同時增加一套快速動作回路，以適應太陽能發電裝置工作中的各種工況要求，快速回路及調速回路采用了進口元件——螺紋插裝閥，調節方便且減小空間需求，使整體布局更加合理。
文檔編號B66D1/44GK102538246SQ20121000689
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月10日 優先權日2012年1月10日
發明者周曉亭, 楊東耕, 楊兵衛, 馬新民 申請人:天津市歐曼液壓裝備系統工程有限公司