回转减速机与光伏跟踪系统的制作方法

1.本技术涉及减速机技术领域，特别是涉及一种回转减速机与光伏跟踪系统。


背景技术：

2.在光伏发电行业中，多点驱动的光伏系统是近年来比较受关注的一种技术方案，在多点驱动的光伏系统中，主梁需要依靠多点驱动来进行光伏支架的角度调节，多点驱动回转系统主要由多个回转减速机配合实现。
3.回转减速机作为高转矩低转速的传动机构，将电机以及其它较高转速的动力通过回转减速机后，使转速降低并提高输出转矩。回转减速机一般包括箱体以及相互啮合的蜗轮和蜗杆，箱体安装于一根立柱上以整体抬高回转减速机，箱体底脚处设置有多个螺栓固定孔，以和立柱通过螺栓固定。蜗轮和蜗杆均设置在箱体内部，其中蜗杆由电机直接或间接驱动以转动。
4.传统的回转减速机方案中，箱体上设置有装配孔以置入蜗杆，由于蜗杆一般水平设置，装配孔的开设位置部分位于两个螺栓固定孔之间，使得底脚处安装螺栓的空间受限。常用的解决手段会将箱体底脚向两侧延伸，使得螺栓固定孔与装配孔保持合适距离，然而这会使箱体底脚整体的安装面积增大。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对传统的回转减速机方案中，由于蜗杆一般水平设置，使得底脚处安装螺栓的空间受限。常用的解决手段会将箱体底脚向两侧延伸，使得螺栓固定孔与装配孔保持合适距离，然而这会使箱体底脚整体所需安装面积增大的问题，提供一种回转减速机与光伏跟踪系统。
6.本技术提供一种回转减速机，用于至少驱动一主梁转动，所述主梁安装有光伏板；所述回转减速机包括：
7.传动箱，设置有第一传动腔和第二传动腔；
8.蜗轮，可转动设置于所述第一传动腔内；
9.输出件，固定连接至所述蜗轮的端部，用于安装主梁以带动主梁同步转动；
10.环面蜗杆，可转动设置于所述第二传动腔内，所述环面蜗杆的中心轴线与蜗轮的中心轴线相垂直，且所述环面蜗杆的中心轴线相对传动箱的底面倾斜设置；
11.驱动电机，固定至所述传动箱，用于直接或间接驱动所述环面蜗杆转动；
12.所述传动箱还设置有装配孔，所述装配孔与所述第二传动腔相连通，且与所述环面蜗杆较高的一端相对应。
13.本技术还提供一种光伏跟踪系统，包括：
14.如上述内容所提及的回转减速机；
15.主梁，安装于所述输出件以和所述输出件同步转动；
16.光伏支架,固定至所述主梁；
17.光伏板，安装至所述光伏支架。
18.本技术涉及一种回转减速机与光伏跟踪系统，通过将环面蜗杆倾斜设置，且装配孔与环面蜗杆较高的一端相对应，进而使得装配孔的高度高于传动箱的底脚，使得底脚无需向两侧延伸即能满足螺栓安装的空间需求，减小传动箱的底脚整体的安装面积。
附图说明
19.构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，使得本技术的其它特征、目的和优点变得更明显。本技术的示意性实施例附图及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。
20.图1为本技术一实施例提供的回转减速机中的立体示意图。
21.图2为图1所示的回转减速机的a向侧视图。
22.图3为图1所示的回转减速机沿a-a’剖面线剖开的剖视图。
23.图4为图1所示的回转减速机沿a-a’剖面线剖开的另一剖视图。
24.图5为图1所示的回转减速机的一部分结构立体图。
25.图6为图1所示的回转减速机的b向侧视图。
26.图7为本技术一实施例提供的回转减速机中描述蜗轮和传动箱装配关系的爆炸图。
27.图8为图6所示的回转减速机沿b-b’剖面线剖开的剖视图。
28.图9为图8中d处的放大图。
29.图10为图6所示的回转减速机沿c-c’剖面线剖开的剖视图。
30.图11为本技术一实施例提供的回转减速机中描述输出件和传动箱装配关系的爆炸图。
31.图12为本技术一实施例提供的回转减速机的俯视图。
32.图13为本技术一实施例提供的光伏跟踪系统结构示意图。
33.附图标记：
34.100-回转减速机；110-传动箱；111-第一传动腔；112-第二传动腔；
35.113-传动箱的底面；114-装配孔；115a-第一挡部；115b-第二挡部；
36.116-第一限位部；117a-支撑部；117b-盖部；118-底脚；119-固定孔；
37.121-蜗轮；121a-齿部；121b-第二限位部；121c-中心孔；
38.122-环面蜗杆；130-输出件；124-驱动电机；125-第一轴承；
39.141-锁紧螺盖；141a-定位孔；142-紧定螺钉；151-端盖；
40.152-第二轴承；153-骨架油封；154-密封圈；126-输入蜗杆；
41.127-输入齿轮；128-第三轴承；160-透气帽；10-光伏跟踪系统；
42.201-主梁；202-光伏支架；203-光伏板；204-立柱。
具体实施方式
43.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
44.本技术提供一种回转减速机100。本技术提供的回转减速机100用于至少驱动一主梁201转动，所述主梁201安装有光伏板203。
45.如图1至图3所示，在本技术一实施例中，回转减速机100包括：传动箱110，蜗轮121，输出件130，环面蜗杆122和驱动电机124。
46.具体而言，传动箱110设置有第一传动腔111和第二传动腔112，第一传动腔111和第二传动腔112相连通。蜗轮121可转动设置于所述第一传动腔111内。输出件130设置有两个，对称设置于蜗轮121的两侧，且通过多个紧固螺钉固定连接至所述蜗轮121的端部，用于安装主梁201以带动主梁201同步转动。输出件130设置为多边形管体，将同样形状的主梁201套入输出件130，即可实现主梁201与输出件130的止转配合。
47.环面蜗杆122可转动设置于所述第二传动腔112内，所述环面蜗杆122的中心轴线s1与蜗轮121的中心轴线s2相垂直，且所述环面蜗杆122的中心轴线相对传动箱的底面113倾斜设置。驱动电机124固定至所述传动箱110，用于直接或间接驱动所述环面蜗杆122转动。所述传动箱110还设置有装配孔114，所述装配孔114与所述第二传动腔112相连通，且与所述环面蜗杆122较高的一端相对应,装配孔114用于将环面蜗杆122置入第二传动腔112中。
48.在本实施例中，通过将环面蜗杆122倾斜设置，且装配孔114与环面蜗杆122较高的一端相对应，进而使得装配孔114的高度高于传动箱110的底脚118，使得底脚118无需向两侧延伸即能满足螺栓安装的空间需求，减小传动箱110的底脚118整体的安装面积。
49.如图3所示，在本技术一实施例中，所述环面蜗杆122的中心轴线相对传动箱的底面113的倾斜角度
ɑ
的取值范围为大于或等于6
°
且小于或等于10
°
。优选的取值范围为大于或等于7
°
且小于或等于8
°
。
50.在本实施例中，通过限定环面蜗杆122的中心轴线的倾斜角度，使与之配合的装配孔114调整至合适的高度，同时也使得环面蜗杆122较低的一端不至于过度突出于传动箱的底面113，便于传动箱110的安装。另外，因环面蜗杆122的倾斜设置，使得一部分第二传动腔112位于较低的位置，若倾斜角度过大，则易产生润滑油的沉降而不能被利用。在此倾斜角度下，能够实现传动箱110内的润滑油与环面蜗杆122和蜗轮121充分接触，保证润滑效果。
51.如图4所示，在本技术一实施例中，所述回转减速机100还包括：第一轴承125和锁紧螺盖141。
52.具体而言，第一轴承125设置有两个，分别套装于所述环面蜗杆122，且设置于所述第二传动腔112内，其中位于较低位置的第一轴承125与所述传动箱110抵接。锁紧螺盖141设置于所述第二传动腔112内，且螺纹连接至所述传动箱110，所述锁紧螺盖141与位于较高位置的第一轴承125抵接，将第一轴承125和环面蜗杆122限定在第二传动腔112中。具体的，所述第一轴承125采用推力圆柱滚子轴承。
53.在本实施例中，通过设置第一轴承125与倾斜的环面蜗杆122相配合，能够承受较大的轴向负荷，确保环面蜗杆122与传动箱110之间的轴向相互位置(沿环面蜗杆122中心轴线方向上)。
54.如图4所示，在本技术一实施例中，所述回转减速机100还包括紧定螺钉142。紧定螺钉142沿所述锁紧螺盖141的径向设置，且与所述传动箱110通过螺接固定。所述锁紧螺盖141设置有定位孔141a，部分所述紧定螺钉142插入至所述定位孔141a。
55.在本实施例中，通过设置紧定螺钉142，在锁紧螺盖141安装到位后插入定位孔141a中，限制锁紧螺盖141的轴向位置，避免该环面蜗杆122转动过程中锁紧螺盖141移位。
56.如图4和图5所示，在本技术一实施例中，所述蜗轮121设置有齿部121a，与环面蜗杆122啮合。齿部121a为蜗轮121的一部分，环绕蜗轮121的外壁设置，且蜗轮121另一部分周向面为光面，齿部121a的齿顶半径大于光面半径。
57.所述第一传动腔111上内壁上设有第一挡部115a和第二挡部115b，其中第一挡部115a与齿部121a的始端相对应，第二挡部115b与齿部121a的终端相对应，挡部与蜗轮121的中心轴线的最小距离小于齿部121a的齿顶半径，第一挡部115a和第二挡部115b与齿部121a相配合以限制蜗轮121的转动角度，确保行程开关失效的情况下仍有较高的安全保护能力。
58.如图6至图9所示，在本技术一实施例中，传动箱110的部分内壁向靠近蜗轮121的中心轴线凸出形成有第一限位部116，蜗轮的部分外壁沿径向凸出形成有第二限位部121b，第一限位部116的内径小于第二限位部121b的外径。
59.本技术的回转减速机100还包括端盖151，端盖151与传动箱110通过多个螺钉固定，端盖151的最小内径同样小于第二限位部121b。第二限位部121b位于端盖151与第一限位部116之间。
60.在本实施例中，通过第一限位部116和端盖151与第二限位部121b的配合，限定蜗轮121在传动箱110中的轴向安装位置。
61.如图7至图9所示，在本技术一实施例中，本技术的回转减速机100还包括第二轴承152，所述第二轴承152设置有两个，分别设置在蜗轮121和第一限位部116之间，以及蜗轮121和端盖151之间。第二轴承152套装于蜗轮121，且两个第二轴承152分别与第二限位部121b抵接。
62.具体的，第二轴承152采用翻边自润滑轴承。
63.在本实施例中，采用翻边自润滑轴支撑蜗轮121旋转，使得结构紧凑，且减小回转减速机100的整体体积。
64.如图7至图9所示，在本技术一实施例中，本技术的回转减速机100还包括骨架油封153，骨架油封153设有两个，设置于蜗轮121与传动箱110之间，且分别位于蜗轮121两端。通过设置骨架油封153，避免传动箱110中的润滑油渗漏。
65.如图9和图11所示，在本技术一实施例中，本技术的回转减速机100还包括密封圈154，密封圈154部分嵌设于输出件130的周向侧壁，其中一侧密封圈154的外缘与端盖151接触，另一侧密封圈154的外缘与传动箱110接触，进一步提高防渗漏效果。
66.传统回转减速机100中，将电机安装在正面(即与环面蜗杆轴线在同一直线上)，为避免电机与光伏板203干涉，需要在光伏板203上开槽，降低场地的利用率。
67.如图4至图6，图10所示，在本技术一实施例中，所述回转减速机100还包括：输入蜗杆126和输入齿轮127。
68.具体而言，输入蜗杆126设置于所述第二传动腔112内，输入蜗杆126两端分别设置有第三轴承128，实现与传动箱110转动连接。具体的，第三轴承128采用圆锥滚子轴承，能够承受径向和轴向联合载荷，承载能力大。所述输入蜗杆126的中心轴线平行于所述蜗轮121的中心轴线。输入齿轮127套装于所述环面蜗杆122的端部，且与所述输入蜗杆126啮合。所述驱动电机124的输出轴平行于所述蜗轮121的中心轴线，且与所述输入蜗杆126止转连接。
69.在本实施例中，采用输入蜗杆126和输入齿轮127实现二级传动，增加减速比，可采用较小的驱动力矩获得更大的输出力矩，同时驱动电机的外形尺寸变得更小，电机能耗进一步降低。
70.另外，驱动电机安装在侧面(即驱动电机与蜗轮121的中心轴线平行)，在使用时驱动电机不会与光伏板203发生干涉，进而不需要在光伏板203预留电机开槽，进一步提高了场地的利用率，同时易于实现光伏板203的自动化连续清洗。
71.如图4所示，在本技术一实施例中，以一个垂直于所述蜗轮121的中心轴线的平面作为投影面，将环面蜗杆122、输入蜗杆126及蜗轮121向投影面投影。以环面蜗杆122在投影面上的投影轮廓的中心轴线为第一投影边界m1，以环面蜗杆122远离所述输入齿轮127的端部轮廓的中心点与所述蜗轮121在投影面上的投影轮廓的中心点的连线作为第二投影边界m2。所述输入蜗杆126在投影面上的投影轮廓位于第一投影边界和第二投影边界所形成的夹角区域内。
72.在本实施例中，将输入蜗杆126限定于环面蜗杆122的上方位置，避免输入蜗杆126设置于环面蜗杆122下方而使得传动箱110过于向下突出，且本技术输入蜗杆126的位置设置使得整体结构更加紧凑。
73.回转减速机100运行过程中，由于齿轮相啮合发生摩擦产生热量，随着长时间运转，第一传动腔111和第二传动腔112内温度逐渐升高，传动腔内压力随之增加。并且蜗轮121转动，也会使得传动腔内压力发生变化，易导致润滑油发生渗漏。
74.如图5和图7所示，在本技术一实施例中，所述蜗轮121沿轴向贯通设置有中心孔121c。所述回转减速机100还包括透气帽160。透气帽160固定至所述蜗轮121，用于连通所述中心孔121c和所述第一传动腔111以平衡第一传动腔111内的气压。
75.在本实施例中，通过设置透气帽160，能够在传动腔内气压发生变化时与中心孔121c内的气体进行交换，维持气压的平衡，避免润滑油出现渗漏。
76.如图6和图12所示，在本技术一实施例中，所述传动箱110由截面为梯形的支撑部117a和弧形的盖部117b构成，所述支撑部117a和盖部117b的外形相切。所述支撑部117a沿蜗轮121轴向对称设置有底脚118，且所述底脚118设置有固定孔119。
77.在本实施例中，将传动箱110的一部分的截面设置为等腰梯形，使得传动箱110具有优秀的受力截面，可承受较大的轴向载荷与径向载荷以及具有较高的抗扭转力矩，稳定性高。
78.如图12所示，在本技术一实施例中，固定孔119设为腰形孔，以平行于底脚118的底面的平面为基准面，固定孔119在基准面上的投影相对蜗轮121的中心轴线s2在基准面上的投影倾斜设置。
79.在本实施例中，通过将固定孔119设置为腰形，且相对蜗轮121的中心轴线倾斜设置，方便调整传动箱110的安装位置，且紧固螺栓穿过四个固定孔119后，能够对传动箱110进行完全限位，防止传动箱110移位。
80.本技术还提供一种光伏跟踪系统10。
81.如图13所示，在本技术一实施例中，所述光伏跟踪系统10包括：如前述内容所提及的回转减速机100，主梁201，光伏支架202，光伏板203和立柱204。
82.具体的，回转减速机10030至少设为一台，该回转减速机10030的数量可根据主梁
20121的数量作相应调整。
83.所述主梁201设为多边形管，套装于所述输出件130以和所述输出件130同步转动。光伏跟踪系统10设置多根主梁201，该主梁201的数量可根据实际工况自行安排，多根主梁201的中心线共线布置，每根主梁201上均安装有光伏板203。相邻所述主梁201之间通过回转减速机100相连，并由回转减速机100驱动转动，以改变光伏板203的角度。
84.光伏支架202固定至所述主梁201。光伏板203安装至所述光伏支架202，通过光伏支架202对光伏板203进行稳定支撑。立柱204提供回转减速机100的安装位，用于对回转减速机100，主梁201，光伏支架202和光伏板203的整体进行支撑。
85.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，各方法步骤也并不做执行顺序的限制，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
86.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种回转减速机，用于至少驱动一主梁转动，所述主梁安装有光伏板；其特征在于，所述回转减速机包括：传动箱，设置有第一传动腔和第二传动腔；蜗轮，可转动设置于所述第一传动腔内；输出件，固定连接至所述蜗轮的端部，用于安装主梁以带动主梁同步转动；环面蜗杆，可转动设置于所述第二传动腔内，所述环面蜗杆的中心轴线与蜗轮的中心轴线相垂直，且所述环面蜗杆的中心轴线相对传动箱的底面倾斜设置；驱动电机，固定至所述传动箱，用于直接或间接驱动所述环面蜗杆转动；所述传动箱还设置有装配孔，所述装配孔与所述第二传动腔相连通，且与所述环面蜗杆较高的一端相对应。2.根据权利要求1所述的回转减速机，其特征在于，所述环面蜗杆的中心轴线相对传动箱的底面的倾斜角度的取值范围为大于或等于6
°
且小于或等于10
°
。3.根据权利要求1所述的回转减速机，其特征在于，所述回转减速机还包括：两个第一轴承，套装于所述环面蜗杆，且设置于所述第二传动腔内，位于较低位置的第一轴承与所述传动箱抵接；锁紧螺盖，设置于所述第二传动腔内，且螺纹连接至所述传动箱，所述锁紧螺盖与位于较高位置的第一轴承抵接；所述第一轴承采用推力圆柱滚子轴承。4.根据权利要求3所述的回转减速机，其特征在于，所述回转减速机还包括：紧定螺钉，沿所述锁紧螺盖的径向固定至所述传动箱；所述锁紧螺盖设置有定位孔，部分所述紧定螺钉插入至所述定位孔。5.根据权利要求1所述的回转减速机，其特征在于，所述回转减速机还包括：输入蜗杆，设置于所述第二传动腔内，所述输入蜗杆的中心轴线平行于所述蜗轮的中心轴线；输入齿轮，套装于所述环面蜗杆的端部，且与所述输入蜗杆啮合。6.根据权利要求5所述的回转减速机，其特征在于，所述驱动电机的输出轴平行于所述蜗轮的中心轴线，且与所述输入蜗杆止转连接。7.根据权利要求5所述的回转减速机，其特征在于，以一个垂直于所述蜗轮的中心轴线的平面作为投影面，将环面蜗杆、输入蜗杆及蜗轮向投影面投影；以环面蜗杆在投影面上的投影轮廓的中心轴线为第一投影边界，以环面蜗杆远离所述输入齿轮的端部轮廓的中心点与所述蜗轮在投影面上的投影轮廓的中心点的连线作为第二投影边界；所述输入蜗杆在投影面上的投影轮廓位于第一投影边界和第二投影边界所形成的夹角区域内。8.根据权利要求1所述的回转减速机，其特征在于，所述蜗轮沿轴向贯通设置有中心孔；所述回转减速机还包括：透气帽，固定至所述蜗轮，用于连通所述中心孔和所述第一传动腔以平衡第一传动腔内的气压。9.根据权利要求1所述的回转减速机，其特征在于，所述传动箱由截面为梯形的支撑部和弧形的盖部构成，所述支撑部和盖部的外形相切；所述支撑部沿蜗轮轴向对称设置有底脚，且所述底脚设置有固定孔。
10.一种光伏跟踪系统，其特征在于，包括：如权利要求1-9中任意一项所述的回转减速机；主梁，安装于所述输出件以和所述输出件同步转动；光伏支架,固定至所述主梁，用于安装光伏板；光伏板，安装至所述光伏支架。

技术总结
本申请涉及一种回转减速机与光伏跟踪系统，其中回转减速机用于至少驱动一主梁转动；所述回转减速机包括：传动箱，设置有第一传动腔和第二传动腔；蜗轮，可转动设置于所述第一传动腔内；输出件，固定连接至所述蜗轮的端部；环面蜗杆，可转动设置于所述第二传动腔内，所述环面蜗杆的中心轴线相对传动箱的底面倾斜设置；驱动电机，固定至所述传动箱；所述传动箱还设置有装配孔，所述装配孔与所述第二传动腔相连通，且与所述环面蜗杆较高的一端相对应。通过将环面蜗杆倾斜设置，且装配孔与环面蜗杆较高的一端相对应，进而使得装配孔的高度高于传动箱的底脚，使得底脚无需向两侧延伸即能满足螺栓安装的空间需求，减小传动箱的底脚整体的安装面积。的安装面积。的安装面积。


技术研发人员：蒋书豪 蒋礼 李文峰 洪松
受保护的技术使用者：浙江恒星传动科技有限公司
技术研发日：2023.02.22
技术公布日：2023/9/1