[发明专利]一种曲面聚光镜的支撑结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能聚光技术设备，具体涉及一种反射式曲面聚光镜的支撑结构。

背景技术

目前全世界主要使用的传统能源都是不可再生的化石性能源，由于传统能源对环境的污染越来越受到全球的重视，并且储量日趋减少，价格越来越高，可再生能源尤其是太阳能的开发利用就显得非常重要。太阳能是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源，太阳热利用技术不需要燃料，能将太阳光能转换成中高温热能或直接转换成电能，是最有发展前景的太阳能利用方法之一。

抛物面反射聚光是目前太阳能中高温热利用系统主要采用的形式。目前，抛物面镜的支撑结构形成精确面型的加工成本较高，组装不易，现场进行面型微调比较困难，且寿命较短的镜面与寿命较长的支撑面连为一体，不利于太阳能系统进一步降低成本。

发明内容

本发明的目的，就是克服现有技术方案的不足，解决聚光镜的支撑架加工难度大，装卸调整不易的不足，使得支撑架结构稳定，可靠性强，抗风能力强，特别是对于柔软的反光面能够形成良好的支撑，使其具有符合要求的面型。

本发明采用的技术方案如下：

一种曲面聚光镜的支撑结构，包括曲面钢板、倒A型支架、夹具，其中曲面钢板开有数个长方形孔，其中长边方向沿弯曲方向，部分孔的四边全切开，但至少两个孔只切开三条边，留一条长边与母板相连，长边向平面外弯折90°形成曲线形加劲肋；倒A型支架先由型钢构件形成V型支架，再用一段切割好的型钢分别与钢板的曲线形加劲肋的下端和V型支架形成叠加，采用螺栓将钢板的曲线形加劲肋与该型钢连接，形成倒A型支架；曲面钢板置于倒A型支架之上，夹具包括有夹条、加劲肋和底板，夹具用于曲面聚光镜与倒A型支架伸出钢板开口的部分相连。

优选的，夹具包括有与曲面弧线一致的夹条，夹条两端为加劲肋，加劲肋上开有穿孔，供连接轴穿过，连接轴两端各套有一个固定螺栓，固定螺栓的顶端为环状，穿过连接轴，下端有螺纹、螺母，加劲肋下设有一块底板，底板上在加劲肋两侧各分布有一个孔，固定螺栓的下端穿过孔，由螺母与连接轴拧紧。

优选的，钢板可以选择普通Q235钢，选择较硬的20号钢更佳。钢板厚度可在1.5-2mm。

优选的，倒A型支架中，切割好的型钢与V型支架采用焊接连接或螺栓连接。

一种制作曲面聚光镜的支撑结构的方法，包括如下步骤：

在一张钢板上开数个长方形孔，其中长边方向沿弯曲方向，部分孔的四边全切开，但部分孔只切开三条边，留一条长边与母板相连，并将长边向平面外弯折90°，弯折需有一定宽度，以保证成型之后弯折边作为加劲肋具有要求的刚度。

钢板可以选择普通Q235钢，选择较硬的20号钢更佳。钢板厚度可在1.5-2mm。

通过较精密的切割方法，比如线切割、水切割、激光切割等手段，获得精密的曲面压弯模具，其中曲面可以是曲线柱面，如抛物面、挠曲面等，公差保证在±0.5mm之内，然后将其表面磨光。

视准备压弯的钢板大小分别切割若干组压弯模具，每组压弯模具分为阴模和阳模。

对于1250×2500mm标准尺寸的钢板，可各切割3-7组。

将各阴模和阳模分别连接成整体，然后将切好孔折好边的钢板置于模具之上，其中弯折边置于各组压弯模具的连接间隙之间，一边对加劲肋进行烘烤一边对钢板进行压弯，逐渐将钢板压弯成与压弯模具一样的面型，并且加劲肋也延展成与压弯模具一致的曲线，在保持压力的同时对加劲肋进行淬火。

用型钢构件，如45×3角钢，制作V型支架，V型支架的开口角度恰当，使得支架两端恰与钢板加劲肋端部叠加。

制作一个槽型卡具，卡具的开口的内侧宽度稍小于曲面钢板设计开口宽度，如小5mm。卡具具有足够刚度，使得卡到钢板上时基本不被钢板张开，并使钢板的开口宽度在被卡住的过程中比设计宽度略小3mm左右。

使V型支架与钢板加劲肋两端对称叠加并抵紧，加劲肋两侧采用螺栓将型钢与加劲肋连接。

用一段切割好的型钢，如45×3的扁钢，分别与钢板加劲肋的下端和V型支架形成叠加，采用螺栓将加劲肋与该型钢连接，该型钢与V型支架采用焊接连接或螺栓连接，形成牢固的倒A型支架。

将弯好的钢板表面进行除锈、防腐处理。

将镜面反光铝板或预先成型好的曲面玻璃镜等反光构件放置在钢板上，然后通过夹具与钢板相连。