[发明专利]太阳能抛物面聚光集热器的刚性与柔性混合支撑装置

摘要

本发明属于太阳能采集技术领域，涉及到一种聚光集热器的支撑机械结构。该整体框架由主梁、主截面及主截面之间的主索构成，抛物镜的安装基体由副索与定位索结合的预紧钢索结构提供；钢索内部设计有自动张紧补偿装置，以补偿支撑机械结构因环境变化而引起的变形；多个聚光单元串联使用时通过共用主截面。本发明利用结构拓扑优化得到刚性与柔性混合支撑结构参数，充分发挥材料性能，使得太阳能聚光集热器的支撑机械结构使用很少的材料，重量轻，成本低，强度、刚度满足使用要求。

主权项

一种太阳能抛物面聚光集热器的刚性与柔性混合支撑装置，其特征在于，包括刚性支撑结构、柔性支撑结构和结构附件三部分；刚性支撑结构包括主梁和端面钢架，主梁贯穿于整个混合支撑装置，主梁的两端是端面钢架；端面钢架是一个平面的金属桁架结构，与主梁垂直；柔性支撑结构包括主索、斜拉钢索、副索和定位索，它们均为钢丝绳，共同构成网状结构；主索和斜拉钢索所用的钢丝绳比副索和定位索所用的钢丝绳粗；主索悬于两个端面钢架之间；斜拉钢索的一端与主索的其中一个端点共同固定于端面钢架上，另一端固定于主梁上；副索与定位索位于两个端面钢架之间与端面钢架平行的横截面内；副索的一端固定于主梁横截面的顶端，另一端绕过主索，固定于主梁横截面的底端；定位索的一端固定在主梁截面底端，另一端悬住与主梁截面顶端相连的一段副索的中点，使副索在横截面内形成抛物线型结构；结构附件包括主索张紧与补偿装置、副索张紧与补偿装置、定位索张紧与补偿装置、抛物面镜刚性支架；主索张紧与补偿装置、副索张紧与补偿装置由等刚度弹簧构成；抛物面镜刚性支架横跨于两个相邻的横截面之间，安装于副索上，其与两根副索分别有两个接触支点；对于刚性支架与其中一根副索接触的两个支点，一个与副索固结，另一个通过滑道的形式与副索相连。2、根据权利要求1所述的刚性与柔性混合支撑装置，其特征在于，上述的每个聚光集热器支撑装置为一个聚光集热单元，多个聚光集热单元串接使用，两个单元之间共用一个端面钢架，该端面钢架的两侧分别布置两条连接端面钢架与主梁的斜拉钢索。