用于反射镜支撑的支架结构及反射镜安装结构的制作方法

1.本实用新型涉及一种反射镜的支撑和安装结构。


背景技术：

2.太阳能光热项目使用反射镜将光线汇聚起来，加热工质，再进行发电或者制热。
3.塔式光热项目的核心设备是定日镜，它一般是由几个小面积的反射镜安装在钢结构上组成，反射镜的面形一般为平面或具有特定的微弧度。面形质量决定了定日镜反射光斑的质量，如：如光斑尺寸及能流均匀性。
4.反射镜需要通过某种方式与支撑整个镜面的钢结构进行连接。这种连接要求：
①
能承受一定的镜面自重和风雪等荷载；
②
保持镜面的整体和局部不变形；
③
考虑合理的制造和安装误差；
④
由于镜场面积巨大，支撑点众多，所以经济性要好、安装应不复杂。
5.现有技术中，反射镜的安装结构主要有以下两类：一是采用与小镜面几乎等大的背板来支撑反射镜，背板再通过螺栓等形式与钢结构相连，其中，背板也做成相应的微弧度，并制作出各式加强筋来保证背板的刚度，以此来保证与之粘接的反射镜的面形，背板与钢结构就可以通过少量的连接点连接。这种形式虽然面形质量比较稳定，但背板的制作难度较高，由于比较耗费材料，经济性不好。且为适应不同的面形，可能需要制作不同弧度的背板。二是反射镜采用点支撑，每个支撑点与钢结构之间采用胶水连接，但是这种结构使用的胶水废料对环境污染较严重，胶水耗量也很大；或者支撑点与钢结构通过螺栓螺母固定，但结构复杂，面形精度难以控制，且安装不便。


技术实现要素：

6.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种便于安装从而提高经济性的用于反射镜支撑的支架结构及反射镜安装结构，它属于以上所述的点支撑结构一类。
7.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：用于反射镜支撑的支架结构，包括连接板和销杆，所述连接板为异形板，其包括：固定面，用于与反射镜背面固定连接；由该固定面向外凸出而形成的凸面，凸面与反射镜背面之间形成空腔；设置于凸面中间的u形孔，由所述的凸面向u形孔内延伸出具有弹性的舌片，销杆的头部卡接于u形孔中，凸面作为销杆的轴向限位，舌片与u形孔的壁之间的间隙与销杆的头部尺寸适配。舌片结构的弹性可以通过尺寸调整，空腔用于容纳与连接板相连接的销杆的端部，具有适度弹性的舌片可以使得销杆的头部能够滑入u形孔位中，并且在滑入后舌片恢复，阻止销杆退出，方便装入，不易脱出，如果需要将连接板与销杆分开，也可以较为轻松地通过按压舌片取出销杆，形成一种简单实用易组装的支架结构。
8.所述销杆的头部设置有尺寸与u形孔相适配的两圈卡环。两圈卡环的间隙刚好可以容纳连接板的厚度，而卡环的外径保证销杆的头部不容易脱出u形孔，可以保证销杆和连接板的连接在高度方向上只有很小的间隙，这样销杆卡到连接板上之后，就不会出现明显的晃动，得益于连接板的制造精度，使销杆相对于反射镜基本保持垂直。
9.所述销杆的头部与所述舌片抵接，舌片与u形孔的壁从不同的径向方向对销杆的头部形成限位，可增加连接的精度。
10.所述连接板为冲压成型，制造方便、易于保证制造精度，批量生产的成本低，所述舌片位于所述空腔内，连接板可形成对舌片的保护。还使用冷轧的耐腐蚀钢材或者具有断口自愈特性的钢材制作连接板，可以免去后续的防腐处理。
11.所述连接板为碗形板，方便冲压成型，形成的碗状结构可增加连接板的刚度，u形孔的位置也会比较精确，从而保证了销杆与钢结构的连接公差不至于太大，可用其碗沿部分作为固定面。
12.所述销杆上设置有外螺纹段。外螺纹段用于将所述的支架结构以螺母固定到安装反射镜的钢结构上。
13.所述连接板与反射镜背面相粘接，所述固定面表面设置有沟槽，以增加连接板与反射镜的粘接效果。
14.本实用新型的反射镜安装结构，包括反射镜、钢结构和将反射镜连接到钢结构上的反射镜连接组件，所述单个反射镜连接组件包括连接板、具有外螺纹段的销杆、锁紧螺母，所述连接板为异形板，其包括：固定面，用于与反射镜背面固定连接；由该固定面向外凸出而形成的凸面，凸面与反射镜背面之间形成空腔；设置于凸面中间的u形孔，由所述的凸面向u形孔内延伸出具有弹性的舌片，销杆的头部卡接于u形孔中，凸面作为销杆的轴向限位，舌片与u形孔的壁之间的间隙与销杆的头部尺寸适配；所述的钢结构上设有安装孔，安装孔的直径大于销杆的直径，销杆插接于安装孔中并具有外螺纹段，销杆由螺接于所述外螺纹段且位于安装孔两端的锁紧螺母固定。上述结构具有以上用于反射镜支撑的支架结构的优点：结构简单、零件少、安装方便。
15.定日镜的钢结构主要用其檩条部分与上述的本实用新型的支架结构相连而固定反射镜，其固定方式是：于檩条的两侧分别安装一个锁紧螺母，通过将锁紧螺母拧至檩条位置，就可以将反射镜和连接板连接至定日镜支撑用钢结构上。当然，通过灌胶的形式将销杆与定日镜钢结构连接起来也是可以的。
16.加大安装孔尺寸的目的在于保证所述安装孔的内壁与销杆点接触或不接触，则锁紧螺母并没有与檩条产生压紧力，所以销杆在安装孔内还是可以水平移动，也可以吸收由于钢结构与反射镜热膨胀系数不同而导致的位移。由于销杆与连接板的连接会有一定的间隙，这样就允许销杆与反射镜有微小角度的不垂直，也不会造成该处反射镜面形的起伏突变，能保证安装后的面形精度。
17.推荐所述安装孔的直径为销杆直径的2～3倍，安装孔不需要进行配装加工，工厂生产中的误差不会影响安装，所述锁紧螺母为带法兰结构的螺母或者锁紧螺母与安装孔之间设置有垫片，以法兰结构或垫片来遮盖檩条上的孔，将螺母拧至檩条位置，保证螺母与檩条之间没有间隙。拧紧后可再通过液压钳从圆周方向将螺母挤压变形，就可以保证此处的连接不会松脱，并且不会产生机械应力。故锁紧螺母优选地采用低强度的钢或者铝合金制造。如果需要更换新的反射镜，可保留支架结构的销杆及螺母，仅更换反射镜及与之连接的连接板。
18.同一所述反射镜通过两组以上的反射镜连接组件与钢结构连接，各反射镜连接组件上的u形孔的朝向各不相同，这样即便所有的舌片失效，也不影响各u形孔共同配合达到
各销杆径向限位的目的。
19.本实用新型的有益效果是：采用点支撑形式，可以减少安装结构钢材用量，也能保证面形精度达到要求，可用于不同曲率的反射镜安装使用，零件少，制造简单，批量生产的成本低，结构简单可靠、安装方便、效率高。
附图说明
20.图1是本实用新型的用于反射镜支撑的支架结构的总体示意图。
21.图2是图1中连接板的立体图。
22.图3是图1中连接板的主视图。
23.图4是图3的俯视图。
24.图5是图1中销杆的立体图。
25.图6是支架结构与反射镜连接的示意图。
26.图7是支架结构与钢结构的檩条的连接的示意图。
27.图8是反射镜安装结构的示意图。
28.图9是反射镜安装方式的示意图。
29.图中标记为：1-反射镜，2-连接板，3-销杆，4-锁紧螺母，5-垫片，6-舌片，7-卡环，8-檩条，9-胎膜，10-安装孔，20-u形孔，21-固定面，22-凸面，23-空腔，31-外螺纹段。
具体实施方式
30.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
31.如图1～图5所示，本实用新型的用于反射镜支撑的支架结构包括连接板2和销杆3，连接板2为异形板，它包括用于与反射镜1的背面固定连接的固定面21，固定面21为圆环形面，由该固定面21向外均匀凸出而形成碗状的凸面22，凸面22与反射镜1的背面之间形成空腔23，于凸面22的中间设置有u形孔20，由所述的凸面22向u形孔20内延伸出具有弹性的舌片6，销杆3的头部设置有尺寸与u形孔20相适配的两圈卡环7，两卡环7之间的部分卡接于u形孔20中，接近销杆端面的卡环7位于空腔23之中，另一卡环7位于空腔23之外，凸面22作为销杆3的轴向限位，舌片6与u形孔20的壁之间的间隙与销杆3的头部尺寸适配。
32.实施例：
33.如图1～图9所示，某反射镜安装结构用于定日镜安装。将反射镜1通过多个反射镜连接组件连接到钢结构上，单个反射镜连接组件采用上述的用于反射镜支撑的支架结构，钢结构包括檩条8，檩条8上设有相应的多个安装孔10，单个安装孔10的直径大于销杆3的直径，销杆3插接于安装孔10中并由螺接于销杆3的外螺纹段31且位于安装孔10两端的锁紧螺母4固定。锁紧螺母4将销杆3固定到檩条8的两侧。
34.为保证销杆3卡入连接板2后，舌片6能够恢复并阻止销杆3退出，销杆3的主要受力方向还是在轴向，轴向主要由位于空腔23外的卡环7限位受力，舌片6起到径向限位的作用，舌片6的原始高度与安装好的销杆3位于空腔23内的卡环7几乎平齐，舌片6的长度也是刚好抵到该卡环7上。
35.新制安装时，可将连接板2预先粘接到反射镜1的背面，每个连接板2在反射镜1上的位置都是非常精确的。在销杆3上预先安装一个锁紧螺母4和一个垫片5，垫片5用于遮盖
安装孔10，防止锁紧螺母落入安装孔10中，将销杆3的头部插入到连接板2的u形孔20中。
36.如图8所示，可将反射镜1放置在预先设置好面型形状的胎膜9上，通过调整胎膜9的形状来保证放置到其上的反射镜1呈现不同的面形参数。胎膜9是安装工装，不属于定日镜的一部分。图8所示的两个反射镜连接组件上的u形孔的朝向相同。
37.定日镜钢结构整体尺寸较大，一般是在厂内制成一些组件，运输至项目现场组装，所以结果难免会有一些误差，通常达到几毫米。
38.将反射镜1背后的销杆3穿过定日镜钢结构上檩条8的安装孔10，由于此时反射镜1是背面朝上的，通常做法是将组装好的钢结构8倒扣在反射镜1上，由于檩条8上的开孔尺寸比销杆3的直径大，所以可以容许檩条8的开孔位置和销杆3的位置之间的误差。
39.一般，反射镜1背面的销杆3定位可以保证在2mm左右，留给钢结构8的误差就可以比较大，从而减小钢结构8的制造精度和制造成本。
40.图7显示了在钢结构8与反射镜1的相对位置确定了之后，将另一组垫片5和锁紧螺母4安装到销杆3上，将檩条8两侧的锁紧螺母4轻轻拧紧，垫片5不晃动即可。
41.使用液压钳将锁紧螺母4挤压变形，使得锁紧螺母4的螺纹与销杆3的螺纹配合更紧密，这样就可以防止螺纹松动。锁紧螺母4变形后，阻止了销杆3在其长度方向上的移动，但允许销杆3在水平方向上的移动，从而没有留下机械应力。
42.一般一面反射镜1背面要粘接几个连接板2才能形成足够的支撑刚度，保持反射镜1的面形，所以在反射镜1背面粘接连接板2时，可以将各连接板2上的u形孔朝向不同的方向，这样即使连接板2的舌片6没有起作用，反射镜1也会在各个方向上被卡住而不会掉下来。
43.如果投用后某块反射镜损坏需要更换，则可以去除反射镜1及其连接板2，并在将新的连接板2与新的完好的反射镜1的背面固定连接时使其各连接板2的u形孔20朝向同一个方向，安装时可以从同一个方向让已有的钢结构上的各销杆卡入各u形孔20而固定该新的反射镜。
44.由于连接板、销杆、锁紧螺母等均为易制部件，其经济性较好，反射镜的定位依靠销杆，销杆在钢结构上可牢固固定，反射镜与连接板固定连接，销杆与连接板卡固，轴向、径向均有定位，因此反射镜的面形可以得到保证。