一种槽式集热器悬臂梁组装工装及组装方法

摘要

本发明提供一种槽式集热器悬臂梁组装工装，包括工装底座，还包括扭矩轴槽座、集热管支架安装梁及若干对第一托片座和第二托片座，所述扭矩轴槽座分别设置在工装底座两侧，所述集热管支架安装梁固定在扭矩轴槽座顶端，所述第一托片座和第二托片座成对设置在工装底座上。本发明还提供一种槽式集热器悬臂梁组装方法。本发明结构简单，占地面积小；可同时安装扭矩轴、悬臂梁、托片、销轴和集热管支架等部件，安装快捷可靠，精度高；在安装过程中无需翻转集热器等部件；无需开挖基础，可在平直地面上直接安装，对环境要求小，为太阳能槽式光热电站镜场部分的快速、简洁、高效组装以及光学精度一致性提供了有效保障。

权利要求

1.一种槽式集热器悬臂梁组装工装，包括工装底座，其特征在于：还包括扭矩轴槽座、集热管支架安装梁及若干对第一托片座和第二托片座，所述扭矩轴槽座分别设置在工装底座两侧，所述集热管支架安装梁固定在扭矩轴槽座顶端，所述第一托片座和第二托片座成对设置在工装底座上；

所述工装底座包括若干成对设置的第一H钢和第二H钢及成对设置的第三H钢和第四H钢，所述第一H钢和第二H钢相互平行，所述第三H钢和第四H钢相互平行，第三H钢和第四H钢分别设置在若干对第一H钢和第二H钢形成的固定底座的两端，并与第一H钢及第二H钢相互垂直；所述扭矩轴槽座分别设置在第三H钢和第四H钢上，所述第一托片座和第二托片座分别设置在第一H钢及第二H钢上。

2.根据权利要求1所述的一种槽式集热器悬臂梁组装工装，其特征在于：若干成对设置的第一H钢和第二H钢通过数根螺杆固定连接在一起。

3.根据权利要求1或2所述的一种槽式集热器悬臂梁组装工装，其特征在于：所述扭矩轴槽座包括底板、销轴槽座、立板、及集热管固定支架；所述销轴槽座固定在底板上，其上部设有销轴槽口；所述立板固定在销轴槽座上，所述集热管固定支架与所述立板相连，集热管固定支架上部设有抱箍。

4.根据权利要求3所述的一种槽式集热器悬臂梁组装工装，其特征在于：所述集热管支架安装梁由圆管和方管相互焊接连接而成，圆管长度与集热器扭矩轴长度一致，外径尺寸与集热管外径一致。

5.根据权利要求3所述的一种槽式集热器悬臂梁组装工装，其特征在于：所述集热管固定支架与立板间设有位置调节块，用于调节集热管固定支架相对于立板的水平和竖直位置。

6.根据权利要求1或2所述的一种槽式集热器悬臂梁组装工装，其特征在于：所述第一托片座包括自下而上依次设置的第一调节板、第二调节板、第三调节板及立板，所述第一调节板与第一H钢相连，所述第二调节板相对于第一调节板的位置左右可调，第三调节板相对于第二调节板的位置前后可调，所述立板与第三调节板固定连接，立板上设有倾斜角度可调的角度调节块，角度调节块上设有托片销轴孔。

7.根据权利要求6所述的一种槽式集热器悬臂梁组装工装，其特征在于：所述角度调节块下方设有固定块，固定块与角度调节块间设有调节角度调节块的倾斜角度的顶丝。

8.根据权利要求6所述的一种槽式集热器悬臂梁组装工装，其特征在于：所述角度调节块上设有倾角面，所述托片销轴孔设置在所述倾角面上，所述托片销轴孔为通孔，其侧面开有螺栓调节孔。

9.一种槽式集热器悬臂梁组装方法，利用权利要求1所述的组装工装进行组装，其特征在于，具体包括如下步骤：

先将集热管支架安装梁在组装工装上卸下；其次安装扭矩轴，使扭矩轴两端的销轴固定在扭矩轴槽座中，确定轴线位置及水平位置；再安装悬臂梁和托片整体，其中托片分别放置在第一托片座和第二托片座的托片销轴中，紧密贴合，再通过螺栓连接悬臂梁与扭矩轴；

接着安装集热管支架安装梁，再安装集热管支架，使集热管支架紧密安装在集热管支架安装梁上，之后通过螺栓连接集热管支架和扭矩轴；最后拆卸集热管支架安装梁，完成扭矩轴、集热管支架、悬臂梁和托片的整体组装。

说明书

一种槽式集热器悬臂梁组装工装及组装方法

技术领域

[0001] 本发明涉及槽式集热器组装技术领域，特别是一种槽式集热器悬臂梁组装工装及组装方法。

背景技术

[0002] 槽式集热器是一种吸收太阳辐射并将产生的热能传递到传热工质的装置，目前市面上的槽式太阳能集热器众多，不同的太阳能集热器的工作性能也不同，这不仅取决于太阳能集热器结构的好坏，同时也取决于集热器各部件的安装精度及方法，因此一种合理的安装工装及其方法尤为重要。

[0003] 现在的安装工装及方法存在如下问题：一是集热器各部件都是通过现场组装连接起来，通常是人工安装，且都是采用原始的安装方法或简易工装，费时费力，精度无法保证；二是有的槽式集热器悬臂梁组装工装在安装过程中需要翻转集热器，存在安全隐患；三是现有的一些工装基础需要提前浇筑等，浪费大量时间和金钱。

发明内容

[0004] 为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种结构可靠、精度统一、安装便捷的槽式集热器悬臂梁组装工装及组装方法。

[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

[0006] 本发明首先提供一种槽式集热器悬臂梁组装工装，包括工装底座，还包括扭矩轴槽座、集热管支架安装梁及若干对第一托片座和第二托片座，所述扭矩轴槽座分别设置在工装底座两侧，所述集热管支架安装梁固定在扭矩轴槽座顶端，所述第一托片座和第二托片座成对设置在工装底座上。

[0007] 作为进一步的优选实施方案，所述工装底座包括若干成对设置的第一H钢和第二H钢及成对设置的第三H钢和第四H钢，所述第一H钢和第二H钢相互平行，所述第三H钢和第四H钢相互平行，第三H钢和第四H钢分别设置在若干对第一H钢和第二H钢形成的固定底座的两端，并与第一H钢及第二H钢相互垂直；所述扭矩轴槽座分别设置在第三H钢和第四H钢上，所述第一托片座和第二托片座分别设置在第一H钢及第二H钢上。

[0008] 作为进一步的优选实施方案，若干成对设置的第一H钢和第二H钢通过数根螺杆固定连接在一起。

[0009] 作为进一步的优选实施方案，所述扭矩轴槽座包括底板、销轴槽座、立板、及集热管固定支架；所述销轴槽座固定在底板上，其上部设有销轴槽口；所述立板固定在销轴槽座上，所述集热管固定支架与所述立板相连，集热管固定支架上部设有抱箍。

[0010] 作为进一步的优选实施方案，所述集热管支架安装梁由圆管和方管相互焊接连接而成，圆管长度与集热器扭矩轴长度一致，外径尺寸与集热管外径一致。

[0011] 作为进一步的优选实施方案，所述集热管固定支架与立板间设有位置调节块，用于调节集热管固定支架相对于立板的水平和竖直位置。

[0012] 作为进一步的优选实施方案，所述第一托片座包括自下而上依次设置的第一调节板、第二调节板、第三调节板及立板，所述第一调节板与第一H钢相连，所述第二调节板相对于第一调节板的位置左右可调，第三调节板相对于第二调节板的位置前后可调，所述立板与第三调节板固定连接，立板上设有倾斜角度可调的角度调节块，角度调节块上设有托片销轴孔。

[0013] 作为进一步的优选实施方案，所述角度调节块下方设有固定块，固定块与角度调节块间设有调节角度调节块的倾斜角度的顶丝。

[0014] 作为进一步的优选实施方案，所述角度调节块上设有倾角面，所述托片销轴孔设置在所述倾角面上，所述托片销轴孔为通孔，其侧面开有螺栓调节孔。

[0015] 本发明还提供一种槽式集热器悬臂梁组装方法，利用上述组装工装，具体包括如下步骤：

[0016] 先将集热管支架安装梁在组装工装上卸下；其次安装扭矩轴，使扭矩轴两端的销轴固定在扭矩轴槽座中，确定轴线位置及水平位置；再安装悬臂梁和托片整体，其中托片分别放置在第一托片座和第二托片座的托片销轴中，紧密贴合，再通过螺栓连接悬臂梁与扭矩轴；接着安装集热管支架安装梁，再安装集热管支架，使集热管支架紧密安装在集热管支架安装梁上，之后通过螺栓连接集热管支架和扭矩轴；最后拆卸集热管支架安装梁，完成扭矩轴、集热管支架、悬臂梁和托片的整体组装。

[0017] 本发明的积极效果：本发明所述槽式集热器悬臂梁组装工装结构简单，占地面积小；可同时安装扭矩轴、悬臂梁、托片、销轴和集热管支架等部件，安装快捷可靠，精度高；在安装过程中无需翻转集热器，扭矩轴、悬臂梁、集热管支架及反射镜安装无需来回翻转；无需开挖基础，制作成框架一体结构，可在平直地面上直接安装，对环境要求小，有效减少了对周边环境的破坏；为太阳能槽式光热电站镜场部分的快速、简洁、高效组装以及光学精度一致性提供了有效的保障。

附图说明

[0018] 图1是本发明所述一种集热器悬臂梁组装工装的结构示意图；

[0019] 图2是所述槽式集热器的结构示意图；

[0020] 图3是所述工装底座的结构示意图；

[0021] 图4是所述扭矩轴槽座的结构示意图；

[0022] 图5是所述集热管支架安装梁的结构示意图；

[0023] 图6是所述第一托片座的结构示意图。

具体实施方式

[0024] 下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。

[0025] 参照图1，本发明优选实施例提供一种槽式集热器悬臂梁组装工装，包括工装底座1，还包括扭矩轴槽座2、集热管支架安装梁3及若干对第一托片座4和第二托片座5，所述扭矩轴槽座2分别设置在工装底座1两侧，所述集热管支架安装梁3固定在扭矩轴槽座2顶端，所述第一托片座4和第二托片座5成对设置在工装底座1上。

[0026] 所述槽式集热器悬臂梁组装工装用于组装槽式集热器，如图2所示，所述槽式集热器主要由扭矩轴6、悬臂梁7、托片8、销轴9、集热管支架10、集热管11、反射镜12等部件组成。

[0027] 工装底座1是槽式集热器悬臂梁组装工装的基础，起固定支撑槽式集热器悬臂梁组装工装的作用，可省去制作水泥基础或其他形式的基础，减少对植被的破坏。

[0028] 如图3所示，工装底座包括第一H钢1.1，第二H钢1.2，第三H钢1.3、第四H钢1.4和螺杆1.5。

[0029] 工装底座1主材为H钢，也可以为工字钢、矩形管或其他等多种形式的材料。

[0030] 工装底座中第一H钢1.1和第二H钢1.2成对配套出现，其对数与集热器托片8的数量相对应，所述第一H钢和第二H钢相互平行。本实施例中含有两对第一H钢1.1和第二H钢1.2，两对H钢间互为镜像设置，即两个第一H钢1.1相邻且处于内侧，两个第二H钢分别处于外侧。

[0031] 第一H钢1.1的底面留有螺栓孔，可与地面通过地脚螺栓或其他形式连接固定；第一H钢1.1上面同样留有螺栓孔，可与第三H钢1.3、第四H钢1.4和第一托片座4固定连接；第一H钢1.1侧面留有螺栓孔，用于与螺杆1.5进行连接。

[0032] 第二H钢1.2底面留有螺栓孔，可与地面通过地脚螺栓或其他形式连接固定；第二H钢1.2上面留有螺栓孔，可与第三H钢1.3、第四H钢1.4和第二托片座5连接；第二H钢1.2侧面留有螺栓孔，可与螺杆1.5进行连接。

[0033] 螺杆1.5用于固定第一H钢1.1和第二H钢1.2，螺杆1.5的数量可为1根或多根，即若干成对设置的第一H钢和第二H钢通过数根螺杆固定连接在一起。

[0034] 第三H钢1.3和第四H钢1.4结构可以完全相同，也可不同，所述第三H钢和第四H钢相互平行，第三H钢和第四H钢分别设置在若干对第一H钢和第二H钢形成的固定底座的两端，并与第一H钢及第二H钢相互垂直；在他们底面留有与第一H钢1.1和第二H钢1.2连接的螺栓孔；上面留有与扭矩轴槽座2连接的螺纹孔，并设计吊装孔和顶丝；吊装孔用于固定吊具，起吊槽式集热器悬臂梁组装工装；顶丝用于调整扭矩轴槽座2垂直方向上的与第三H钢1.3或第四H钢1.4之间的距离。

[0035] 扭矩轴槽座2一方面用于支撑定位扭矩轴6，另一方面用于支撑定位集热管支架安装梁3。如图4所示，扭矩轴槽座2主要由底板2.1、销轴槽座2.2、立板2.3、调节块2.4、顶丝2.5、集热管固定支架2.6组成。扭矩轴槽座2成对出现，其与扭矩轴的具体连接结构可根据扭矩轴6两端结构及销轴9的大小来定。

[0036] 所述底板2.1上开有腰型孔，一方面用于分别连接第三H钢1.3、第四H钢1.4及销轴槽座2.2，另一方面用于调节两个扭矩轴槽座2在H钢上的相对位置。

[0037] 销轴槽座2.2底部的螺栓孔用于连接底板2.1，上部设计销轴槽口，用于放置扭矩轴6两端的销轴9，槽口大小与扭矩轴6两端的销轴9一致，其中两端销轴9可一致，也可不同，根据集热器设计而定。通过销轴槽座2.2上的销轴槽口将扭矩轴6定位。销轴槽座2.2侧面开有检测孔，用于安装检测仪器靶标，精准定位两扭矩轴槽座2。

[0038] 立板2.3上加工有螺栓孔和销轴孔，通过螺栓连接和销轴定位使其固定在销轴槽座2.2上。立板2.3上焊接有调节块2.4，通过顶丝2.5调节集热管固定支架2.6的水平和竖直位置。立板2.3上部开有螺栓孔，用于连接集热管固定支架2.6。

[0039] 集热管固定支架2.6是个焊接体，形式和结构可不同。在集热管固定支架2.6下部设计有大通孔，一方面用于与立板2.3的连接，一方面留出调节集热管固定支架2.6在水平和竖直两个方向位置的余量。集热管固定支架2.6上部设计有抱箍，用于连接固定集热管支架安装梁3。

[0040] 集热管支架安装梁3通过集热管固定支架2.6上部的抱箍连接在集热器悬臂梁组装工装上。集热管支架安装梁3的材质为铝材、钢材或其他材质，可通过圆管3.1、方管3.2焊接而成(如图5所示)，或开模拉伸而成，也可为其他形式。采用圆管3.1与方管3.2相互焊接的目的是提高强度、刚度和直线度。圆管3.1长度与集热器扭矩轴6长度一致，外径尺寸与集热管11外径一致。

[0041] 第一托片座4和第二托片座5的数量根据反射镜12的数量成倍增加。第一托片座4和第二托片座5用于精确定位托片8的位置。

[0042] 如图6所示，第一托片座4包括第一调节板4.1、第二调节板4.2、第三调节板4.3、立板4.4、固定块4.5、顶丝4.6、角度调节块4.7和托片销轴4.8。

[0043] 第一调节板4.1设计有螺栓孔，一方面与第一H钢1.1上的螺栓连接，一方面与第二调节板4.2连接，同时可以通过螺栓调节第一托片座4的高度(通过螺栓调节第一托片座4与第一H钢间的距离)。

[0044] 第二调节板4.2上设计有腰型孔和螺栓孔，起到连接第一调节板4.1和第三调节板4.3，以及调节第一托片座4沿水平方向X轴位置的作用。

[0045] 第三调节板4.3上设计有腰型孔和螺栓孔，起到连接第二调节板4.3和立板4.4，以及调节第一托片座4沿水平方向Y轴位置的作用。第二调节板4.2的腰型孔与第三调节板4.3的腰型孔成90°布置。第二调节板4.2的腰型孔与第三调节板4.3的腰型与水平面X轴Y轴相对应。

[0046] 立板4.4上设计螺纹孔，分别连接第三调节板4.3、固定块4.5和角度调节块4.7。立板4.4的高度根据托片8和第一H钢1.1间的位置差而定，起到一定的补偿调节作用。

[0047] 固定块4.5上设计有螺纹孔，通过固定块与角度调节块之间的顶丝4.6来调节角度调节块4.7的角度。顶丝4.6的螺距根据设计精度而定。

[0048] 角度调节块4.7上设计检测孔，用于安装检测仪器靶件，从而精度定位和检测第一托片座4的位置。角度调节块4.7设计一定角度的倾角面，角度根据托片8和反射镜12连接面的角度而定。角度调节块4.7的倾角面上设计有托片销轴孔，用于安装托片销轴4.8，托片销轴孔为通孔，侧面开有螺栓孔，可以调节托片销轴4.8的高度并拧紧锁定托片销轴4.8。

[0049] 第一托片座4可以沿空间三维坐标的三个维度及一个角度上精确调节，从而准确的保证托片8的安放位置。

[0050] 第二托片座5与第一托片座4结构及功能相同。优选的，根据托片8与第二H钢1.2之间的高度差，第二托片座5底部可增加高度调节结构等部件。

[0051] 所述槽式集热器悬臂梁组装工装安装方法如下：

[0052] 首先安装工装底座1，并调节H钢间的距离及相互固定牢固；再安装扭矩轴槽座3，使两个扭矩轴槽座3同轴布置；其次安装集热管支架安装梁3，使其调节到理论高度；最后安装相应数量的第一托片座4和第二托片座5，检测并调节到托片8的精准位置。

[0053] 本优选实施例还提供一种槽式集热器悬臂梁组装方法，其利用上述组装工装，具体步骤如下：

[0054] 先将集热管支架安装梁3卸下；其次安装扭矩轴6，使扭矩轴6两端的销轴9固定在扭矩轴槽座2中，确定轴线位置，并通过扭矩轴6两端另外的销轴9确定水平位置；再安装悬臂梁7和托片8整体，托片8分别放置在第一托片座4和第二托片座5的托片销轴4.8中，紧密贴合，再通过螺栓连接悬臂梁7与扭矩轴6；接着安装集热管支架安装梁3，再安装集热管支架10，使集热管支架10紧密安装在集热管支架安装梁3上，之后通过螺栓连接集热管支架10和扭矩轴6；最后拆卸集热管支架安装梁3，整体吊起扭矩轴6、集热管支架10、悬臂梁7和托片8的整体，在另外的平台上安装反射镜12和集热管11，即集热器安装完毕。

[0055] 本发明所述槽式集热器悬臂梁组装工装是国内首创的集热器部件安装工装，可实现大批量模块化组装；通过精密机床加工，同时结合高精度的光学检测设备，确保集热器在组装过程中各部件的精确定位，满足镜场对集热器的精度要求；同时避免了因不同技术水平的工人作业产生的装配误差，安装精度统一可靠；安装方法及过程简单便捷，省时省力；另外槽式集热器悬臂梁组装工装组装拆卸快捷，运输方便，即可拆卸运输，也可整体运输，大大减少了工装安装调试的时间。

[0056] 槽式集热器悬臂梁组装工装结构简单，占地面积小；可同时安装扭矩轴、悬臂梁、托片、销轴和集热管支架等部件，安装快捷可靠，精度高；在安装过程中无需翻转集热器，扭矩轴、悬臂梁、集热管支架及反射镜安装无需来回翻转；无需开挖基础，制作成框架一体结构，可在平直地面上直接安装，减少了对周边环境的破坏，且对环境要求小，为太阳能槽式光热电站镜场部分的快速、简洁、高效组装以及光学精度一致性提供了有效的保障。

[0057] 以上所述的仅为本发明的优选实施例，所应理解的是，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的思想和原则之内所做的任何修改、等同替换等等，均应包含在本发明的保护范围之内。