气动致动器系统和方法

阅读:306发布:2020-05-14

专利汇可以提供气动致动器系统和方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种 致动器 ,所述致动器包括 底板 、顶板和在所述底板与所述顶板之间延伸的第一毂组合件和第二毂组合件。所述致动器还可以包括第一 波纹管 和第二波纹管,所述第一波纹管和所述第二波纹管安置在所述毂组合件的相对侧上,所述第一波纹管和所述第二波纹管各自在所述顶板与所述底板之间延伸并且联接到所述顶板和所述底板。所述致动器还可以包括多个 垫圈 ,所述多个垫圈安置在所述顶板与所述底板之间,其中所述垫圈中的每个联接到所述第一毂组合件和所述第二毂组合件,所述多个垫圈的第一集合围绕所述第一波纹管,而所述多个垫圈的第二集合围绕所述第二波纹管。,下面是气动致动器系统和方法专利的具体信息内容。

1.一种太阳能跟踪器,所述太阳能跟踪器包括:
多个光伏电池,所述多个光伏电池安置在公共平面中并且沿着具有第一轴线的第一长度延伸,所述多个光伏电池联接到沿着平行于所述第一轴线的第二轴线延伸的轨道;
多个气动致动器,所述多个气动致动器联接到所述轨道并且被配置成共同旋转所述多个光伏电池,所述多个气动致动器沿着平行于所述第一轴线和所述第二轴线的公共第三轴线安置,所述多个气动致动器中的每个包括:
V形底板
平面顶板;
第一毂组合件和第二毂组合件,所述第一毂组合件和所述第二毂组合件在所述致动器的相对前侧上在所述底板与所述顶板之间延伸,所述第一毂组合件和所述第二毂组合件各自包括多个堆叠的毂单元,所述毂单元包括分别朝向所述致动器的相对侧边延伸的第一毂臂和第二毂臂;
第一挠曲件和第二挠曲件,所述第一挠曲件和所述第二挠曲件各自在所述顶板与所述底板之间延伸并且联接到所述顶板和所述底板,所述第一挠曲件延伸穿过所述第一毂组合件,而所述第二挠曲件延伸穿过所述第二毂组合件;
第一可充气波纹管和第二可充气波纹管,所述第一可充气波纹管和所述第二可充气波纹管在所述致动器的所述相对侧边上安置在所述毂组合件的相对侧上,所述第一波纹管和所述第二波纹管各自在所述顶板与所述底板之间延伸并且联接到所述顶板和所述底板,所述第一波纹管和所述第二波纹管限定相应第一波纹管空腔和第二波纹管空腔;以及多个垫圈,所述多个垫圈安置在所述顶板与所述底板之间,其中所述垫圈中的每个联接到所述第一毂组合件和所述第二毂组合件,所述多个垫圈包括:
垫圈的第一多个集合,所述垫圈的第一多个集合联接到所述第一毂组合件和所述第二毂组合件的所述第一毂臂,所述垫圈的第一多个集合围绕所述第一波纹管,以及垫圈的第二多个集合,所述垫圈的第二多个集合联接到所述第一毂组合件和所述第二毂组合件的所述第二毂臂,所述垫圈的第二多个集合围绕所述第二波纹管。
2.如权利要求1所述的太阳能跟踪器,其中所述气动致动器被配置成通过将流体引入所述第一波纹管空腔和所述第二波纹管空腔中的一个或两个而通过所述第一波纹管和所述第二波纹管的充气来相对于所述底板移动所述顶板。
3.如权利要求2所述的太阳能跟踪器,其中所述多个致动器的所述第一波纹管被配置成作为第一群组充气,并且其中所述多个致动器的所述第二波纹管被配置成作为与所述第一群组分开的第二群组充气。
4.如权利要求1所述的太阳能跟踪器,其中所述致动器中的每个联接到相应的柱,其中所述柱安置在地下以将所述太阳能跟踪器联接到地面。
5.如权利要求1所述的太阳能跟踪器,其中所述致动器中的每个被配置成采取一种构造,其中所述致动器具有延伸穿过所述毂组合件的中心对称平面,其中所述第一波纹管和所述第二波纹管在所述对称平面的相对侧上,并且其中所述垫圈的第一多个集合和所述垫圈的第二多个集合在所述对称平面的相对侧上。
6.一种气动致动器,所述气动致动器包括:
V形底板;
平面顶板;
第一毂组合件和第二毂组合件,所述第一毂组合件和所述第二毂组合件在所述致动器的相对前侧上在所述底板与所述顶板之间延伸,所述第一毂组合件和所述第二毂组合件各自包括多个堆叠的毂单元,所述毂单元包括分别朝向所述致动器的相对侧边延伸的第一毂臂和第二毂臂;
第一挠曲件和第二挠曲件,所述第一挠曲件和所述第二挠曲件各自在所述顶板与所述底板之间延伸并且联接到所述顶板和所述底板,所述第一挠曲件延伸穿过所述第一毂组合件,而所述第二挠曲件延伸穿过所述第二毂组合件;
第一可充气波纹管和第二可充气波纹管,所述第一可充气波纹管和所述第二可充气波纹管在所述致动器的所述相对侧边上安置在所述毂组合件的相对侧上,所述第一波纹管和所述第二波纹管各自在所述顶板与所述底板之间延伸并且联接到所述顶板和所述底板;以及
多个垫圈,所述多个垫圈安置在所述顶板与所述底板之间,其中所述垫圈中的每个联接到所述第一毂组合件和所述第二毂组合件,所述多个垫圈包括:
垫圈的第一多个集合,所述垫圈的第一多个集合联接到所述第一毂组合件和所述第二毂组合件的所述第一毂臂,所述垫圈的第一多个集合围绕所述第一波纹管,以及垫圈的第二多个集合,所述垫圈的第二多个集合联接到所述第一毂组合件和所述第二毂组合件的所述第二毂臂,所述垫圈的第二多个集合围绕所述第二波纹管。
7.如权利要求6所述的气动致动器,其中所述气动致动器被配置成通过使所述第一波纹管和所述第二波纹管充气而相对于所述底板移动所述顶板。
8.如权利要求6所述的气动致动器,其中所述气动致动器被配置成采取一种构造,其中所述致动器具有延伸穿过所述毂组合件的中心对称平面,其中所述第一波纹管和所述第二波纹管在所述对称平面的相对侧上,并且其中所述垫圈的第一集合和所述垫圈的第二集合在所述对称平面的相对侧上。
9.一种致动器,所述致动器包括:
底板;
顶板;
第一毂组合件和第二毂组合件,所述第一毂组合件和所述第二毂组合件在所述底板与所述顶板之间延伸;
第一波纹管和第二波纹管,所述第一波纹管和所述第二波纹管安置在所述毂组合件的相对侧上,所述第一波纹管和所述第二波纹管各自在所述顶板与所述底板之间延伸并且联接到所述顶板和所述底板;以及
多个垫圈,所述多个垫圈安置在所述顶板与所述底板之间,其中所述垫圈中的每个联接到所述第一毂组合件和所述第二毂组合件,所述多个垫圈的第一集合围绕所述第一波纹管,而所述多个垫圈的第二集合围绕所述第二波纹管。
10.如权利要求9所述的致动器,所述致动器还包括第一挠曲件和第二挠曲件,所述第一挠曲件和所述第二挠曲件各自在所述顶板与所述底板之间延伸并且联接到所述顶板和所述底板,所述第一挠曲件延伸穿过所述第一毂组合件,而所述第二挠曲件延伸穿过所述第二毂组合件。
11.如权利要求9所述的致动器,其中所述第一毂组合件和所述第二毂组合件在所述致动器的相对侧上在所述底板与所述顶板之间延伸。
12.如权利要求9所述的致动器,其中所述第一毂组合件和所述第二毂组合件各自包括多个堆叠的毂单元,所述毂单元各自包括第一毂臂和第二毂臂。
13.如权利要求12所述的致动器,其中所述垫圈的第一集合联接到所述第一毂组合件和所述第二毂组合件的所述第一毂臂,其中所述垫圈的第二集合联接到所述第一毂组合件和所述第二毂组合件的所述第二毂臂。
14.如权利要求12所述的致动器,其中所述毂组合件的所述毂单元的所述第一毂臂和所述第二毂臂相对于彼此安置成在180°与90°范围内的相应度θ,并且其中毂组合件的所述堆叠的毂单元的所述相应角度θ沿着毂单元的所述堆叠的长度相继地增加。
15.如权利要求9所述的致动器,其中所述致动器被配置成通过使所述第一波纹管和所述第二波纹管充气而相对于所述底板移动所述顶板。
16.如权利要求9所述的致动器,其中所述致动器被配置成采取一种构造,其中所述致动器具有延伸穿过所述毂组合件的中心对称平面,其中所述第一波纹管和所述第二波纹管在所述对称平面的相对侧上,并且其中所述垫圈的第一集合和所述垫圈的第二集合在所述对称平面的相对侧上。
17.如权利要求9所述的致动器,其中所述垫圈各自分别包括内部垫圈部件和外部垫圈部件,所述内部垫圈部件和所述外部垫圈部件彼此重叠并且结合在一起,并且经由固件与毂组合件联接。
18.如权利要求9所述的致动器,其中所述第一波纹管和所述第二波纹管分别限定第一端和第二端,并且其中所述顶板限定一对顶板联接端口,其中所述第一波纹管和所述第二波纹管的相应的第一端联接在相应的顶板联接端口内。
19.如权利要求9所述的致动器,其中所述第一波纹管和所述第二波纹管分别限定第一端和第二端,并且其中所述底板限定一对底板联接端口,其中所述第一波纹管和所述第二波纹管的相应的第二端联接在所述相应的顶板联接端口内。

说明书全文

气动致动器系统和方法

[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求标题分别为“气动致动系统和方法(PNEUMATIC ACTUATOR SYSTEM AND METHOD)”和“气动致动电路系统和方法(PNEUMATIC ACTUATION CIRCUIT SYSTEM AND METHOD)”和“太阳能跟踪器控制系统和方法(SOLAR TRACKER CONTROL SYSTEM AND METHOD)”且代理人案号为0105935-003PR0、0105935-004PR0和0105935-005PR0且分别具有美国申请号62/486,335、62/486,377和62/486,369的美国临时申请的优先权,所述美国临时申请中的每个于2017年4月17日提交。这些申请特此以引用的方式整体并入本文中并且用于所有目的。
[0003] 本申请和与之同时提交的、标题分别为“气动致动系统和方法(PNEUMATIC ACTUATOR SYSTEM AND METHOD)”、“气动致动电路系统和方法(PNEUMATIC ACTUATION CIRCUIT SYSTEM AND METHOD)”和“太阳能跟踪器控制系统和方法(SOLAR TRACKER CONTROL SYSTEM AND METHOD)”且代理人案号为01050935-003US0、0105935-004US0、01050935-004WO0、0105935-005US0和0105935-005WO0的美国和PCT申请有关。这些申请特此以引用的方式整体并入本文中并且用于所有目的。
[0004] 本申请还与于2016年2月1日提交的第15/012,715号美国申请有关,所述美国申请要求于2015年1月30日提交的美国临时专利申请62/110,275的优先权。这些申请特此以引用的方式整体并入本文中并且用于所有目的。
[0005] 本申请还与均于2013年10月25日提交的第14/064,070号和第14/064,072号美国申请有关,所述美国申请要求均于2012年10月26日提交的第61/719,313号和第61/719,314号美国临时申请的优先权。这些申请特此以引用的方式整体并入本文中并且用于所有目的。附图说明
[0006] 图1a和图1b示出了根据各种实施方案的太阳能跟踪器的相应的俯视透视图和仰视透视图。
[0007] 图2示出了太阳能跟踪器的侧视图。
[0008] 图3示出了根据四个相应的示例性实施方案的具有多个太阳能跟踪器的太阳能跟踪器阵列的实例,所述多个太阳能跟踪器以线性对准行的方式布置在地面的具有增加的斜率的一部分上。
[0009] 图4示出了根据一个实施方案的致动器的透视图。
[0010] 图5示出了图4的致动器的侧视图。
[0011] 图6示出了图4和图5的致动器的仰视图。
[0012] 图7示出了图4到图6的致动器的俯视图。
[0013] 图8a和图8b示出了根据实施方案的致动器的底板的相应透视图和侧视图。
[0014] 图9a和图9b示出了图8a和图8b的实施方案的底板的相应俯视图和仰视图。
[0015] 图10示出了顶板的透视图,所述顶板包括从其边缘延伸的横柱支架
[0016] 图11示出了联接到毂组合件的相应毂单元的多对波纹管垫圈
[0017] 图12示出了安置在垫圈内并且由垫圈支撑的一对波纹管的侧视图。
[0018] 图13a和图13b示出了根据实施方案的垫圈的相应侧视图和俯视图,并且
[0019] 图14示出了包括内部垫圈部件和外部垫圈部件的垫圈的一个示例性实施方案,所述内部垫圈部件和外部垫圈部件可以彼此重叠并且可以结合在一起且与中心毂组合件结合,其中固件穿过对准的安装孔。
[0020] 图15示出了根据一个实施方案的毂组合件的侧视图。
[0021] 图16示出了分开的毂组合件的毂单元的分解侧视图。
[0022] 图17a示出了毂组合件的分解视图,示出当致动器呈各种构造时毂单元的示例性构造。
[0023] 图17b示出了挠曲件的侧视图。
[0024] 图18是毂组合件的分解侧视图,其中示出的毂单元的主体度从毂组合件的底部到顶部增大。
[0025] 图19示出了包括第一盖罩的端口和管支撑件的喷嘴组合件的实例。
[0026] 图20示出了可以联接到波纹管盖罩的喷嘴组合件的另一实例。
[0027] 图21是根据实施方案的波纹管的俯视图。
[0028] 图22、图23a和图23b示出了根据一个示例性实施方案的将挠曲挡紧固到顶板的螺钉。
[0029] 图24和图25和示出了根据另一实施方案的压铸毂组合件。
[0030] 图26a、图26b和图26c示出了根据一个实施方案的压铸顶板。
[0031] 图27示出了用超级垫圈维持的波纹管接触贴片。
[0032] 图28a、图28b、图29a、图29b、图30a和图30b示出了根据实施方案的致动器的压铸多片式底板。
[0033] 图31a、图31b、图32a和图32b示出了根据一个实施方案的模块夹的示例性实施方案。

具体实施方式

[0034] 图1a和图1b示出了根据各种实施方案的太阳能跟踪器100的相应的俯视透视图和仰视透视图。图2示出了太阳能跟踪器100的侧视图。如图1a、图1b和图2中所示,太阳能跟踪器100可以包括沿着具有轴线X1的长度安置的多个光伏电池103和被配置成共同移动光伏电池103的阵列的多个气动致动器101。如图1b中所示,光伏电池103联接到沿平行于轴线X1的平行轴线X2延伸的轨道102。多个致动器101中的每个在轨道102之间延伸并联接到轨道102,其中致动器101联接到相应的柱104。如图2中所示,柱104可以沿着轴线Z延伸,在各种实施方案中,所述轴线Z可以垂直于轴线X1和轴线X2。
[0035] 如图2中所示,并且在本文中更详细地讨论,致动器101可以被配置成基于太阳的角度或位置而共同倾斜光伏电池103的阵列,这对于最大化光伏电池103的曝光量可能是理想的,并且因此最大化、增强或优化光伏电池103的电输出。在各种实施方案中,致动器101可以被配置成在如图2中示出的多个构造之间移动光伏电池103,所述多个构造包括中性构造N,其中光伏电池103沿垂直于轴线Z的轴线Y安置。根据中性构造N,致动器101可以被配置成将光伏电池103移动到第一最大倾斜位置A,移动到第二最大倾斜位置B或二者之间的任何位置。在各种实施方案中,中性构造N与最大倾斜位置A、B之间的角度可以是任何合适的角度,并且在一些实施方案中,可以是相同的角度。可以使用这种移动来相对于太阳的角度将光伏电池103朝向太阳定位,将光朝向期望的位置反射等。
[0036] 在如图1a和图1b中示出的一个优选实施方案中,太阳能跟踪器100可以包括多个光伏电池103,所述多个光伏电池103由沿着公共轴线安置的四个致动器101共同致动。然而,在其它实施方案中,太阳能跟踪器100可以包括任何合适数量的致动器101,包括一个、两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个、十个、十五个、二十个、五十个、一百个等。类似地,在其它实施方案中,任何合适数量的光伏电池103可以与太阳能跟踪器100相关联。而且,在其它实施方案中,任何合适的大小、形状或类型的光伏电池103可以与太阳能跟踪器100相关联。另外,虽然在本文的示例性实施方案中示出了光伏电池103,但是在其它实施方案中,致动器101可以用于移动各种其它物体或结构,包括镜子、反射器、成像装置、净化装置、水收集装置、通信装置等。
[0037] 图3示出了根据四个相应的示例性实施方案300A、300B、300C、300D的具有多个太阳能跟踪器100的太阳能跟踪器阵列300的实例,所述多个太阳能跟踪器100以线性对准行的方式布置在地面301的具有增加的斜率的一部分上。例如,第一实施方案300A具有最小的斜率并且示出了具有柱104的跟踪器,所述柱104的长度与四个太阳能跟踪器100的轴线基本相同,从而顺应地面301的斜率并且通常沿着公共轴线对准。
[0038] 第二实施方案300B示出了沿垂直于重(或平行于水平地面)的公共轴线对准的多对太阳能跟踪器100,其中所述多对太阳跟踪器100安置在地面301上方不同高度处的不同轴线上。第三实施方案300C示出了平行地对准的太阳能跟踪器100,而不是垂直于重力(或平行于水平地面)的重合轴线,其中太阳能跟踪器100各自安置在地面301上方不同高度处的不同轴线上。第四实施方案300D示出了平行地对准的太阳能跟踪器100,而不是垂直于重力(或平行于水平地面)的重合轴线,其中太阳能跟踪器100各自安置在地面301上方不同高度处的不同轴线上。
[0039] 在一些实例中,可能理想的是使太阳能跟踪器100的致动器101(参见例如图2)倾斜以垂直于地面301的斜率,同时保持柱104垂直于重力。因此,在一些实施方案中,致动器101的Z轴线可以偏斜地安装到与致动器101相关联的柱104的Z轴线。
[0040] 在各种实施方案中,太阳能跟踪器阵列300的太阳能跟踪器1O0可以经由气动或流体系统气动或流体地联接,所述气动或流体系统可以一致地致动太阳能跟踪器阵列300的太阳能跟踪器100。换句话说,太阳能跟踪器阵列300的太阳能跟踪器100可以被共同驱动成具有相同的角度。
[0041] 虽然图3示出了太阳能跟踪器阵列300的四个示例性实施方案300A、300B、300C、300D,但是这些实例不应被解释成限制本公开的范围和精神内的多种替代实施方案。例如,虽然图3示出了具有以线性行对准的太阳能跟踪器100的太阳能跟踪器阵列300,但是其它实施方案可以具有以任何合适的方式对准的跟踪器阵列300,所述任何合适的方式包括弧形、一系列平行的行等。另外,在其它实施方案中,太阳能跟踪器阵列300可以包括任何合适数量的太阳能跟踪器100。而且,在一些实施方案中,可以将多个太阳能跟踪器阵列300配置成太阳能跟踪器系统。
[0042] 一些实施方案可以包括无底板的压载致动器版本、扭矩管或定制模块安装件中的一个或多个。其它实施方案可以包括扩展的腹板梁,包括工字梁或C形通道的腹板,所述腹板可以被三排错开的狭缝切成长条并像网形一样扩展以在腹板上形成三角桁架和较高刚度的梁。在一些实施方案中,齿条构造可以包括扭矩管、c形通道、挤出型材、定制的轧制成型形状、热轧型材等。其它实施方案可以在致动器模块下方包括压载物,以减小重心高度,并且这种减小的重心高度可以带来更好的跟踪性能。其它实施方案可以包括遵循地形的跟踪器,所述跟踪器可以包括非承载力矩的机架连接,以允许在跟踪器100的整个长度上以可变的斜率安装跟踪器100。一些实施方案可以包括用于减小颤振的任何合适的阻尼器或阻尼器系统,包括离心式离合器、粘性阻尼器、粘弹性材料、摩擦阻尼器、线性阻尼器、旋转阻尼器等。
[0043] 图4示出了根据一个实施方案的致动器101的透视图。图5示出了图4的致动器101的侧视图。图6示出了图4和图5的致动器的仰视图。图7示出了图4到图6的致动器101的俯视图。如图4到图7的实例中所示,致动器101包括V形底板410、平面顶板430和安置在顶板430与底板410之间的垫圈450的集合。垫圈450联接到毂组合件470,所述毂组合件470在底板410与顶板430之间延伸。一对挠曲件490也可以在底板410与顶板430之间延伸并且接合一个或多个毂组合件470。一对横柱支架495可以从顶板430的边缘延伸。
[0044] 图4到图7的示例性实施方案示出了处于中性构造的致动器101(参见图2),其中顶板430和横柱支架495沿着垂直轴线XA、YA延伸,在中性构造中所述垂直轴线XA、YA均垂直于轴线ZA。然而,如本文所论述的,顶板430可以被配置成向左右倾斜。致动器101的部件可以包括各种合适的材料,包括金属(例如,钢、铝、铁、等)、塑料等。在各种实施方案中,可以涂覆金属零件以防止腐蚀(例如,热浸锌、预镀锌、非锌基抗腐蚀涂层等)。下文更详细地讨论致动器101的部件以及其用途。
[0045] 图8a和图8b示出了根据实施方案的致动器101的底板410的相应透视图和侧视图,而图9a和图9b示出了图8a和图8b的实施方案的底板410的相应俯视图和仰视图。如图8a、图8b、图9a和图9b中所示,底板410包括一对板臂411和基座412,所述基座412在板臂411之间延伸并且联接到板臂411。如图8b中所示,板臂411可以以角度θBP从平面盖罩413延伸。基座
412可以沿着垂直于轴线ZBP的轴线YBP延伸,所述轴线ZBP将盖罩413和角度θBP一分为二,并且与底板410的对称平面重合。角度θBP可以是任何合适的角度,但是在一个优选实施方案中,θBP=90°。
[0046] 盖罩413可以限定一对盖罩联接狭槽414,所述一对盖罩联接狭槽414可以被配置成与在底板410与顶板430之间延伸的相应挠曲件490(例如,参见图4到图7和图17a)联接并接合,如本文更详细地描述。板臂411可以限定平坦表面,所述平坦表面限定底板联接端口415,所述底板联接端口415可以被配置成与波纹管1200(参见例如图12和图19到图21)联接,如本文更详细地描述。在一些实例中,可以在波纹管1200与底板410之间并入薄金属板、超级垫圈(例如,如图27中示出的超级垫圈2700)等,以在波纹管1200与底板410之间维持期望的接触表面。
[0047] 底板410还可以包括支撑件416,所述支撑件416联接并加强板臂411和基座412的联接。盖罩413还可以包括一对铆钉螺母417,所述一对铆钉螺母417固持紧固挠曲挡块495的螺栓,并且可以将挠曲件490保持在适当位置(参见例如图4、图5和图15到图18),如本文更详细地描述。
[0048] 在各种实施方案中,底板410可以被配置成与柱104(参见例如图1a、图1b和图2)联接,以将底板410联接到地面或其它位置。在一些实施方案中,桩接口支架可以包括两个支架。桩接口支架可以是折叠的、冲压的或冲孔板金件等,并且可以由各种合适的材料(例如,铝)制成,并且可以经由任何合适的过程制成,所述任何合适的过程包括压铸、挤出、辊压成型等。在各种实施方案中,桩接口支架可以附接到致动器101的法兰,并且可以允许各种合适类型的调整,包括竖直调整、角度调整(例如,在两个轴线中)、东西调整,以遵循斜率,与不合规格的桩配合等。在各种实例中,桩接口支架可以用螺栓或其它合适的联接器安装。然而,在一些实施方案中,可能不存在桩接口支架。例如,一些构造可以将致动器101直接安装到柱104而无需转接板。在其它实施方案中,底板410可以被配置成与允许底板410与地面或其它位置联接的其它合适的结构联接。
[0049] 在各种实施方案中,底板410可以包括90度角,但是在其它实施方案中,底板410的角度可以小于或大于90度。在给定基板410的角度的情况下,波纹管1200(参见图12)可以恒定地处于弯曲的取向,这在一些实例中可能是理想的,因为它可以提供更大的刚度和通过运动范围(ROM)进行控制。在一些实施方案中,可以使用大批量的板金制作方法(例如,顺序冲模、转移式压机、压铸等)来制造底板410。底板410可以包括诸如肋状物、凸台、法兰、褶边等的加强特征。盖罩开口材料可以向内弯曲以安装到底板支架412,这样可以节省材料并移除多余的零件。可以使用铆钉、Tog-L-Tocs(来自BTM公司)、点焊焊接、螺栓等来组装基板410。基板410可以在波纹管接触贴片下方包括超级垫圈(例如,如图27中示出的超级垫圈
2700),以防止通过波纹管盖罩孔415挤出。
[0050] 在一些实施方案中,底板410可以由多件制成。例如,图28a、图28b、图29a、图29b、图30a和图30b示出了根据实施方案的压铸多件式底板410的实例。如该实例中所示,底板410可以由嵌套在一起的两个相同件制成,考虑到底板410的各件配合在一起的方式,这在一些实例中可以无需挠曲件挡板。一些实施方案可以具有可以对不平行于拉动方向的孔进行二次操作的零件。其它实施方案可以包括壁架以帮助安装和/或对准。其它实施方案可以包括用来改善用于装运到太阳能站点的致动器包装的特征。
[0051] 在其它实施方案中,板410、430中的一个或两个可以包括“枕形板”,所述枕形板可以经由粘结以形成刚性/坚固的壳体结构的薄规格的冲压件而形成。与本文讨论和示出的一些实例相比,一些实施方案可以包括具有减小的宽度的底板子结构。例如,波纹管接触贴片可以用如图27中示出的超级垫圈2700维持。另一个实例可以包括具有蝴蝶结形状的板(例如,从俯视图看)和从侧视图看呈锥形的端部,这样可以从矩形材料件中提供力矩优化的横梁。另外,在一些实施方案中,可能不存在底板支架412。例如,柱104(例如,安置在地下并且连接到致动器101)可以用作底板410的结构中的压缩元件。
[0052] 图10示出了顶板430的透视图,所述顶板430包括从其边缘延伸的横柱支架497。如图所示,顶板430限定了一对顶板联接端口431,所述一对顶板联接端口431可以被配置成与波纹管1200(参见例如图12和图19到图21)联接,如本文中更详细地描述。例如,波纹管1200可以经由顶板联接端口431在一端与顶板430联接,并且波纹管1200可以在波纹管1200的第二端与底板联接端口415联接。因此,一对波纹管1200可以联接在顶板联接端口431与底板联接端口415之间。
[0053] 顶板430可以限定一对顶板联接狭槽432,所述一对顶板联接狭槽432可以被配置成与在底板410与顶板430之间延伸的相应挠曲件490(例如,参见图4到图7和图17a)联接并接合,如本文更详细地描述。顶板430还可以包括一对插入螺母433,所述一对插入螺母433从顶板430的表面下方延伸并且被配置成与相应的毂组合件470(参见例如图4、图5和图15到图18)联接,如本文更详细地描述。插入螺母433可以与螺钉2200联接,所述螺钉2200将挠曲挡块紧固到顶板430,如图22、图23a和图23b的示例性实施方案中所示。
[0054] 如各种示例性实施方案中所示,顶板430可以包括具有一对相对的侧壁434和一对相对的端壁435的矩形体。如图所示,横柱支架495具有从腹板497延伸的一对臂496,其中所述臂经由螺栓498联接到顶板430的侧壁434。
[0055] 顶板430可以通过任何合适的过程制成,所述过程包括激光切割、板金弯曲、冲压、压铸等。在一个实施方案中,顶板430可以包括铝压铸件。压铸顶板430(例如,如图26a、图26b和图26c中所示)可以包括3D特征,例如肋状物、凸台、凹穴等。这些特征可以通过创建结构上有效的区段和/或通过将材料放置在需要的位置而不是放置在多余的位置来帮助优化材料利用率。
[0056] 顶板430还可以包括可以帮助对准或安装各种致动器外围设备的特征(例如,孔、凸台等)。一个这种特征可以包括孔,所述孔接纳用于扎和紧固气动工具的束线带。另一个这种特征可以包括凸台,所述凸台接纳方螺母并且可以用于将倾斜仪或任何其它传感器安装到致动器101上。
[0057] 在各种实施方案中,横柱支架495可以大体上为U形,并且被配置成与太阳能跟踪器100的各部分(诸如轨道102等)联接(参见图1a、图1b和图2)。因此,在一些实施方案中,可能理想的是使横柱支架495可滑动地联接到顶板430或使横柱支架495具有不同大小或具有不同形状或大小,以使得致动器101可以与具有不同构造(例如,轨道102或Z形檩条的宽度不同)的太阳能跟踪器100联接。然而,在一些实施方案中,可能不存在横柱支架495。例如,当需要较宽的廓线时,一些构造可以将顶板430延伸到使用了横柱支架495的模块安装的期望宽度。在一些实例中,顶板430可以包括形成到端壁中的安装槽,以与z形檩条中的孔配合,所述z形檩条可以用螺栓紧固在一起。
[0058] 图11到图14示出了根据各种实施方案的波纹管垫圈450。具体地,图11示出了联接到毂组合件470的相应毂单元473的多对波纹管垫圈450。图12示出了安置在垫圈450内并由垫圈450支撑的一对波纹管1200的侧视图。图13a和图13b示出了根据实施方案的垫圈450的相应侧视图和俯视图,而图14示出了包括内部垫圈部件451和外部垫圈部件455的垫圈450的一个示例性实施方案,内部垫圈部件451和外部垫圈部件455可以彼此重叠并且可以结合在一起且与中心毂组合件470结合,其中紧固件471穿过对准的安装孔459。
[0059] 如这些图中所示,垫圈450包括具有圆形的前边缘452的大体U形的外部垫圈部件451,一对分支453从所述前边缘452延伸。在该实例中,分支453包括在分支453的外边缘上的轮缘454,其中所述轮缘垂直于由前边缘452和分支453限定的平坦表面延伸。轮缘154可以包括安装孔459,所述安装孔459被配置成将外部垫圈部件451联接到内部垫圈部件455并且联接到中心毂组合件470。例如,紧固件471(例如,螺栓、铆钉等)可以延伸穿过安装孔459并且与中心毂组合件470联接。
[0060] 内部垫圈部件455可以包括月牙形头部456和终止于具有安装孔459的轮缘457的臂。如图14中所示,独立的内部垫圈部件451和外部垫圈部件455可以被配置成配合并形成垫圈450。例如,图11、图12、图13a和图13b示出了处于配合构造的内部垫圈部件451和外部垫圈部件455,并且它们形成了由外部垫圈部件451的前边缘452和分支453以及内部垫圈部件455的头部456限定的相应波纹管空腔458。
[0061] 在一些实例中,内部垫圈部件451和外部垫圈部件455可以包括弯曲的、冲孔的或成形的特征。这种特征包括法兰、孔、窗口、凸起腔等,这些在一些实例中可以通过提供用于组装工具、夹具或其它固定装置的对准或接口点来辅助组装。内部垫圈部件451和外部垫圈部件455可以用任何合适的过程来制造,所述过程包括激光切割、板金成形、顺序冲模冲压、压铸等。
[0062] 如图12中所示,波纹管1200被配置成延伸穿过垫圈450的波纹管空腔458并与之接合。如本文中更详细地描述的,波纹管1200可以限定由交替的谷1202和峰1204限定的沿波纹管1200的长度的旋绕。在各种实施方案中,垫圈450的波纹管空腔458可以被配置成与波纹管1200的谷1202接合,如图12中所示。换句话说,虽然波纹管空腔458的大小可以设计成允许垫圈450驻留在波纹管1200的谷1202内,但是大小也可以设计成使得当内部垫圈部件451和外部垫圈部件455处于配合构造时峰1204不能穿过波纹管空腔458。
[0063] 相应地,致动器101的组装可以包括将波纹管1200插入外部垫圈部件451的前边缘452和分支453内,其中所述前边缘452和分支453在波纹管1200的谷1202内接合波纹管
1200。然后,内部垫圈部件455可以与外部垫圈部件451联接(例如,如图14中所示),使得内部垫圈部件455的头部456在波纹管1200的同一谷1202内接合波纹管1200,与外部垫圈部件
451一样。然后,垫圈450可以经由通过对准的安装孔459的紧固件471联接到毂单元473。多个垫圈450可以以类似的方式围绕一个或多个波纹管1200联接。
[0064] 如图12中所示,在一些实施方案中,垫圈450可以沿波纹管1200的长度安置在每个其它的谷1202内。然而,其它实施方案可以包括垫圈450的接合波纹管1200的任何合适的替代构造。例如,在一些实施方案中,垫圈450可以沿着波纹管1200的长度接合每个谷1202、每第二个谷1202、每第三个谷1202、每第四个谷1202、每第五个谷1202、每第十个谷1202、每第二十个谷1202等。其它实施方案可以包括沿着波纹管1200的长度的其它重复或非重复图案。
[0065] 其它实施方案可以包括垫圈450在谷1202内的密度沿着波纹管1200的各种长度或部分增加或减小。例如,在波纹管1200的第一端处,垫圈450可以在每个谷1202处间隔开,且所述间隔可以扩展到每第二个谷1202,然后朝向第二端扩展到每第三个谷1202。替代地,在波纹管1200的中心部分处,垫圈的间隔可以更密或更稀疏。
[0066] 如图12中所示,致动器101的一个示例性实施方案可以包括在毂组合件470的相对侧上的一对波纹管1200,其中五个垫圈450与每个波纹管1200相关联。另外,在该实例中,示出了每个毂单元473与牢牢地联接在毂单元473的相对侧上的一对垫圈450相关联并且联接到所述一对垫圈450,并且其中给定毂单元473的垫圈450以相同角度设置在毂单元473上。而且,示出了毂单元473上的相对垫圈450之间的角度从毂组合件470的底端到毂组合件470的顶端逐渐增加。
[0067] 然而,其它实施方案可以包括各种合适的替代构造。例如,其它实施方案可以包括与给定的波纹管1200相关联的任何合适数量的垫圈450,包括一个、两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个、十个、十五个、二十五个、五十个等。而且,虽然各种实施方案可以在波纹管1200上包括相同数量的垫圈450,但是一些实施方案可以在某些波纹管120上包括不同数量的垫圈450。
[0068] 另外,虽然一些实施方案包括毂单元473上的相对垫圈450之间的角度从轮毂组合件470的底端到顶端以不同的角度增加,但是其它实施方案可以对于垫圈450中的一些或全部包括相同的角度。而且,一些实施方案可以包括毂单元473上的相对垫圈450之间的角度从毂组合件470的底端到顶端以不同的角度减小。
[0069] 如图12和图13b中所示,致动器101的垫圈450可以被安置成呈中性构造N时具有对称平面ZW和YW(参见图2)。然而,在其它实施方案中,可能不存在这种对称平面中的一个或两个。另外,虽然本文的实例包括致动器101具有与相应的垫圈450的集合相关联的一对波纹管1200的实施方案,但是其它实施方案可以包括任何合适数量的波纹管1200,包括一个、两个、三个、四个、八个等。在一些实施方案中,可能不存在垫圈450,或者可以用其它合适的结构或约束件代替,所述其它合适的结构或约束件包括绳索、链条、丝线、绝缘材料等。
[0070] 垫圈450可以经过激光切割、水刀切割、转塔冲孔、压印等。在一些实施方案中,垫圈450可以经过预镀锌、粉末涂覆等以便耐腐蚀。在一些实例中,垫圈450可以由内部垫圈部件451和外部垫圈部件455限定,所述内部垫圈部件451和外部垫圈部件455可以彼此重叠并且可以结合在一起且与中心毂组合件470结合,其中紧固件471穿过对准的安装孔459,如本文所讨论。内部垫圈部分451和外部垫圈部分455可以包括边缘法兰454、457。边缘法兰454、457可以提供刚度,这对于可重复和高载荷性能而言会是理想的。在各种实施方案中,边缘法兰454、457可以是任何合适的高度或长度。另外,可以并入边缘法兰454、457或其它合适的加强特征,包括肋状物、凸台、十字折痕等。
[0071] 另外,安装孔459可以安置在这些法兰454、457上,并且提供对准特征,紧固件471可以通过所述对准特征将两个垫圈部件451、455结合到毂组合件470。内部垫圈部分455的特征是可以在其中心后部处具有切口,所述切口可以充当挠曲通道,这对于组装、返工和更换会是理想的。
[0072] 在其它实施方案中,内部垫圈部分455和/或外部垫圈部分451可以由钢丝绳、丝线等而不是如本文示出的扁平板限定。在这种实施方案中,钢丝绳内部垫圈可以被配置成承受指向致动器101的中心的载荷。其它实施方案可以包括使用由薄片垫圈形成的并且在钢丝绳上交织和压接的指状物的钢丝绳-垫圈机械结合。其它实施方案可以包括具有裂口的两部分钢垫圈,所述裂口垂直于附图的示例性实施方案中示出的开口。在其它实施方案中,垫圈450可以包括形成的加强特征(例如,肋状物、凸台、十字折痕等),所述加强特征可以提高材料效率。
[0073] 一些实施方案可以包括与外部垫圈部分451配合而不是与毂组合件470配合的内部垫圈部分455。例如,一些实施方案可以在配合到毂组合件470之前构建垫圈/波纹管组合件,这样可以减少组装时间,减少关于重叠内部/外部部分的公差叠加问题等。其它实施方案可以包括通过经由布置成游标图案的通孔将两个部分联接(例如,铆接)在一起而形成的两部分可调整长度的内部垫圈455。其它实例可以包括成为一体的垫圈和垫片,所述成为一体的垫圈和垫片包括一个垫圈,所述垫圈包括以两个不同曲率弹性弯曲以形成用作垫片的厚中心部分的两件式片状材料。
[0074] 图15、图16、图17a和图18示出了具有多个毂单元473的毂组合件470的实施方案,而图17b示出了可以与毂组合件470相关联的挠曲件490的示例性实施方案。更具体地,图15示出了根据一个实施方案的毂组合件470的侧视图;图16示出了分开的毂组合件470的毂单元473的分解侧视图;图17a示出了毂组合件470的分解图,示出当致动器101呈各种构造时毂单元473的示例性构造;而图18是毂组合件470的分解侧视图,其中示出的毂单元473的主体角度从毂组合件470的底部到顶部增大。图24和图25和示出了根据另一实施方案的压铸毂组合件。
[0075] 如图15和图16中所示,毂组合件470可以包括多个毂单元473,在该示例性实施方案的情况下,具有五个毂单元473A、473B、473C、473D、473E。示出了毂单元473中的每个包括一对毂臂474、底端475、顶端476和在顶端476与底端475之间延伸的挠曲槽477。另外,示出了基座毂单元473E在基座毂单元473E的底端475E处包括毂基座478。
[0076] 如图15、图16、图17a和图18中所示,毂单元473可以是单独的主体,所述主体堆叠以限定毂组合件470的至少一部分。更具体地,如这些实例中所示,第一毂单元473A可以堆叠在第二毂单元473B上,其中第一毂单元473A的凹入的底端475A接合第二毂单元473B的凸出的顶端476B。第二毂单元473B的凹入的底端475B可以接合第三毂单元473C的凸出的顶端476C。第三毂单元473C的凹入的底端475C可以接合第四毂单元473D的凸出的顶端476D。第四毂单元473D的凹入的底端475D可以接合第五毂单元473E的凸出的顶端476E。
[0077] 另外,毂单元473A、473B、473C、473D、473E的挠曲槽477A、477B、477C、477D、477E可以对准,以使得挠曲件491可以安置在挠曲槽477内并在挠曲槽477内从第一毂单元473A的顶端476A延伸到第五毂单元473E的底端475E(例如,如图5中所示)。例如,如图17b中所示,在一些实施方案中,挠曲件490可以包括线491,所述线491在包括挠曲垫圈493的一对挠曲挡块492之间延伸。如该实例中所示,线491的宽度可以小于挠曲挡块492和挠曲垫圈493的宽度。线491的宽度可以被配置成对应于挠曲槽477的宽度,以使得线491可以安置在挠曲槽477内,并且在挠曲槽477内从第一毂单元473A的顶端476A延伸到第五轮毂单元473E的底端
475E。
[0078] 毂单元473可以以任何合适的方式制造。例如,在一个实施方案中,注塑成型的毂壳可以与金属插件或覆层配对。塑料壳体也可以用作相邻的毂单元473之间的接口和/或用作毂单元473与挠曲件490之间的接口。壳体可以包括具有小的摩擦系数和/或理想的磨损特性的材料。可以将金属覆层插入凹穴或模制在塑料壳体中的其它特征中。覆层可以用作结构部件,且可以承受由波纹管1200(参见图12)施加到垫圈450的载荷,并且可以将这种载荷传递穿过毂单元473并最终传递到挠曲件490。
[0079] 在一个实施方案中,毂单元473可以包括铝压铸件。毂单元473在经受施加的载荷时可以在保持结构完整性的同时相互支撑。在一些实例中,毂单元473可以设计成使得配合垫圈的每个翼仅由单个紧固件紧固,所述紧固件可以是螺钉、铆钉等。
[0080] 如图4到图7中所示,挠曲挡块492可以与顶板430和底板410接合和联接。例如,挠曲挡块492可以延伸穿过并接合底板410的盖罩联接槽414(参见图8a、图9a和图9b),并且可以延伸穿过并接合顶板430的联接槽432(参见图10)。
[0081] 例如,在一些实施方案中,挠曲挡块492可被配置成穿过联接槽414、432的第一部分,然后被固持(即,被配置成不穿过槽414、432的第二部分。另外,如图4、图5和图7中所示,止动挡块495还可以紧固和固持挠曲挡块492。在其它实施方案中,线491可以穿过联接槽414、432,并且挠曲挡块492中的一些或全部(例如,挠曲垫圈493)可以与线491联接以紧固线491。
[0082] 用于底板410和顶板430的挠曲挡块492可以是不同的、相同的或可互换的。在一些实例中,挠曲挡块492包括单个紧固孔。在其它实例中,挠曲挡块包括用作挠曲捕获器的开口狭槽。顶板430和/或底板410中的铆钉或螺母可以提供用于紧固的固定特征。
[0083] 在一些实施方案中,可能不存在单独的挠曲挡块492。例如,挠曲型铁上的法兰可以位于顶板410或底板430上的凹陷特征中。紧固件、自攻螺钉、开口销等可以将挠曲型铁结合到底座特征。
[0084] 线491可以由各种合适的材料制成,所述合适的材料包括金属、塑料、Spectra材料、复合材料等。例如,在一些优选实施方案中,线491可以包括金属钢丝绳。另外,在各种实施方案中,可能理想的是使挠曲件490被配置成沿着挠曲件490的长度可横向弯曲和挠曲和/或不可伸展。
[0085] 在具有成角度的底板410和/或顶板430的致动器101的一些实施方案中,挠曲件490的长度可以短于具有平坦的顶板410和底板430的构造,这对于提供较短的力矩臂、更好的静载荷/有效载荷性能等可能是理想的。挠曲件490可以被涂覆或未被涂覆。在一些实例中,挠曲件490的型铁或终端可以配有橡胶盖罩以覆盖裸露的钢丝绳。一些实施方案可以包括变成挠曲褶的法兰,在一些实例中,这可以消除对浮动垫圈的需要,同时在挠曲件490的一个或两个终端上维持大的载荷扩散支承表面。在其它实施方案中,挠曲件490可以由链或与毂组合件470成一体的其它合适的结构限定。其它实施方案可以包括每个致动器101四个挠曲件490,从而创建四杆联动式布置,所述布置可以围绕顶板430移动虚拟枢轴。
[0086] 例如,图17a示出了响应于毂单元473的移动而弯曲和挠曲的挠曲件490的实例。在图17a的实例中,出于说明的目的将毂单元473示为间隔开,但是在各种实施方案中,毂单元473可以例如如图15中示出那样堆叠。返回图17a,示出了毂组合件470处于中性构造N,并且处于左弯曲构造L和右弯曲构造R。例如,中性构造N可以是挠曲件490是线性的并且未弯曲或挠曲的构造。另外,毂组合件470可以线性地对准并且具有与位于中心的挠曲件490重合的对称平面。在各种实施方案中,当太阳能跟踪器100例如如图3中所示处于中性构造N时,可能存在图17a的中性构造N。
[0087] 返回图17a,毂单元473可以被配置成向左L和向右R移位,这使挠曲件490沿着挠曲件490的长度挠曲。例如,如本文所描述,致动器101的波纹管1200(参见图12)可以被充气和/或放气,这可以使波纹管1200沿着波纹管1200的长度膨胀和/或收缩,并且使垫圈450围绕波纹管1200移动。如图17a中所示,垫圈450的这种移动又可以使毂组合件470的毂单元473旋转、移动或枢转。例如,如图2中所示,当太阳能跟踪器100在中性位置N与最大倾斜位置A、B之间移动时,可以产生毂组合件470的毂单元473的这种枢转。
[0088] 另外,虽然图17a示出了毂组合件470的毂单元473是间隔开的,其中毂单元473堆叠并经由相应底部部分475和顶部部分476接合,但是这种接合可以在相应毂单元473之间提供移动接口,所述移动接口允许毂单元473在保持接合的同时倾斜。因此,可能需要毂单元的底部部分476和顶部部分475的相应的凹入构造和凸出构造以提供这种可移动接口。
[0089] 转向图18,在一些实施方案中,毂单元473的臂474可以沿着在其间具有一定角度的轴线安置。例如,如图18中所示,第一毂单元473A可以具有以角度θA安置的臂474A,第二毂单元473B可以具有以角度θB安置的臂474B,第三毂单元473C可以具有以角度θC安置的臂474C,第四毂单元473D可以具有以角度θD安置的臂474D,而第五毂单元473E可以具有以角度θE安置的臂474E。图18示出了臂474的从第一毂单元473A到第五毂单元473E变小的角度。
换句话说,角度θB小于角度θA,角度θC小于角度θB,角度θD小于角度θC,并且角度θE小于角度θD。另外,示出了角度θA小于180°。
[0090] 然而,其它实施方案可以具有其它合适的构造。例如,在一些实施方案中,臂473的角度θ中的一些或全部可以是相同的。另外,在其它实施方案中,臂473的角度可以沿向下移动而增大,可以朝向中心移动而增大,可以朝向中心而减小,或者可以交替增加或减小。在一些实施方案中,臂473的所有角度θ可以在180°与90°的范围内。在其它实施方案中,臂473的所有角度θ可以在180°与0°的范围内。
[0091] 在各种实施方案中,并且如图4、图5、图11、图13a和图13b中所示,致动器101可以包括一对相对的毂组合件470,所述一对相对的毂组合件470均在顶板410与底板430之间平行于轴线ZA延伸(图5)并且沿着轴线到轴线XA(图6)在中心对准。因此,在各种实施方案中,毂组合件470可以包括与轴线ZA和XA重合的对称轴线。另外,致动器101以及其各部分,包括底板410、顶板430、垫圈450、挠曲件490等,可以包括与轴线ZA和XA重合的对称轴线。
[0092] 而且,如图11和图13b中所示,毂组合件470可以限定挠曲槽477,所述挠曲槽477朝向在相应的多对垫圈450之间的中心槽1110向内打开。然而,在其它实施方案中,挠曲槽477可以在任何合适的方向上(例如,向外)开口,并且可能具有或可能不具有相对取向。另外,在一些实施方案中,挠曲槽477可以基本上闭合并且由延伸穿过毂单元473的孔限定。在其它实施方案中,挠曲槽477可以采取恒定截面的通道的形式,或者宽度可以沿着挠曲槽477的长度变化。在一个实施方案中,挠曲通道可以具有沙漏形状,其中通道的中心保持相对较窄的宽度,并且通道成锥形以在通道的末端处加宽。各种实施方案可以被配置成减小毂挠曲接口上的应力,和/或减小磨损、疲劳破坏等。
[0093] 此外,在一些实施方案中,可以存在任何合适数量的毂组合件470,包括一个、两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个等。而且,虽然本文的各种实例讨论了每个毂组合件470与一个挠曲件490相关联,但是在其它实施方案中,一个或多个毂组合件470可以与多个挠曲件490相关联。
[0094] 另外,虽然本文的各种实例涉及具有五个毂单元473的毂组合件470,但是其它实施方案可以包括具有任何合适数量的毂单元473的一个或多个毂组合件,包括一个、两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个、十个、十五个、二十五个等。而且,在一些实施方案中,给定的毂单元473可以与任何合适数量的垫圈450相关联,或者可以不与任何垫圈450相关联。因此,本文中每个毂单元473与一对相对的垫圈450相关联的实例不应被解释为限制本公开的范围和精神内的多种替代构造。
[0095] 在一些实例中,致动器毂组合件470可以包括塑料垫片和金属覆层。可以对塑料垫片进行水刀切割、机加工、注塑成型、挤出等。在各种实施方案中,致动器毂组合件470可以使用铆钉、螺栓、螺钉等组装。使用铆钉,在各种实施方案中,不需要插入螺母就可以将紧固件零件数量减少一半,并且可以消除组装复杂性。在其它实施方案中,致动器毂组合件470的各部分可以由塑料制成,所述塑料可以包括或涂覆有任何合适的聚合物,包括HDPE、尼龙、乙缩、PTFE、增速聚合物等。
[0096] 可以对金属覆层进行冲压、激光切割、水刀切割、冲孔挤压等。在一些实施方案中,可以对覆层进行预镀锌、热浸镀锌、粉末涂覆、喷漆等,以提供腐蚀防护。在各种实施方案中,覆层可以包括任何合适数量的层,包括一层、两层、三层、四层、五层、六层等。致动器毂组合件470可以使垫圈450的每个集合保持隔开特定距离,并且可以基于几何模型和经验数据而调整垫圈间隔偏心。毂组合件470可以维持垫圈450的每个集合的角度,其中多对垫圈450之间的垫圈角度从顶部毂单元473A到底部毂单元473E减小,如本文所讨论的。在一些实施方案中,致动器毂组合件470提供在重压缩外部载荷和减压下的结构。在各种实施方案中,毂组合件470可以支撑由波纹管1200加压导致的重大内部压缩载荷。
[0097] 毂单元473可以具有各种合适的紧固件。例如,一些实施方案可以在每侧包括单个紧固件,这可能是理想的,因为它可以减少紧固件的硬件,并实现更容易的手动或自动组装。另外,一些实施方案可以包括薄的覆层或蒙皮。而且,一些实施方案可以包括毂-挠曲件接口而不是垫圈-挠曲件接口,这可能是理想的,因为这种构造可以提供更大的支承面积并且可以避免垫圈450磨损到挠曲件中。
[0098] 图19到图21示出了根据一些实施方案的波纹管1200的实例,所述波纹管1200可以包括如图12中示出的致动器101的一部分。更具体地,图19和图20是波纹管1200的示例性实施方案的侧视图,而图21是根据实施方案的波纹管1200的俯视图。
[0099] 如图19和图20中所示,波纹管1200可以包括由在第一端1206与第二端1208之间延伸的重复交替的谷1202和峰1204限定的旋绕体。打开的波纹管盖罩1210可以安置在第一端1206处,而闭合的波纹管盖罩1212可以安置在第二端1208处。波纹管盖罩1210、1212可以具有最大直径,所述最大直径小于波纹管1200的旋绕的最大和/或最小直径。
[0100] 在各种实施方案中,波纹管1200可以是具有中心轴线XB的大体圆柱形,波纹管1200沿所述中心轴线XB延伸。在各种实施方案中,波纹管1200及其各部分可以具有围绕中心轴线XB的一个或多个对称轴线。例如,在各种实施方案中,波纹管1200的旋绕可以在第一端1206与第二端1208或其至少一部分之间具有围绕中心轴线XB的圆形径向对称和/或轴向对称。
[0101] 如图19到图21中所示,波纹管盖罩1210、1212可以在盖罩1210、1212的一个或多个侧面上包括平坦的侧壁1211。图21中示出了具有四个平坦的侧壁1211的实例,但是在其它实例中,波纹管盖罩1210、1212可以包括任何合适数量的平坦侧壁,包括一个、两个、三个、四个、五个、六个、十个、二十个等。在各种实施方案中,盖罩1210、1212可以被配置成与顶板410和底板430的各部分接合并且由所述各部分固持。例如,盖罩1210、1212可以被配置成分别联接在底板联接端口415(参见图8a和图9a)和顶板联接端口431(参见图4、图7和图10)内。
[0102] 在一些实施方案中,盖罩1210、1212和联接端口415、431可以被配置成在它们之间提供联接,所述联接抵抗波纹管1200在联接端口415、431内的旋转。例如,联接端口415、431可以是大体多边形的和/或包括一个或多个线性侧面,并且盖罩1210、1212也可以是大体多边形的,和/或包括与联接端口415、431的大小和形状相对应的一个或多个线性侧面。
[0103] 例如,在图4、图7和图10的实施方案中,顶板联接端口431在圆形部分之间具有四个平坦的侧面,所述四个平坦的侧面可以与例如如图20中示出的盖罩1210和平坦侧壁1211的大小和形状相对应。因此,这种对应关系可以至少基于平坦侧壁1211与联接端口431的对应平坦边缘的接合而允许盖罩1210在顶板联接端口431内延伸并且抵抗波纹管1200在顶板联接端口431内的旋转。
[0104] 类似地,在图8a和图9a的实施方案中,底板联接端口415在圆形部分之间具有四个平坦的侧面,所述四个平坦的侧面可以与例如如图20中示出的盖罩1210和平坦侧壁1211的大小和形状相对应。因此,这种对应关系可以至少基于平坦侧壁1211与联接端口415的对应平坦边缘的接合而允许盖罩1210在底板联接端口415内延伸并且抵抗波纹管1200在底板联接端口415内的旋转。
[0105] 然而,这种实例不应被解释为限制致动器101和波纹管1200的可以为其提供联接的多种联接结构,所述联接结构可以提供也可以不提供对波纹管1200在致动器101中的旋转的阻力。例如,其它实施方案可以包括盖罩1210、1212和联接端口415、431的其它合适的形状和大小。替代地,其它合适的结构可以包括或可以不包括盖罩1210、1212或联接端口415、431中的一个或两个。
[0106] 例如,在各种实施方案中,波纹管1200可以在波纹管盖罩平坦部1211上包括凹穴和/或凹陷。这些特征可以用于将波纹管1200保持在顶板410和底板430中(例如,以保持波纹管盖罩固定)。可以将这种保持特征并入波纹管1200中,并入板410、420中和/或作为单独的部分。在一个实例中,可以在波纹管1200中模制这种特征,所述波纹管1200包括具有用于卡扣配合的圆顶状凸台的周向顶部盖罩狭槽。在其它实例中,可以将这种特征切割成顶板410和/或底板430,在包括用于卡扣配合的所形成凸台的板上的配合端口上包括一个或多个柄脚。在另一实例中,这种特征可以包括单独的部分,包括弹性挡圈、结合的结节、钢丝绳套索等。
[0107] 在各种实施方案中,波纹管1200和致动器101的其它部分可以包括任何合适的材料,包括被配置用于依赖速率的加强的材料,包括非顿材料。可以以包括经由冲压等各种合适的方式来实现波纹管1200的几何结构,所述几何结构可以包括在波纹管接触贴片中的珠子和/或其它加强特征、围绕波纹管盖罩孔的挤出材料等。
[0108] 在各种实施方案中,波纹管1200的盖罩1210、1212可以是任何合适的形状。例如,在一个实施方案中,波纹管盖罩1210、1212可以是圆形的,这对于在模制过程期间增强均匀的材料分布并减少形成板配合特征的成本而言可能是理想的。
[0109] 波纹管1200可以以各种合适的方式制成。例如,在一些实施方案中,波纹管1200可以被液压成形,这可以包括注射拉伸吹塑的变型。这种过程可以使用聚合物的性质而以极高的压力在室温下执行模制到第二模具中,以拉伸至超过最终尺寸(例如,600%的伸长率),并且然后松弛到最终尺寸(例如,350%的伸长率)。这可以允许波纹管吹塑模具在高温时具有较小的拉伸比,并且可以改善波纹管1200的材料性质,这可以允许同样的效果。
[0110] 其它实施方案可以包括共挤出,这在一个实例中可以使用成本较低并且具有较高的抗紫外(UV)性的外部层作为牺牲元件来增加整个部件的抗UV性。另外,一些实施方案可以包括柔性波纹管涂料,可以包括在模制后涂覆波纹管1200以增加抗UV性。在其它实施方案中,可以在模制过程期间产生波纹管盖罩1210、1212或者可以在单独的步骤中焊接波纹管盖罩1210、1212。例如,可以经由诸如皱纹管的连续吹塑过程来制造波纹管1200的旋绕体,并且之后可以焊接盖罩1210、1212。
[0111] 波纹管1200可以包括各种合适的开口,所述开口可以允许流体从中空波纹管1200的内部空腔引入和/或移除。例如,图19示出了包括第一盖罩1210的端口1216和可以与端口1216一起安置的管支撑件1218的连接器组合件1214的实例。软管夹1220可以将流体软管
1222联接到端口1216,并且联接到弯曲连接器喷嘴1224的端部。在各种实例中,管支撑件
1218可以被配置成为波纹管1200提供压缩阻力(例如,在波纹管1200包括软材料的情况下),这对于防止连接器组合件1214减轻压缩和泄漏可能是理想的。
[0112] 图20示出了连接器组合件1214的另一实例,所述连接器组合件1214可以以各种合适的方式联接到第一盖罩1210,所述各种合适的方式包括结合剂粘结、接触焊接、热工具聚合物焊接、热板焊接、旋转焊接摩擦焊接声波焊接、高频焊接、射频焊接、溶剂焊接、热气焊接、辐射焊接、红外焊接、激光焊接、热丝焊接、热封等。
[0113] 在各种实施方案中,连接独立制造的喷嘴可能是理想的,因为这种构造可以使制造波纹管1200和喷嘴的过程的制造能力分离钩。举例来说,通过独立地制造喷嘴,可以能够维持较高的公差,维持表面光洁度,并且包括在波纹管制造过程中不可能的特征。另外,可以能够用具有与波纹管1200不同性质的不同材料来制造喷嘴。
[0114] 在一些实例中,限流孔口可以控制进入波纹管1200的流体流率。例如,喷嘴可以提供孔和/或密封表面,可以在其中安装限流元件。在一个实施方案中,具有外螺纹表面的紧定螺钉孔口可以被驱动到喷嘴的内孔中。紧定螺钉孔口可以具有圆锥形的尖端,所述圆锥形的尖端可以与喷嘴上的密封表面配合。紧定螺钉孔口可以有小孔,用于控制整个组合件上的流体流率。
[0115] 在各种实施方案中,波纹管1200可以被选择性地充气和/或放气以使顶板430相对于底板移动。在以引用的方式并入本文中的申请中更详细地讨论了用于经由致动器101的波纹管1200进行控制和致动的系统和方法的实例。
[0116] 图31a、图31b、图32a和图32b示出了根据一个实施方案的模块夹具3100的示例性实施方案,所述模块夹具3100可以用于将光伏模块103紧固到太阳能跟踪器100的机架系统。如该实例中所示,模块夹具3100可以包括螺栓3110,所述螺栓3110包括具有锯齿3112的法兰头部3111,所述法兰头部3111可以被配置成破坏模块的阳极化以实现电粘接。在一些实例中,螺栓3110可以包括带有板金顶部盖罩或带有防松垫圈的标准螺栓。
[0117] 模块夹具3100还可以包括夹具头3120,所述夹具头3120在一些实例中可以包括成形的板金夹具(例如,由钢、挤出铝、压铸铝等制成)。夹具头3120的各种实例可以包括锋利的边缘以刺穿阳极氧化。一些实例可以包括调整片,以保持模块之间的相等间距。一些实例可以包括张紧螺母。一些实例可以包括内螺纹、轧制螺纹、铆钉螺母或任何其它防松螺母
[0118] 可以根据以下条款描述本公开的实施方案:
[0119] 1.一种太阳能跟踪器,所述太阳能跟踪器包括:
[0120] 多个光伏电池,所述多个光伏电池安置在公共平面中并且沿着具有第一轴线的第一长度延伸,所述多个光伏电池联接到沿着平行于所述第一轴线的第二轴线延伸的轨道;
[0121] 多个气动致动器,所述多个气动致动器联接到所述轨道并且被配置成共同旋转所述多个光伏电池,所述多个气动致动器沿着平行于所述第一轴线和所述第二轴线的公共第三轴线安置,所述多个气动致动器中的每个包括:
[0122] V形底板;
[0123] 平面顶板;
[0124] 第一毂组合件和第二毂组合件,所述第一毂组合件和所述第二毂组合件在所述致动器的相对前侧上在所述底板与所述顶板之间延伸,所述第一毂组合件和所述第二毂组合件各自包括多个堆叠的毂单元,所述毂单元包括分别朝向所述致动器的相对侧边延伸的第一毂臂和第二毂臂;
[0125] 第一挠曲件和第二挠曲件,所述第一挠曲件和所述第二挠曲件各自在所述顶板与所述底板之间延伸并且联接到所述顶板和所述底板,所述第一挠曲件延伸穿过所述第一毂组合件,而所述第二挠曲件延伸穿过所述第二毂组合件;
[0126] 第一可充气波纹管和第二可充气波纹管,所述第一可充气波纹管和所述第二可充气波纹管在所述致动器的所述相对侧边上安置在所述毂组合件的相对侧上,所述第一波纹管和所述第二波纹管各自在所述顶板与所述底板之间延伸并且联接到所述顶板和所述底板,所述第一波纹管和所述第二波纹管限定相应第一波纹管空腔和第二波纹管空腔;以及[0127] 多个垫圈,所述多个垫圈安置在所述顶板与所述底板之间,其中所述垫圈中的每个联接到所述第一毂组合件和所述第二毂组合件,所述多个垫圈包括:
[0128] 垫圈的第一多个集合,所述垫圈的第一多个集合联接到所述第一毂组合件和所述第二毂组合件的所述第一毂臂,所述垫圈的第一多个集合围绕所述第一波纹管,以及[0129] 垫圈的第二多个集合,所述垫圈的第二多个集合联接到所述第一毂组合件和所述第二毂组合件的所述第二毂臂,所述垫圈的第二多个集合围绕所述第二波纹管。
[0130] 2.如条款1所述的太阳能跟踪器,其中所述气动致动器被配置成通过将流体引入所述第一波纹管空腔和所述第二波纹管空腔中的一个或两个而通过所述第一波纹管和所述第二波纹管的充气来相对于所述底板移动所述顶板。
[0131] 3.如条款2所述的太阳能跟踪器,其中所述多个致动器的所述第一波纹管被配置成作为第一群组充气,并且其中所述多个致动器的所述第二波纹管被配置成作为与所述第一群组分开的第二群组充气。
[0132] 4.如条款1-3中的任一项所述的太阳能跟踪器,其中所述致动器中的每个联接到相应的柱,其中所述柱安置在地下以将所述太阳能跟踪器联接到地面。
[0133] 5.如条款1-4中的任一项所述的太阳能跟踪器,其中所述致动器中的每个被配置成采取一种构造,其中所述致动器具有延伸穿过所述毂组合件的中心对称平面,其中所述第一波纹管和所述第二波纹管在所述对称平面的相对侧上,并且其中所述垫圈的第一多个集合和所述垫圈的第二多个集合在所述对称平面的相对侧上。
[0134] 6.一种气动致动器,所述气动致动器包括:
[0135] V形底板;
[0136] 平面顶板;
[0137] 第一毂组合件和第二毂组合件,所述第一毂组合件和所述第二毂组合件在所述致动器的相对前侧上在所述底板与所述顶板之间延伸,所述第一毂组合件和所述第二毂组合件各自包括多个堆叠的毂单元,所述毂单元包括分别朝向所述致动器的相对侧边延伸的第一毂臂和第二毂臂;
[0138] 第一挠曲件和第二挠曲件,所述第一挠曲件和所述第二挠曲件各自在所述顶板与所述底板之间延伸并且联接到所述顶板和所述底板,所述第一挠曲件延伸穿过所述第一毂组合件,而所述第二挠曲件延伸穿过所述第二毂组合件;
[0139] 第一可充气波纹管和第二可充气波纹管,所述第一可充气波纹管和所述第二可充气波纹管在所述致动器的所述相对侧边上安置在所述毂组合件的相对侧上,所述第一波纹管和所述第二波纹管各自在所述顶板与所述底板之间延伸并且联接到所述顶板和所述底板;以及
[0140] 多个垫圈,所述多个垫圈安置在所述顶板与所述底板之间,其中所述垫圈中的每个联接到所述第一毂组合件和所述第二毂组合件,所述多个垫圈包括:
[0141] 垫圈的第一多个集合,所述垫圈的第一多个集合联接到所述第一毂组合件和所述第二毂组合件的所述第一毂臂,所述垫圈的第一多个集合围绕所述第一波纹管,以及[0142] 垫圈的第二多个集合,所述垫圈的第二多个集合联接到所述第一毂组合件和所述第二毂组合件的所述第二毂臂,所述垫圈的第二多个集合围绕所述第二波纹管。
[0143] 7.如条款6所述的气动致动器,其中所述气动致动器被配置成通过使所述第一波纹管和所述第二波纹管充气而相对于所述底板移动所述顶板。
[0144] 8.如条款6或7所述的气动致动器,其中所述气动致动器被配置成采取一种构造,其中所述气动致动器具有延伸穿过所述毂组合件的中心对称平面,其中所述第一波纹管和所述第二波纹管在所述对称平面的相对侧上,并且其中所述垫圈的第一集合和所述垫圈的第二集合在所述对称平面的相对侧上。
[0145] 9.一种致动器,所述致动器包括:
[0146] 底板;
[0147] 顶板;
[0148] 第一毂组合件和第二毂组合件,所述第一毂组合件和所述第二毂组合件在所述底板与所述顶板之间延伸;
[0149] 第一波纹管和第二波纹管,所述第一波纹管和所述第二波纹管安置在所述毂组合件的相对侧上,所述第一波纹管和所述第二波纹管各自在所述顶板与所述底板之间延伸并且联接到所述顶板和所述底板;以及
[0150] 多个垫圈,所述多个垫圈安置在所述顶板与所述底板之间,其中所述垫圈中的每个联接到所述第一毂组合件和所述第二毂组合件,所述多个垫圈的第一集合围绕所述第一波纹管,而所述多个垫圈的第二集合围绕所述第二波纹管。
[0151] 10.如条款9所述的致动器,所述致动器还包括第一挠曲件和第二挠曲件,所述第一挠曲件和所述第二挠曲件各自在所述顶板与所述底板之间延伸并且联接到所述顶板和所述底板,所述第一挠曲件延伸穿过所述第一毂组合件,而所述第二挠曲件延伸穿过所述第二毂组合件。
[0152] 11.如条款9或10所述的致动器,其中所述第一毂组合件和所述第二毂组合件在所述致动器的相对侧上在所述底板与所述顶板之间延伸。
[0153] 12.如条款9-11中的任一项所述的致动器,其中所述第一毂组合件和所述第二毂组合件各自包括多个堆叠的毂单元,所述毂单元各自包括第一毂臂和第二毂臂。
[0154] 13.如条款12所述的致动器,其中所述垫圈的第一集合联接到所述第一毂组合件和所述第二毂组合件的所述第一毂臂,其中所述垫圈的第二集合联接到所述第一毂组合件和所述第二毂组合件的所述第二毂臂。
[0155] 14.如条款12所述的致动器,其中所述毂组合件的所述毂单元的所述第一毂臂和所述第二毂臂相对于彼此安置成在180°与90°范围内的相应角度θ,并且其中毂组合件的所述堆叠的毂单元的所述相应角度θ沿着毂单元的所述堆叠的长度相继地增加。
[0156] 15.如条款9-14中的任一项所述的致动器,其中所述致动器被配置成通过使所述第一波纹管和所述第二波纹管充气而相对于所述底板移动所述顶板。
[0157] 16.如条款9-15中的任一项所述的致动器,其中所述致动器被配置成采取一种构造,其中所述致动器具有延伸穿过所述毂组合件的中心对称平面,其中所述第一波纹管和所述第二波纹管在所述对称平面的相对侧上,并且其中所述垫圈的第一集合和所述垫圈的第二集合在所述对称平面的相对侧上。
[0158] 17.如条款9-16中的任一项所述的致动器,其中所述垫圈各自分别包括内部垫圈部件和外部垫圈部件,所述内部垫圈部件和所述外部垫圈部件彼此重叠并且结合在一起,并且经由紧固件与毂组合件联接。
[0159] 18.如条款9-17中的任一项所述的致动器,其中所述第一波纹管和所述第二波纹管分别限定第一端和第二端,并且其中所述顶板限定一对顶板联接端口,其中所述第一波纹管和所述第二波纹管的相应的第一端联接在相应的顶板联接端口内。
[0160] 19.如条款9-18中的任一项所述的致动器,其中所述第一波纹管和所述第二波纹管分别限定第一端和第二端,并且其中所述底板限定一对底板联接端口,其中所述第一波纹管和所述第二波纹管的相应的第二端联接在所述相应的顶板联接端口内。
[0161] 20.一种至少部分基于太阳位置而控制太阳能电池板围绕旋转轴线的旋转的方法,所述方法包括:
[0162] 获得太阳位置的指示;以及
[0163] 至少部分基于所述太阳位置的所述指示,从流体致动系统的多个流体致动器引入或移除流体,以产生所述太阳能电池板围绕所述旋转轴线的旋转,所述流体致动系统包括:
[0164] 第一波纹管,所述第一波纹管联接到所述太阳能电池板,以使得所述第一波纹管的充气使所述太阳能电池板围绕所述旋转轴线在第一方向上旋转,而所述第一波纹管的放气使所述太阳能电池板围绕所述旋转轴线在第二方向上旋转;
[0165] 第二波纹管,所述第二波纹管联接到所述太阳能电池板,以使得所述第二波纹管的充气使所述太阳能电池板围绕所述旋转轴线在所述第二方向上旋转,而所述第二波纹管的放气使所述太阳能电池板围绕所述旋转轴线在所述第一方向上旋转;
[0166] 加压流体源;
[0167] 第一电路,所述第一阀电路包括:
[0168] 第一电磁阀;以及
[0169] 第二电磁阀;
[0170] 第二阀电路,所述第二阀电路包括:
[0171] 第三电磁阀;以及
[0172] 第四电磁阀;以及
[0173] 控制器
[0174] 其中所述第一阀电路可操作地连接在所述加压流体源与所述第一波纹管之间,而所述第二阀电路可操作地连接在所述加压流体源与所述第二波纹管之间,并且
[0175] 其中所述控制器操作所述第一电磁阀以从所述加压流体源向所述第一波纹管供应加压流体,所述控制器操作所述第二电磁阀以从所述第一波纹管释放所述加压流体,所述控制器操作所述第三电磁阀以从所述加压流体源向所述第二波纹管供应加压流体,并且所述控制器操作所述第四电磁阀以从所述第二波纹管释放所述加压流体。
[0176] 21.如条款20所述的方法,其中所述第一阀电流完全独立于所述第二阀电路。
[0177] 22.如条款20或21所述的方法,其中所述第一阀电路和所述第二阀电路通过各自由第五电磁阀和第六电磁阀控制的一个或多个流体路径连接。
[0178] 23.如条款22所述的方法,所述方法还包括打开连接所述第一阀电路和所述第二阀电路的所述第五电磁阀和所述第六电磁阀,以使所述第一阀电路与所述第二阀电路之间和所述第一波纹管与所述第二波纹管之间的压力平衡。
[0179] 24.如条款23所述的方法,其中当相对的所述第一波纹管和所述第二波纹管中的压力平衡时,使所述第一阀电路与所述第二阀电路之间的所述压力平衡会使所述太阳能电池板返回到静止位置。
[0180] 25.如条款20-24中的任一项所述的方法,其中所述控制器包括电子控制单元计算装置。
[0181] 26.一种用于控制一个或多个电池板围绕旋转轴线的旋转的系统,所述系统包括:
[0182] 一个或多个电池板,所述一个或多个电池板限定纵向轴线;
[0183] 一个或多个流体致动器,所述一个或多个流体致动器联接到所述一个或多个电池板,并且限定平行于所述一个或多个电池板的所述纵向轴线的旋转轴线,所述一个或多个流体致动器包括:
[0184] 第一波纹管,以及
[0185] 第二波纹管,
[0186] 流体源;
[0187] 第一阀电路,所述第一阀电路流体地联接到所述第一波纹管和所述流体源,所述第一阀电路包括:
[0188] 第一阀;以及
[0189] 第二阀;
[0190] 第二阀电路,所述第二阀电路流体地联接到所述第二波纹管和所述流体源,所述第一阀电路包括:
[0191] 第三阀;以及
[0192] 第四阀;以及
[0193] 控制器;
[0194] 其中所述控制器操作所述第一阀以至少部分基于太阳位置而控制从所述流体源到所述第一波纹管的流体供应,并且其中所述控制器操作所述第二阀以从所述第一波纹管释放流体,
[0195] 其中所述控制器操作所述第三阀以至少部分基于太阳位置而控制从所述流体源到所述第二波纹管的流体供应,并且其中所述控制器操作所述第四阀以从所述第二波纹管释放流体,
[0196] 其中从所述第一波纹管和所述第二波纹管中的一个或两个引入或释放流体被配置成使一个或多个致动器围绕所述旋转轴线旋转。
[0197] 27.如条款26所述的系统,其中所述第一阀电路完全独立于所述第二阀电路。
[0198] 28.如条款26或27所述的系统,其中所述第一阀电路和所述第二阀电路通过由第五阀控制的一个或多个流体路径连接。
[0199] 29.如条款28所述的系统,所述系统还包括打开连接所述第一阀电路和所述第二阀电路的所述第五阀,以使所述第一阀电路与所述第二阀电路之间和所述第一波纹管与所述第二波纹管之间的压力平衡。
[0200] 30.如条款29所述的系统,其中当相对的所述第一波纹管和所述第二波纹管中的压力平衡时,使所述第一阀电路与所述第二阀电路之间的所述压力平衡会使所述电池板返回到静止位置。
[0201] 31.一种用于控制物体围绕旋转轴线的旋转的系统,所述系统包括:
[0202] 流体致动器,所述流体致动器包括:
[0203] 第一波纹管,以及
[0204] 第二波纹管,
[0205] 第一阀电路,所述第一阀电路流体地联接到所述第一波纹管和流体源,所述第一阀电路包括:
[0206] 第一阀;以及
[0207] 第二阀;以及
[0208] 第二阀电路,所述第二阀电路流体地联接到所述第二波纹管和所述流体源,所述第二阀电路包括:
[0209] 第三阀;以及
[0210] 第四阀;
[0211] 其中所述第一阀被配置成控制从所述流体源到所述第一波纹管的流体供应,并且其中所述第二阀被配置成从所述第一波纹管释放流体,
[0212] 其中所述第三阀被配置成控制从所述流体源到所述第二波纹管的流体供应,并且其中所述第四阀被配置成从所述第二波纹管释放流体,并且
[0213] 其中从所述第一波纹管和所述第二波纹管中的一个或两个引入或释放流体被配置成使围绕所述旋转轴线旋转。
[0214] 32.如条款31所述的系统,其中所述第一阀电路完全独立于所述第二阀电路。
[0215] 33.如条款31或32所述的系统,其中所述第一阀电路和所述第二阀电路通过由第五阀控制的一个或多个流体路径连接。
[0216] 34.如条款33所述的系统,所述系统还包括打开连接所述第一阀电路和所述第二阀电路的所述第五阀,以使所述第一阀电路与所述第二阀电路之间和所述第一波纹管与所述第二波纹管之间的压力平衡。
[0217] 35.如条款34所述的系统,其中当相对的所述第一波纹管和所述第二波纹管中的压力平衡时,使所述第一阀电路与所述第二阀电路之间的所述压力平衡会使所述物体返回到静止位置。
[0218] 36.如条款31-35中的任一项所述的系统,其中所述系统包括失电收起系统,所述失电收起系统包括带弹簧复位的常开阀,其中当所述系统通电时所述常开阀保持关闭,而当所述系统断电时所述弹簧复位自动打开所述常开阀,所述失电收起系统被配置成当所述系统断电时自动地将所述第一波纹管和所述第二波纹管致动到收起位置。
[0219] 37.如条款31-36中的任一项所述的系统,其中所述系统包括失电补给泄漏系统,所述失电补给泄漏系统包括带弹簧复位的常开阀,其中当所述系统通电时所述常开阀保持关闭,而当所述系统断电时所述弹簧复位自动打开所述常开阀,所述失电补给泄漏系统被配置成当所述系统断电时自动地将流体从加压流体源引入到所述系统。
[0220] 38.如条款31-37中的任一项所述的系统,其中所述控制器包括电子控制单元计算装置。
[0221] 39.一种气动太阳能跟踪器系统,所述气动太阳能跟踪器系统包括:
[0222] 多个太阳能跟踪器,其中每个太阳能跟踪器包括:
[0223] 多个光伏电池,所述多个光伏电池安置在公共平面中并且沿着具有第一轴线的第一长度延伸,所述多个光伏电池联接到沿着平行于所述第一轴线的第二轴线延伸的轨道;
[0224] 多个气动致动器,所述多个气动致动器联接到所述轨道并且被配置成共同旋转所述多个光伏电池,所述多个气动致动器沿着平行于所述第一轴线和所述第二轴线的公共第三轴线安置,所述多个气动致动器中的每个包括:
[0225] 底板;
[0226] 顶板,所述顶板联接到所述轨道;以及
[0227] 第一波纹管和第二波纹管,所述第一波纹管和所述第二波纹管在所述顶板与所述底板之间延伸并且联接到所述顶板和所述底板;以及
[0228] 行控制器,所述行控制器可操作地联接到所述多个太阳能跟踪器并且被配置成控制所述多个太阳能跟踪器,所述行控制器包括:
[0229] 气动流体源;
[0230] 气动电路,所述气动电路具有联接到波纹管的第一集合的一个或多个气动线路,所述波纹管的第一集合包括所述多个气动致动器的所述第一波纹管;以及联接到波纹管的第二集合的一个或多个气动线路,所述波纹管的第二集合包括所述多个气动致动器的所述第二波纹管,所述波纹管的第一集合和所述波纹管的第二集合相互排斥;以及
[0231] 气动控制单元,所述气动控制单元被配置成用来自所述气动流体源的流体经由所述气动电路使所述波纹管的第一集合共同充气,并且被配置成用来自所述气动流体源的流体经由所述气动电路使所述波纹管的第二集合单独地充气,所述气动控制单元:
[0232] 确定太阳的当前位置;
[0233] 确定所述光伏电池的理想角度以匹配太阳的确定的当前位置;
[0234] 确定所述光伏电池的当前角度;
[0235] 确定所述光伏电池的确定的当前角度与所述光伏电池的确定的理想角度之间的差异;
[0236] 确定所述光伏电池的所述确定的当前角度与所述光伏电池的所述确定的理想角度之间的确定的差异在公差范围之外;以及
[0237] 至少部分基于所述确定所述光伏电池的所述确定的当前角度与所述光伏电池的所述确定的理想角度之间的所述确定的差异在公差范围之外,通过以下中的至少一个将所述光伏电池朝向所述确定的理想角度致动:用来自所述气动流体源的流体经由所述气动电路使所述波纹管的第一集合或所述波纹管的第二集合充气。
[0238] 40.如条款39所述的气动太阳能跟踪器系统,其中基于确定的时间并且基于星座太阳图确定太阳的所述当前位置,所述星座太阳图基于时间和所述气动太阳能跟踪器系统的位置指示太阳位置。
[0239] 41.如条款39或40所述的气动太阳能跟踪器系统,其中所述光伏电池的理想角度对应于最大化所述太阳能跟踪器的所述光伏电池的电气输出的角度。
[0240] 42.如条款39-41中的任一项所述的气动太阳能跟踪器系统,其中所述气动控制单元还基于从所述行控制器的传感器获得的传感器数据确定存在收起事件,并且至少部分基于确定存在所述收起事件,通过以下中的至少一个将所述光伏电池致动到收起位置:用来自所述气动流体源的流体经由所述气动电路使所述波纹管的第一集合或所述波纹管的第二集合充气。
[0241] 43.一种气动太阳能跟踪器系统,所述气动太阳能跟踪器系统包括:
[0242] 多个太阳能跟踪器,其中每个太阳能跟踪器包括一个或多个光伏电池和联接到所述一个或多个光伏电池的多个气动致动器,所述多个气动致动器中的每个具有第一波纹管和第二波纹管;以及
[0243] 行控制器,所述行控制器可操作地联接到所述多个太阳能跟踪器并且被配置成控制所述多个太阳能跟踪器,所述行控制器包括:
[0244] 气动电路,所述气动电路具有联接到波纹管的第一集合的一个或多个气动线路,所述波纹管的第一集合包括所述多个气动致动器的所述第一波纹管;以及联接到波纹管的第二集合的一个或多个气动线路,所述波纹管的第二集合包括所述多个气动致动器的所述第二波纹管,所述波纹管的第一集合和所述波纹管的第二集合相互排斥;以及
[0245] 气动控制单元,所述气动控制单元被配置成用来自气动流体源的流体经由所述气动电路使所述波纹管的第一集合共同充气,并且被配置成用来自所述气动流体源的流体经由所述气动电路使所述波纹管的第二集合单独地充气,所述气动控制单元:
[0246] 确定太阳的当前位置;
[0247] 确定所述光伏电池对应于太阳的确定的当前位置的角度;
[0248] 确定所述光伏电池的当前角度;
[0249] 确定所述光伏电池的确定的当前角度与所述光伏电池对应于太阳的所述确定的当前位置的确定的角度之间的差异;
[0250] 确定所述光伏电池的所述确定的当前角度与所述光伏电池对应于太阳的所述确定的当前位置的所述确定的角度之间的确定的差异在公差范围以外;以及
[0251] 至少部分基于所述确定所述光伏电池的所述确定的当前角度与所述光伏电池对应于太阳的所述确定的当前位置的所述确定的角度之间的所述确定的差异在公差范围之外,通过以下中的至少一个将所述光伏电池朝向所述光伏电池对应于太阳的所述确定的当前位置的所述确定的角度致动:用来自所述气动流体源的流体经由所述气动电路使所述波纹管的第一集合或所述波纹管的第二集合充气。
[0252] 44.如条款43所述的气动太阳能跟踪器系统,其中基于确定的时间并且基于星座太阳图确定太阳的所述当前位置,所述星座太阳图基于时间和所述气动太阳能跟踪器系统的位置指示太阳位置。
[0253] 45.如条款43或44所述的气动太阳能跟踪器系统,其中所述光伏电池的对应于太阳的所述确定的当前位置的角度对应于最大化所述太阳能跟踪器的所述光伏电池的电气输出的角度。
[0254] 46.如条款43-45中的任一项所述的气动太阳能跟踪器系统,其中所述气动控制单元还基于从所述行控制器的传感器获得的传感器数据确定存在收起事件,并且至少部分基于确定存在所述收起事件,通过以下中的至少一个将所述光伏电池致动到收起位置:用来自所述气动流体源的流体经由所述气动电路使所述波纹管的第一集合或所述波纹管的第二集合充气。
[0255] 47.一种气动控制单元,所述气动控制单元被配置成用来自气动流体源的流体经由气动电路使波纹管的第一集合充气,并且被配置成用来自所述气动流体源的流体经由气动电路使波纹管的第二集合单独地充气,所述波纹管的第一集合和所述波纹管的第二集合与一个或多个气动致动器相关联,所述气动控制单元:
[0256] 基于太阳的确定的当前位置确定所述一个或多个气动致动器的目标构造;
[0257] 确定所述一个或多个气动致动器的当前构造;
[0258] 确定所述一个或多个气动致动器的确定的当前构造与所述一个或多个气动致动器的确定的目标构造之间的差异;
[0259] 确定所述一个或多个气动致动器的所述确定的当前构造与所述一个或多个气动致动器的所述确定的目标构造之间的确定的差异在公差范围之外;以及
[0260] 至少部分基于所述确定所述一个或多个气动致动器的所述确定的当前构造与所述一个或多个气动致动器的所述确定的目标构造之间的所述确定的差异在公差范围之外,通过以下中的至少一个将所述一个或多个气动致动器朝向所述确定的目标构造致动:用来自所述气动流体源的流体经由所述气动电路使所述波纹管的第一集合或所述波纹管的第二集合充气。
[0261] 48.如条款47所述的气动控制单元,其中基于由所述气动控制单元确定的时间并且基于星座太阳图确定太阳的当前位置,所述星座太阳图基于时间和包括所述气动控制单元的气动太阳能跟踪器系统的位置指示太阳位置。
[0262] 49.如条款48所述的气动控制单元,其中所述气动控制单元还包括时钟,并且其中基于来自所述时钟的时间数据确定时间。
[0263] 50.如条款47-49中的任一项所述的气动控制单元,其中所述一个或多个气动致动器的所述目标构造对应于最大化联接到所述一个或多个气动致动器的光伏电池的电气输出的角度。
[0264] 51.如条款47-50中的任一项所述的气动控制单元,其中所述气动控制单元还确定存在收起事件,并且至少部分基于确定存在收起事件,通过以下中的至少一个将所述一个或多个气动致动器致动到收起位置:用来自所述气动流体源的流体经由所述气动电路使所述波纹管的第一集合或所述波纹管的第二集合充气。
[0265] 52.如条款51所述的气动控制单元,其中确定存在收起事件包括以下中的至少一个:
[0266] 确定包括所述气动控制单元的气动太阳能跟踪器系统附近的速或速率高于阈值;或者
[0267] 识别包括所述气动控制单元的气动太阳能跟踪器系统的断电。
[0268] 53.如条款47-52中的任一项所述的气动控制单元,其中所述波纹管的第一集合包括多个波纹管,并且其中所述波纹管的第二集合包括多个波纹管。
[0269] 54.如条款47-53中的任一项所述的气动控制单元,其中所述波纹管的第一集合由在多个气动致动器的第一侧上的相应的单个波纹管组成,并且其中所述波纹管的第二集合由在所述多个气动致动器的第二侧上的相应的单个波纹管组成。
[0270] 55.如条款47-54中的任一项所述的气动控制单元,其中所述确定所述一个或多个气动致动器的所述当前构造至少部分基于由所述气动控制单元从与所述一个或多个气动致动器相关联的测斜仪获得的数据。
[0271] 56.如条款47-55中的任一项所述的气动控制单元,其中所述确定所述一个或多个气动致动器的所述当前构造至少部分基于由所述气动控制单元从与所述一个或多个气动致动器相关联的一个或多个压力传感器获得的数据。
[0272] 57.如条款47-56中的任一项所述的气动控制单元,其中所述一个或多个气动致动器包括多个气动致动器,所述多个气动致动器包括与第一太阳能跟踪器相关联的气动致动器的第一多个集合,以及与和所述第一太阳能跟踪器分开的第二太阳能跟踪器相关联的气动致动器的第二多个集合。
[0273] 所描述的实施方案容许各种修改和替代形式,并且已经在附图中通过举例的方式示出其特定实例,并且在本文中进行了详细描述。然而,应当理解,所描述的实施方案不限于所公开的特定形式或方法,相反本公开将覆盖所有修改、等效形式和替代方案。
[0274] 应当注意,附图未按比例绘制,并且出于说明性目的,在整个附图中相同结构或功能的要素通常由相同的附图标记表示。还应当注意,附图仅意在促进优选实施方案的描述。附图未示出所描述的实施方案的每个方面,并且不限制本公开的范围。
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