[实用新型]一种基于形状记忆合金的新型自动追光机构

说明书

本实用新型提供了一种基于形状记忆合金的新型自动追光机构，属于动力与传动技术领域。包括外壳、形状记忆合金弹簧A、形状记忆合金弹簧B、支杆、导轨槽、滑块及功率输出轴；所述外壳围成中空圆盘结构，整个外表面密封且不透光，最外圈为实心轮胎状结构；内部设有导轨槽，导轨槽中设有滑块，滑块与支杆的一端铰接，支杆带动滑块在导轨槽内滑动，导轨槽中还设有限位点A及限位点B，两限位点与滑块所在的支杆的端点之间通过形状记忆合金弹簧A和形状记忆合金弹簧B连接。该追光机构结构简单，成本低，无多余能源浪费，可通过两个追光机构的复合使用，实现360°追光，灵敏度高，提高了航天器收集太阳能的效率。

技术领域

本实用新型属于动力与传动技术领域，特别涉及一种基于形状记忆合金的新型自动追光机构。

背景技术

追光机构是一种太阳位置跟踪机构，可实现太阳能帆板定向转动，提高发电效率等多种功能。随着世界各国对太阳能的日益重视，多种多样的追光机构已经被设计出来并投入使用。不过在已有的追光系统中，主要方案仍然为传统的传感器和步进电机配合工作的模式，整个系统包含光敏传感器、计算处理器和步进电机。其中光敏传感器探测太阳位置，然后通过计算处理器计算现在的工作状态与目标状态的偏差，输出信号驱动步进电机带动整个机构转动，实现太阳追踪的目的。其优点是精度较高，然而该方案装置组成复杂，在恶劣环境下工作的可靠性下降。另外，由于步进电机需要电力驱动，该装置本身的材料与能源消耗成本较高（石玉军, 刘振来, 向根祥. 太阳能追踪系统的设计[J]. 河西学院学报, 2015, 31(5): 51-55.）。

近年来，一种不同于传统方案的液体热膨胀驱动式追光方案被提出来。如图5所示，该方案包括通过中心支撑柱安装于底座上的光伏板和安装于光伏板下方并用于驱动光伏板绕着中心支撑柱转动的液压油缸；光伏板活动安装于中心支撑柱的上端，并与太阳能追踪驱动装置连接，中心支撑柱的上端通过纵向转动的合页安装有纵向转动的支撑块，支撑块通过光伏板转轴与光伏板铰接，光伏板可绕所述光伏板转轴相对支撑块横向转动，利用油液的热胀冷缩驱动液压油缸的液压杆，液压杆带动所述光伏板转动。

上述追光机构使用油液的受热膨胀作为驱动力，利用了封闭于液压油缸中不可气化不可压缩的特点，实现了双轴向太阳光的跟踪，使得光伏板始终正对太阳，但该装置对所述液压油的材料要求较高，且随太阳光照射方向转动的精度难以控制（CN205792413U，2016-12-07）。

综上所述，目前的追光机构普遍存在着装置较复杂，存在累积误差多的缺点，提出新的自动追光机构成为该领域的突破口。

发明内容

本实用新型目的在于提供一种基于形状记忆合金的新型自动追光机构，以解决传统追光机构中存在的结构复杂，电机能耗大，累积误差明显，受天气影响严重等不利因素。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案在于：

一种基于形状记忆合金的新型自动追光机构，包括外壳、形状记忆合金弹簧A、形状记忆合金弹簧B、支杆、导轨槽、滑块及功率输出轴；所述外壳围成中空圆盘结构，整个外表面密封且不透光，最外圈为实心轮胎状结构；所述实心轮胎状结构上设有均匀分布的通孔，所述通孔内壁涂有吸光涂料，所述实心轮胎状结构的内部设有圆环状导轨槽；所述导轨槽中设有滑块，所述滑块与支杆的一端铰接，所述支杆带动滑块在导轨槽内滑动；所述支杆的另一端与功率输出轴固定连接，所述功率输出轴与支杆保持同步旋转；所述导轨槽边缘还设有限位点A及限位点B，所述两限位点在圆盘的同一条直径上，两限位点与滑块所在的支杆的端点之间通过形状记忆合金弹簧A和形状记忆合金弹簧B连接，所述形状记忆合金弹簧A和形状记忆合金弹簧B的长度相等；所述滑块的尺寸大于或等于通孔的直径，以保证滑块通过通孔时能彻底挡住。

进一步的，所述功率输出轴在圆盘结构内的部分为透明材质，所述支杆为透明材质，滑块为不透光不导热材质。

进一步的，所述形状记忆合金弹簧受热会发生收缩。