[发明专利]结构支撑和跟踪系统

说明书

技术领域

本发明涉及承载使用平台(utility platform)的支撑系统，其中，上述平台是可在空间上操作的。例如，此支撑系统可用作跟踪系统或用作用于各种工程目的的支撑结构等。

背景技术

用于平坦聚集板的跟踪系统用来将太阳能和其他形式的辐射聚焦/引导至接收器上，该接收器收集辐射或信号以便使用。跟踪器必须使收集表面保持指向太阳或能量源，以使得接收器将会吸收最大能量。为此目的，需要跟踪系统能够进行精确的增量角位移。

现有技术包含许多用于能量聚集天线和太阳能收集器的方位和高度跟踪的方法的实例。大多数传统的定日镜和盘式跟踪器使用安装底座的齿轮箱驱动装置，以提供方位和高度控制。大面积收集器上的风力载荷在这些齿轮箱上施加非常大的扭矩和力矩。大多数这些装置仅仅用增加的结构重量来抵抗风力和重力载荷。

在英国专利申请2114376中公开了现有技术跟踪系统的一个实例，该专利公开了一种天线设备，其具有固定至给定安装本体的支撑装置、天线本体(例如，具有给定方向性的抛物面反射物)，以及将支撑装置与天线本体机械地耦接的球窝接头。天线本体的两个不同位置经由金属线或绳索耦联，以便通过绳索的推拉运动来改变天线本体相对于给定轴线的方向。类似地，由金属线连接的其他成对位置提供围绕其他轴线的定向。一旦已经安装设备并调节方向，就固定金属线，以使得反射物无法移动。固定件、滑轮、球窝接头和夹具的细节被公开了。该布置对于从同步卫星接收国内的超高频信号来说是有用的。

日本专利公开JP2004-64195公开了一种驱动装置，其包括相对于一个轴方向旋转的第一圆形滑轨、相对于具有所述第一滑轨配合在其中的槽的并且与所述第一滑轨不同的轴方向旋转的第二圆形滑轨、以及具有所述第二滑轨配合在其中的槽的安装台。

例如，在美国专利No.4,363,354、No.4,608,964、No.4,870,949和No.5,325,844中公开了与跟踪系统相关的其他现有技术系统。

发明内容

在下文中，在说明书和权利要求书中，参考几个具体设计。然而，其决不旨在将根据本发明的系统限制于朝赤道定向的系统。因此，该结构可以以其他方式定向，例如，方位/高度等，其中，由使用平台限定的平面可平行于地平线，或以一些其他角度设置。

在下文中，将不参考具体应用来描述本发明，然而不将其限于任何应用。如这里在说明书和权利要求书中使用的术语“使用平台”表示直接或间接安装在可操作平台上的任何这种收集器或其他构造。

如这里在说明书和权利要求书中使用的术语“前侧”和“后侧”定义沿着纵向X-X轴线的位置，其中，后侧方向指的是拉动绳索的一侧。所述平台是可操作的，以围绕所述X-X轴线翻滚(即，左/右倾斜)。

如这里在说明书和权利要求书中使用的术语“左侧”和“右侧”定义沿着横向Y-Y轴线的相应位置，其中，所述平台是可操作的，以围绕所述Y-Y轴线俯仰(即，上/下，或通常叫做前/后倾斜)。因此，术语“前”和“后”分别指的是系统的沿着X-X轴线延伸的那些侧。

当使用平台的平面与支撑柱的垂直轴线(Z-Z)成直角地横放时，认为X-Y平面是“水平的”，不管支撑柱是否是垂直的。

将术语“绳索连接件”(CCE)定义为以下一种：

i)静态绳索连接件(SCCE)；其中，绳索相对于该连接件基本上没有位移(即，固定至该连接件)；以及，

ii)动态绳索连接件(DCCE)；其中，绳索可相对于该连接件位移(即，翻滚/滑动)；在宽泛的意义上使用术语DCCE，并且，如这里定义的，其还表示“滑轮”或“马达(motor)”。

绳索连接件或者铰接(articulate)至使用平台(在此情况中，将其标记为P；例如，PDCCE表示安装至使用平台的动态绳索连接件)，或者铰接至地面(在此情况中，将其标记为G；例如，GSCCE表示安装至地面的静态绳索连接件)。

如这里在说明书和权利要求书中使用的术语“滑轮”，其在宽泛的意义上使用，并用来表示任何类型的钩子，绳索/缆绳延伸过上述钩子且自由滑动/翻滚(改变其作用点)进而改变钩子的方向。滑轮可以是固定至使用平台或固定至地面的简单的钩子或索眼结构(eye structure)，或者，其可以是操作轮型滑轮，其中，用距离换取力(即，在更长的距离上拉动载荷，然而以减小的力)等。

在根据本发明的系统中，假设张力绳索是基本上不可伸长的(即，不可拉长的)。

如这里在说明书和权利要求书中使用的术语“马达”表示任何类型的马达，其包括但不限于线性收缩/膨胀马达、旋转(卷扬)马达、绞盘、各种类型的操作器等。