[发明专利]一种基于滚珠丝杠的太阳能电动汽车用太阳能电池板二维度位置调整机构

权利要求书

1.一种基于滚珠丝杠的太阳能电动汽车用太阳能电池板二维度位置调整机构，其特征在于：由底座、水平位置调节装置、垂直位置调节装置、太阳能电池板安装基体组成；

所述的底座由第一侧板(2)、第二侧板(3)、第三侧板(18)、第四侧板(21)和第一底座底板(22)组成；第一侧板(2)、第二侧板(3)、第三侧板(18)、第四侧板(21)和第一底座底板(22)均为长方体结构；第一侧板(2)与第三侧板(18)形状相同；第二侧板(3)与第四侧板(21)的外形相同；与第四侧板前端面(G1)相对的第四侧板(21)后端面的两端分别与第一侧板左端面(D2)和第三侧板左端面(F2)固定连接；第二侧板前端面(E1)分别与第一侧板(2)的右端面和第三侧板(18)的右端面固定连接；第一侧板(2)和第三侧板(18)相互平行；第二侧板(3)和第四侧板(21)相互平行；第一侧板前端面(D1)与第二侧板右端面(E2)和第四侧板右端面(G2)共平面；第三侧板(18)的后端面与第二侧板(3)的左端面和第四侧板(21)的左端面共平面；第一侧板(2)的下端面、第二侧板(3)的下端面、第三侧板(18)的下端面、第四侧板(21)的下端面均与第一底座底板(22)的下端面共平面；第一侧板(2)的后端面与底座底板前端面(H1)固定连接；第二侧板前端面(E1)与第一底座底板(22)的右端面固定连接；第三侧板前端面(F1)与第一底座底板(22)的后端面固定连接；第四侧板(21)的后端面与底座底板左端面(H2)固定连接；

在第二侧板前端面(E1)的左侧，设有第一轴轴承安装孔(32)；在第四侧板(21)后端面的左侧，设有第二轴轴承安装孔(33)；第一轴轴承安装孔(32)与第二轴轴承安装孔(33)的中心线重合，且垂直于第二侧板前端面(E1)；第一底座底板(22)的中间位置设有第一底座通孔(31)；

所述的水平位置调节装置由第二电机(27)、行星齿轮机构、连接法兰装置、水平位置调节装置底座、滚珠(57)、推力轴承(58)组成；

行星架由第一底板(35)、3根行星架连接柱(50)、3根行星齿轮轴(54)和第二底板(59)组成；第一底板(35)和第二底板(59)均为圆柱形结构，第一底板(35)中间设有第二电机轴孔(65)，第二电机轴孔(65)的中心轴线与第一底板(35)的中心轴线重合，在第二电机轴孔(65)的四周设有均匀布置的6个第四螺纹孔(66)；在第一底板上端面(N1)外侧均匀布置有3个第二行星齿轮轴安装孔(63)和3个第三螺纹孔(64)，在每个第二行星齿轮轴安装孔(63)的周围均设有3个均匀布置的第五螺纹孔(67)；第二底板上端面(L1)外侧均匀布置有3个第一行星齿轮轴安装孔(62)和3个第七螺纹孔(69)，第一行星齿轮轴安装孔(62)为盲孔，第七螺纹孔(69)为通孔；各第一行星齿轮轴安装孔(62)的中心轴线分别与对应的第二行星齿轮轴安装孔(63)的中心轴线重合，各第七螺纹孔(69)的中心轴线分别与对应的第三螺纹孔(64)的中心轴线重合；行星架连接柱(50)为柱状结构，中间设有第六螺纹孔(68)，第六螺纹孔(68)的中心轴线分别与各自对应的第三螺纹孔(64)的中心轴线重合；3根第一螺栓(26)依次穿过第三螺纹孔(64)、第六螺纹孔(68)、第七螺纹孔(69)，将第一底板(35)、行星架连接柱(50)和第二底板(59)固定连接；行星齿轮轴(54)穿过第一底板(35)上的第二行星齿轮轴安装孔(63)，一端置于第一行星齿轮轴安装孔(62)中，另一端置于第二行星齿轮轴安装孔(63)中，且由盖片(25)固定，各盖片(25)分别通过3根第二螺栓(34)固定在第一底板(35)上；行星齿轮轴(54)上安装有行星轮轴承(55)，行星轮轴承(55)的外部安装有行星齿轮(48)，行星齿轮(48)同时与齿圈(47)和太阳轮(53)啮合；第二电机(27)穿过第一底座通孔(31)通过6根第三螺栓(36)与第一底板(35)固定连接，第二电机转轴(51)通过第一键(52)与太阳轮(53)固定连接；

所述的连接法兰装置由连接法兰(40)、法兰圆环(56)组成，连接法兰(40)、法兰圆环(56)均为圆环状，连接法兰(40)的内孔直径与法兰圆环(56)的内孔直径相等，连接法兰(40)的外径大于法兰圆环(56)的外径，法兰圆环(56)的上端面与连接法兰下端面(I1)固定连接，二者中心轴线重合；连接法兰下端面(I1)上均匀分布有8个第二螺纹孔(49)，第二螺纹孔(49)为通孔，且不与法兰圆环(56)干涉；法兰圆环外端面(J3)上设有第一半圆槽(61)；齿圈外端面(K1)与法兰圆环内孔面(J2)固定连接，齿圈(47)与法兰圆环(56)的中心轴线重合，齿圈(47)与行星齿轮(48)处于啮合状态；8根第四螺栓(41)通过第二螺纹孔(49)将连接法兰(40)与第一底座底板(22)固定连接；法兰圆环下端面(J1)与推力轴承(58)的一端接触；

所述的水平位置调节装置底座由3个第一脚座(42)、第二底座底板(43)、第二底座外壳(44)、第二底座凸台(60)组成；第二底座底板(43)为圆柱形结构；3个第一脚座(42)均与第二底座底板外侧面(O1)固定连接；第一脚座(42)上设有第一螺纹孔(46)；第二底座外壳(44)为圆环形结构，在其内部靠近第二底座外壳上平面(P2)的一端设有第二半圆槽(72)，在第二半圆槽(72)上设有第八螺纹孔(70)，第八螺纹孔(70)为通孔；第二底座外壳(44)通过与第二底座外壳上平面(P2)相对的下平面与第二底座底板上平面(O2)固定连接，第二底座外壳外侧面(P1)与第二底座底板外侧面(O1)共平面；第二底座凸台(60)为圆柱形结构，在第二底座凸台上平面(Q2)上均匀分布有3个第九螺纹孔(71)，第二底座凸台(60)通过下平面与第二底座底板上平面(O2)固定连接，第二底座底板(43)、第二底座外壳(44)和第二底座凸台(60)的中心轴线重合；第二底座凸台外侧面(Q1)与第二底座外壳内侧面(P3)之间形成第二底座凹槽(73)，推力轴承(58)安装在第二底座凹槽(73)中；

各第九螺纹孔(71)的中心轴线分别与各第三螺纹孔(64)、第六螺纹孔(68)、第七螺纹孔(69)的中心轴线重合；3根第一螺栓(26)依次穿过第三螺纹孔(64)、第六螺纹孔(68)、第七螺纹孔(69)，经各第九螺纹孔(71)，将第一底板(35)、行星架连接柱(50)、第二底板(59)与第二底座凸台(60)固定连接在一起；

第一半圆槽(61)与第二半圆槽(72)的截面为半径相等的半圆形，且中心轴线相互重合，第一半圆槽(61)与第二半圆槽(72)配合形成滚珠(57)的圆形滚道，法兰圆环(56)可通过滚珠(57)绕法兰圆环(56)的中心轴线旋转；

所述的垂直位置调节装置由第一电机(20)和传动装置组成；第一电机(20)为旋转电机，通过第一电机脚座(23)和第九螺栓(82)固定在第一底座底板(22)上；传动装置包括第一导向杆(1)、联轴器、丝杠(5)、丝杠螺母装置、连杆(11)、第二导向杆(38)和传动支撑装置组成；第一导向杆(1)由三部分组成，中间部分为第一导向杆杆体(100)，两端分别为第一导向杆杆头(99)和第二导向杆杆头(101)；第二导向杆(38)由三部分组成，中间部分为第二导向杆杆体(103)，两端分别为第三导向杆杆头(102)和第四导向杆杆头(104)；第一导向杆杆体(100)和第二导向杆杆体(103)形状相同，为圆柱形结构；第一导向杆杆头(99)、第二导向杆杆头(101)、第三导向杆杆头(102)和第四导向杆杆头(104)形状相同，为长方体结构；传动支撑装置由第一轴承盖(4)、第一支撑座(74)、第二轴承盖(19)、第二支撑座(24)、第二轴承(83)、第三轴承(84)组成；第二轴承盖(19)的中间位置设有第一轴承槽(110)，第一轴承槽(110)的前后两侧设有第一丝杠安装孔(106)，第一丝杠安装孔(106)为通孔，第一丝杠安装孔(106)的半径小于第一轴承槽(110)，二者均为半圆形孔，且中心轴线重合，在第二轴承盖前端面(R3)上，第一丝杠安装孔(106)的两侧设有第一杆头安装槽(105)和第二杆头安装槽(107)，第一杆头安装槽(105)、第一丝杠安装孔(106)、第二杆头安装槽(107)、第一轴承槽(110)均与第二轴承盖下端面(R1)相通；在第二轴承盖上端面(R2)的两侧设有不与其他部件干涉的第十螺纹孔(108)和第十一螺纹孔(109)；第二支撑座(24)的中间位置设有第二轴承槽(115)，第二轴承槽(115)的前后两侧设有第二丝杠安装孔(112)，第二丝杠安装孔(112)为通孔，第二丝杠安装孔(112)和第二轴承槽(115)均为半圆形孔，二者中心轴线重合，在第二支撑座前端面(S1)上，第二丝杠安装孔(112)的两侧设有第三杆头安装槽(114)和第四杆头安装槽(116)，第二丝杠安装孔(112)、第三杆头安装槽(114)、第二轴承槽(115)、第四杆头安装槽(116)均与第二支撑座上端面(S2)相通；第二支撑座上端面(S2)的两侧设有不与其他部件干涉的第十二螺纹孔(111)和第十三螺纹孔(113)；

安装后，第十螺纹孔(108)与第十三螺纹孔(113)的中心轴线重合；第十一螺纹孔(109)与第十二螺纹孔(111)的中心轴线重合；第一轴承槽(110)与第二轴承槽(115)的中心轴线重合，二者组成一个圆孔，第二轴承(83)安装在其中；第一丝杠安装孔(106)与第二丝杠安装孔(112)的中心轴线重合，二者组成一个圆孔；第一杆头安装槽(105)、第二杆头安装槽(107)、第三杆头安装槽(114)、第四杆头安装槽(116)为截面形状相同的矩形槽；安装后，第一杆头安装槽(105)与第三杆头安装槽(114)组成一个矩形孔，第三导向杆杆头(102)置于其中；第二杆头安装槽(107)与第四杆头安装槽(116)组成一个矩形孔，第一导向杆杆头(99)置于其中；第一轴承盖(4)的中间位置设有第三轴承槽(122)，第三轴承槽(122)的前后两侧设有第三丝杠安装孔(118)，第三丝杠安装孔(118)和第三轴承槽(122)均为半圆形孔，二者中心线重合，在第一轴承盖前端面(T3)上，第三丝杠安装孔(118)的两侧设有第五杆头安装槽(117)和第六杆头安装槽(119)，第五杆头安装槽(117)、第三丝杠安装孔(118)、第六杆头安装槽(119)、第三轴承槽(122)均与第一轴承盖下端面(T1)相通；在第一轴承盖上端面(T2)的两侧设有不与其他部件干涉的第十四螺纹孔(120)和第十五螺纹孔(121)；第一支撑座(74)的中间位置设有第四轴承槽(124)，第四轴承槽(124)的前后两侧设有第四丝杠安装孔(127)，第四丝杠安装孔(127)和第四轴承槽(124)均为半圆形孔，二者中心线重合，在第一支撑座前端面(U1)上，第四丝杠安装孔(127)的两侧设有第七杆头安装槽(126)和第八杆头安装槽(128)，第四轴承槽(124)、第七杆头安装槽(126)、第四丝杠安装孔(127)、第八杆头安装槽(128)均与第一支撑座上端面(U2)相通；第一支撑座上端面(U2)的两侧设有不与其他部件干涉的第十六螺纹孔(123)和第十七螺纹孔(125)；

安装后，第十四螺纹孔(120)与第十七螺纹孔(125)的中心轴线重合；第十五螺纹孔(121)与第十六螺纹孔(123)的中心轴线重合；第三轴承槽(122)与第四轴承槽(124)的中心轴线重合，二者组成一个圆孔，第三轴承(84)安装在其中；第三丝杠安装孔(118)与第四丝杠安装孔(127)的中心轴线重合，二者组成一个圆孔；第五杆头安装槽(117)、第七杆头安装槽(126)、第六杆头安装槽(119)、第八杆头安装槽(128)为截面形状相同的矩形槽；安装后，第五杆头安装槽(117)与第七杆头安装槽(126)组成一个矩形孔，第二导向杆杆头(101)置于其中；第六杆头安装槽(119)与第八杆头安装槽(128)组成一个矩形孔，第四导向杆杆头(104)置于其中；第二支撑座(24)和第一支撑座(74)的下端面与底座底板上端面(H3)固定连接；第一导向杆(1)、第二导向杆(38)与丝杠(5)的中心轴线相互平行，并垂直于第一侧板前端面(D1)；

联轴器由联轴器第一端(77)和联轴器第二端(78)组成，联轴器第一端(77)和联轴器第二端(78)通过第八螺栓(80)和第四螺母(81)固定连接；第一电机转轴(87)通过第三键(86)与联轴器第一端(77)固定连接；

丝杠(5)的一端固定在第二轴承(83)上，另一端固定在第三轴承(84)上，并穿过第三轴承(84)，通过第二键(85)与联轴器第二端(78)固定连接；安装后，丝杠(5)与第一电机转轴(87)、第二轴承(83)、第三轴承(84)的中心轴线重合；丝杠螺母(28)为长方体结构，在其前端面上设有丝杠螺纹孔(89)，在丝杠螺纹孔(89)的两侧分别设有第一导杆通孔(88)和第二导杆通孔(90)，第一导杆通孔(88)、丝杠螺纹孔(89)、第二导杆通孔(90)的中心轴线均垂直于丝杠螺母(28)的前端面，安装后，丝杠螺纹孔(89)与丝杠(5)配合，二者中心轴线重合；第一导向杆(1)与第一导杆通孔(88)配合，二者中心轴线重合；第二导向杆(38)与第二导杆通孔(90)配合，二者中心轴线重合；在丝杠螺母(28)的顶部设有第一吊耳(6)、第六吊耳(29)，第一吊耳(6)上设有第一通孔(91)，第六吊耳(29)上设有第二通孔(92)，第一通孔(91)的中心轴线与第二通孔(92)的中心轴线重合，二者的中心轴线与丝杠螺纹孔(89)的中心轴线相互垂直；

连杆(11)为Y形结构，具有三个连接端，丝杠螺母连接端(93)、第一基板连接端(94)、第二基板连接端(96)；丝杠螺母连接端(93)设有第三转动销连接孔(98)，第一基板连接端(94)设有第一转动销连接孔(95)，第二基板连接端(96)设有第二转动销连接孔(97)；安装后，第三旋转销(30)依次穿过第二通孔(92)、第三转动销连接孔(98)、第一通孔(91)后，通过第三螺母(75)实现固定连接，连杆(11)可以绕第三旋转销(30)旋转；所述的太阳能电池板安装基体由安装基板(8)、第二吊耳(7)、第三吊耳(9)、第四吊耳(12)、第五吊耳(13)、第一基体安装轴(129)、第二基体安装轴(130)组成；安装基板(8)为长方体结构，太阳能电池板(17)安装在基板上端面(V5)上；在安装基板下端面(V6)上靠近安装基板前端面(V1)的一侧固定有第二吊耳(7)、第三吊耳(9)、第四吊耳(12)、第五吊耳(13)，第二吊耳(7)、第三吊耳(9)、第四吊耳(12)、第五吊耳(13)上均设有第三通孔(131)，四个通孔的中心轴线重合，且平行于基板前端面(V1)；在安装基板右端面(V2)上靠近安装基板后端面(V3)的一侧固定有第一基体安装轴(129)；在安装基板左端面(V4)上靠近安装基板后端面(V3)的一侧固定有第二基体安装轴(130)；

第一基体安装轴(129)与第二基体安装轴(130)均为圆柱形，二者中心轴线重合，且平行于基板前端面(V1)；第一基体安装轴(129)通过第一轴承(16)置于第一轴轴承安装孔(32)中，第二基体安装轴(130)通过轴承置于第二轴轴承安装孔(33)中；第一旋转销(10)依次穿过第三吊耳(9)上的通孔、第二转动销连接孔(97)、第二吊耳(7)上的通孔后，通过第二螺母(39)实现固定连接；第二旋转销(15)依次穿过第四吊耳(12)上的通孔、第一转动销连接孔(95)、第五吊耳(13)上的通孔后，通过第一螺母(14)实现固定连接；安装后，第一旋转销(10)和第二旋转销(15)的中心轴线重合，连杆(11)可以绕第一旋转销(10)和第二旋转销(15)旋转。