本发明属于光伏跟踪支架技术领域,具体涉及一种光伏跟踪支架。
背景技术:
光伏跟踪支架上的驱动装置带动主梁旋转,进而带动主梁上的光伏板随太阳运行轨迹(东升西落)旋转,从而使得太阳光始终直射光伏板,提升太阳能吸收利用效率。
然而,当风作用在光伏板上时,由于风的作用使主梁受到轴向的扭矩,这种扭矩的存在会对主梁造成破坏,为避免破坏发生,通常采用如下方法:
1、单点驱动的方式:即驱动装置固定整个光伏跟踪支架,主梁受到的轴向扭矩会沿着主梁逐渐累加到驱动装置处,使驱动装置受到很大的扭矩,同时主梁本身要抵抗的扭矩也逐渐累加,导致主梁和驱动装置同时受到很大的扭矩。这种单点驱动的光伏跟踪支架由于所有扭矩只能通过驱动装置和驱动立柱来抵抗,且单点固定在大风时很不稳定,容易失稳,导致主梁和驱动装置需要更强的抗扭性能,需要加大主梁的抗扭性能和驱动装置抵抗扭矩的能力,该方式直接成本高,安全性能低,在大风下支架易共振失稳。
2、多点驱动的方式:该方式在正常风速下主梁上设置多个驱动装置,实现多点驱动,多点有驱动力提供;若每个驱动点都有独立的驱动装置,控制系统的同步性对支架的稳定性要求很高,一旦某个驱动装置不同步,会造成支架的主梁受到扭矩破坏;若用机械结构传动轴传动同步各个驱动点会加上很长的传动轴,成本较高,安装不便。
技术实现要素:
为此,本发明实施例提供一种光伏跟踪支架,以解决现有单点驱动模式下的光伏跟踪支架在大风状态下主梁抗扭性能差的问题。
为了实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:
根据本发明实施例的第一方面,一种光伏跟踪支架,包括:若干立柱,竖直间隔排布;主梁,水平设置于若干所述立柱上方;至少一个回转驱动电机,架设于对应主梁长度方向中部的立柱上端面,所述立柱通过回转驱动电机与所述主梁铰接连接,回转驱动电机驱动主梁旋转;若干所述立柱中,除设置回转驱动电机的立柱之外的其余立柱的上端面分通过铰接件与主梁铰接连接;若干檩条,所述檩条长度方向垂直主梁长度方向设置,若干所述檩条沿主梁长度方向间隔架设于所述主梁上表面,若干所述檩条配合形成对光伏板的支撑;至少两个直线制动杆,分别设置于位于回转驱动电机两侧的立柱上,所述直线制动杆包括外管和滑动插设于外管一端的内管,外管与内管之间伸缩连接,内管远离外管一端与立柱铰接连接,外管远离内管一端与主梁铰接连接;外管与内管插接处设置有一制动组件,所述制动组件包括设置于外管与内管插接处的制动件以及驱动制动件松开或锁紧的制动电机,制动电机控制制动件形成对外管与内管之间伸缩的松开或锁紧的控制;控制器,所述回转驱动电机和制动电机分别与控制器通信连接;用于监测若干立柱所在区域风速的风速计,所述风速计与控制器通信连接。
进一步地,所述回转驱动电机的电机座架设于立柱上端面,所述主梁插设于回转驱动电机的回转轴承,所述回转驱动电机的输出轴与主梁连接。
进一步地,所述主梁上端面对应檩条的位置设置有檩条加强件,所述檩条加强件平行檩条设置;檩条加强件底面间隔开设有两连接孔,两所述连接孔位于主梁外侧;所述主梁下端面设置有与檩条加强件相对应的固定件,所述固定件平行于檩条加强件设置,固定件表面开设有与所述连接孔相对应的连接通孔;锁定杆插设于连接孔和连接通孔,形成檩条加强件、固定件与主梁之间的固定;所述檩条装设于檩条加强件内。
进一步地,对应直线制动杆的主梁表面间隔凸设有两制动臂,两所述制动臂位于铰接件两侧;两所述制动臂靠近主梁一端分别通过抱箍与主梁固定;两所述制动臂远离主梁一端对应开设有轴孔;所述直线制动杆的外管远离内管一端开设有与轴孔相对应的上安装孔;外管远离内管一端伸入两所述制动臂之间,轴杆插设于轴孔和上安装孔,形成外管与主梁之间的铰接连接;所述立柱、主梁、直线制动杆以及制动臂配合形成三角形结构。
进一步地,设置直线制动杆的立柱下部凸设有一支座,所述支座包括底座以及间隔凸设于底座表面的两支板,两所述支板表面对应开设有销轴孔,所述支座通过底座固定连接于立柱;所述直线制动杆的内管远离外管一端开设有与销轴孔相对应的下安装孔;内管远离外管一端伸入两所述支板之间,销轴插设于销轴孔和下安装孔,形成内管与立柱之间的铰接连接。
进一步地,所述主梁为矩形方管、圆管或多边形管;所述铰接件为轴承,所述主梁插设于轴承内。
进一步地,所述固定件形状为n型或倒置的凹型。
进一步地,设置直线制动杆的立柱与设置回转驱动电机的立柱依次排布;
或者,设置直线制动杆的立柱与设置回转驱动电机的立柱之间设置有至少一根立柱。
进一步地,两所述制动臂相对面连接有加强杆。
本发明实施例具有如下优点:
所述光伏跟踪支架,通过回转驱动电机的设置,形成对主梁的单点驱动,回转驱动电机对应主梁长度方向中部,在回转驱动电机两侧的立柱上布置两个或若干个直线制动杆;
直线制动杆上的制动组件形成对外管与内管之间伸缩的松开或锁紧的控制的控制;
在正常风速运行下(风速0~18米/秒),直线制动杆处于松开状态,内管与外管之间自由伸缩,主梁在回转驱动电机带动下旋转跟踪阳光;
当大风状态下(风速超过18米/秒),控制器控制直线制动杆上的制动组件处于锁紧状态(即制动状态),进入抗风模式,约束了内管与外管之间处于锁紧状态无法伸缩,限制了直线制动杆的伸缩自由,使直线制动杆在大风状态下受到轴向的拉伸或者压缩的力,直线制动杆对主梁的旋转进行约束,通过与主梁固结的制动臂支撑主梁抵抗由于风荷载作用在主梁产生的风扭矩,从而多点分散了主梁上的扭矩,减小了对主梁和回转驱动电机的抗扭性能的要求;
本发明所述光伏跟踪支架,与现有单点驱动单点制动的光伏跟踪支架相比,降低了主梁的承载情况,使主梁上的扭矩分布更均匀,从安全型和经济型来看,具有非常广泛的市场前景;
直线制动杆的内管在正常运行状态下可以自由在外管内伸缩、滑动,在大风下,制动组件使固定在外管上制动装置工作,夹紧(固定)内管,使内外管形成一个整体。
本发明内管固定在跟踪支架的立柱上,外管通过制动臂固定在主梁上。当制动装置起作用时,立柱和主梁通过直线制动装置固定在一起。对于跟踪系统而言,每个直线制动装置位置为一个固定点,加上单个驱动为一个固定点,整个系统拥有3个或3个以上固定点。
本发明即适用于组件单排竖放跟踪支架,也适用于组件双排竖放或双排横放跟踪支架系统。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是示例性的,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例1提供的一种光伏跟踪支架的结构示意图;
图2为本发明实施例1提供的一种光伏跟踪支架中直线制动杆与主梁及立柱的配合结构示意图;
图3为本发明实施例1提供的一种光伏跟踪支架中回转驱动电机与主梁的配合结构示意图;
图4为本发明实施例1提供的一种光伏跟踪支架中直线制动杆的结构示意图;
图5为本发明实施例1提供的一种光伏跟踪支架中主梁与檩条的配合结构示意图;
图6为本发明实施例1提供的一种光伏跟踪支架中檩条、檩条加强件以及固定件的结构示意图;
图7为本发明实施例1提供的一种光伏跟踪支架中檩条、檩条加强件主梁以及固定件的配合结构示意图;
图8为本发明实施例1提供的一种光伏跟踪支架中直线制动杆的外管通过制动臂与主梁的配合结构示意图;
图9为本发明实施例1提供的一种光伏跟踪支架中直线制动杆的内管通过支座与立柱的配合结构示意图;
图中:
1、立柱,11、铰接件;
2、主梁;
3、回转驱动电机,31、电机座,32、回转轴承,33、输出轴;
4、檩条,41、顶撑部;
5、直线制动杆,51、外管,511、上安装孔,52、内管,521、下安装孔,53、制动组件;
6、檩条加强件,61、连接孔;
7、固定件,71、连接通孔,72、锁定杆;
8、制动臂,81、抱箍,82、轴孔,83、轴杆,84、加强杆;
9、支座,91、底座,92、支板,93、销轴孔,94、销轴。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
其中,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。
实施例1
参见图1~9,本发明所提供的一种光伏跟踪支架,包括:若干立柱1,竖直间隔排布;主梁2,水平设置于若干所述立柱1上方;至少一个回转驱动电机3,架设于对应主梁2长度方向中部的立柱1上端面,所述立柱1通过回转驱动电机3与所述主梁2铰接连接,回转驱动电机3驱动主梁2旋转;若干所述立柱1中,除设置回转驱动电机3的立柱1之外的其余立柱1的上端面分通过铰接件11与主梁2铰接连接;若干檩条4,所述檩条4长度方向垂直主梁2长度方向设置,若干所述檩条4沿主梁2长度方向间隔架设于所述主梁2上表面,若干所述檩条4配合形成对光伏板(未图示)的支撑;至少两个直线制动杆5,分别设置于位于回转驱动电机3两侧的立柱1上,所述直线制动杆5包括外管51和滑动插设于外管51一端的内管52,外管51与内管52之间伸缩连接,内管52远离外管51一端与立柱1铰接连接,外管51远离内管52一端与主梁2铰接连接;外管51与内管52插接处设置有一制动组件53,所述制动组件53包括设置于外管51与内管插接处的制动件(未图示)以及驱动制动件松开或锁紧的制动电机(未图示),制动电机控制制动件形成对外管51与内管52之间伸缩的松开或锁紧的控制;控制器(未图示),所述回转驱动电机3和制动电机分别与控制器通信连接;用于监测若干立柱1所在区域风速的风速计(未图示),所述风速计与控制器通信连接。
进一步地,所述回转驱动电机3的电机座31架设于立柱1上端面,所述主梁2插设于回转驱动电机3的回转轴承32,所述回转驱动电机3的输出轴33与主梁2连接。
其中,所述回转驱动电机3的输出轴33与主梁2通过螺栓连接在一起,保证回转驱动电机3与主梁2的稳固连接;一个回转驱动电机3的设计,形成单点驱动,降低能耗。
进一步地,所述主梁2上端面对应檩条4的位置设置有檩条加强件6,所述檩条加强件6平行檩条4设置;檩条加强件6底面间隔开设有两连接孔61,两所述连接孔61位于主梁2外侧;所述主梁2下端面设置有与檩条加强件6相对应的固定件7,所述固定件7平行于檩条加强件6设置,固定件7表面开设有与所述连接孔61相对应的连接通孔71;锁定杆72插设于连接孔61和连接通孔71,形成檩条加强件6、固定件7与主梁2之间的固定;所述檩条4装设于檩条加强件6内。
檩条加强件6、锁定杆72以及固定件7的配合,将檩条加强件6稳固装配于主梁2上端面,檩条4装设于檩条加强件6内,提升檩条4装配的便捷性以及稳固性。
其中,锁定杆72为螺栓。
进一步地,对应直线制动杆5的主梁2表面间隔凸设有两制动臂8,两所述制动臂8位于铰接件11两侧;两所述制动臂8靠近主梁2一端分别通过抱箍81与主梁2固定;两所述制动臂8远离主梁2一端对应开设有轴孔82;所述直线制动杆5的外管51远离内管52一端开设有与轴孔82相对应的上安装孔511;外管51远离内管52一端伸入两所述制动臂8之间,轴杆83插设于轴孔82和上安装孔511,形成外管51与主梁2之间的铰接连接;所述立柱1、主梁2、直线制动杆5以及制动臂8配合形成三角形结构。
制动臂8的设计,主梁2通过制动臂8与直线制动杆5的外管51连接,在大风状态下,制动电机锁定制动件,制动件锁定外管51与内管52,内管52与外管51无法伸缩,直线制动杆5通过制动臂8形成对主梁2的加固,有效分散主梁2的扭矩,所以降低了主梁和回转驱动电机3在大风状态下受到的扭矩;
在正常风速下,制动电机松开制动件,制动件松开对外管51和内管52之间的锁定,内管52与外管51之间实现伸缩自由,回转驱动电机3带动主梁2跟随阳光旋转,主梁2通过制动臂8、轴杆83带动外管51相对内管51伸出或收缩,避免直线制动杆5限制主梁2的旋转自由,保证光伏跟踪支架正常运转;
立柱1、主梁2、直线制动杆5以及制动臂8配合形成三角形结构,可以保证连接的稳定性,提升分散扭矩的能力。
进一步地,设置直线制动杆5的立柱1下部凸设有一支座9,所述支座9包括底座91以及间隔凸设于底座91表面的两支板92,两所述支板92表面对应开设有销轴孔93,所述支座9通过底座91固定连接于立柱1;所述直线制动杆5的内管52远离外管51一端开设有与销轴孔93相对应的下安装孔521;内管52远离外管51一端伸入两所述支板92之间,销轴94插设于销轴孔93和下安装孔521,形成内管52与立柱1之间的铰接连接。
支座9的设计,使得直线制动杆5的内管52通过销轴94与立柱1形成铰接连接,在正常风速下,制动电机松开制动件,制动件松开对外管51和内管52之间的锁定,内管52与外管51之间实现伸缩自由,回转驱动电机3带动主梁2跟随阳光旋转,内管52通过与销轴94的铰接连接,可随主梁2进行旋转,保证光伏跟踪支架正常运转。
所述销轴94为开口销。
进一步地,所述主梁2为矩形方管、圆管或多边形管;所述铰接件11为轴承,所述主梁2插设于轴承内。
主梁2的多种形状设计,使得所述光伏跟踪支架适应多种使用要求,提升使用范围;
铰接件11为轴承的结构设计,可方便主梁2的旋转,并可保证主梁2与立柱1之间连接的稳定性。
进一步地,所述固定件7形状为n型或倒置的凹型。
顶撑部41的设计,可增强檩条4对光伏板支撑的稳固性。
其中,檩条加强件6的截面形状为u型或凹型,所述檩条4截面形状为u型或凹型;所述檩条4两侧壁上端面分别向外弯折形成用于顶撑光伏板的顶撑部41。
进一步地,设置直线制动杆5的立柱1与设置回转驱动电机3的立柱1依次排布;
或者,设置直线制动杆5的立柱1与设置回转驱动电机3的立柱1之间设置有至少一根立柱1。
其中,设置直线制动杆5的立柱1与设置回转驱动电机3的立柱1依次排布,即,设置直线制动杆5的立柱1与设置回转驱动电机3的立柱1之间可不再增设立柱1(换句话说,设置回转驱动电机3的立柱1的两侧,依次排布有若干设置直线制动杆5的立柱1);
直线制动杆5与回转驱动电机3的依次排布设计,可增强直线制动杆对主梁2扭矩的分散作用;
或者,设置直线制动杆5的立柱1与设置回转驱动电机3的立柱1之间也可间隔设置1根或多根不带有直线制动杆5的立柱1(即设置回转驱动电机3的立柱1的两侧,每隔1根或多根立柱1,设置1个带有回转驱动电机3的立柱1);
直线制动杆5的与回转驱动电机3的间隔设计,可增强直线制动杆5对主梁2扭矩的分散作用,同时还可降低直线制动杆5的用量,降低成本。
此外,回转驱动电机3的数量为至少1个,对应主梁2长度方向中部,1个回转驱动电机3对应至少2个直线制动杆5;
或者,回转驱动电机3的数量为多个,沿主梁2长度方向间隔排布,每个回转驱动电机3对应至少2个直线制动杆5。
本发明所提供的一种光伏跟踪支架的使用方式如下:
在正常风速下(风速0~18米/秒),控制器控制制动组件53中的制动电机松开制动件,制动件松开对外管51和内管52之间的锁定,内管52与外管51之间实现伸缩自由,此时的直线制动杆5不会限制主梁2的旋转自由,控制器控制回转驱动电机3带动主梁2跟随阳光旋转,实现光伏板对阳光的跟踪,主梁2的旋转,通过制动臂8、轴杆83带动外管51相对内管51伸出或收缩,保证光伏跟踪支架正常运转;
风速计监测风速,当风速超过控制器内设计的正常运行风速(即大风状态,实时风速超过18米/秒)时,主梁2旋转到抗风角度后,控制器发送控制信号给到制动组件53中的制动电机,制动电机启动制动件限制内管52的伸缩自由,内管52与外管51之间无法伸缩,使直线制动杆5、立柱1,制动臂8之间固定为一个三角形,使整个光伏跟踪支架更加稳定,在制动臂8处主梁2被限制了旋转自由,降低了风扭,继续传递到回转驱动电机3处,降低了主梁2截面和设置回转驱动电机3的立柱1的风荷载;
多个直线制动杆5的设计,实现多点固定主梁2,分散了主梁2的扭矩分布,使光伏跟踪支架稳定,不会产生晃动、共振失稳现象。
实施例2
进一步地,两所述制动臂8相对面连接有加强杆84。
加强杆84的设计,可保证两所述制动臂8之间的稳定连接,保证结构强度。
其余同实施例1。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
1.一种光伏跟踪支架,其特征在于,包括:
若干立柱(1),竖直间隔排布;
主梁(2),水平设置于若干所述立柱(1)上方;
至少一个回转驱动电机(3),架设于对应主梁(2)长度方向中部的立柱(1)上端面,所述立柱(1)通过回转驱动电机(3)与所述主梁(2)铰接连接,回转驱动电机(3)驱动主梁(2)旋转;
若干所述立柱(1)中,除设置回转驱动电机(3)的立柱(1)之外的其余立柱(1)的上端面分通过铰接件(11)与主梁(2)铰接连接;
若干檩条(4),所述檩条(4)长度方向垂直主梁(2)长度方向设置,若干所述檩条(4)沿主梁(2)长度方向间隔架设于所述主梁(2)上表面,若干所述檩条(4)配合形成对光伏板的支撑;
至少两个直线制动杆(5),分别设置于位于回转驱动电机(3)两侧的立柱(1)上,所述直线制动杆(5)包括外管(51)和滑动插设于外管(51)一端的内管(52),外管(51)与内管(52)之间伸缩连接,内管(52)远离外管(51)一端与立柱(1)铰接连接,外管(51)远离内管(52)一端与主梁(2)铰接连接;
外管(51)与内管(52)插接处设置有一制动组件(53),所述制动组件(53)包括设置于外管(51)与内管插接处的制动件以及驱动制动件松开或锁紧的制动电机,制动电机控制制动件形成对外管(51)与内管(52)之间伸缩的松开或锁紧的控制;
控制器,所述回转驱动电机(3)和制动电机分别与控制器通信连接;
用于监测若干立柱(1)所在区域风速的风速计,所述风速计与控制器通信连接。
2.根据权利要求1所述的光伏跟踪支架,其特征在于,所述回转驱动电机(3)的电机座(31)架设于立柱(1)上端面,所述主梁(2)插设于回转驱动电机(3)的回转轴承(32),所述回转驱动电机(3)的输出轴(33)与主梁(2)连接。
3.根据权利要求1所述的光伏跟踪支架,其特征在于,所述主梁(2)上端面对应檩条(4)的位置设置有檩条加强件(6),所述檩条加强件(6)平行檩条(4)设置;
檩条加强件(6)底面间隔开设有两连接孔(61),两所述连接孔(61)位于主梁(2)外侧;
所述主梁(2)下端面设置有与檩条加强件(6)相对应的固定件(7),所述固定件(7)平行于檩条加强件(6)设置,固定件(7)表面开设有与所述连接孔(61)相对应的连接通孔(71);
锁定杆(72)插设于连接孔(61)和连接通孔(71),形成檩条加强件(6)、固定件(7)与主梁(2)之间的固定;
所述檩条(4)装设于檩条加强件(6)内。
4.根据权利要求1所述的光伏跟踪支架,其特征在于,对应直线制动杆(5)的主梁(2)表面间隔凸设有两制动臂(8),两所述制动臂(8)位于铰接件(11)两侧;
两所述制动臂(8)靠近主梁(2)一端分别通过抱箍(81)与主梁(2)固定;
两所述制动臂(8)远离主梁(2)一端对应开设有轴孔(82);
所述直线制动杆(5)的外管(51)远离内管(52)一端开设有与轴孔(82)相对应的上安装孔(511);
外管(51)远离内管(52)一端伸入两所述制动臂(8)之间,轴杆(83)插设于轴孔(82)和上安装孔511,形成外管(51)与主梁(2)之间的铰接连接;
所述立柱(1)、主梁(2)、直线制动杆(5)以及制动臂(8)配合形成三角形结构。
5.根据权利要求1所述的光伏跟踪支架,其特征在于,设置直线制动杆(5)的立柱(1)下部凸设有一支座(9),所述支座(9)包括底座(91)以及间隔凸设于底座(91)表面的两支板(92),两所述支板(92)表面对应开设有销轴孔(93),所述支座(9)通过底座(91)固定连接于立柱(1);
所述直线制动杆(5)的内管(52)远离外管(51)一端开设有与销轴孔(93)相对应的下安装孔(521);
内管(52)远离外管(51)一端伸入两所述支板(92)之间,销轴(94)插设于销轴孔(93)和下安装孔(521),形成内管(52)与立柱(1)之间的铰接连接。
6.根据权利要求1或4所述的光伏跟踪支架,其特征在于,所述主梁(2)为矩形方管、圆管或多边形管;
所述铰接件(11)为轴承,所述主梁(2)插设于轴承内。
7.根据权利要求3所述的光伏跟踪支架,其特征在于,所述固定件(7)形状为n型或倒置的凹型。
8.根据权利要求1所述的光伏跟踪支架,其特征在于,设置直线制动杆(5)的立柱(1)与设置回转驱动电机(3)的立柱(1)依次排布;
或者,设置直线制动杆(5)的立柱(1)与设置回转驱动电机(3)的立柱(1)之间设置有至少一根立柱(1)。
9.根据权利要求4所述的光伏跟踪支架,其特征在于,两所述制动臂(8)相对面连接有加强杆(84)。
技术总结