CN102881741B - 一种安装太阳能光伏板组件的支架系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种安装太阳能光伏板组件的支架系统，包括前立柱、后立柱、槽钢、支撑梁和斜梁，将光伏板固定在槽钢上的压装装置，将所述槽钢固定于支撑梁上的固定装置，将支撑梁固定连接于立柱上的连接装置；所述斜梁的一端通过斜梁连接器固定连接于支撑梁中部，另一端通过斜梁连接器固定连接于后立柱底部；压装装置包括第一压装装置和第二压装装置，第一、第二压装装置包括压块和压块垫板，压块上设有第一压紧部，压块垫板设有第二压紧部，压块和压块垫板上设有安装孔；所述支撑梁为U形槽钢，U形槽钢开口处具有向内的卷边凸缘；固定装置包括锁扣螺母和第一紧固件。本发明提供了一种安装稳定，连接牢固，安装方便，使用安全的支架系统。

Description

一种安装太阳能光伏板组件的支架系统

技术领域

本发明涉及太阳能领域，具体涉及一种安装太阳能光伏板组件的支架系统。

背景技术

太阳能作为一种低碳可再生能源，可免费使用，也无需运输，对环境无任何污染。与常规能源相比，其使用方便且成本低廉，太阳能光伏板组件用于把太阳能直接转换为电能，为电设备供电或者向电网输送电能，满足当今社会电能的需要。

太阳能光伏电池板(又称太阳能光伏板)是太阳能电站的核心设备，若干太阳能电池板组成的太阳能电池板组件通过连接装置固定在一个支架上，太阳能电池板组件可以通过支架装置固定在屋面、地面等多种场合。

太阳能光伏板组件安装时安装的角度很重要。太阳能光伏板吸收太阳光，而太阳光强度随着时间的变化，太阳能强度也会随之改变，因此，需要选择一个能最大效率吸收太阳光的安装角度。为了将太阳能光伏板组件安装时能调整到最佳角度，所有太阳能光伏板都需要固定连接在同一平面上，然后由支架固定连接太阳能光伏板组件并调整到最佳角度。另外，由于太阳能电池板组件是由许多块太阳能光伏板组合在一起，而太阳能光伏板的主要成分是硅，其密度相对较大，故太阳能光伏板组件的分量较重，为了将若干组合在一起的太阳能电池板稳定地固定在支架上，对支架的牢固性和太阳能电池板组件之间的连接装置都有很高要求。

授权公告号为CN202307932U的中国专利公开了一种地桩式太阳能光伏支架，该支架是一种固定在地面上的支架。它包括固定在地面上的前、后立柱，在前、后立柱顶端设有斜梁，斜梁上设有横梁，前、后立柱和横梁之间还设有一根斜撑杆，前、后立柱底端通过螺旋地桩固定在地面上。

上述技术方案的支架通过地桩的固定方式固定于地面，使支架能适合安装于各种环境，但该方案仍具有以下不足：支架的立柱通过连接地桩固定于地面，而立柱与立柱之间没有任何支持辅助设备。由于多块太阳能光伏板组成太阳能光伏板组件的面积较大，太阳能光伏板组件的表面受到外力作用时，用于支持太阳能光伏板组件的立柱承受力也会随之增加，这样立柱就容易折断，设备也容易损坏。另外，上述专利未提及如何将太阳能电池板组件与该专利支架进行固定。

公开号为CN101982631A的中国发明专利申请公开了一种屋顶光伏发电系统，它包括了太阳能光伏板组件和固定太阳能光伏板组件的支架结构，该支架结构包括边卡、中间卡和块状的屋面固定件。其中边卡设于太阳能光伏板组件的侧边，边卡支撑部与太阳能光伏板组件边卡上部贴合，边框底部卡于屋面固定件支撑部的夹槽内，边卡与块状的屋面固定件的支撑部仅仅是通过螺栓连接固定，使太阳能光伏板组件的边框夹持于边卡好屋面固定件之间，所述屋面固定件再通过其固定部上的通孔固定在屋顶上；所述中间卡设于相邻两个太阳能光伏组件之间，中间卡与屋面固定件的支撑部也仅仅是通过螺栓连接固定，所述屋面固定件再通过其固定部上的通孔固定在屋顶上。

上述第二种技术方案的支架结构采用边卡、中间卡、和块状固定件，其在一定程度上解决了太阳能光伏板组件与屋面之间的固定安装。但该方案仍具有以下不足：

1、仅仅通过普通的螺栓作为紧固装置来固定安装太阳能光伏板组件，无法保证安装的稳定性；

2、仅仅通过屋面固定件这么一个小小的部件，在一定程度上较难有效支撑由一定数量太阳能光伏板组成的太阳能光伏板组件的载荷，为了支撑一定的载荷，就不得不增加边卡、中间卡和屋面固定件的数量，进而增加了安装的复杂性；

3、通过边卡和中间卡将太阳能光伏板组件直接压装在屋面固定件上，以及屋面固定件与太阳能光伏板组件之间未设置任何保护结构，容易给太阳能光伏板表面造成损坏，严重影响到太阳能光伏板组件的使用寿命，从而降低了光伏电站的经济效益。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供了一种安装稳定，连接牢固，安装方便，使用安全的安装太阳能光伏板组件的支架系统。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

一种安装太阳能光伏板组件的支架系统，包括前立柱、后立柱、槽钢、支撑梁和斜梁，还包括用于将光伏板固定在槽钢上的压装装置，用于将所述槽钢固定于支撑梁上的固定装置，用于将支撑梁固定连接于立柱上的连接装置；所述斜梁的一端通过斜梁连接器固定连接于支撑梁中部，另一端通过斜梁连接器固定连接于后立柱底部；

所述压装装置包括压装于太阳能光伏板组件整体外边缘的第一压装装置和压装于太阳能光伏板组件相邻两块组成板之间的第二压装装置，所述压装装置包括压块和压块垫板，所述压块上设有压装于光伏板上表面的第一压紧部，压块垫板设有压装于光伏板下表面的第二压紧部，压块和压块垫板上设有与紧固件配合的安装孔；

所述支撑梁为U形槽钢，U形槽钢开口处具有向内的卷边凸缘；所述固定装置包括安装时其上表面紧贴于槽钢卷边凸缘下表面的锁扣螺母和第一紧固件。

在上述技术方案中，光伏板通过第一压装装置以及第二压装装置连接光伏板并固定于支撑梁上，该压装装置整体设计较小，承受力时的力矩相对较小，增加了该压装装置的使用寿命，同时支撑梁为U形槽钢，不仅能起加强筋的作用，并且有若干光伏板安装于平行排列的U形槽钢，使得支撑梁的受力面积增大。

作为优选，所述支撑梁的卷边凸缘末端为锯齿状结构；所述锁扣螺母的上表面具有与所述支撑梁卷边凸缘末端的锯齿状结构相配合的加固槽。

将支撑梁的卷边凸缘末端设置为锯齿状结构，并且与锁扣螺母上表面的加固槽相配合。安装时，锁扣螺母位于槽钢内，且锁扣螺母的上表面紧贴于槽钢卷边凸缘的下表面，锁扣螺母的上表面具有的加固槽与所述支撑梁卷边凸缘末端的锯齿状结构相配合，这样增加了支撑梁和锁扣螺母连接的摩擦系数，使得安装更加稳固，而且安装和拆卸方便，进一步提高了太阳能光伏板组件安装的稳固性。

作为优选，所述压块垫板包括垫板主体，所述第二压紧部为两个，分别位于垫板主体两端，所述压块垫板的安装孔位于两个第二压紧部之间，在两个第二压紧部之间还设有相对于安装孔轴线对称的向上的突起，所述第二压紧部上表面为锯齿状。

在本技术方案中增加压块垫板，对太阳能光伏板起到很好的保护作用。并将压块垫板以及第一压紧部设置为锯齿状，在连接太阳能光伏板时减小了接触面积，增加了摩擦力，连接光伏板时更加牢固。设置的突起提高了压块的整体强度，进一步提高了安装的稳固性。

作为优选，所述相邻两根后立柱之间通过成对交叉的斜拉杆相连。

相邻两根后立柱之间通过成对交叉的斜拉杆相连，可起到固定支架系统的效果，从而增加了支架系统的抗风载能力。

作为优选，所述连接装置包括支撑杆和支撑座，支撑座为三角形结构，支撑座的一个角端与支撑杆一端可转动连接，另两个角端与支撑梁连接，支撑杆另一端设有支撑套筒，所述支撑套筒套装固定在立柱顶端。

采用上述技术方案，支撑套筒套装固定在立柱端部，支撑座连接在支撑梁上，支撑套筒和支撑座之间通过支撑部连接，支撑部固定在支撑套筒上。

支撑座包括顶板和位于顶板两侧的侧板，顶板两侧分别设有与支撑梁连接的安装孔，两个侧板上均设有与支撑部连接的安装孔，所述支撑部上设有与支撑座侧板安装孔相配合的安装孔。

支撑部为U型结构，包括一块底板和位于底板两侧的侧板，支撑部两侧侧板上均设有与支撑座侧板安装孔相配合的安装孔，所述支撑部两侧侧板与支撑座两侧侧板相匹配，连接时，支撑部两侧侧板嵌套在底板两侧侧板内或底板两侧侧板嵌套在支撑部两侧侧板内；底板上设有安装孔，支撑套筒上设有与支撑部底板安装孔相配合的安装孔。

支撑座两侧的侧板为三角形结构，该三角形侧板一条底边与支撑座顶板相连，与支撑部连接的安装孔位于该与支撑座顶板相连底边对应的角端上。

该连接装置由支撑座、支撑部和支撑套筒组成，三者的连接以及和支撑梁、立柱的连接均用螺栓连接，这种采用多部件组成的方式拆装方便。其中支撑座的两块侧板为三角形结构与支撑部的两块侧板紧凑连接，这种连接方式更加牢固并且可以转动，安装方便、灵活。支撑套筒是套装在立柱的端部，这种套装的固定方式，固定效果很好。

作为优选，所述斜梁连接器包括一对连接片，所述连接片包括与立柱表面匹配的弧形部和位于弧形部两端的夹紧部，一端夹紧部上设有至少一排安装孔，另一端夹紧部上设有至少两排安装孔。

采用与立柱表面匹配的弧形部和在弧形部两端的夹紧部上设有至少一排安装孔，能使安装更灵活，且能提高夹紧部的夹紧效果。而在一端夹紧部上设有至少两排安装孔，除了可将其中至少一排安装孔用于夹紧固定外，另外的至少一排安装孔可用于与斜梁连接。

作为优选，所述第一压块设有固定部，所述第一固定部一端的端部向上设有跟第一压紧部相连的连接部，另一端的端部向下设有支撑部；所述第一固定部上还设有自第一固定部向上延伸出的挡边，在所述挡边和连接部之间的第一固定部上设有供紧固件穿过的连接孔，并在所述第一固定部底部设有关于连接孔轴线对称的两个突起。

采用上述技术方案，第一压块用于固定连接太阳能光伏板的边缘，其第一压紧部受力面积较大，不易变形，稳固性也好；所述的固定部底部设有突起，能起到压块的整体强度，进一步提高安装的稳固性。

作为优选，所述第二压块还设有第二固定部，所述第一压紧部为两个，分别通过第一连接部和第二连接部与第二固定部两端相连，在第一连接部和第二连接部之间的第二固定部上设有供紧固件穿过的通孔，在第二固定部的与第一压紧部相对的另一侧上设有关于该通孔轴线对称的两个突起。

采用上述技术方案，第二压块的第一压紧部受力面积较大，不易变形，稳固性也好；所述在固定部的底部设有的突起，紧固件安装时，给紧固件起到更好的定位，紧固件安装不会出现倾斜等现象，安装方便快速。另外，所述突起还能提高压块的整体强度，进一步提高安装的稳固性，大大节省安装时间，从而提高效率。

作为优选，螺旋地桩包括管状桩体和套设其外的地桩外管，所述管状桩体底部成尖锥状，其表面上设有螺旋叶片，其上端设有多个通孔，至少一个通孔外面焊接与有螺母；所述套设其外的地桩外管底部成尖锥状，其表面上设有螺旋叶片；所述管状桩体与地桩外管通过螺栓固定。

采用上述技术方案，由于管状桩体和套设其外的地桩外管底部成尖锥状，这样地桩施工更加省力、钻地效率高，并且安装牢固稳定。尤其是管状桩体上端设有的通孔外面焊接有螺母，这样前立柱和后立柱与螺旋地桩上部安装方便，提高了工作效率，更是提高安装能力。

本发明的有益效果总结如下：

1、其中光伏板通过第一压装装置以及第二压装装置连接光伏板并固定于支撑梁上，该压装装置整体设计较小，承受力时的力矩相对较小，增加了该压装装置的使用寿命，同时支撑梁为U形槽钢，不仅能起加强筋的作用，并且有若干光伏板安装于平行排列的U形槽钢，使得支撑梁的受力面积增大。

2.现场安装时不仅免去了现场焊接，免去现场钻孔，并且安装方便，大大的降低了成本。

3、将支撑梁的卷边凸缘末端设置为锯齿状结构，并且与锁扣螺母上表面的加固槽相配合，显而易见能连接的更加牢固。

4、立柱之间交叉设计的斜拉杆，通过立柱间的斜拉杆相互作用，使得立柱能承受力的范围更大，能够适应高海拔的恶劣工作环境。

5、将支架通过地桩固定在大地上，则免去了在支架上安装避雷针。

6、其中将支撑套筒固定在立柱的顶端，不仅安装方便，并且减小了支撑套筒受到的力矩，从而增加了支撑套筒的承受能力；支撑座为三角形结构，增加了支撑座为支撑梁的受力面积，从而增加了支撑座的承受力；安装时，能够轻易的调整太阳能光伏板组件的角度，并将其固定，安装更方便。

附图说明

图1为本发明实施例的一种安装太阳能光伏板组件的支架系统的结构示意图；

图2为图1中第一压装装置的结构示意图。

图3为图1中第二压装装置的结构示意图。

图4为图1中固定装置的结构示意图。

图5为图1中斜梁连接器的安装示意图。

图6为图1中斜梁连接器的的结构示意图。

图7为图1中第一压块的结构示意图。

图8为图1中第二压块的结构示意图。

图9为本发明实施例的压块垫板的结构示意图。

图10为本发明实施例立柱的一种安装示意图。

图11为图1中连接装置的结构示意图。

图12为图1中地桩的结构示意图。

附图标记说明：1-前立柱；2-后立柱；3-槽钢；4-支撑梁；5-斜梁；固定装置8；9-连接装置；10-斜梁连接器；41-卷边凸缘；42-锁扣螺母；6-第一压装装置；7-第二压装装置；61-第一压块；71-第二压块；62-第一压块垫板；72-第二压块垫板；64-第一压紧部；65-第二压紧部；102-弧形部；103-夹紧部；611-第一固定部；612-连接部；64-第一压紧部；613-支撑部；614-挡边；615-第一突起；711-第二固定部；712-第一连接部；713-第二连接部；714-第二突起；66-突起；11-斜拉杆；91-支撑杆；92-支撑座；93-支撑套筒；11-螺旋地桩；111-管状桩体；112-地桩外管。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述：

一种安装太阳能光伏板组件的支架系统，如图1、图2和图3和图4所示，包括前立柱1、后立柱2、槽钢3、支撑梁4和斜梁5，太阳能光伏板通过压装装置固定在槽钢3上，槽钢3再通过固定装置8固定在支撑梁4上，支撑梁4为开口处具有向内的卷边凸缘41的U形槽钢，支撑梁4通过连接装置9固定连接在前、后立柱上。斜梁5的一端通过斜梁连接器10固定连接于支撑梁4中部，另一端通过斜梁连接器10固定连接于后立柱2底部。

其中固定装置8包括安装时其上表面紧贴于槽钢卷边凸缘41下表面的锁扣螺母42和第一紧固件。并且支撑梁4的卷边凸缘41末端为锯齿状结构；锁扣螺母42的上表面具有与所述支撑梁4卷边凸缘41末端的锯齿状结构相配合的加固槽。

压装装置包括第一压装装置6和第二压装装置7，第一压装装置6压装在太阳能光伏板组件整体外边缘，第二压装装置7压装在太阳能光伏板组件相邻两块组成板之间，所述压装装置由第一压块61、第二压块71、第一压块垫板62和第二压块垫板72组成，并且均设有与紧固件配合的安装孔。其中第一压块61和第二压块71上均设有压装于光伏板上表面的第一压紧部64，压块垫板设有压装于光伏板下表面的第二压紧部65。

如图5和图6所示，斜梁连接器10包括一对由与立柱表面匹配的弧形部102和位于弧形部两端的夹紧部103组成的连接片，夹紧部103的一端上设有至少一排安装孔，夹紧部103的另一端上设有至少两排安装孔。

如图7所示，第一压块61设有第一固定部611，第一固定部611一端的端部向上设有跟第一压紧部64相连的连接部612，另一端的端部向下设有支撑部613；第一固定部611上还设有自第一固定部611向上延伸出的挡边614，在所述挡边614和连接部612之间的第一固定部611上设有供紧固件穿过的连接孔，并在所述第一固定部611底部设有关于连接孔轴线对称的第一突起615。

如图8所示，第二压块71设有第二固定部711，第二固定部711两端分别通过第一连接部712和第二连接部713与两个第一压紧部64相连，在第一连接部712和第二连接部713之间的第二固定部711上设有供紧固件穿过的通孔，在第二固定部711的与第一压紧部64相对的另一侧上设有关于该通孔轴线对称的第二突起714。

如图9所示，压块垫板包括垫板主体63，所述垫板主体63两端设有两个第二压紧部65，第一压块垫板62和第二压块垫板72的安装孔位于两个第二压紧部65之间，在两个第二压紧部65之间还设有相对于安装孔轴线对称的向上的突起66，第二压紧部65上表面为锯齿状。锯齿状的第一压紧部则能通过减小的垫板与光伏板的接触面积，从而加大垫板与太阳能光伏板的摩擦力，增加了压紧太阳能光伏板的压紧效果。

如图10所示，相邻两根后立柱2之间通过成对交叉的斜拉杆11相连，通过斜拉杆11的辅助作用力，使得该立柱能够适应高海拔的恶劣环境。

如图11所示，连接装置9包括支撑杆91和支撑座92，支撑座92为三角形结构，在安装时，支撑座92的一个角端与支撑杆91一端连接，并且能通过转动将太阳能光伏板调整到最佳角度。支撑座92的另两个角端与支撑梁4连接，支撑杆91另一端则连接到支撑套筒93，支撑套筒93套装固定在前立柱1和后立柱2顶端。这种采用多部件组成的方式拆装方便。其中支撑座的两块侧板为三角形结构与支撑部的两块侧板紧凑连接，这种连接方式更加牢固并且可以转动，安装方便、灵活。支撑套筒是套装在立柱的端部，这种套装的固定方式，固定效果很好。

如图12所示，螺旋地桩11包括管状桩体111和套设其外的地桩外管112，其中管状桩体111底部成尖锥状，其表面上设有螺旋叶片，其上端还设有多个通孔，管状桩体111上端的通孔至少一个外面焊接有螺母；管状桩体111外套有地桩外管112，地桩外管112底部也成尖锥状，其表面上设有螺旋叶片；所述管状桩体111与地桩外管112通过螺栓固定。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (7)

1.一种安装太阳能光伏板组件的支架系统，其特征在于，包括前立柱（1）、后立柱（2）、槽钢（3）、支撑梁（4）和斜梁（5），还包括用于将光伏板固定在槽钢（3）上的压装装置，用于将所述槽钢（3）固定于支撑梁（4）上的固定装置（8），用于将支撑梁（4）固定连接于立柱上的连接装置（9）；所述斜梁（5）的一端通过斜梁连接器（10）固定连接于支撑梁（4）中部，另一端通过斜梁连接器（10）固定连接于后立柱（2）底部；相邻两根后立柱（2）之间通过成对交叉的斜拉杆(11)相连；

所述压装装置包括压装于太阳能光伏板组件整体外边缘的第一压装装置（6）和压装于太阳能光伏板组件相邻两块组成板之间的第二压装装置（7），所述压装装置（6、7）包括压块（61、71）和压块垫板（62、72），所述压块（61、71）上设有压装于光伏板上表面的第一压紧部（64），压块垫板（62、72）设有压装于光伏板下表面的第二压紧部（65），压块（61、71）和压块垫板（62、72）上设有与紧固件配合的安装孔；

所述支撑梁（4）为U形槽钢，U形槽钢开口处具有向内的卷边凸缘（41）；所述固定装置（8）包括安装时其上表面紧贴于槽钢卷边凸缘（41）下表面的锁扣螺母（42）和第一紧固件；

所述连接装置（9）包括支撑杆（91）和支撑座（92），支撑座（92）为三角形结构，支撑座（92）的一个角端与支撑杆（91）一端可转动连接，另两个角端与支撑梁（4）连接，支撑杆（91）另一端设有支撑套筒（93），所述支撑套筒（93）套装固定在立柱（1、2）顶端。

2.如权利要求1所述的支架系统，其特征在于：所述支撑梁（4）的卷边凸缘（41）末端为锯齿状结构；所述锁扣螺母（42）的上表面具有与所述支撑梁（4）卷边凸缘（41）末端的锯齿状结构相配合的加固槽。

3.如权利要求1所述的支架系统，其特征在于：所述压块垫板包括垫板主体（63），所述第二压紧部（65）为两个，分别位于垫板主体（63）两端，所述压块垫板（62、72）的安装孔位于两个第二压紧部（65）之间，在两个第二压紧部（65）之间还设有相对于安装孔轴线对称的向上的突起（66），所述第二压紧部（65）上表面为锯齿状。

4.如权利要求1所述的支架系统，其特征在于：所述斜梁连接器（10）包括一对连接片（101），所述连接片（101）包括与立柱表面匹配的弧形部（102）和位于弧形部两端的夹紧部（103），一端夹紧部（103）上设有至少一排安装孔，另一端夹紧部（103）上设有至少两排安装孔。

5.如权利要求1-4任一项所述的支架系统，其特征在于：所述第一压块（61）设有第一固定部（611），所述第一固定部（611）一端的端部向上设有跟第一压紧部（64）相连的连接部（612），另一端的端部向下设有支撑部（613）；所述第一固定部（611）上还设有自第一固定部（611）向上延伸出的挡边（614），并在所述第一固定部（611）底部设有关于连接孔轴线对称的两个突起（615）。

6.如权利要求5所述的支架系统，其特征在于，所述第二压块（71）还设有第二固定部（711），所述第一压紧部（64）为两个，分别通过第一连接部（712）和第二连接部（713）与第二固定部（711）两端相连，在第一连接部（712）和第二连接部（713）之间的第二固定部（711）上设有供紧固件穿过的通孔，在第二固定部（711）的与第一压紧部（64）相对的另一侧上设有关于该通孔轴线对称的两个突起（714）。

7.如权利要求1-4任一项所述的支架系统，其特征在于，还包括螺旋地桩，所述螺旋地桩包括管状桩体（111）和套设其外的地桩外管（112），所述管状桩体（111）底部成尖锥状，其表面上设有螺旋叶片，其上端设有多个通孔，至少一个通孔外面焊接与有螺母；所述套设其外的地桩外管（112）底部成尖锥状，其表面上设有螺旋叶片；所述管状桩体（111）与地桩外管（112）通过螺栓固定。