CN102900732B - 双钩型平板紧固系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种双钩型平板紧固系统，用于实现平板与被安装物体之间的紧固连接，其包括设置在平板与被安装物体之间的至少两根导轨，每根导轨的顶部和底部各设有一对向导轨两侧延伸至一自由端面的突出部；与导轨底部的突出部相配合的双钩底座，通过插入双钩底座的紧固件形成导轨与被安装物体的紧固连接；与导轨顶部的突出部相配合的双钩螺母，位于导轨两端的双钩螺母上设有端边夹具，位于导轨中部的双钩螺母上设有中间夹具，通过插入端边夹具和中间夹具的紧固件形成导轨与平板的紧固连接。本发明的双钩型平板紧固系统，提供了可靠的抗拉强度，安装方便，能将不同形状平板安全、快速、可靠地固定在顶、面、壁或支架表面，结构简单重量轻，降低成本。

Description

双钩型平板紧固系统
技术领域
本发明涉及一种双钩型平板紧固系统。
背景技术
太阳能作为一种可永续利用的清洁能源，有着巨大的开发应用潜力。随着全球气候的变暖和能源形势趋紧，太阳能光伏发电作为一种可持续的能源替代方式之一，得到迅速地发展。
太阳能光伏发电技术是将太阳能转化为电力的技术，其核心是可释放电子的半导体物质。最常用的半导体材料是硅。地壳硅储量丰富，可以说是取之不尽、用之不竭。太阳能光伏电池有两层半导体，一层为正极，一层为负极。阳光照射在半导体上时，两极交界处产生电流。
光伏发电是一种简单的低风险技术，几乎可以安装在任何有光照的地方。这意味着在公共和私人建筑的屋顶、墙面和开阔地带都有广泛的安装潜力。
太阳能光伏发电最重要的特征是在发电过程中排放很少的CO2，而CO2作为最主要的温室气体，是导致气候变化的罪魁祸首。
能源和环境问题是近来世界关注的焦点，为了实现能源和环境的可持续发展，世界各国都将光伏发电作为发展的重点。从长远看，太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位。
太阳能光伏发电安装系统是将一块或多块太阳能光伏组件安放在具有一定强度的安装支架上而形成的安装系统。绝大部分太阳能组件的生产商和供应商不生产安装系统。
为了满足太阳能组件或其它平板的安装，德国专利DE19717996A1描述了太阳能采集器与屋顶支架的连接方法。它是把屋顶安装挂钩固定在屋顶放置瓦片的木条上，安装挂钩的另一端夹住用于放置太阳能采集器的圆管。用另一个支架将太阳能采集器与圆管固定。在这种安装方法中，屋顶瓦片与太阳能采集器之间的空间狭小，安装不便。
美国专利US6105317中仅阐述了太阳能光伏组件的顶部安装系统，在安装时要求两根导轨间的距离不仅是太阳能光伏组件的某一宽度，而且两根导轨又要刚好落在被安装物表面固定点上进行紧固，这就需要预先经过精确计算并制作好被安装物表面固定点。
美国专利US6360491B1描述了滑块螺母的太阳能组件安装方法。该方法需要在安装现场在安装导轨底部进行钻孔操作以便使螺栓穿过小孔将安装导轨与支柱紧固，这种安装方法增加了安装的难度和强度，而且只能进行太阳能组件的顶部安装。
德国专利DE10132557A1提供了太阳能光伏组件在屋顶的安装系统，它通过螺丝将光伏组件紧固在压板和基础轨道之间。基础轨道与安装在屋顶的支架由螺丝将两者的齿形表面紧密贴合并紧固在一起。由于该系统的紧固方式是螺丝旋转进入相对较软材质制成的基础轨道上的开口沟槽形成紧固，这种紧固方式使该系统的抗拉强度受到影响。
美国专利US7260918B2提供的太阳能组件或其它平板的安装系统尽管可以进行太阳能组件或其它平板顶部和背面安装，由于是完全需要依靠导轨刚性强度满足系统抗拉强度，这就需要增加导轨的壁厚。造成安装材料增加。
美国专利US2006/0086382A1提供了把太阳能组件安放在上、下两根导轨之间并用紧固件穿过上轨道顶部和下轨道底部将太阳能组件或其它平板与上、下轨道紧固在一起，下轨道又通过紧固件与支撑轨道紧固连接的安装方法。整个安装系统需要使用三根导轨，安装材料用量大大增加，安装成本也会增加，同时安装工作量增加。
美国专利US2006/0156651A1展示了啮合滑块结构的安装系统。该系统需要安装导轨和连接导轨组成系统导轨，安装工序增加，安装材料也有很大的增加。
美国专利US2008/0310913A1阐述了夹紧具有一个空腔体的导轨并使之固定在另外一根导轨或其他物体上。这种方法所使用的导轨结构相对比较复杂，材料使用会相对较多。
美国专利US2010/0269447A1展示了一种将导轨嵌入两个对称法兰上两个突出物之间的间隙，并依靠两个法兰具有的弹性夹住导轨。依靠法兰弹性夹住导轨很容易引起导轨向导轨延伸方向移动，这就必须使用其他方法防止导轨向其延伸方向的移动。这会增加安装的成本。
在现有的太阳能组件或其它平板安装系统中，很少有使用双挂钩方式作为连接件既能够在一根安装导轨上完成太阳能组件或其它平板顶部紧固安装，也能够完成太阳能组件底部紧固安装，并连同太阳能组件或其它平板和安装导轨一起与被安装物体表面紧固连接。而在能够使用一根导轨完成上述工作的少数产品中，由于需要提高安装系统的抗拉强度而使用金属用量很大的重型导轨。这样就增加了安装系统的原料用量。
发明内容
本发明的目的是提供一种双钩型平板紧固系统，实现平板与被安装物体之间的紧固连接，提供可靠的抗拉强度，安装方便，且能够将不同形状、规格的平板组件，安全、快速、可靠地固定在屋顶、屋面、墙壁或支架表面，结构简单、重量轻，能降低综合成本。
本发明所采用的技术方案为：一种双钩型平板紧固系统，用于实现平板与被安装物体之间的紧固连接，其包括：设置在平板与被安装物体之间的至少两根导轨，每根导轨的顶部和底部各设有一对分别向导轨两侧延伸至一自由端面的突出部；与所述导轨底部的突出部相配合的若干双钩底座，通过插入所述双钩底座的紧固件形成导轨与被安装物体的紧固连接；与所述导轨顶部的突出部相配合的若干双钩螺母，其中位于所述导轨两端的双钩螺母上设有端边夹具，位于所述导轨中部的双钩螺母上设有中间夹具，通过插入所述端边夹具和中间夹具的紧固件形成导轨与平板的紧固连接。
所述双钩型平板紧固系统进一步包括与所述导轨顶部的突出部相配合的若干倒置的双钩底座，通过插入所述倒置的双钩底座的紧固件形成导轨与平板进一步的紧固连接。
所述导轨垂直于其长度的截面为口字形。
所述导轨垂直于其长度的截面为工字形。
所述双钩底座包括底座主体和底座压块，所述底座主体和底座压块分别具有相互配合的斜面，相互对置以用于容纳导轨突出部的钩部，以及相互对齐以用于容纳紧固件的孔部。
所述双钩螺母包括一对相互对置以容纳导轨突出部的钩部，以及用于容纳紧固件的孔部。
所述双钩螺母由双钩螺母套件代替，所述双钩螺母套件包括双钩螺母套和容纳于所述双钩螺母套中的矩形螺母。
所述双钩螺母套包括一对相互对置以容纳导轨突出部的钩部，所述双钩螺母套和矩形螺母分别具有相互对齐以容纳紧固件的孔部。
所述导轨的突出部的自由端面为斜面，所述双钩底座的钩部具有与所述导轨的突出部的自由端面相配合的斜面。
所述双钩螺母的钩部和所述双钩螺母套的钩部分别具有圆弧形末端。
本发明由于采用了以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下优点和积极效果：通过采用本发明的双钩结构可将不同尺寸、形状的太阳能组件或其它平板安全、快速、可靠地固定在屋顶、地面、墙壁或支架表面，抗拉强度好，重量轻，且安装简便、成本低。
附图说明
图1是本发明的双钩型平板紧固系统的立体图；
图2是图1中双钩型平板紧固系统的局部放大图；
图3A和图3B分别是本发明的截面分别为口字形和工字型的导轨立体图；
图4是本发明的双钩底座的立体图；
图5A-图5C分别是本发明的双钩螺母、双钩螺母套和双钩螺母套件的立体图；
图6A-图6C是本发明的双钩底座与导轨的安装步骤图；
图7A-图7B是本发明的双钩螺母与导轨的安装步骤图；
图7C-图7D是本发明的双钩螺母套与导轨的安装步骤图；
图8是本发明的末端夹具立体图；
图9是本发明的中间夹具立体图；
图10是本发明的倒置的双钩底座与平板的安装主视图；
图11是本发明的末端夹具与平板的安装主视图；
图12是本发明的中间夹具与平板的安装主视图；
图13是本发明的平板正面剖析图；
图14是本发明的矩形螺母立体图。
具体实施方式
图1、图2示出本发明用于实现平板（例如太阳能平板组件）与被安装物体（例如屋顶、屋面、墙壁或支架）之间紧固连接的双钩型平板紧固系统，该双钩型平板紧固系统包括设置在平板13与被安装物体12之间的至少两根导轨31，如图3A所示，导轨31的垂直于其长度的截面为口字形，每根导轨31的顶部和底部各设有一对分别向导轨两侧延伸至一自由端面312a，312b，312c，312d的突出部311a，311b，311c，311d。如图3B所示的垂直于其长度的截面为工字形的导轨32也可以用于实现本发明，该导轨32的顶部和底部各设有一对分别向导轨两侧延伸至一自由端面322a，322b，322c，322d的突出部321a，321b，321c，321d。优选地，导轨31、32由铝合金挤压制成。如图4-图12所示，本发明的双钩型平板紧固系统还包括与导轨31底部的突出部311c，311d相配合的若干双钩底座4，从而通过插入双钩底座4的紧固件（例如螺栓）121形成导轨31与被安装物体12的紧固连接；以及与导轨31顶部的突出部311a，311b相配合的若干双钩螺母51，其中位于导轨两端的双钩螺母上设有端边夹具8（参见图11），位于导轨中部的双钩螺母上设有中间夹具9（参见图12），从而通过插入端边夹具8和中间夹具9的螺栓122，123形成导轨31与平板13的紧固连接。
如图4所示，双钩底座4包括底座主体45和底座压块46，其中底座主体45和底座压块46分别具有相互配合的斜面47a，47b，相互对置以用于容纳导轨突出部的钩部41，42，以及相互对齐以用于容纳紧固件的孔部48，49。图6A至图6C示出双钩底座4与导轨31的安装过程，导轨31底部的两个突出部311c，311d分别嵌入双钩底座4的钩部41，42，并通过插入对齐的孔部48，49的螺栓121与被安装物体紧固连接，从而使得突出部311c、311d与钩部41、42挤压耦合并紧固。优选地，导轨31的突出部的自由端面312a，312b，312c，312d为斜面，而双钩底座4的钩部41，42相应具有与自由端面312a，312b，312c，312d相配合的斜面43，44，在安装时便于双钩底座4沿着导轨31的长度延伸方向滑动以调整其位置。
如图5A所示，双钩螺母51包括一对相互对置以容纳导轨突出部的钩部511a，511b，以及用于容纳紧固件的孔部515。图7A至图7B示出双钩螺母51与导轨31的安装过程，导轨31顶部的两个突出部311a、311b分别挤压并嵌入双钩螺母51的钩部511a、511b之中。
如图2、8、11所示，位于导轨两端的双钩螺母51上设有端边夹具8，端边夹具8顶部的压板84压在平板13上，向下延伸的两个法兰81，82套在双钩螺母51上，螺栓122插入端边夹具8顶部的中孔85并旋入双钩螺母的孔部515，使双钩螺母向上提升并使端边夹具8的压板84压紧平板13的正面边框134，形成导轨31、双钩螺母51、端边夹具8和平板13的端边紧固。
如图9、12所示，位于导轨中部的双钩螺母51上设有中间夹具9，中压夹具9顶部的压板92a，92b压在平板13上，向下延伸的两个法兰91a，91b紧贴平板13，螺栓123插入中压夹具9底部的小孔93并旋入双钩螺母的孔部515，使双钩螺母向上提升并使中压夹具9的压板92a，92b压紧平板13的正面边框134，形成导轨31、双钩螺母51、中压夹具9和平板13的中间紧固。
此外，双钩螺母51也可以由如图5C所示的双钩螺母套件53代替，该双钩螺母套件53包括如图5B所示的双钩螺母套52和如图14所示的可容纳于双钩螺母套52中的矩形螺母14，该双钩螺母套52包括一对相互对置以容纳导轨突出部的钩部521a，521b，并且双钩螺母套52和矩形螺母14分别具有相互对齐以容纳紧固件的孔部525，141。图7C至图7D示出双钩螺母套52与导轨31的安装过程。
优选地，双钩螺母51的钩部511a，511b和双钩螺母套52的钩部521a，521b分别具有圆弧形末端，以便于挤压时导轨突出部更容易嵌入该钩部。
此外，如图10所示，本发明的双钩型平板紧固系统还可以进一步包括与导轨顶部的突出部311a，311b相配合的若干倒置的双钩底座4，从而通过插入倒置的双钩底座4的螺栓124与平板13背面边框的小孔135（参见图13）进行紧固，从而形成导轨31与平板13进一步的紧固连接。
另外，图13示出了太阳能组件正面剖析图，其中，134示出了组件正面边框，135示出了背面用于插入紧固件的小孔，136示出了组件背面边框。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (7)

1.一种双钩型平板紧固系统，用于实现平板与被安装物体之间的紧固连接，其特征在于，其包括：
设置在平板(13)与被安装物体(12)之间的至少两根导轨(31，32)，每根导轨的顶部和底部各设有一对分别向导轨两侧延伸至一自由端面(312a，312b，312c，312d，322a，322b，322c，322d)的突出部(311a，311b，311c，311d，321a，321b，321c，321d)；
与所述导轨底部的突出部(311c，311d，321c，321d)相配合的若干双钩底座(4)，通过插入所述双钩底座(4)的紧固件(121)形成导轨(31，32)与被安装物体(12)的紧固连接，所述双钩底座(4)包括底座主体(45)和底座压块(46)，所述底座主体(45)和底座压块(46)分别具有相互配合的斜面(47a，47b)，相互对置以用于容纳导轨突出部的钩部(41，42)，以及相互对齐以用于容纳紧固件的孔部(48，49)，所述导轨的突出部的自由端面(312a，312b，312c，312d，322a，322b，322c，322d)为斜面，所述双钩底座(4)的钩部(41，42)具有与所述导轨的突出部的自由端面(312a，312b，312c，312d，322a，322b，322c，322d)相配合的斜面(43，44)；
与所述导轨顶部的突出部(311a，311b，321a，321b)相配合的若干双钩螺母(51)，其中位于所述导轨两端的双钩螺母上设有端边夹具(8)，位于所述导轨中部的双钩螺母上设有中间夹具(9)，通过插入所述端边夹具(8)和中间夹具(9)的紧固件(122，123)形成导轨(31，32)与平板(13)的紧固连接，所述双钩螺母(51)包括一对相互对置以容纳导轨突出部的钩部(511a，511b)，以及用于容纳紧固件的孔部(515)。
2.如权利要求1所述的双钩型平板紧固系统，其特征在于，进一步包括与所述导轨顶部的突出部(311a，311b，321a，321b)相配合的若干倒置的双钩底座(4)，通过插入所述倒置的双钩底座(4)的紧固件(124)形成导轨(31，32)与平板(13)进一步的紧固连接。
3.如权利要求1或2所述的双钩型平板紧固系统，其特征在于，所述导轨(31)垂直于其长度的截面为口字形。
4.如权利要求1或2所述的双钩型平板紧固系统，其特征在于，所述导轨(32)垂直于其长度的截面为工字形。
5.如权利要求1所述的双钩型平板紧固系统，其特征在于，所述双钩螺母(51)由双钩螺母套件(53)代替，所述双钩螺母套件(53)包括双钩螺母套(52)和容纳于所述双钩螺母套(52)中的矩形螺母(14)。
6.如权利要求5所述的双钩型平板紧固系统，其特征在于，所述双钩螺母套(52)包括一对相互对置以容纳导轨突出部的钩部(521a，521b)，所述双钩螺母套(52)和矩形螺母(14)分别具有相互对齐以容纳紧固件的孔部(525，141)。
7.如权利要求6所述的双钩型平板紧固系统，其特征在于，所述双钩螺母(51)的钩部(511a，511b)和所述双钩螺母套(52)的钩部(521a，521b)分别具有圆弧形末端。
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