CN104218887B - 立体式光伏面板清洗车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种立体式光伏面板清洗车，包括底盘和安装在底盘上的车厢，车厢位于车头的后方，且车厢内安装有电器控制柜和高压供水系统，其特征在于：车厢与车头之间的底盘上还固定有一马鞍架，该马鞍架左右两侧对称安装有清洁刷架，每一侧的清洁刷架可以侧向展开，该清洁刷架由上刷架与下刷架铰接而成，在上刷架与下刷架之间设置有第一伸缩杆，上刷架在第一伸缩杆的带动下可以绕下刷架的上端收折至马鞍架的架体中。其显著效果是：车身结构紧凑，高度适宜，重量分布较为均衡，车辆运行过程中，清洁刷架震动小，多个联动机构，可以在立体空间内实现多个自由度的调节，各种设备均可实现厢式化安装，便于车载运输，设备运行方便，清洁效率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种特种车辆，具体地说，是一种立体式光伏面板清洗车。
背景技术
太阳能作为清洁的可再生能源受到世人的注目，其中太阳能光伏发电近年来发展尤其迅速。然而，灰尘对光伏发电系统发电量的影响已经成了不争的事实，因此正确认识灰尘对光伏系统的影响，在运营维护过程中采取合理的清洁方案对光伏组件阵列进行有效的清洁，是提高已建成光伏电站发电量，降低生产成本的重要手段。
目前，光伏面板的清洗主要采用人工操作。针对光伏电站大面积布置的广泛面板阵列而言，不仅工作繁琐，清洁工人劳动强度大，而且清洁效率非常低下，清洁效果欠佳。中国专利CN203316437U公开了一种车载清洗系统，该专利中，通过门架系统将清洁刷盘组合安装在汽车上，汽车在光伏电站现场行驶过程中，通过车厢两侧展开出的清洁刷盘组合对现场的光伏面板进行清洁作业，从而提高清洁效率，降低工人的劳动强度。
但其存在的缺陷是：为了适应光伏面板的尺寸需求，清洁刷架的架体较长，在非作业状况下，清洁刷架处于竖直状态，清洁刷架的上端远远高于车厢顶板，整车容易超高，通过天桥或者隧道时存在一些不便。同时，清洁刷架的调节机构简单，难以保证清洁刷架上下两端同时与光伏面板准确对齐，使用还不够方便。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种立体式光伏面板清洗车，通过对现有刷架结构和连接关系的改进，从而降低了非作业状态下整个车身的高度，便于实现厢式化安装，移动和运输更加方便，同时对清洁刷架的联动结构进行改进，可以实现多个自由度的调节，便于刷架上下同时与光伏面板对齐，提高清洁效率。
为了达到上述目的，本发明所采用的具体技术方案如下：
一种立体式光伏面板清洗车，包括底盘和安装在底盘上的车厢，所述车厢位于车头的后方，且车厢内安装有电器控制柜和高压供水系统，其关键在于：所述车厢与车头之间的底盘上还固定有一马鞍架，该马鞍架左右两侧对称安装有清洁刷架，每一侧的清洁刷架可以侧向展开，该清洁刷架由上刷架与下刷架铰接而成，在所述上刷架与下刷架之间设置有第一伸缩杆，所述上刷架在第一伸缩杆的带动下可以绕所述下刷架的上端收折至所述马鞍架的架体中。
基于上述结构可以发现，本发明的清洁刷架可以通过控制第一伸缩杆实现上刷架的伸展与收折，在伸展状态下，可以适应光伏电站现场的光伏面板尺寸需求，在收折状态下，上刷架可以收折至车厢与车头之间的马鞍架中，清洁刷架的高度仅仅为下刷架的高度，从而降低整个车身的高度，克服车载运输过程中因为超高所引起的诸多不便。
为了实现整个车身厢式化安装，在所述车厢与车头之间还左右对称设置有一组外摆门，所述外摆门包括侧门板和顶板，在车头的后方还设置有一块隔板，当左右两侧的外摆门处于关闭状态时，所述马鞍架与清洁刷架可封闭在外摆门与隔板所围成的厢式空间内，一方面，通过两侧外摆门的密封可以在非作业状态下对各种支撑结构和清洁刷架起到保护作用；另一方面，也使整个车身看起更加美观。
为了保证车体负载分布平衡，所述高压供水系统的水箱布置在车厢的中部，高压供水系统的柜门开设在车厢中部的右侧面；所述电器控制柜的柜门开设在车厢的尾部右侧面，在所述车厢后部的厢底下还固定有车载发电机。
采用这种结构，比较重的水箱和马鞍架主要分布在前轮和后轮之间的汽车底盘上，便于受力，车载发电机位于车体的尾部，便于操作，电器控制柜的柜门开设在车厢的右侧面，一方面调试和操控方便，另一方面也可以为车厢后部预留部分储物空间，便于搭载各种维护设备。
为了实现多自由度地对清洁刷架进行控制，所述马鞍架是由左右两侧的侧支架以及固定在两侧支架之间的支撑平台构成，每一侧支架上配合有一升降小车，该升降小车可在所述侧支架上纵向滑动，所述升降小车的下端通过托臂与清洁刷架的下端铰接，在靠近所述托臂与清洁刷架的铰接点处连接有第二伸缩杆，所述第二伸缩杆的上支点铰接在所述升降小车的上端，在所述升降小车与所述清洁刷架的同侧之间还铰接有第三伸缩杆。
为了保证各个支撑结构的稳定性，在所述左右两个侧支架之间设有前后两个“X”形支撑架，在所述支撑平台与侧支架之间还固定设置有三角形的加强件。
为了减小清洁作业时的震动，保证升降小车在纵向具有足够的支撑力，所述升降小车上部的前后两侧对称设置有一组带活动螺母的挂耳，对应每台升降小车设置有电机、电机驱动换向器以及连接在电机驱动换向器两侧的一组升降机，所述升降机的丝杆与所述升降小车的纵向滑动轨道平行，升降小车通过活动螺母螺纹连接在对应升降机的丝杆上。
进一步的维持清洁刷架的稳定性，在所述升降小车上设置有前后两根纵向车架，在所述纵向车架之间设置有横梁，在前后两根纵向车架上均连接有所述托臂和第二伸缩杆，在所述横梁的中间连接所述第三伸缩杆。
为了保证清洁刷架的倾角调节更加可靠，在所述升降小车上按照不同高度设置两根所述横梁，其中第一横梁的中间与所述第三伸缩杆的一端铰接，在第二横梁上分别铰接有两根撑杆，所述第三伸缩杆与所述两根撑杆的另一端均铰接在同一撑杆轴上，且两根撑杆分别位于第三伸缩杆的两侧，在所述清洁刷架上沿长度方向平行设置有两条滑槽，所述撑杆轴在第三伸缩杆的带动下在所述滑槽中滑动。
结合光伏面板的清洁需要，所述清洁刷架上设置有左右两侧的条刷和位于所述条刷之间的多个盘刷组成，所述盘刷沿清洁刷架的长度方向并排设置，在所述上刷架与下刷架上分别安装有与所述盘刷一一对应连接的驱动电机，在所述上刷架与下刷架的左右两侧分别安装有供水管，且上刷架与下刷架之间的供水管通过软管相连，在所述供水管上均匀安装有多个水雾喷头，所述高压供水系统用于向所述水雾喷头提供水源。
上述结构中，条刷用于对浮尘以及较大垃圾进行清扫，盘刷用于对附着较顽固的污垢进行清洁，通过条刷与盘刷的结合，同时配合相应的水雾喷头，保证了清洗效果。
本发明的显著效果是：
车身结构紧凑，高度适宜，重量分布较为均衡，车辆运行过程中，各种结构比较稳定，清洁刷架震动小，清洁刷架具备多个联动机构，可以在立体空间内实现多个自由度的调节，各种设备均可实现厢式化安装，便于车载运输，设备运行方便，清洁效率高。
附图说明
图1是本发明未安装车厢门板状态下的结构示意图；
图2是本发明的侧视图；
图3是图1中马鞍架与清洁刷架的连接关系图；
图4是图3的立体结构图；
图5是图3中升降小车与清洁刷架之间的连接关系图；
图6是图1中马鞍架的结构示意图；
图7是图1中清洁刷架的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式以及工作原理作进一步详细说明。
如图1所示，一种立体式光伏面板清洗车，包括底盘1和安装在底盘1上的车厢2，所述车厢2位于车头的后方，且车厢2内安装有电器控制柜3和高压供水系统4，高压供水系统4的水箱布置在车厢2的中部，高压供水系统的柜门开设在车厢2中部的右侧面；电器控制柜3的柜门开设在车厢2的尾部右侧面，在车厢2后部的厢底下还固定有车载发电机9,所述车厢2与车头之间的底盘1上还固定有一马鞍架5，该马鞍架5左右两侧对称安装有清洁刷架6，每一侧的清洁刷架6可以侧向展开，该清洁刷架6由上刷架6a与下刷架6b铰接而成，在所述上刷架6a与下刷架6b之间设置有第一伸缩杆6c，所述上刷架6a在第一伸缩杆6c的带动下可以绕所述下刷架6b的上端收折至所述马鞍架5的架体中。
如图2所示，为了将整个车身设置为厢式化结构，在所述车厢2与车头之间还左右对称设置有一组外摆门7，所述外摆门7包括侧门板7a和顶板7b，在车头的后方还设置有一块隔板8，当左右两侧的外摆门7处于关闭状态时，所述马鞍架5与清洁刷架6可封闭在外摆门7与隔板8所围成的厢式空间内。
通过图2可以看出，利用车身两侧的外摆门7以及车头后部竖立的隔板8可以围成一个封闭空间，用于容纳所示马鞍架5和马鞍架5两侧的清洁刷架6，当清洁刷架6的上刷架6a收折后，外摆门7即可关闭，对各种支撑结构和清洁刷架起到保护作用。
如图3-图6所示，所述马鞍架5是由左右两侧的侧支架5a以及固定在两侧支架5a之间的支撑平台5b构成，每一侧支架5a上配合有一升降小车10，该升降小车10可在所述侧支架5a上纵向滑动，所述升降小车10的下端通过托臂11与清洁刷架6的下端铰接，在靠近所述托臂11与清洁刷架6的铰接点处连接有第二伸缩杆12，所述第二伸缩杆12的上支点铰接在所述升降小车10的上端，在所述升降小车10与所述清洁刷架6的同侧之间还铰接有第三伸缩杆13。
为了保证各个支撑结构的稳定性，在所述左右两个侧支架5a之间设有前后两个“X”形支撑架5c，在所述支撑平台5b与侧支架5a之间还固定设置有三角形的加强件5d。
为了保证升降小车10纵向运行平稳，所述升降小车10上部的前后两侧对称设置有一组带活动螺母10a的挂耳，对应每台升降小车10设置有电机14、电机驱动换向器15以及连接在电机驱动换向器15两侧的一组升降机16，所述升降机16的丝杆16a与所述升降小车10的纵向滑动轨道平行，升降小车10通过活动螺母10a螺纹连接在对应升降机16的丝杆16a上。
为了使清洁刷架6连接更加稳定，在所述升降小车10上设置有前后两根纵向车架10b，在所述纵向车架10b之间设置有横梁10c，在前后两根纵向车架10b上均连接有所述托臂11和第二伸缩杆12，在所述横梁10c的中间连接所述第三伸缩杆13。
从图6还可以看出，在所述升降小车10上按照不同高度设置两根所述横梁10c，其中第一横梁10c1的中间与所述第三伸缩杆13的一端铰接，在第二横梁10c2上分别铰接有两根撑杆17，所述第三伸缩杆13与所述两根撑杆17的另一端均铰接在同一撑杆轴18上，且两根撑杆17分别位于第三伸缩杆13的两侧，在所述清洁刷架6上沿长度方向平行设置有两条滑槽6d，所述撑杆轴18在第三伸缩杆13的带动下在所述滑槽6d中滑动。
如图7所示，为了适应光伏面板的清洁需要，所述清洁刷架6上设置有左右两侧的条刷6e和位于所述条刷6e之间的多个盘刷6f组成，所述盘刷6f沿清洁刷架6的长度方向并排设置，在所述上刷架6a与下刷架6b上分别安装有与所述盘刷6f一一对应连接的驱动电机6g，在本实施例中，驱动电机6g的机身采用卧式安装，驱动电机6g的输出轴通过换向齿轮与盘刷6f的转轴连接，在所述上刷架6a与下刷架6b的左右两侧分别安装有供水管6h，且上刷架6a与下刷架6b之间的供水管6h通过软管相连，在所述供水管6h上均匀安装有多个水雾喷头6i，所述高压供水系统4用于向所述水雾喷头6i提供水源。
本发明的工作原理是：
在车厢2与车头之间的底盘1上固定马鞍架5，通过两侧的外摆门7可以实现整个车身厢式化封装，马鞍架5的两侧安装可以侧向展开的清洁刷架6，车辆在光伏电站现场往返过程中，左右两侧的清洁刷架6可以交替作业，从而提高工作效率。
通过第一伸缩杆6c可以实现清洁刷架6的收折，便于车载运输。
电机14经过电机驱动换向器15换向后可以保证两侧的升降机16同步运行，升降机16的丝杆16a在原地转动，从而带动升降小车10上下移动，实现清洁刷架6的整体高度调节。
升降小车10前后两侧的纵向车架10b、托臂11以及第二伸缩杆12组成一个三角形支撑结构，通过第二伸缩杆12的长度调节可以实现清洁刷架6下端位置的调节。
在第三伸缩杆13、撑杆17、撑杆轴18以及滑槽6d的配合下，可以通过第三伸缩杆13的长度调节，实现清洁刷架6上端位置的调节。
电机14、第一伸缩杆6c、第二伸缩杆12以及第三伸缩杆13等结构可以在电器控制柜3的控制下实现智能控制，通过多个机构联动，可以保证清洁刷架6上下两端与光伏面板保持合适距离，提高清洁效率。同时，清洁刷架6上的水雾喷头6i可以在高压供水系统4的控制下实现喷水，便于光伏面板的湿润和冲洗，在条刷6e和盘刷6f的配合下，可以保证较好的清洁效果。
最后需要说明的是，以上详细描述仅仅为本发明的较佳实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (8)
1.一种立体式光伏面板清洗车，包括底盘(1)和安装在底盘(1)上的车厢(2)，所述车厢(2)位于车头的后方，且车厢(2)内安装有电器控制柜(3)和高压供水系统(4)，其特征在于：所述车厢(2)与车头之间的底盘(1)上还固定有一马鞍架(5)，该马鞍架(5)左右两侧对称安装有清洁刷架(6)，每一侧的清洁刷架(6)可以侧向展开，该清洁刷架(6)由上刷架(6a)与下刷架(6b)铰接而成，在所述上刷架(6a)与下刷架(6b)之间设置有第一伸缩杆(6c)，所述上刷架(6a)在第一伸缩杆(6c)的带动下可以绕所述下刷架(6b)的上端收折至所述马鞍架(5)的架体中；
所述清洁刷架(6)上设置有左右两侧的条刷(6e)和位于所述条刷(6e)之间的多个盘刷(6f)组成，所述盘刷(6f)沿清洁刷架(6)的长度方向并排设置，在所述上刷架(6a)与下刷架(6b)上分别安装有与所述盘刷(6f)一一对应连接的驱动电机(6g)，在所述上刷架(6a)与下刷架(6b)的左右两侧分别安装有供水管(6h)，且上刷架(6a)与下刷架(6b)之间的供水管(6h)通过软管相连，在所述供水管(6h)上均匀安装有多个水雾喷头(6i)，所述高压供水系统(4)用于向所述水雾喷头(6i)提供水源。
2.根据权利要求1所述的立体式光伏面板清洗车，其特征在于：在所述车厢(2)与车头之间还左右对称设置有一组外摆门(7)，所述外摆门(7)包括侧门板(7a)和顶板(7b)，在车头的后方还设置有一块隔板(8)，当左右两侧的外摆门(7)处于关闭状态时，所述马鞍架(5)与清洁刷架(6)可封闭在外摆门(7)与隔板(8)所围成的厢式空间内。
3.根据权利要求1所述的立体式光伏面板清洗车，其特征在于：所述高压供水系统(4)的水箱布置在车厢(2)的中部，高压供水系统的柜门开设在车厢(2)中部的右侧面；所述电器控制柜(3)的柜门开设在车厢(2)的尾部右侧面，在所述车厢(2)后部的厢底下还固定有车载发电机(9)。
4.根据权利要求1～3任一所述的立体式光伏面板清洗车，其特征在于：所述马鞍架(5)是由左右两侧的侧支架(5a)以及固定在两侧支架(5a)之间的支撑平台(5b)构成，每一侧支架(5a)上配合有一升降小车(10)，该升降小车(10)可在所述侧支架(5a)上纵向滑动，所述升降小车(10)的下端通过托臂(11)与清洁刷架(6)的下端铰接，在靠近所述托臂(11)与清洁刷架(6)的铰接点处连接有第二伸缩杆(12)，所述第二伸缩杆(12)的上支点铰接在所述升降小车(10)的上端，在所述升降小车(10)与所述清洁刷架(6)的同侧之间还铰接有第三伸缩杆(13)。
5.根据权利要求4所述的立体式光伏面板清洗车，其特征在于：在所述左右两个侧支架(5a)之间设有前后两个“X”形支撑架(5c)，在所述支撑平台(5b)与侧支架(5a)之间还固定设置有三角形的加强件(5d)。
6.根据权利要求4所述的立体式光伏面板清洗车，其特征在于：所述升降小车(10)上部的前后两侧对称设置有一组带活动螺母(10a)的挂耳，对应每台升降小车(10)设置有电机(14)、电机驱动换向器(15)以及连接在电机驱动换向器(15)两侧的一组升降机(16)，所述升降机(16)的丝杆(16a)与所述升降小车(10)的纵向滑动轨道平行，升降小车(10)通过活动螺母(10a)螺纹连接在对应升降机(16)的丝杆(16a)上。
7.根据权利要求4所述的立体式光伏面板清洗车，其特征在于：在所述升降小车(10)上设置有前后两根纵向车架(10b)，在所述纵向车架(10b)之间设置有横梁(10c)，在前后两根纵向车架(10b)上均连接有所述托臂(11)和第二伸缩杆(12)，在所述横梁(10c)的中间连接所述第三伸缩杆(13)。
8.根据权利要求7所述的立体式光伏面板清洗车，其特征在于：在所述升降小车(10)上按照不同高度设置两根所述横梁(10c)，其中第一横梁(10c1)的中间与所述第三伸缩杆(13)的一端铰接，在第二横梁(10c2)上分别铰接有两根撑杆(17)，所述第三伸缩杆(13)与所述两根撑杆(17)的另一端均铰接在同一撑杆轴(18)上，且两根撑杆(17)分别位于第三伸缩杆(13)的两侧，在所述清洁刷架(6)上沿长度方向平行设置有两条滑槽(6d)，所述撑杆轴(18)在第三伸缩杆(13)的带动下在所述滑槽(6d)中滑动。
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