CN104503470A - 一种光伏发电斜单轴跟踪支架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光伏发电斜单轴跟踪支架，包括主轴及固定安装在主轴上的组件檩条，组件檩条上固定设置有光伏组件，主轴固定于南立柱及北立柱之间，且南立柱之间设置有南横梁，北立柱之间设置有北横梁，南横梁上设置有南轴承座，北横梁上设置有北轴承座，南轴承座及北轴承座内均设置有调心滚子轴承，主轴两端固定在北轴承座内调心滚子轴承上和南轴承盖的后轴上,主轴位于北立柱一端设置有方位角摆杆，其下端与方位角推杠连接，方位角推杆还连接有电动推杆，电动推杆固定在推杆底座上，并且，所述若干主轴中的一根主轴顶部还设置有太阳跟踪控制器。本发明的有益效果：本光伏发电系统生产成本低、结构简化、抗风性能强、故障率降低且易于安装维护。

Description

一种光伏发电斜单轴跟踪支架

技术领域

本发明涉及一种光伏发电跟踪支架，具体来说，涉及一种光伏发电斜单轴跟踪支架。

背景技术

光伏发电作为太阳能利用的一种重要方式,发展前景非常广阔。传统的光伏发电系统大都采用固定安装形式，即光伏组件固定在某个位置，不随太阳方位及高度角的变化而转动，这种固定安装的光伏发电系统的光电转换效率较低。针对这种固定安装的光电转换效率较低的光伏发电系统，市场上出现了能自动跟踪太阳的光伏发电系统，这种能自动跟踪太阳的光伏发电系统有效提高了光电转换效率且降低了光伏发电成本。

市场上现有的光伏发电系统的光伏发电跟踪支架的类型主要分为两类：双轴跟踪支架和单轴跟踪支架。双轴跟踪支架是指具备两个方向的旋转轴，这样电池板可以在太阳的方位角以及高度角上同时跟踪太阳,其光电转换效率相对传统固定支架而言理论上可以提高30%-45%。但是这种双轴跟踪支架的光伏发电系统价格昂贵、结构复杂、抗风性差、安装维护困难且投资回报期较长。单轴跟踪支架只有一个旋转轴，该旋转轴带动光伏组件仅随太阳方位角移动，单轴跟踪支架的光伏发电系统相对于传统固定支架的光伏发电系统其光电转换率理论可以提高20%-35%。 这种单轴跟踪支架可以做成联动结构，使用一套控制及驱动装置就可带动多个跟踪单元，从而有很大的降低成本空间。

现有单轴跟踪支架的支撑方式主要分为二点式支撑和三点式支撑。众所周知，由于地面结构荷载差异和地基不均匀等原因，基础各部分的沉降或多或少总是不均匀的，这使得上部结构之中相应地产生额外的应力和变形；单轴跟踪支架在前后支撑立柱基础发生不均匀沉降时旋转轴会因前后轴承同轴度改变而造成轴承卡死进而造成驱动电机因过载而损坏,这也是现在单轴跟踪支架没有大规模应用的主要原因之一。并且，现有的单轴跟踪支架存在着生产成本较高、结构相对复杂、故障率高且安装维护较困难的问题。

针对上述相关技术中所述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中上述的现有单轴光伏发电跟踪支架成本较高、结构复杂且故障率高的问题，本发明提出一种光伏发电斜单轴跟踪支架，能够有效降低光伏支架的生产成本、简化其结构且大大降低其故障的发生。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种光伏发电斜单轴跟踪支架，包括若干主轴及固定安装在所述主轴上的组件檩条，所述组件檩条上固定设置有光伏组件，其中，所述主轴固定设置于对称设置的南立柱及对称设置的北立柱之间，所述对称设置的南立柱顶部设置有南轴承盖，且所述对称设置的南立柱之间通过旋转抱扣固定设置有南横梁，所述对称设置的北立柱之间通过旋转抱扣固定设置有北横梁，所述南横梁上通过南轴承U形固定螺栓及南轴承固定十字扣固定设置有南轴承座，所述北横梁上通过北轴承U形固定螺栓固定设置有安装北轴承座，所述南轴承座及所述北轴承座内均设置有调心滚子轴承，所述主轴两端分别固定在所述北轴承座内调心滚子轴承上和所述南轴承盖的后轴上,所述南轴承盖前轴固定设置在所述南轴承座内调心滚子轴承上；所述主轴位于所述北立柱一端通过摆杆固定瓦扣固定设置有方位角摆杆，所述方位角摆杆下端通过推杠瓦扣与方位角推杠连接，所述方位角推杆另一端连接有电动推杆，所述电动推杆通过推杆U形斜支撑和推杆支撑架固定在推杆底座上，并且，所述主轴中的一根主轴的北端顶部还设置有太阳跟踪控制器。

进一步地，所述调心滚子轴承有两列滚子，且其外圈滚道呈球面状。

进一步地，所述南立柱及所述北立柱固定设置在所述立柱底座上，并且，所述南立柱及所述北立柱之间设置有南北斜支撑，所述南北斜支撑通过旋转抱扣与所述南立柱及所述北立柱固定连接。

进一步地，所述所述南轴承固定十字扣通过十字固定瓦扣固定设置在南立柱上。

进一步地，所述对称设置的北立柱之间还设置有北立柱斜支撑，所述北立柱斜支撑通过所述旋转抱扣固定设置在所述北立柱上。

本发明的有益效果：通过采用抱箍式紧固连接方式、标准热浸锌钢材及调心滚子轴承且主架采用桁架式结构，从而使得本光伏发电系统生产成本大大降低、结构有效简化、抗风性能更强、故障率降低且易于安装维护，进而达到有效提高了本系统的使用寿命和使用性能，使得其具有更强的市场竞争力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例所述的光伏发电斜单轴跟踪支架的结构示意图；

图2是根据本发明实施例所述的光伏发电斜单轴跟踪支架的正视图；

图3是根据本发明实施例所述的光伏发电斜单轴跟踪支架的侧视图；

图4是根据本发明实施例所述的光伏发电斜单轴跟踪支架的南轴承座安装示意图；

图5是根据本发明实施例所述的光伏发电斜单轴跟踪支架的北轴承座安装示意图；

图6是根据本发明实施例所述的光伏发电斜单轴跟踪支架的南轴承、北轴承座安装剖视图；

图7是根据本发明实施例所述的光伏发电斜单轴跟踪支架的方位角推杆、方位角摆杆及电动推杆的连接示意图；

图8是根据本发明实施例所述的光伏发电斜单轴跟踪支架的调心滚子轴承的剖视图。

图中：

1、太阳光跟踪控制器；2、主轴；3、北轴承座；4、旋转抱扣；5、北横梁；6、方位角推杠；7、方位角摆杆；8、光伏组件；9、摆杆固定瓦扣；10、电动推杆；11、组件檩条；12、推杆支撑轴；13、推杆U形斜支撑；14、推杆支撑架；15、推杆底座；16、北立柱；17、立柱底座；18、檩条固定瓦扣；19、南北斜支撑；20、南立柱；21、南轴承盖；22、南轴承U形固定螺栓；23、南轴承十字固定扣；24、南横梁；25、北立柱斜支撑；26、摆杆轴；27、推杠瓦扣；28、推杆轴；29、南轴承座；30、十字固定瓦扣；31、北轴承U形固定螺栓；32、调心滚子轴承。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-8所示，根据本发明的实施例所述的一种光伏发电斜单轴跟踪支架，包括若干主轴2及固定安装在所述主轴2上的组件檩条11，所述组件檩条11上固定设置有光伏组件8，其中，所述主轴2固定设置于对称设置的南立柱20及对称设置的北立柱16之间，所述对称设置的南立柱20顶部设置有南轴承盖21，且所述对称设置的南立柱20之间通过旋转抱扣4固定设置有南横梁24，所述对称设置的北立柱16之间通过旋转抱扣4固定设置有北横梁5，所述南横梁24上通过南轴承U形固定螺栓22及南轴承固定十字扣23固定设置有南轴承座29，所述北横梁5上通过北轴承U形固定螺栓31固定设置有北轴承座3，所述南轴承座29及所述北轴承座3内均设置有调心滚子轴承32，所述主轴2两端分别固定在所述北轴承座3内调心滚子轴承32上和所述南轴承盖21的后轴上,所述南轴承盖21前轴固定设置在所述南轴承座29内调心滚子轴承32上；所述主轴2位于所述北立柱16一端通过摆杆固定瓦扣9固定设置有方位角摆杆7，所述方位角摆杆7下端通过推杠瓦扣27与方位角推杠6连接，所述方位角推杆6另一端连接有电动推杆10，所述电动推杆10通过推杆U形斜支撑13和推杆支撑架14固定在推杆底座15上，并且，所述若干主轴2中的一根主轴的北端顶部还设置有太阳跟踪控制器1。

此外，在一个具体实施例中，所述调心滚子轴承32有两列滚子，且其外圈滚道呈球面状。

此外，在一个具体实施例中，所述南立柱20及所述北立柱16固定设置在所述立柱底座17上，并且，所述南立柱20及所述北立柱16之间设置有南北斜支撑19，所述南北斜支撑19通过旋转抱扣4与所述南立柱20及所述北立柱16固定连接。

此外，在一个具体实施例中，所述所述南轴承固定十字扣23通过十字固定瓦扣30固定设置在南立柱20上。

此外，在一个具体实施例中，所述对称设置的北立柱16之间还设置有北立柱斜支撑25，所述北立柱斜支撑25通过所述旋转抱扣4固定设置在所述北立柱16上。

为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本发明的上述技术方案进行详细说明。

在具体使用时，组件檩条11通过檩条固定瓦扣18安装在主轴2上, 光伏组件8固定在组件檩条11上, 太阳光跟踪控制器1安装在主轴2北端, 主轴2两端分别安装在北轴承座3内调心滚子轴承32和南轴承盖21后轴上, 北轴承座3通过北轴承U形固定螺栓31安装在北横梁5上, 北横梁5通过旋转抱扣4安装在北立柱16上, 北立柱16固定在支架底座17上；南轴承盖21前轴安装在南轴承座29内的调心滚子轴承32上, 南轴承座29与南轴承十字固定扣23通过南轴承U形固定螺栓22安装在南横梁24上, 南轴承十字固定扣23通过十字固定瓦扣30安装在南立柱20上, 南立柱20固定在支架底座17上；方位角摆杆7通过摆杆固定瓦扣9安装在主轴2上, 方位角摆杆7下端通过摆杆轴26与方位角推杠6上端推杠瓦扣27连接，其方位角推杠6下端推杠瓦扣27通过推杆轴28和电动推杆10连接，电动推杆10通过推杆支撑轴12安装在推杆U形斜支撑13上, 推杆支撑架14固定在推杆基础15上，方位角摆杆7及推杆U形斜支撑13角度垂直于主轴2轴线；太阳光跟踪控制器1根据太阳方位驱动电动推杆10带动方位角推杠6与方位角摆杆7使主轴2和组件檩条11上安装的光伏组件8根据太阳方位角转动。

在具体使用时，调心滚子轴承32具有两列滚子，其主要承受径向载荷，同时也能承受任一方向的轴向载荷，有较高的径向载荷能力，特别适用于重载或振动载荷下工作，调心滚子轴承32外圈滚道是球面形，其良好的调心性能能够补偿因南北立柱基础不均匀沉降带来的同轴度误差，避免普通轴承因同轴度不同造成的卡死和损坏，间接保护了电动推杆不因过载而发生故障，有效提高了其使用性能。北横梁5、南横梁24、南北斜支撑19以及北立柱斜支撑25可自由调节安装位置以改变支架倾角和消除基础预埋件因施工带来的尺寸误差，使安装更加方便和简单。北轴承座3在安装和调整时可沿北横梁5轴向和径向移动旋转，以消除因基础施工和材料加工精度的原因造成的尺寸误差，使安装更加简单和方便。南轴承座29在安装和调整时可沿南横梁24轴心旋转，南轴承十字固定扣23和十字固定瓦扣30可沿南立柱20上下移动，以消除因施工和材料加工精度的原因造成的尺寸误差，使安装更加简单和方便，方位角摆,7及推杆U形斜支撑13角度垂直于主轴2轴线，延长方位角推杠使其与多台光伏发电斜单轴跟踪支架的方位角推,6连接，即可实现一台电动推杆对多台跟踪支架的联动操作。

并且，所述光伏发电斜单轴跟踪支架只需改变北立柱16一个部件的长度尺寸即可方便的变为各种纬度的斜单轴跟踪支架和低纬度的平单轴跟踪支架, 而其他部件为通用部件，所述太阳光跟踪控制器1根据太阳方位驱动电动推杆10带动方位角推杠6与方位角摆杆7使主轴2和组件檩条11上安装的光伏组件8根据太阳方位角转动。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过采用抱箍式紧固连接方式、标准热浸锌钢材及调心滚子轴承且主架采用桁架式结构，从而使得本光伏发电系统生产成本大大降低、结构有效简化、抗风性能更强、故障率降低且易于安装维护，进而达到有效提高了本系统的使用寿命和使用性能，使得其具有更强的市场竞争力。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种光伏发电斜单轴跟踪支架，其特征在于，包括若干主轴（2）及固定安装在所述主轴（2）上的组件檩条（11），所述组件檩条（11）上固定设置有光伏组件（8），其中，所述主轴（2）固定设置于对称设置的南立柱（20）及对称设置的北立柱（16）之间，所述对称设置的南立柱（20）顶部设置有南轴承盖（21），且所述对称设置的南立柱（20）之间通过旋转抱扣（4）固定设置有南横梁（24），所述对称设置的北立柱（16）之间通过旋转抱扣（4）固定设置有北横梁（5），所述南横梁（24）上通过南轴承U形固定螺栓（22）及南轴承固定十字扣（23）固定设置有南轴承座（29），所述北横梁（5）上通过北轴承U形固定螺栓（31）固定设置有北轴承座（3），所述南轴承座（29）及所述北轴承座（3）内均设置有调心滚子轴承（32），所述主轴（2）两端分别固定在所述北轴承座（3）内调心滚子轴承（32）上和所述南轴承盖（21）的后轴上,所述南轴承盖（21）前轴固定设置在所述南轴承座（29）内调心滚子轴承（32）上；所述主轴（2）位于所述北立柱（16）一端通过摆杆固定瓦扣（9）固定设置有方位角摆杆（7），所述方位角摆杆（7）下端通过推杠瓦扣（27）与方位角推杠（6）连接，所述方位角推杆（6）另一端连接有电动推杆（10），所述电动推杆（10）通过推杆U形斜支撑（13）和推杆支撑架（14）固定在推杆底座（15）上，并且，所述若干主轴（2）中的一根主轴（2）的北端顶部还设置有太阳跟踪控制器（1）。

2.根据权利要求1所述的光伏发电斜单轴跟踪支架，其特征在于，所述调心滚子轴承（32）有两列滚子，且其外圈滚道呈球面状。

3.根据权利要求1所述的光伏发电斜单轴跟踪支架，其特征在于，所述南立柱（20）及所述北立柱（16）固定设置在所述立柱底座（17）上，并且，所述南立柱（20）及所述北立柱（16）之间设置有南北斜支撑（19），所述南北斜支撑（19）通过旋转抱扣（4）与所述南立柱（20）及所述北立柱（16）固定连接。

4.根据权利要求1所述的光伏发电斜单轴跟踪支架，其特征在于，所述所述南轴承固定十字扣（23）通过十字固定瓦扣（30）固定设置在南立柱（20）上。

5.根据权利要求1所述的光伏发电斜单轴跟踪支架，其特征在于，所述对称设置的北立柱（16）之间还设置有北立柱斜支撑（25），所述北立柱斜支撑（25）通过所述旋转抱扣（4）固定设置在所述北立柱（16）上。