CN104734612A - 一种用于光伏跟踪支架绳缆半圆导槽改进机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于光伏跟踪支架的绳缆-半圆导槽改进机构，其特点是：所述半圆导槽两端与摆动支架刚性连接，半圆导槽中部悬臂段与固定在固定支架上的两个滑轮总成啮合。半圆导槽与滑轮啮合间隙小于牵拉绳缆的直径，可有效防止牵拉绳缆脱槽；由于滑轮总成对半圆导槽悬臂段具有轴向支撑作用，从而改善半圆导槽的轴向受力状态，在满足半圆导槽轴向刚度的前提下，可节约材料的使用量，进而降低光伏跟踪支架的制造成本。

Description

一种用于光伏跟踪支架绳缆半圆导槽改进机构

技术领域

本发明涉及一种斜单轴光伏跟踪支架的驱动机构。具体地讲，涉及一种用于光伏跟踪支架的绳缆-半圆导槽机构的绳缆防脱和大半圆导槽刚度增加的机构。

背景技术

随着中国经济的持续快速发展，能源消耗与环境问题越来越成为人们关注的重大问题。煤、石油、天然等常规能源均属不可再生资源，数量日益减少，“三废”的排放引起环境污染加剧，新能源的发展成为当今社会发展的重要内容。太阳能作为一种取之不尽用之不竭的清洁能源已被广泛应用于发电、供暖等领域，太阳能发电技术日益成熟、成本逐渐降低、加上国家政策的鼓励，光伏电站正在迅速崛起。

典型的单轴光伏跟踪支架系统， 是由一块用于固定光伏电池板的带有两个轴承的摆动支架和为这两个轴承提供来自于基础的支撑的固定支架构成。摆动支架通过绕这两个轴承的摆动来实现在一定时间范围里该摆动支架上固定的所有电池板的发电总量最大。目前，摆动支架的摆动驱动主要由减速机、连杆机构和绳缆-半圆导槽驱动机构三种形式，其中绳缆-半圆导槽驱动机构摒弃了传递扭矩的驱动轴和复杂的减速机，以绳缆固有柔韧特性和简化的结构形式，提高了跟踪支架系统的可靠性。但原有绳缆-半圆导槽驱动机构仍存在绳缆脱槽风险，以及半圆导槽轴向刚度和所需材料用量的矛盾。

发明内容

本发明以“一种用于光伏跟踪支架的绳缆-半圆导槽驱动机构”专利为基础，目的在于克服上述绳缆-半圆导槽驱动机构绳缆脱槽，解决半圆导槽轴向刚度和所需材料用量的矛盾，提出了一种用于光伏跟踪支架的绳缆-半圆导槽的改进机构。所述技术方案如下：

一种用于光伏跟踪支架的绳缆-半圆导槽机构的绳缆防脱和大半圆导槽刚度增加的机构，其特征在于主要包含半圆导槽1，左牵拉绳缆 2，右牵拉绳缆3，左滑轮总成4，右滑轮总成5，摆动支架6和固定支架7组成。

所述半圆导槽是一个半径尽量大的半圆弧结构，半圆导槽1中心与摆动支架的旋转中心重合，半圆导槽与摆动支架之间为刚性连接，半圆导槽1所在平面与摆动支架所在平面垂直。

具体地，所述半圆导槽是一个半径为R的半圆弧结构，它的横截面为“U”形，“U”形槽的外部宽度B1，内部宽度为B2，槽深为H。

所述滑轮总成，其特征在于由滑轮，滑轮轴和螺母组成，所述滑轮通过滑轮轴和螺母固定在固定支架上，滑轮只有一个绕滑轮轴转动的自由度。

具体地，所述滑轮的半径为r，其横截面为“U”形的轮槽，轮槽的外部宽度b1,内部宽度b2，轮槽深h。

所述牵拉绳缆的直径为d。

所述半圆导槽与滑轮的外形尺寸关系：R>>r。

半圆导槽与滑轮之间通常有两种啮合关系：内啮合和外啮合。

所述半圆导槽与滑轮的内啮合关系：半圆导槽的内部宽度B2大于滑轮外部宽度b1,滑轮内啮合与半圆导槽，且B2-b1<d；滑轮插入半圆导槽的深度不小于H/2，为了进一步增强绳缆的脱槽能力，滑轮的顶圆距离半圆导槽槽底的距离小于d。

半圆导槽与滑轮的外啮合关系：半圆导槽的外部宽度B1小于滑轮内部宽度b2,滑轮外啮合与半圆导槽，且b2-B1<d；滑轮插入半圆导槽的深度不小于h/2，为了进一步增强绳缆的脱槽能力，半圆导槽的顶圆距离滑轮槽底的距离小于d。

所述半圆导槽除两端与摆动支架刚性连接外，在半圆导槽中部悬臂段还与固定在固定支架上的两个滑轮总成啮合，啮合滑轮总成对半圆导槽产生轴向约束，大大增强了半圆导槽的轴向刚度和强度。

本发明与现有技术相比的有益效果：

一种用于光伏跟踪支架的绳缆-半圆导槽改进机构利用半圆导槽与两滑轮的啮合间隙有效地约束了牵拉绳缆的活动位置，从而可防止牵拉绳缆脱槽。

绳缆-半圆导槽改进机构利用半圆导槽与两滑轮总成的啮合，将半圆导槽由悬臂梁受力状态，优化成简支梁受力状态，大大提高半圆导槽轴向刚度和强度；由于半圆导槽受力状态的改善，可以减小半圆导槽的轴向尺寸，从而减少材料的使用量，进而降低半圆导槽的制造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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本发明的一个实施例，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是本发明实施例提供的具有绳缆-半圆导槽驱动机构的光伏跟踪支架系统示意图；

图2是本发明实施例提供的绳缆-半圆导槽截面示意图；

图3是本发明实施例提供的滑轮总成的横截面示意图；

图4是本发明实施例提供的绳缆-半圆导槽与滑轮总成内啮合剖视图；

图5是本发明实施例提供的绳缆-半圆导槽与滑轮总成外啮合剖视图；

图中各符号表示含义如下：

1半圆导槽，2左牵拉绳缆，3右牵拉绳缆，4左滑轮总成，41滑轮，42滑轮轴，43螺母，5右滑轮总成，6摆动支架，7固定支架。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

如图1所示，一种用于光伏跟踪支架的绳缆-半圆导槽改进结构，其特征在于主要包含半圆导槽1，左牵拉绳缆 2，右牵拉绳缆3，左滑轮总成4，右滑轮总成5，摆动支架6和固定支架7组成。所述半圆导槽1是一个半径尽量大的半圆弧结构，半圆导槽1中心与摆动支架6的旋转中心重合，半圆导槽1与摆动支架6之间为刚性连接，半圆导槽1所在平面与摆动支架6所在平面垂直。

如图2所示，所述半圆导槽1是一个半径为R的半圆弧结构，它的横截面为“U”形，“U”形槽的外部宽度B1，内部宽度为B2，槽深为H。

如图3，所述左、右滑轮总成，其特征在于均由滑轮41，滑轮轴42和螺母43组成，所述滑轮41通过滑轮轴42和螺母43固定在固定支架6上，滑轮41只有一个绕滑轮轴转动的自由度。

具体地，所述滑轮41的半径为r，其横截面为“U”形的轮槽，轮槽的外部宽度b1,内部宽度b2，轮槽深h。

所述牵拉绳缆2、3的直径为d。

所述半圆导槽1与滑轮41的外形尺寸关系：R>>r。

半圆导槽1与滑轮41之间通常有两种啮合关系：内啮合和外啮合。

如图4所示，所述半圆导槽1与滑轮41的内啮合关系：半圆导槽1的内部宽度B2大于滑轮41外部宽度b1,滑轮41内啮合与半圆导槽1，且B2-b1<d；滑轮41插入半圆导槽1的深度不小于H/2，为了进一步增强绳缆的脱槽能力，滑轮41的顶圆距离半圆导槽1槽底的距离小于d。

如图5所示，半圆导槽1与滑轮41的外啮合关系：半圆导槽1的外部宽度B1小于滑轮41内部宽度b2,滑轮41外啮合与半圆导槽1，且b2-B1<d；滑轮41插入半圆导槽1的深度不小于h/2，为了进一步增强绳缆的脱槽能力，半圆导槽1的顶圆距离滑轮41槽底的距离小于d。

所述半圆导槽1除两端与摆动支架刚6性连接外，在半圆导槽1中部悬臂段还与固定在固定支架6上的左滑轮总成4和右轮总成5啮合，啮合滑轮总成对半圆导槽1产生轴向约束，大大增强了半圆导槽1的轴向刚度和强度。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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 (6)

1.一种用于光伏跟踪支架的绳缆-半圆导槽改进机构，其特征在于包含的半圆导槽与滑轮存在啮合关系；：内啮合和外啮合。

2.根据权利要求1所述半圆导槽与滑轮的内啮合关系是内啮合关系。

3.根据权利要求1所述半圆导槽与滑轮的内啮合关系是外啮合关系。

4.根据权利要求2所述半圆导槽与滑轮的内啮合关系：半圆导槽的内部宽度B2大于滑轮外部宽度b1,滑轮内啮合与半圆导槽，且B2-b1<d；滑轮插入半圆导槽的深度不小于H/2，为了进一步增强绳缆的脱槽能力，滑轮的顶圆距离半圆导槽的槽底的距离小于d。

5.根据权利要求3所述半圆导槽与滑轮的外啮合关系：半圆导槽的外部宽度B1小于滑轮内部宽度b2,滑轮外啮合与半圆导槽，且b2-B1<d；滑轮插入半圆导槽的深度不小于h/2，为了进一步增强绳缆的脱槽能力，半圆导槽的顶圆距离滑轮槽底的距离小于d。

6.所述半圆导槽两端与摆动支架刚性连接，半圆导槽中部悬臂段与固定在固定支架上的两个滑轮总成啮合，啮合滑轮总成对半圆导槽产生轴向约束，大大增强了半圆导槽的轴向刚度和强度。