CN105591598A - 齿轮蜗杆式支架角度调整装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种齿轮蜗杆式支架角度调整装置，用于调整光伏组件的倾角，包括扇形齿轮和蜗轮蜗杆减速器，扇形齿轮包括转轴固定卡、扇形的齿盘架以及固定连接于所述齿盘架的弧形齿条；蜗轮蜗杆减速器能够固定连接于光伏支架，所述蜗轮蜗杆减速器的输入轴与所述转轴垂直，所述蜗轮蜗杆减速器的输出轴与所述转轴平行，且在输出轴上设置有与扇形齿轮啮合的小齿轮。本发明齿轮蜗杆式支架角度调整装置，通过设置与光伏组件的转轴相连接的扇形齿轮以及驱动该扇形齿轮的蜗轮蜗杆减速器，结构简单紧凑，能够在光伏支架高度降低的情况下，对安装在城市建筑楼顶上的光伏组件的角度进行调整。

Description

齿轮蜗杆式支架角度调整装置
技术领域
本发明涉及一种涉及一种角度调整装置，尤其涉及一种调整安装在城市建筑楼顶上的光伏组件的倾角的齿轮蜗杆式支架角度调整装置。
背景技术
《分布式光伏发电远程监控技术规范》规定了分布式光伏发电监控系统的结构、主站的基本功能和性能，子站的功能，系统通信架构，高级应用等内容。该标准将进一步完善我国光伏发电领域技术标准体系，有利于提高分布式光伏发电安全运行水平、充分发挥分布式光伏发电能效，为国内分布式光伏发电健康、快速发展提供技术支撑。
随着分布式光伏发电技术的发展，城市建筑楼顶空间有了广泛利用空间。由于楼顶上侧风较大，不便于固定光伏支架，这就要求安装光伏组件的光伏支架的高度要尽可能低矮。
但是，光伏支架的高度降低后，现有的应用于调整光伏组件倾角的角度调整装置由于结构比较大，不能用于调整光伏组件的倾角，进而降低了光伏组件的发电效率。
在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种结构简单紧凑的角度调整装置。
本发明的额外方面和优点将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中变得显然，或者可以通过本发明的实践而习得。
根据本发明的一个方面，一种齿轮蜗杆式支架角度调整装置，用于调整光伏组件的倾角，包括：
扇形齿轮，包括转轴固定卡、扇形的齿盘架以及固定连接于所述齿盘架的弧形齿条；
蜗轮蜗杆减速器，能够固定连接于光伏支架，所述蜗轮蜗杆减速器的输入轴与所述转轴垂直，所述蜗轮蜗杆减速器的输出轴与所述转轴平行，且在输出轴上设置有与扇形齿轮啮合的小齿轮。
根据本发明的一实施方式，所述蜗轮蜗杆减速器的输入轴贯穿该蜗轮蜗杆减速器的壳体，所述角度调整装置还包括能够使两个相邻的角度调整装置的蜗轮蜗杆减速器的输入轴的相互连接的连接杆。
根据本发明的一实施方式，连接杆为中空的管状，且所述连接杆的两端能够套在所述输入轴上。
根据本发明的一实施方式，所述转轴固定卡包括一个固定板以及一个弧形夹板，固定板和弧形夹板安装有螺栓。
根据本发明的一实施方式，所述齿盘架包括两个呈角度设置的直臂以及连接两个直臂的弧形臂，所述弧形齿条固定连接于所述弧形臂。
根据本发明的一实施方式，还包括固定设置于蜗轮蜗杆减速器的壳体上的电机法兰以及设置于所述电机法兰上的电机，所述电机通过电机法兰驱动所述输入轴转动。
根据本发明的一实施方式，所述蜗轮蜗杆减速器下方固定连接有一固定底座，所述固定底座通过U型螺栓固定连接于所述光伏支架。
根据本发明的一实施方式，所述蜗轮蜗杆减速器的上部和下部固定连接有靠板，所述靠板的其中一侧边缘具有直角型的折弯部，所述折弯部通过弧形夹板与光伏支架固定连接。
由上述技术方案可知，本发明的优点和积极效果在于：
本发明齿轮蜗杆式支架角度调整装置，通过设置与光伏组件的转轴相连接的扇形齿轮以及驱动该扇形齿轮的蜗轮蜗杆减速器，结构简单紧凑，能够在光伏支架高度降低的情况下，对安装在城市建筑楼顶上的光伏组件的角度进行调整。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施方式，本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
图1是本发明一实施方式的齿轮蜗杆式支架角度调整装置的结构示意图；
图2是图1的左视示意图；
图3是图1中扇形齿轮的示意图；
图4是图1中的蜗轮蜗杆减速器与连接杆相连接的示意图；
图5是本发明另一实施方式的齿轮蜗杆式支架角度调整装置的结构示意图；
图6是图5的左视示意图；
图7是图5中蜗轮蜗杆减速器与电机进行连接的示意图。
图中：1、光伏组件；11、转轴；2、光伏支架；3、扇形齿轮；31、齿盘架；32、弧形齿条；311、直臂；312、弧形臂；313、弧形夹板；314、固定板；4、蜗轮蜗杆减速器；41、输入轴；42、输出轴；43、小齿轮；44、固定底座；45、U型螺栓；46、弧形夹板；47、靠板；471、折弯部；48、弧形夹板；50、轴端挡板；51、螺栓；5、连接杆；6、电机；7、电机法兰。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
实施方式一
参见图1至图4，本实施方式公开了一种齿轮蜗杆式支架角度调整装置，该齿轮蜗杆式支架角度调整装置用于调整光伏组件1的倾角，以保证光伏组件1的发电效率。其中，光伏组件1具有一个水平的转轴11，该光伏组件1通过转轴11转动连接在光伏支架2的顶端。本实施方式的齿轮蜗杆式支架角度调整装置包括扇形齿轮3和蜗轮蜗杆减速器4。
扇形齿轮3能够固定连接在该转轴11上，并且扇形齿轮3的轴线与转轴11的轴线重合，因此，该扇形齿轮3在转动时能够带动该转轴11一同转动，从而改变光伏组件1的倾角。蜗轮蜗杆减速器4能够固定连接于光伏支架2上，该蜗轮蜗杆减速器4的输入轴41与转轴11相垂直，而该蜗轮蜗杆减速器4的输出轴42则与转轴11平行。在输出轴42上设置有能够与扇形齿轮3啮合的小齿轮43。其中，该输出轴42与小齿轮43之间可以通过键进行定位，并且在输出轴42的端部设置有轴端挡板50和螺栓51，以防止小齿轮43脱离输出轴42。通过摇把或者电机带动蜗轮蜗杆减速器4转动，就可以改变光伏组件1的倾角。通过蜗轮蜗杆减速器4内的蜗轮和蜗杆之间的自锁功能，能够防止光伏组件1在风力的作用下带动扇形齿轮3转动，因而，本实施方式的齿轮蜗杆式支架角度调整装置无需额外的自锁装置，结构简单紧凑，非常适用于城市建筑楼顶上安装的光伏组件。
进一步地，本实施方式的扇形齿轮3的安装位置位于光伏组件1的背面，因此能够具有一定的防雨和防止阳光直射的效果。扇形齿轮3包括转轴固定卡、扇形的齿盘架31以及固定连接于该齿盘架31的弧形齿条32。该齿盘架31和弧形齿条32可以采用相同材料，也可以采用不同材料制造。而且，齿盘架31和弧形齿条32可以采用不同的制造方法和加工精度，从而有效地降低制造成本。当然，在其他实施方式中，该扇形齿轮3也可为整体制造的一体件。
参见图3可知，齿盘架31可以包括两个呈角度设置的直臂311以及连接两个直臂311的弧形臂312，该弧形齿条32固定连接在弧形臂312上。该直臂311和弧形臂312共同围合成一个中空的结构，这样一来可以减轻齿盘架31的重量和材料用量，并不会降低齿盘架31的结构强度。两个直臂311相交的一端靠近该扇形齿轮3的轴线，在该端设置了转轴固定卡，该转轴固定卡用于将扇形齿轮固定在转轴11上，转轴固定卡包括一个固定板314以及一个弧形夹板313，将固定板314和弧形夹板313夹在转轴11的外周面上，并用螺栓连接固定该弧形夹板313和固定板314，就可以将扇形齿轮3固定在转轴11上。应当指出的是，扇形齿轮3也可采用其他方式与转轴11进行连接，且转轴固定卡也不限于采用弧形夹板313和固定板314，本领域技术人员也可以采用其他结构，只要能够将扇形齿轮3固定在转轴11上即可。由于扇形齿轮3的形状为扇形的，它与普通的圆柱形齿轮相比，占用空间能够显著地降低，从而即使在光伏支架2的高度非常低的情况下，仍然能够有效地进行工作，用来改变光伏组件1的倾角，结构简单紧凑。蜗轮蜗杆减速器4可批量采购，不仅占用空间小，而且能够实现自锁，简化了齿轮蜗杆式支架角度调整装置的整体结构。
参见图2及图4，在本实施方式中，该蜗轮蜗杆减速器4的下方固定连接有一个固定底座44，该固定底座44通过U型螺栓45固定连接于光伏支架2上。应当指出的是，上述安装方式仅为示例性的，并非对蜗轮蜗杆减速器4的安装方式的限制，蜗轮蜗杆减速器4也可通过其他方式安装在光伏支架2上。
由图4可知，蜗轮蜗杆减速器4的输入轴41贯穿该蜗轮蜗杆减速器4的壳体，也就是说，输入轴41的两端能够从蜗轮蜗杆减速器4的壳体内伸出来。而本实施方式的齿轮蜗杆式支架角度调整装置还包括连接杆5，该连接杆5能够使两个相邻的齿轮蜗杆式支架角度调整装置的蜗轮蜗杆减速器4的输入轴41相互连接。如此一来，只要转动其中一个齿轮蜗杆式支架角度调整装置的蜗轮蜗杆减速器4，就可以使这些连接起来的所有的齿轮蜗杆式支架角度调整装置同步动作，从而对多个光伏组件1的倾角进行调整。
在本实施方式中，连接杆5为中空的管状结构。连接杆5的两端能够套在输入轴41上，并可以利用螺栓将连接杆5与输入轴41进行固定，这样一来不仅能够减轻连接杆5的重量，而且还可以选用现成的PVC管材来制造连接杆5，能够显著降低成本。
本实施方式的齿轮蜗杆式支架角度调整装置在使用时，可以用摇把或者电机带动蜗轮蜗杆减速器4的输入轴41转动，然后蜗轮蜗杆减速器4的输出轴42会带动小齿轮43转动。由于该小齿轮43与扇形齿轮3相啮合，因而小齿轮43会带动扇形齿轮3转动，从而达到调整光伏组件1的倾角的目的。当用连接杆5将多个齿轮蜗杆式支架角度调整装置进行连接时，这些角度调节装置可以同步动作，多同一列的所有光伏组件1的倾角进行调整。
实施方式二
参见图5至图7，在本实施方式中公开了一种齿轮蜗杆式支架角度调整装置，该齿轮蜗杆式支架角度调整装置与实施方式一的不同之处在于，本实施方式的齿轮蜗杆式支架角度调整装置中，在蜗轮蜗杆减速器4的其中一侧固定设置有一个电机法兰7，在电机法兰7上设有电机6，该电机6通过电机法兰7驱动输入轴41转动。具体地，在电机法兰7上可以设置一个轴心部位为通孔的驱动齿轮，输入轴41和连接杆5能够插入并固定在该驱动齿轮的轴心部位的通孔内，然后电机6驱动该驱动齿轮进行转动，从而驱动输入轴41以及与该输入轴41对应的连接杆5进行转动。
此外，在本实施方式中，该蜗轮蜗杆减速器4的上部和下部均固定连接有靠板47，该靠板47的其中一侧边缘具有直角型的折弯部471，该折弯部471通过弧形夹板48与光伏支架2固定连接。通过这种连接方式能够对蜗轮蜗杆减速器4的上方和下部同时施加约束，有利于保证蜗轮蜗杆减速器4与光伏支架2之间的可靠连接，可以防止蜗轮蜗杆减速器4轻易发生晃动，并使蜗轮蜗杆减速器4对于电机法兰7和电机6能够提供足够的支撑力。当然，本实施方式中的蜗轮蜗杆减速器4也可采用实施方式一种的U型螺栓45进行固定，而实施方式一种的蜗轮蜗杆减速器4也可通过本实施方式的靠板47进行固定。
以上具体地示出和描述了本发明的示例性实施方式。应该理解，本发明不限于所公开的实施方式，相反，本发明意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效布置。

Claims (8)

1.一种齿轮蜗杆式支架角度调整装置，用于调整光伏组件的倾角，其特征在于，包括：
扇形齿轮，包括转轴固定卡、扇形的齿盘架以及固定连接于所述齿盘架的弧形齿条；
蜗轮蜗杆减速器，能够固定连接于光伏支架，所述蜗轮蜗杆减速器的输入轴与所述转轴垂直，所述蜗轮蜗杆减速器的输出轴与所述转轴平行，且在输出轴上设置有与扇形齿轮啮合的小齿轮。
2.根据权利要求1所述的齿轮蜗杆式支架角度调整装置，其特征在于，所述蜗轮蜗杆减速器的输入轴贯穿该蜗轮蜗杆减速器的壳体，所述角度调整装置还包括能够使两个相邻的角度调整装置的蜗轮蜗杆减速器的输入轴的相互连接的连接杆。
3.根据权利要求2所述的齿轮蜗杆式支架角度调整装置，其特征在于，所述连接杆为中空的管状，且所述连接杆的两端能够套在所述输入轴上。
4.根据权利要求1所述的齿轮蜗杆式支架角度调整装置，其特征在于，所述转轴固定卡包括一个固定板以及一个弧形夹板，固定板和弧形夹板安装有螺栓。
5.根据权利要求1所述的齿轮蜗杆式支架角度调整装置，其特征在于，所述齿盘架包括两个呈角度设置的直臂以及连接两个直臂的弧形臂，所述弧形齿条固定连接于所述弧形臂。
6.根据权利要求1所述的齿轮蜗杆式支架角度调整装置，其特征在于，还包括固定设置于蜗轮蜗杆减速器的壳体上的电机法兰以及设置于所述电机法兰上的电机，所述电机通过电机法兰驱动所述输入轴转动。
7.根据权利要求1所述的齿轮蜗杆式支架角度调整装置，其特征在于，所述蜗轮蜗杆减速器下方固定连接有一固定底座，所述固定底座通过U型螺栓固定连接于所述光伏支架。
8.根据权利要求1所述的齿轮蜗杆式支架角度调整装置，其特征在于，所述蜗轮蜗杆减速器的上部和下部固定连接有靠板，所述靠板的其中一侧边缘具有直角型的折弯部，所述折弯部通过弧形夹板与光伏支架固定连接。
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