CN105634395B - 一种光伏支架用多自由度立柱 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光伏支架用多自由度立柱，其包括本体组件、转换件、轴承体。本体组件包括立柱本体、底板。定义立柱本体的宽度方向为X轴方向，高度方向为Y轴方向，厚度方向为Z轴方向。立柱本体竖立固定在底板上，底板上开设有若干圆弧形通孔，这些圆弧形通孔以立柱本体的中心轴为转动中心、环绕立柱本体分布。圆弧形通孔调节立柱本体绕Y轴旋转的自由度。转换件通过一个转轴一安装在立柱本体上，转轴一调节转换件在XY平面上的自由度，立柱本体上的长条形通孔调节转换件在Y轴上的自由度。轴承体通过一个转轴二安装在两块侧板上，转轴二调节轴承体绕X轴旋转的自由度。

Description

一种光伏支架用多自由度立柱
技术领域
本发明涉及一种立柱，尤其涉及一种光伏支架用多自由度立柱。
背景技术
太阳能等可再生能源成为解决能源问题，实现可持续性发展的关键选项。目前发展太阳能的主要挑战是成本太高。太阳能自动跟踪器能帮助太阳能光电或光热装置(如光伏电池板等)以更好的入射角接受太阳光照射，用来提高发电效率，从而降低发电成本。
跟踪器通常采用转动中心梁来锚固光伏设备，该转动中心梁结构可以绕该转动中心转动用来跟踪太阳的运动。通常，同一个跟踪器的转动梁必须在一条直线上。转动梁通常支撑在多个立柱基础上。
跟踪器通常安装在复杂的地形，立柱基础必须具备可以调节高度、侧向位置等的能力，才能确保支撑在多个立柱基础上的跟踪器的转动梁在一条直线上。
发明内容
鉴于传统的跟踪器立柱方案大部分都没有足够的调节能力，安装精度要求高，在实际使用时存在安装速度慢，成本高的困难，本发明提出了一种可以进行多自由度调节的光伏支架用多自由度立柱。
本发明的解决方案是：一种光伏支架用多自由度立柱，其包括本体组件、转换件、轴承体；本体组件包括立柱本体、底板；定义立柱本体的宽度方向为X轴方向，立柱本体的高度方向为Y轴方向，立柱本体的厚度方向为Z轴方向；立柱本体竖立固定在底板上，底板上开设有若干圆弧形通孔，这些圆弧形通孔以立柱本体的中心轴为转动中心、环绕立柱本体分布；圆弧形通孔调节立柱本体绕Y轴旋转的自由度；立柱本体远离底板的一端开设有平行于Y轴的长条形通孔；
转换件包括相对设置的两块侧板、连接两块侧板的连接板一；连接板一上开设有圆形通孔；两块侧板上开设有一对旋转孔一，这对旋转孔一分别相对开设在两块侧板上；转换件通过一个转轴一与圆形通孔、长条形通孔的配合安装在立柱本体上，转轴一调节转换件在XY平面上的自由度，长条形通孔调节转换件在Y轴上的自由度；
轴承体固定有与两块侧板相对应的两块壁板，两块壁板上开设有与这对旋转孔一分别相对应的一对旋转孔二；轴承体通过一个转轴二与这对旋转孔一、这对旋转孔二的配合安装在两块侧板上，转轴二调节轴承体绕X轴旋转的自由度。
作为上述方案的进一步改进，两块侧板上开设有一对定位孔一，这对定位孔一分别相对开设在两块侧板上；两块壁板上还开设有与这对定位孔一分别相对应的一对定位孔二；轴承体通过一个限位件一与这对定位孔一、这对定位孔二的配合限位在两块侧板上。
进一步地，每个定位孔二以相应旋转孔二为中心呈圆弧形状。
进一步地，每个定位孔二位于相应旋转孔二的下方。
作为上述方案的进一步改进，两块壁板之间设置有连接板二。
作为上述方案的进一步改进，立柱本体远离底板的一端还开设有定位孔三，连接板一上还开设有与定位孔三相对应的定位孔四，连接板一通过一个限位件二与定位孔三、定位孔四的配合限位在立柱本体上。
进一步地，定位孔三呈长条形状，且与长条形通孔垂直。
再进一步地，定位孔三位于长条形通孔的下方。
作为上述方案的进一步改进，该光伏支架用多自由度立柱还包括基座，底板通过若干螺栓定位在基座上。
进一步地，基座为混凝土基座。
本发明通过圆弧形通孔调节立柱本体绕Y轴旋转的自由度，转轴一调节转换件在XY平面上的自由度，长条形通孔调节转换件在Y轴上的自由度，转轴二调节轴承体绕X轴旋转的自由度，实现了传统立柱基础不能满足的多个自由度调节能力。
附图说明
图1是本发明光伏支架用多自由度立柱的立体示意图。
图2是图1中本体组件1与基座4的组装示意图。
图3是图1中转换件2的结构示意图。
图4是图1中轴承体3的结构示意图。
图5是图1中光伏支架用多自由度立柱的状态变化图。
图6是图1中光伏支架用多自由度立柱的另两个状态变化对照图。
图7是图1中光伏支架用多自由度立柱的又一状态变化图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请一并参阅图1、图2、图3及图4，本实施例的光伏支架用多自由度立柱包括本体组件1、转换件2、轴承体3、基座4。其中，本体组件1与基座4的结构如图2所示，转换件2的结构如图3所示、轴承体3的结构如图4所示。
基座4一般固定在泥土中，可以采用混凝土基座，也可以采用螺旋桩。本体组件1包括立柱本体11、底板12。定义立柱本体11的宽度方向为X轴方向，立柱本体11的高度方向为Y轴方向，立柱本体11的厚度方向为Z轴方向。
立柱本体11竖立固定在底板12上，底板12上开设有若干圆弧形通孔120，这些圆弧形通孔120以立柱本体11的中心轴为转动中心、环绕立柱本体11分布。底板12可通过若干螺栓13定位在基座4上，如每个螺栓13的一端穿插于其中一个圆弧形通孔120中，每个螺栓13的另一端固定在基座4上。圆弧形通孔120调节立柱本体11绕Y轴旋转的自由度，如图2所示。立柱本体11远离底板12的一端开设有长条形通孔110、定位孔三111。长条形通孔110平行于Y轴，定位孔三11可呈长条形状，且可与长条形通孔110垂直，定位孔三111优选位于长条形通孔110的下方。
转换件2包括相对设置的两块侧板21、连接两块侧板21的连接板一22。连接板一22上开设有圆形通孔220、定位孔四221。两块侧板21上开设有一对旋转孔一210，这对旋转孔一210分别相对开设在两块侧板21上。两块侧板21上还可开设有一对定位孔一211，这对定位孔一211分别相对开设在两块侧板21上。
转换件2通过一个转轴一23与圆形通孔220、长条形通孔110的配合安装在立柱本体11上，转轴一23调节转换件在XY平面上的自由度，如图5所示，长条形通孔110调节转换件2在Y轴上的自由度，如图6所示。
轴承体3固定有与两块侧板21相对应的两块壁板31、连接两块壁板31的连接板二33。两块壁板31上开设有与这对旋转孔一210分别相对应的一对旋转孔二310。轴承体3通过一个转轴二32与这对旋转孔一210、这对旋转孔二310的配合安装在两块侧板21上，转轴二32调节轴承体3绕X轴旋转的自由度，如图7所示。两块壁板31上还开设有与这对定位孔一211分别相对应的一对定位孔二311。轴承体3通过一个限位件一(图未示)与这对定位孔一211、这对定位孔二311的配合限位在两块侧板21上。每个定位孔二311可以相应旋转孔二310为中心呈圆弧形状。每个定位孔二311可位于相应旋转孔二310的下方。
连接板一22上的定位孔四221与定位孔三111相对应，连接板一22可通过一个限位件二(图未示)与定位孔三111、定位孔四221的配合限位在立柱本体11上。
本发明采用三部件的方式，实现多达4个自由度的调节能力。立柱本体11下端的锚固底板12上留有相对于立柱本体11转动中心的长孔即圆弧形通孔120。立柱本体11可以相对于锚固在混凝土底座即基座4上的锚固螺栓13转动，实现一个My方向的自由度调节(即绕Y轴旋转的自由度)。My指的是绕立柱转动中心的转动调整能力，在混凝土基座安装出现偏差时，能帮助确保立柱实现正南正北的安装。
立柱本体11上端留有相互分开的且相互垂直的两个长孔即长条形通孔110、定位孔三111。转换件2上留有相互分开的在中心线上的一个圆孔和一个长孔，即圆形通孔220、定位孔四221。立柱本体11上部与转换件2之间的配合，提供侧向如X方向平移自由度，以及Y方向上下自由度。其中Y自由度对跟踪器指的是上下调整能力；X方向自由度指的是东西向的调整能力。本发明实现了传统立柱基础不能满足的多个自由度调节能力。
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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光伏支架用多自由度立柱，其特征在于：其包括本体组件(1)、转换件(2)、轴承体(3)；
本体组件(1)包括立柱本体(11)、底板(12)；定义立柱本体(11)的宽度方向为X轴方向，立柱本体(11)的高度方向为Y轴方向，立柱本体(11)的厚度方向为Z轴方向；立柱本体(11)竖立固定在底板(12)上，底板(12)上开设有若干圆弧形通孔(120)，这些圆弧形通孔(120)以立柱本体(11)的中心轴为转动中心、环绕立柱本体(11)分布；圆弧形通孔(120)调节立柱本体(11)绕Y轴旋转的自由度；立柱本体(11)远离底板(12)的一端开设有平行于Y轴的长条形通孔(110)；
转换件(2)包括相对设置的两块侧板(21)、连接两块侧板(21)的连接板一(22)；连接板一(22)上开设有圆形通孔(220)；两块侧板(21)上开设有一对旋转孔一(210)，这对旋转孔一(210)分别相对开设在两块侧板(21)上；转换件(2)通过一个转轴一(23)与圆形通孔(220)、长条形通孔(110)的配合安装在立柱本体(11)上，转轴一(23)调节转换件在XY平面上的自由度，长条形通孔(110)调节转换件(2)在Y轴上的自由度；
轴承体(3)固定有与两块侧板(21)相对应的两块壁板(31)，两块壁板(31)上开设有与这对旋转孔一(210)分别相对应的一对旋转孔二(310)；轴承体(3)通过一个转轴二(32)与这对旋转孔一(210)、这对旋转孔二(310)的配合安装在两块侧板(21)上，转轴二(32)调节轴承体(3)绕X轴旋转的自由度。
2.如权利要求1所述的光伏支架用多自由度立柱，其特征在于：两块侧板(21)上开设有一对定位孔一(211)，这对定位孔一(211)分别相对开设在两块侧板(21)上；两块壁板(31)上还开设有与这对定位孔一(211)分别相对应的一对定位孔二(311)；轴承体(3)通过一个限位件一与这对定位孔一(211)、这对定位孔二(311)的配合限位在两块侧板(21)上。
3.如权利要求2所述的光伏支架用多自由度立柱，其特征在于：每个定位孔二(311)以相应旋转孔二(310)为中心呈圆弧形状。
4.如权利要求2所述的光伏支架用多自由度立柱，其特征在于：每个定位孔二(311)位于相应旋转孔二(310)的下方。
5.如权利要求1所述的光伏支架用多自由度立柱，其特征在于：两块壁板(31)之间设置有连接板二(33)。
6.如权利要求1所述的光伏支架用多自由度立柱，其特征在于：立柱本体(11)远离底板(12)的一端还开设有定位孔三(111)，连接板一(22)上还开设有与定位孔三(111)相对应的定位孔四(221)，连接板一(22)通过一个限位件二与定位孔三(111)、定位孔四(221)的配合限位在立柱本体(11)上。
7.如权利要求6所述的光伏支架用多自由度立柱，其特征在于：定位孔三(111)呈长条形状，且与长条形通孔(110)垂直。
8.如权利要求7所述的光伏支架用多自由度立柱，其特征在于：定位孔三(111)位于长条形通孔(110)的下方。
9.如权利要求1所述的光伏支架用多自由度立柱，其特征在于：该光伏支架用多自由度立柱还包括基座(4)，底板(12)通过若干螺栓(13)定位在基座(4)上。
10.如权利要求9所述的光伏支架用多自由度立柱，其特征在于：基座(4)为混凝土基座。
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