CN106881289A - 廻旋自动四除机 - Google Patents

Abstract

本发明廻旋自动四除机，属于太阳能光伏发电和热利用的领域。它由四除部件、定位部件、驱动部件和轮轴传动部件及信控器等构成。四除部件是廻旋刷队列，它受驱动部件的驱动和定位部件的约束而在被擦体上往复工作。工作时不用水，丝毫不遮挡阳光，对被擦体毫无损伤。适用于大、中、小太阳能光伏发电站、离网型独立太阳能电源、太阳能热发电站的反射镜，槽式曲面反射镜，菲湟尔平板透射或反射聚光镜等，具有四除质量高，四除速度高，防止积雪压坏光伏板、防止鸟粪、灰尘、落叶等产生热斑效应而损坏光伏板，能使光伏发电板或聚光镜每天保持无尘无污的最佳工作状态而大幅度提高发电效率和利用率，并延其寿命。

Description

廻旋自动四除机

技术领域

本发明属于太阳能发电或太阳能热利用领域。

背景技术

当今太阳能光伏发电或太阳能热发电或其它太阳能热利用领域，由于灰尘遮盖太阳电池的盖玻璃，或反射镜，或透射聚光镜，可使发电效率减少5-40％，这是很严重的问题。其它例如鸟粪、落叶、积雪等都能使得昂贵的太阳电池板减少发电，甚至因鸟粪等形成热斑而损坏昂贵的太阳电池。

现有解决此问题的主要办法主要有四个：一是用高压水进行人工冲洗；二是用所谓“玻璃自清洁技术，”即给玻璃加膜层当有雨水时自动洗掉灰尘等物；三是人工擦拭；四是机器人擦拭。这四种办法都不能解决根本问题。因为高压水人工冲洗，一是受水源限制，特别是在阳光最强烈的西北干旱地区，下雨时间很少，沙漠或黄土高原一天就落一层灰，不可能每天冲洗。用玻璃自清洁技术给玻璃加膜，其弊端一是它遮挡部分阳光；二是只有天下雨时，才能起洗掉作用，而且也洗的不彻底，在先后两次下雨之间的日子里，灰尘、鸟粪等的危害损失还是无法避免。若用人工擦拭，则要出人工费而且也不能每天擦，另外，有些污染物用人工很难擦掉。用机器人擦除，一是成本高，二是速度慢，三是功率损耗大，四是不适合小电站或屋顶太阳能发电。

本发明就是要解决这些问题，就是要发明一种能够每天自动清除灰尘，鸟粪、落叶或积雪，不需要水，而且成本低廉的四除质量很高的廻旋自动四除机。

发明内容

1、一种廻旋自动四除机，包括四除部件、、驱动部件、传动部件、定位部件和信号控制器，其特殊之处在于：

A、所述四除部件，包括廻旋刷及其转轴、传动轮和遊动架板，或者还包括推板，所述廻旋刷由刷体和刷毛相互固连而成，刷毛固连在刷体周边和下部，刷体与其转轴固连，其转轴由遊动架板支持，与遊动架板活动连接，其转轴上端与传动轮固连，多个廻旋刷及其传动轮排成一排，形成队列，每两个相邻的传动轮之间都作可传力矩的连接，其中一个传动轮以直接或间接的方式与固连于驱动电机轴的传力轮作可传力矩的连接，所谓固连即固定连接；

B、所述驱动部件包括电动机和变速器，电动机固连于遊动架板，其功率输出分高速和低速两个端口，其中高速端口与廻旋刷的传动轮作可传力矩的连接，低速端口与固连于绳轮轴的传力轮作可传力矩的连接；

C、所述传动部件，包括绳轮、挠传器件、张紧器或紧绳组件，所述挠传器件是挠性传力器件，或是线绳，或是传动带，或是链条，每个绳轮，都有两根线绳的端头，按照相反的方向沿其周圈缠绕后，固结于绳轮，另外两个绳头以直接或间接的方式固结于被擦体两端，所谓两端是遊动架板行走方向的前端和后端，所述两个绳头或是分别进入位于前端和后端的张紧器，在张紧器的各滑轮上绕过后，固结于张紧器支壳，或是在固连于两端的接长板上固结；

D、所述定位部件，或是平面定位部件，或是骑棱定位部件，所述平面定位部件包括定位轮组和轮组支架，定位轮组分上下定位轮组和左右定位轮组，上下定位轮组分为左右两小组，左边的上下定位轮小组和右边的上下定位轮小组的构造相同，位于每一边的上下定位轮小组，都是至少由三个滚轮组成，在被擦体的上边两个，在其下边一个，所有这些滚轮的轴心线都和遊动架板的走动方向垂直，和被擦表面平行，所有这些滚轮的轴都与遊动架板连接而支撑遊动架板；

所述左右定位轮组所含滚轮，分布在被擦体的左侧和右侧，左右两侧的这些滚轮合计至少为三个，或在左侧分布一个，右侧两个，或在左侧分布两个，右侧一个，这至少三个滚轮的轴心线都与被擦体的被擦表面垂直，其滚动工作面和被擦体的对应的侧表面接触，这些滚轮的轴都和遊动架板连接，以其为载体；

所述骑棱定位部件，包括槽轮及其轴和骑棱轮架，所述穿在轴上的每个槽轮的槽子，都和被擦体的沿四除部件行走方向的棱角相接触，能保证每个槽轮在被擦体的棱角上滚动的骑棱轮架，分为左和右两个，由跨过被擦面上方的工作板把它们固连，构成遊动架板；

E、所述信号控制器，包括信号控制器本体和电路连线以及位于遊动架板走动方向两端的限位返回开关，信号控制器和两端的限位返回开关都与驱动电机之间，相互进行电连接。

2、所述骑棱轮架，包括轮架壳和固连于轮架壳的上载轮板与下载轮板，所述上载轮板上安装的带轴的槽轮组件，是在被四除面两侧的棱角上滚动的槽轮组件，槽轮组件的轴穿过上载轮板；所述下载轮板是和位于被四除面的背面两侧的棱角的槽轮组件，或是构成固定的定位连接，或是构成位置可调整的不定位连接。

3、所述与槽轮不定位连接的下载轮板，与托轴板作成可活动可固定的连接，所谓托轴板是能给槽轮组件提供定位的载体的板，是专用板或垫圈，槽轮的轴穿过托轴板并与它们固连。

4、所述张紧器是弹簧张紧器，所述弹簧张紧器，或是拉或压簧张紧器，或是扭簧张紧器，或是蜗卷簧张紧器。

5、所述拉或压簧张紧器，或是单体拉或压簧张紧器，或是组合拉或压簧张紧器，所述组合拉或压簧张紧器，包括拉簧或压簧、支壳、滑轮及其轴，所述支壳的上盖板和下底板上都带有导槽，滑轮轴的上端和下端分别装在上方和下方可滑动的导槽中，滑轮轴的上端和下端各有拉簧或压簧分别和轴的两端连接，拉簧或压簧的另一端固定在张紧器支壳上，在张紧器的线绳进门口和出门口各有轴心线不动的用于限位的定滑轮，通过线绳把所述装在偶数个导槽中的各个动滑轮串接起来，再绕过张紧器门口的进绳定滑轮和出绳定滑轮。

所述单体拉簧或压簧张紧器，包括拉簧或压簧及其支架和有轴的滑轮，所述拉簧或压簧分别至少各两根，两根簧各自的一端固连于其支架，各自的另一端与滑轮的轴活动连接。

所述扭簧张紧器，包括扭簧及其心轴和支架以及滑轮及其轴，所述扭簧的心轴装在其支架上，两个或多个穿在其心轴上的扭簧的工作端与滑轮轴的两端连接，滑轮及其轴与各扭簧的工作端活动连接；

所述蜗卷簧张紧器，包括蜗卷弹簧及其心轴和支架，以及滑轮及其轴和支圈，蜗卷弹簧的内圈固定在心轴上，其心轴与其支架相连，蜗卷簧的外圈与所述滑轮轴的支圈相连接，滑轮轴的支圈上有两个连耳，滑轮轴与所述连耳活动连接，以其为载体，欲张紧的线绳在此滑轮绕过。

6、所述推板，其一边，直接或间接的和遊动架板连接，另外一边和被擦体的表面接触，它被安装在廻旋刷队列的前面或后面。

7、所述紧绳组件，包括横梁、螺杆和螺母及连杆和槽轮，横梁两端和两个螺杆分别固连，横梁骑在槽轮周圈上，连杆横穿槽轮，两个螺杆分别从连杆两端孔中穿过，用螺母固定其位，所述横梁上在轮槽对应处有结绳孔。

附图说明

图1是含有张紧器和不含推板的本发明的俯视图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是不含张紧器和推板的本发明的主视图；

图4是图3的A-A剖视图；

图5是含有推板的本发明的主视图；

图6是图5的A-A剖视图；

图7是采用骑棱定位部件和含有推板的本发明的俯视图；

图8是图7的K-K剖视图；

图9是紧绳组件的主视图；

图10是紧绳组件的左侧视图。

具体实施方式

在图1中，1是后接长板，图2中的26是前接长板，它们都与被擦体固连，用于当四除部件不工作时，作为停留不挡被擦体的光之用，或用于四除部件能擦到被擦体的端头。图1中的2是绳轮，绳轮分左右两个，两个共用一转轴，在其转轴上有蜗轮，3是蜗轮蜗杆变速器，4是变速器齿轮的支板，5是电动机的齿轮，它一方面和所述变速器的齿轮啮合，另一方面和四除部件的传动轮即图中的齿轮7啮合，8是前限位返回开关，9是前拉绳，它的前端头绕过张紧器中的各滑轮后，或固结于张紧器支壳，或固结于接长板，它的后端头在遊动架板10上的绳轮上缠绕后固结于绳轮，11是左右定位部件中的沿被擦体侧面滚动的滚轮，它们的轴都和遊动架板连接，12是把信号控制器14和电机23进行电连接的导线，13是上下定位部件中的滚轮，左右两边每边上面两个滚轮，下面一个，它们的轴都与遊动架板连接，14是信号控制器，15是绳轮，16是后拉绳，其连接和走线方式与前述相似。17是后限位返回开关，当遊动架板走到端头时触动了限位返回开关，使直流电机电流反向，使电机反转，故遊动架板返回。

在图2中，21是张紧器，18是张紧器的弹簧，19是其中的动滑轮，20是在张紧器门口的定滑轮，31是张紧器的导槽，22是被擦体，23是电动机，24是廻旋刷的转轴，其左端与传动轮固连，它和遊动架板是活动连接，其右端和廻旋刷体25固连，26是接长板，27是刷毛，它和廻旋刷体的下端及周边固连，28是左右定位部件的滚轮的轴，29是位于图1中的左边的上下定位部件的在被擦体下面的滚轮，30是其上面的滚轮，31是导槽，图2中有上下左右四个导槽，左右两滑轮轴受拉簧拉力在其中滑动，把绳始终张紧，为此，在初安装时应当使两个动滑轮相距最近。

图3和图4与图1和图2的唯一区别，是图3中无张紧器，由图4中的结绳板18代替。此种情况下，在初安装时必须把所有传动绳张紧，为此，就需要把图3中左右两边的绳轮换成紧绳组件。

图5和图6与图1和2的唯一不同之处在于：在图5和图6中，在廻旋刷队列前，加有推板10，11是推板夹，是推板的载体，推板夹与遊动架板固连。在飞沙尘土较多的落在太阳电池组件或聚光镜上时，若在廻旋刷队列前无推板，则廻旋刷使沙粒反复旋转摩擦，可能会损坏玻璃表面的光洁度。若有推板把沙粒尘土推到一边，然后廻旋刷能把任何污物清除，把玻璃擦的很干净。所以本发明的除污质量比其他办法高。

图7是把图1中的平面定位部件换成了骑棱定位部件，在图7中，1是后接长板，与被擦体固连，2是左绳轮，3是蜗轮蜗杆变速器，4是变速器支板，5是电动机齿轮，它一方面和四除部件的传动轮即图中的齿轮7啮合，另一方面和变速器的齿轮3啮合，7是廻旋刷的传动轮的代表，互相作连环式啮合，8是前限位返回开关，9是前线绳，它的前端绕过张紧器中的各滑轮后，或固结于张紧器支壳，或固接于接长板，它的后端头在遊动架板15上的绳轮17上缠绕后固结于绳轮。10是推板，11是推板的夹板，是推板的载体，它与遊动架板固连，12是右骑棱轮架，13是把电动机5和信号控制器14之间进行电连接的导线，16是下骑棱轮，它在被四除面的背面的棱角上滚动，17是绳轮，18是后线绳，19是后限位返回开关，20是张紧器。

在图7的K-K剖视图8中，21是把左和右骑棱轮架固连在一起的工作板，是四除部件及其相关零部件的载体，22是上骑棱轮，它在被四除面的棱角上滚动，23是被擦体的边框，零件6和16及12仍如图7所述。24是下载轮板，它上面或是有穿轴孔，或是为了适用于厚度不同的各种被擦体而开有长槽，以供托轴板26带上槽轮组件在它上面调整安装位置。25是槽轮组件的轴，27是太阳电池组件及其背板，28是该组件的玻璃盖板，17是右绳轮，29是绳轮轴的支板，30是绳轮轴。

骑棱定位的优点：一是用的轮子少，左右两边总计只需6个，而平面定位总计需9个轮子；二是被擦体边框的棱角最坚硬，在它上面滚动不伤边框。

图9和图10是紧绳组件的主视图，图中1是螺杆，2是螺母，3是连杆，4是槽轮，5是横梁，图中，使连杆3横穿槽轮上，然后把固连在横梁5上的两个螺杆1穿在连杆3两端的孔中，然后用螺母定其位，在左侧视图10中，6是槽轮穿轴的中心孔，7是槽轮结绳孔，8是横梁上的结绳孔。若有一绳的一端固结于孔8中，另一端头在沿顺时针方向在槽轮4缠绕后，拉到图4的结绳板18而固结于它，然后只要沿着箭头方向转动图10的横梁5，并移动螺母2限位于螺杆，则必然能把绳拉紧。

除了所述实施例以外，根据本发明的基本原理和结构，还可作出其它实施例，都属于本发明的权利要求书保护的范围。

本发明的优点为：

1、能使光伏发电板或反射聚光镜或透射聚光镜每天呈现清洁无尘的最佳工作状态而创造巨大的经济和社会效益。

2、能最适用于干旱少雨多尘又最宜用太阳能光发电或热发电的地区。

3、节省大量水资源。

4、节省大量人工费。

5、可解决积雪压坏光伏板或聚光镜的困难。

6、可解决因鸟粪或落叶等使光伏板产生热斑效应而毁坏昂贵的光伏发电板问题。

7、成本低廉，一劳永逸。

8、用途广泛，无论是几米长或几十米长的一组的光伏发电板阵列，或超大型太阳能发电站，或离网型单家独户的太阳能独立电源，或太阳能热源，皆可适用。

9、除污力强，四除质量非常高。

Claims (7)

1.一种廻旋自动四除机，包括四除部件、驱动部件、传动部件、定位部件和信号控制器，其特征在于：

A、所述四除部件，包括廻旋刷及其转轴、传动轮和遊动架板，或者还包括推板，所述廻旋刷由刷体和刷毛相互固连而成，刷毛固连在刷体周边和下部，刷体与其转轴固连，其转轴由遊动架板支持，与遊动架板活动连接，其转轴上端与传动轮固连，多个廻旋刷及其传动轮排成一排，形成队列，每两个相邻的传动轮之间都作可传力矩的连接，其中一个传动轮以直接或间接的方式与固连于驱动电机轴的传力轮作可传力矩的连接，所谓固连即固定连接；

B、所述驱动部件包括电动机和变速器，电动机固连于遊动架板，其功率输出分高速和低速两个端口，其中高速端口与廻旋刷的传动轮作可传力矩的连接，低速端口与固连于绳轮轴的传力轮作可传力矩的连接；

C、所述传动部件，包括绳轮、挠传器件、张紧器或紧绳组件，所述挠传器件是挠性传力器件，或是线绳，或是传动带，或是链条，每个绳轮，都有两根线绳的端头，按照相反的方向沿其周圈缠绕后，固结于绳轮，另外两个绳头以直接或间接的方式固结于被擦体两端，所谓两端是遊动架板行走方向的前端和后端，所述两个绳头或是分别进入位于前端和后端的张紧器，在张紧器的各滑轮上绕过后，固结于张紧器支壳，或是在固连于两端的接长板上固结；

D、所述定位部件，或是平面定位部件，或是骑棱定位部件，所述平面定位部件，包括定位轮组和轮组支架，定位轮组分上下定位轮组和左右定位轮组，上下定位轮组分为左右两小组，左边的上下定位轮小组和右边的上下定位轮小组的构造相同，位于每一边的上下定位轮小组，都是至少由三个滚轮组成，在被擦体的上边两个，在其下边一个，所有这些滚轮的轴心线都和遊动架板的走动方向垂直，和被擦表面平行，所有这些滚轮的轴都与遊动架板连接而支撑遊动架板；

所述左右定位轮组所含滚轮，分布在被擦体的左侧和右侧，左右两侧的这些滚轮合计至少为三个，或在左侧分布一个，右侧两个，或在左侧分布两个，右侧一个，这至少三个滚轮的轴心线都与被擦体的被擦表面垂直，其滚动工作面和被擦体的对应的侧表面接触，这些滚轮的轴都和遊动架板连接，以其为载体；

所述骑棱定位部件，包括槽轮及其轴和骑棱轮架，所述穿在轴上的每个槽轮的槽子，都和被擦体的沿四除部件行走方向的棱角相接触，能保证每个槽轮在被擦体的棱角上滚动的骑棱轮架，分为左和右两个，由跨过被擦面上方的工作板把它俩固连，构成遊动架板；

E、所述信号控制器，包括信号控制器本体和电路连线以及位于遊动架板走动方向两端的限位返回开关，信号控制器和两端的限位返回开关都与驱动电机之间，相互进行电连接。

2.据权利要求1所述廻旋自动四除机，其特征在于：所述骑棱轮架，包括轮架壳和固连于轮架壳的上载轮板与下载轮板，所述上载轮板上安装的带轴的槽轮组件，是在被四除面两侧的棱角上滚动的槽轮组件，槽轮组件的轴穿过上载轮板；所述下载轮板是和位于被四除面的背面两侧的棱角的槽轮组件，或是构成固定的定位连接，或是构成位置可调整的不定位连接。

3.据权利要求2所述廻旋自动四除机，其特征在于：所述与槽轮不定位连接的下载轮板，与托轴板作成可活动可固定的连接，所谓托轴板是能给槽轮组件提供定位的载体的板，是专用板或垫圈，槽轮的轴穿过托轴板并与它们固连。

4.据权利要求1所述廻旋自动四除机，其特征在于：所述张紧器是弹簧张紧器，所述弹簧张紧器，或是拉或压簧张紧器，或是扭簧张紧器，或是蜗卷簧张紧器。

5.据权利要求4所述廻旋自动四除机，其特征在于：所述拉簧或压簧张紧器，或是单体拉簧或压簧张紧器，或是组合拉簧或压簧张紧器，所述组合拉簧或压簧张紧器，包括拉簧或压簧、支壳、滑轮及其轴，所述支壳的上盖板和下底板上都带有导槽，滑轮轴的上端和下端分别装在上方和下方可滑动的导槽中，滑轮轴的上端和下端各有拉簧或压簧分别和轴的两端连接，拉簧或压簧的另一端固定在张紧器支壳上，在张紧器的线绳进门口和出门口各有轴心线不动的用于限位的定滑轮，通过线绳把所述装在偶数个导槽中的各个动滑轮串接起来，再绕过张紧器门口的进绳定滑轮和出绳定滑轮；

所述单体拉簧或压簧张紧器，包括拉簧或压簧及其支架和有轴的滑轮，所述拉簧或压簧分别至少各两根，两根簧各自的一端固连于其支架，各自的另一端与滑轮的轴活动连接；

所述扭簧张紧器，包括扭簧及其心轴和支架以及滑轮及其轴，所述扭簧的心轴装在其支架上，两个或多个穿在其心轴上的扭簧的工作端与滑轮轴的两端连接，滑轮及其轴与各扭簧的工作端活动连接；

所述蜗卷簧张紧器，包括蜗卷弹簧及其心轴和支架，以及滑轮及其轴和支圈，蜗卷弹簧的内圈固定在心轴上，其心轴与其支架相连，蜗卷簧的外圈与所述滑轮轴的支圈相连接，滑轮轴的支圈上有两个连耳，滑轮轴与所述连耳活动连接，以其为载体，欲张紧的线绳在此滑轮绕过。

6.据权利要求1所述廻旋自动四除机，其特征在于：所述推板，其一边，直接或间接的和遊动架板连接，另外一边和被擦体的表面接触，它被安装在廻旋刷队列的前面或后面。

7.据权利要求1所述廻旋自动四除机，其特征在于：所述紧绳组件，包括横梁、螺杆和螺母及连杆和槽轮，横梁两端和两个螺杆分别固连，横梁骑在槽轮周圈上，连杆橫穿槽轮，两个螺杆分别从连杆两端孔中穿过，用螺母固定其位，所述横梁上在轮槽对应处有结绳孔。