CN107914833B - 一种带有浮体下水防挤拉功能的水面光伏浮体阵列 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带有浮体下水防挤拉功能的水面光伏浮体阵列，与现有技术相比解决了光伏浮体阵列的连接方式无法满足实际使用需要的缺陷。本发明中连接杆组件的端部贴在光伏浮体A的侧部且限位孔穿过限位销，横向限位盒贴在连接杆组件的端部且限位销位于左弹簧与右弹簧之间，螺栓将通孔和定位孔贯穿安装且螺栓前端插在腰形孔内。本发明将光伏浮体阵列采用了软性连接方式，其光伏浮体不仅能在下水作业时防止水面波动造成的浮体挤拉，也能在日常使用时防止浮体之间的冲撞。

Description

一种带有浮体下水防挤拉功能的水面光伏浮体阵列

技术领域

本发明涉及水面光伏组件技术领域，具体来说是一种带有浮体下水防挤拉功能的水面光伏浮体阵列。

背景技术

水面光伏电站已经广泛应用于湖泊、鱼塘等水面环境的能源利用，其浮体按照光伏板的排列按单元划分，即横向、纵向均呈规则对应布置。浮体各单元按标准组成相应的容量形成光伏浮体阵列后，进行下水作业(从岸边放入水中)。而当光伏浮体阵列进行下水作业时，水面在风力作用下产生水浪，致使光伏浮体阵列受到相互的拉力及水面的冲击(挤力)，对光伏组件造成一定的破坏，特别是双玻组件(无金属固定框，且组件厚度较薄)更易致使损坏。而在光伏电站正常生产期间，水面的浪花也会导致阵列中浮体之间的波动冲击，若在浮体之间若采用硬性连接，则会直接导致浮体与连接件之间的损坏。

因此，如何设计一种能够配合下水作业和日常使用的浮体软性连接方式已经成为急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中光伏浮体阵列的连接方式无法满足实际使用需要的缺陷，提供一种带有浮体下水防挤拉功能的水面光伏浮体阵列来解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种带有浮体下水防挤拉功能的水面光伏浮体阵列，包括若干个光伏浮体，若干个光伏浮体呈横向、纵向规则布置，纵向的若干个光伏浮体之间通过纵向连接杆活动连接，横向的若干个光伏浮体之间通过横向连接组件活动连接，

所述的横向连接组件包括连接杆组件和横向限位盒，若干个光伏浮体包括横向布置的光伏浮体A和光伏浮体B,连接杆组件的一端安装在光伏浮体B上，连接杆组件的另一端通过横向限位盒安装在光伏浮体A上；

光伏浮体A的侧部设有限位销，光伏浮体A侧部位于限位销的两侧分别设有腰形孔，连接杆组件的端部设有限位孔和定位孔，定位孔的数量为2个，2个定位孔分别位于限位孔的两侧，限位孔为椭圆形，横向限位盒的中部设有安装窗口，横向限位盒上位于安装窗口两侧均设有通孔，安装窗口内横向安装有上安装板和下安装板，安装窗口由上安装板、下安装板自上至下分隔为上窗口、中窗口、下窗口，上安装板和下安装板均设有若干个上下对应的滚珠安装孔，上窗口和下窗口内均放置有若干个滚珠，滚珠的直径大于滚珠安装孔的直径，椭圆形板弹簧A放置在上窗口内且将滚珠抵在上安装板的滚珠安装孔上，椭圆形板弹簧B放置在下窗口内且将滚珠抵在下安装板的滚珠安装孔上，中窗口内横向安装有左弹簧和右弹簧，左弹簧和右弹簧两者的弹力方向相对；

连接杆组件的端部贴在光伏浮体A的侧部且限位孔穿过限位销，横向限位盒贴在连接杆组件的端部且限位销位于左弹簧与右弹簧之间，螺栓将通孔和定位孔贯穿安装且螺栓前端插在腰形孔内。

所述的连接杆组件包括左杆、中杆和右杆，左杆的一端安装在中杆上且与中杆构成转动配合，右杆的一端安装在中杆上且与中杆构成转动配合，左杆的另一端通过横向限位盒安装在光伏浮体A上，右杆的另一端安装在光伏浮体B上。

所述限位孔的椭圆形长边方向位于连接杆组件的横向方向。

所述限位销的直径等于上安装板与下安装板之间的垂直距离。

所述滚珠安装孔的数量为12个。

有益效果

本发明的一种带有浮体下水防挤拉功能的水面光伏浮体阵列，与现有技术相比将光伏浮体阵列采用了软性连接方式，其光伏浮体不仅能在下水作业时防止水面波动造成的浮体挤拉，也能在日常使用时防止浮体之间的冲撞。具有成本低廉、使用便携的特点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明利用连接杆组件安装的结构示意图；

图3为本发明中横向限位盒的结构示意图；

图4为本发明中横向限位盒安装滚珠后的结构示意图；

图5为本发明中椭圆形板弹簧A的结构示意图；

图6为本发明中左杆的结构示意图；

图7为本发明中光伏浮体A的结构示意图；

图8为本发明中光伏浮体A与左杆的安装结构示意图；

图9为图8的A-A向剖视图；

其中，1-光伏浮体、2-纵向连接杆、3-横向限位盒、4-光伏浮体A、5-光伏浮体B、6-限位销、7-腰形孔、8-限位孔、9-定位孔、10-弹簧安装座、11-安装窗口、12-通孔、13-上安装板、14-下安装板、15-上窗口、16-中窗口、17-下窗口、18-滚珠安装孔、19-滚珠、20-椭圆形板弹簧A、21-椭圆形板弹簧B、22-左弹簧、23-右弹簧、24-螺栓、25-左杆、26-中杆、27-右杆。

具体实施方式

为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：

如图1所示，本发明所述的一种带有浮体下水防挤拉功能的水面光伏浮体阵列，包括若干个光伏浮体1，若干个光伏浮体1按现有技术方式呈横向、纵向规则布置。纵向的若干个光伏浮体1之间通过纵向连接杆2活动连接，纵向连接杆2的活动连接方式可以采用现有技术中常用的滑杆，能形成纵向的滑动(由于湖面的波浪是朝向岸边，也就说在实际应用中，只需要实现一个方向的软性连接即可，当然不考虑成本的条件下，实现两个方向的软性连接效果更好)。

横向的若干个光伏浮体1之间通过横向连接组件活动连接，横向连接组件进行若干个光伏浮体1横向方向的连接。横向连接组件包括连接杆组件和横向限位盒3，若干个光伏浮体1包括横向布置的光伏浮体A4和光伏浮体B5,在光伏浮体A4和光伏浮体B5进行连接杆组件和横向限位盒3的安装。如图2所示，连接杆组件的一端安装在光伏浮体B5上，连接杆组件的另一端通过横向限位盒3安装在光伏浮体A4上。

由于光伏浮体是在地面上按单元功率大小进行组装连接好，再从岸边放入水中，进行下水作业。而水面的高程通常要远低于岸边地面的高程，也就是说在下水作业时，光伏浮体阵列需要斜向从岸边下水，为了方便下水作业，也为了防止斜向下水对光伏组件的损坏，在此还可以设计连接杆组件的连接方式。

如图2所示，连接杆组件包括左杆25、中杆26和右杆27，左杆25的一端安装在中杆26上且与中杆26构成转动配合，右杆27的一端安装在中杆26上且与中杆26构成转动配合，其中转动配合的结构可以采用现有技术中常用的销连接方式，形成左杆25与中杆26、中杆26与右杆27转动。在下水作业时，以图2所示的弯曲方式，从岸边将光伏浮体下入水中。基于连接杆组件，左杆25的另一端通过横向限位盒3安装在光伏浮体A4上，右杆27的另一端安装在光伏浮体B5上(根据需要右杆27的另一端也可以通过横向限位盒3安装在光伏浮体B5上)。

如图7所示，光伏浮体A4的侧部设有限位销6，光伏浮体A4侧部位于限位销6的两侧分别设有腰形孔7，腰形孔7为椭圆形以配合螺栓24的移位。实际应用中，若多个光伏浮体通过横向限位盒3相连，则可以在光伏浮体的多个方向均设计限位销6和腰形孔7。如图6所示，连接杆组件(左杆25)的端部设有限位孔8和定位孔9，定位孔9的数量为2个，2个定位孔9分别位于限位孔8的两侧，限位孔8同样为椭圆形，限位孔8(腰形孔7)的椭圆形长边方向位于连接杆组件的横向方向，与腰形孔7同向。

如图3和图4所示，横向限位盒3的中部设有安装窗口11，横向限位盒3上位于安装窗口11两侧均设有通孔12，通孔12用于配合定位孔9而使用。安装窗口11内横向安装有上安装板13和下安装板14，上安装板13和下安装板14将安装窗口11分隔为上窗口15、中窗口16、下窗口17。上安装板13和下安装板14均设有若干个上下对应的滚珠安装孔18，上安装板13上滚珠安装孔18的数量可以为6个，则滚珠安装孔18总共可以为12个。上窗口15和下窗口17均放置有若干个滚珠19，滚珠19的直径大于滚珠安装孔18的直径，使得滚珠19无法穿过滚珠安装孔18。椭圆形板弹簧A20如图5所示，椭圆形板弹簧A20放置在上窗口15内，并且将滚珠19抵在上安装板13的滚珠安装孔18上，同样，椭圆形板弹簧B21放置在下窗口17内且将滚珠19抵在下安装板14的滚珠安装孔18上。

在此，形成了位于中窗口16上下均有滚珠19进行弹性限位的结构，利用滚珠19进行弹性限位的目的是为限位销6(光伏浮体A4)的移动提供一定弹性力的限位。因为在实际应用中，波浪的大小难以估计，特别是在大风情况下，即使有了柔性连接装置，也会因为波浪的瞬时力致使相关连接部件发生损坏，因此就必须要考虑，如何将波浪产生的瞬时力减缓下来。而上窗口15、下窗口17设计滚珠19为上下对应，形成了针对于限位销6的多维度多档位的阻挡，将波浪的瞬时力通过滚珠19之间的卡位缓解下来，即使最终撞上相应连接件(部件)，也因为多个滚珠19之间的卡位使得冲击力非常小，避免了连接件的损坏。

中窗口16内横向安装有左弹簧22和右弹簧23，中窗口16内可按传统方式设计弹簧安装座10，左弹簧22和右弹簧23均安装在弹簧安装座10，左弹簧22和右弹簧23两者的弹力方向相对，实现对限位销6的弹力抵挡。

如图8和图9所示，连接杆组件(左杆25)的端部贴在光伏浮体A4的侧部且限位孔8穿过限位销6，两个腰形孔7与两个定位孔9相对应。横向限位盒3贴在连接杆组件(左杆25)的端部且限位销6位于左弹簧22与右弹簧23之间，两个通孔12与两个定位孔9相对应，通过左弹簧22与右弹簧23对限位销6进行弹性限位。螺栓24将通孔12和定位孔9贯穿安装且螺栓24前端插在腰形孔7内。螺栓24的固定方式可以采用传统方式，如将通孔12、定位孔9设计成螺纹结构，也可以在腰形孔7的另一端加装螺帽。通过这样的设计，使用横向限位盒3与左杆25形成固定安装关系，而横向限位盒3(左杆25)与光伏浮体A4又为在腰形孔7范围内的滑动配合关系，又利用了光伏浮体A4的限位销6在左弹簧22与右弹簧23之间的弹性限位，为这种滑动配合关系提供了弹性支撑，使其不会任意滑动。而由于限位销6位于中窗口16中，限位销6又在上窗口15与下窗口17的滚珠19组合中形成了多档阻挡。左弹簧22与右弹簧23之间的弹性限位与滚珠19组合的多档弹性阻挡的配合，使其完全消化了在大风环境下波浪的瞬时作用力，将大瞬时作用力降为轻微作用力，避免了光伏浮体与连接件之间的结构损坏。

同时，为了更好的实现上窗口15与下窗口17的滚珠19组合的多档阻挡，可以将限位销6的直径设计成等于上安装板13与下安装板14之间的垂直距离，使得限位销6的移动需克服椭圆形板弹簧A20和椭圆形板弹簧B21的弹性力。

在实际使用时，在从岸边下水作业时，利用左杆25、中杆26、右杆27的转动配合，使得光伏浮体阵列沿着岸边缓慢入水。在入水过程中，当遇到大风造成的大浪时，左杆25与光伏浮体A4相挤，光伏浮体A4的限位销6在左弹簧22或右弹簧23的弹性限位下进行移动，以抵消波浪的冲击力。同时，限位销6在其上下多个滚珠19的弹性限位下进行移动，由于多个滚珠19通过椭圆形板弹簧A20和椭圆形板弹簧B21进行了弹性限位，并且依次上下对应组成了多个垂直挡距的弹性阻挡，使得未被左弹簧22或右弹簧23充分消化的冲击力在竖向方向被多个滚珠19的弹性阻挡下进一步消化，保证了光伏浮体阵列的安全下水。同时，在日常使用时，通过左弹簧22(右弹簧23)、滚珠19的弹性限位，也防止了风浪波动造成的浮体与连接件之间的损坏。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (4)

1.一种带有浮体下水防挤拉功能的水面光伏浮体阵列，包括若干个光伏浮体（1），若干个光伏浮体（1）呈横向、纵向规则布置，纵向的若干个光伏浮体（1）之间通过纵向连接杆（2）活动连接，横向的若干个光伏浮体（1）之间通过横向连接组件活动连接，其特征在于：

所述的横向连接组件包括连接杆组件和横向限位盒（3），若干个光伏浮体（1）包括横向布置的光伏浮体A（4）和光伏浮体B（5）,连接杆组件的一端安装在光伏浮体B（5）上，连接杆组件的另一端通过横向限位盒（3）安装在光伏浮体A（4）上；

光伏浮体A（4）的侧部设有限位销（6），光伏浮体A（4）侧部位于限位销（6）的两侧分别设有腰形孔（7），连接杆组件的端部设有限位孔（8）和定位孔（9），定位孔（9）的数量为2个，2个定位孔（9）分别位于限位孔（8）的两侧，限位孔（8）为椭圆形，横向限位盒（3）的中部设有安装窗口（11），横向限位盒（3）上位于安装窗口（11）两侧均设有通孔（12），安装窗口（11）内横向安装有上安装板（13）和下安装板（14），安装窗口（11）由上安装板（13）、下安装板（14）自上至下分隔为上窗口（15）、中窗口（16）、下窗口（17），上安装板（13）和下安装板（14）均设有若干个上下对应的滚珠安装孔（18），上窗口（15）和下窗口（17）内均放置有若干个滚珠（19），滚珠（19）的直径大于滚珠安装孔（18）的直径，椭圆形板弹簧A（20）放置在上窗口（15）内且将滚珠（19）抵在上安装板（13）的滚珠安装孔（18）上，椭圆形板弹簧B（21）放置在下窗口（17）内且将滚珠（19）抵在下安装板（14）的滚珠安装孔（18）上，中窗口（16）内横向安装有左弹簧（22）和右弹簧（23），左弹簧（22）和右弹簧（23）两者的弹力方向相对；

连接杆组件的端部贴在光伏浮体A（4）的侧部且限位孔（8）穿过限位销（6），横向限位盒（3）贴在连接杆组件的端部且限位销（6）位于左弹簧（22）与右弹簧（23）之间，螺栓（24）将通孔（12）和定位孔（9）贯穿安装且螺栓（24）前端插在腰形孔（7）内；

所述的连接杆组件包括左杆（25）、中杆（26）和右杆（27），左杆（25）的一端安装在中杆（26）上且与中杆（26）构成转动配合，右杆（27）的一端安装在中杆（26）上且与中杆（26）构成转动配合，左杆（25）的另一端通过横向限位盒（3）安装在光伏浮体A（4）上，右杆（27）的另一端安装在光伏浮体B（5）上。

2.根据权利要求1所述的一种带有浮体下水防挤拉功能的水面光伏浮体阵列，其特征在于：所述限位孔（8）的椭圆形长边方向位于连接杆组件的横向方向。

3.根据权利要求1所述的一种带有浮体下水防挤拉功能的水面光伏浮体阵列，其特征在于：所述限位销（6）的直径等于上安装板（13）与下安装板（14）之间的垂直距离。

4.根据权利要求1所述的一种带有浮体下水防挤拉功能的水面光伏浮体阵列，其特征在于：所述滚珠安装孔（18）的数量为12个。