CN109092737A - 一种光伏组件的除尘车 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种光伏组件的除尘车。该除尘车包括车体、动力装置、工作装置和除尘装置。车体的底盘由柱塞马达和履带等组成；动力装置包括柴油机总成、液压泵、液压油箱和燃油箱等部件，用于给车体的行走系统和工作装置提供动力；工作装置包括机械臂和清扫辊刷，各机械臂的协同动作控制辊刷对光伏组件进行清洗；除尘装置包括集尘罩、送风管和旋风分离器。上述除尘车采用无水化清洗，在集尘罩内通过风机产生负压对灰尘进行收集清理，清洗效果显著，对环境无污染，操作简单高效，成本低，具有极高的应用价值。

Description

一种光伏组件的除尘车

技术领域

本发明涉及光伏组件清洗技术领域，尤其涉及一种光伏组件的除尘车。

背景技术

近些年来，我国大力发展光伏产业，并建立很多大型光伏电站，分布较为集中。其中光伏板组件是发电过程中的核心部件，但我国大型光伏电站大多建立于西北等开阔地区，这些地区大多人烟稀少，气候干燥，风沙较大，光伏板组件表面经常覆盖灰尘，不及时清理会极大地影响发电效率。目前国内对电池板的清洗大多采用人工作业的办法，多用水枪对电池板冲洗，这种清洁方式不但效率低，成本高，而且本身大型光伏电站的水资源就很紧张，用水清洗也是对资源的极大浪费；也有一些采用机械设备集中清洗，但光伏组件清洗设备大多进口，成本较高，且效果也不理想，国内的清洗设备也一直满足不了市场需求，所以针对市场需求，急需一款清洗效率高，节能环保且成本适中的一款光伏组件清洗设备。

发明内容

本发明的目的在于提出一种光伏组件的除尘车，以便能有效的对光伏组件表面的灰尘进行清理，自动化程度高，且采用无水化清洁，高效节能，可长时间作业。

本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：

一种光伏组件的除尘车，包括车体、工作装置、除尘装置和动力装置；

工作装置、除尘装置以及动力装置均安装于车体上；

工作装置包括回转台支撑架、回转台、三关节机械臂、驱动缸以及辊刷组件；

辊刷组件包括辊刷固定架、集尘罩、辊刷以及辊刷驱动马达；

辊刷位于集尘罩的内部；

集尘罩、辊刷以及辊刷驱动马达均安装于辊刷固定架上；

回转台支撑架固定安装于车体前端；

回转台铰接连接于回转台支撑架上；

回转台配置有用于带动所述回转台沿水平方向进行转动的回转台水平驱动机构；

三关节机械臂包括一大臂、一小臂以及一安装于辊刷固定架上的小臂铰接耳座；

大臂的下端铰接连接于回转台的前下部；

大臂的上端与小臂的一端铰接连接，小臂的另一端与小臂铰接耳座铰接连接；

驱动缸包括大臂变幅缸、小臂张角缸以及辊刷调角缸；

大臂变幅缸的一端铰接连接在回转台的后上部，另一端铰接连接在大臂上；

小臂张角缸的一端铰接连接在大臂上，另一端铰接连接在小臂上；

辊刷调角缸的一端铰接连接在小臂上，另一端铰接连接在小臂铰接耳座上；

除尘装置包括旋风分离器和离心风机；

旋风分离器配置有旋风分离器风机马达；

在集尘罩的中部设有用于将辊刷清扫后的灰尘排出的集尘罩除尘口；

集尘罩除尘口与旋风分离器的进风口之间通过管路连接；

旋风分离器的出风口与离心风机的进风口连接，离心风机的出风口与大气相通；

所述回转台沿水平方向转动的角度范围为0-180°；

所述大臂的下端与回转台的前下部铰接连接处、大臂的上端与小臂的铰接连接处、以及小臂与小臂铰接耳座的铰接连接处分别设有角度传感器；

辊刷固定架的两个端部均设有测距传感器；辊刷固定架的一个端部设有光电传感器。

优选地，所述回转台水平驱动机构包括旋转驱动缸、一号连杆和二号连杆；

一号连杆为圆弧形连杆，二号连杆为直连杆；

旋转驱动缸的尾端与车体铰接连接，旋转驱动缸的活塞杆端铰接于一号连杆的弧段上；

一号连杆的一端与车体前端铰接连接，一号连杆的另一端与二号连杆的一端铰接连接；

二号连杆的另一端铰接连接于回转台的底部；

所述一号连杆的弧度占整个圆周的比例为55％；

所述一号连杆的弧段上的铰接点到一号连杆两个端部的弧段长度比例为32:68。

优选地，所述小臂与小臂铰接耳座之间设有三号连杆和四号连杆；

三号连杆为弧形连杆，四号连杆为直连杆；

在小臂的端部、三号连杆、四号连杆以及小臂铰接耳座上均设有两组铰接孔；其中：

小臂的端部的一组铰接孔与三号连杆的一组铰接孔之间通过销轴连接；

小臂的端部另一组铰接孔与小臂铰接耳座上的一组铰接孔之间通过销轴连接；

三号连杆的另一组铰接孔与四号连杆的一组铰接孔之间通过销轴连接；

四号连杆的另一组铰接孔与小臂铰接耳座上的另一组铰接孔之间通过销轴连接；

由所述小臂、三号连杆、四号连杆和小臂铰接耳座形成平面铰链四杆机构；

辊刷调角缸的另一端铰接在三号连杆与四号连杆之间的销轴上。

优选地，所述集尘罩、辊刷的长度方向与辊刷固定架的长度方向保持一致；

在辊刷固定架的两个端部分别固定安装有一个辊刷连接套筒；

辊刷位于集尘罩的内侧，辊刷的端部通过辊刷轴套安装于辊刷连接套筒的对应端部；

辊刷驱动马达位于辊刷的一端，且与辊刷连接；

集尘罩包括一弧形罩体以及在弧形罩体每个端部分别设置的一个端板。

优选地，所述旋风分离器包括上壳体、下壳体、隔离圆筒和除尘内芯；

上壳体呈圆筒形，下壳体呈圆锥形；

上壳体与下壳体之间通过铰链和锁扣连接，上壳体与下壳体之间设有导向连接部件；

隔离圆筒安装在上壳体内侧；

在隔离圆筒与上壳体之间设有供大颗粒灰尘下落的环形间隙；

除尘内芯安装于隔离圆筒的内侧；

隔离圆筒的顶端位于上壳体的外侧；

隔离圆筒的侧壁上部与上壳体的顶部之间通过焊接连接；

隔离圆筒的内侧上部设有用于安装除尘内芯的卡扣；

除尘滤芯配置有除尘滤芯固定套杆；

除尘滤芯固定套杆顶部与卡扣连接，除尘滤芯的下端安装于除尘滤芯固定套杆底部；

下壳体的底部设有落杂口；在落杂口处安装有电动蝶阀。

优选地，所述车体的底盘包括履带、柱塞马达、驱动齿轮、支撑轮以及履带底盘支撑架；

履带位于底盘两侧，柱塞马达与履带的驱动齿轮相连，支撑轮固定在履带底盘支撑架上。

优选地，所述动力装置包括柴油机总成、液压泵和液压油箱；

柴油机总成的输出轴连接分动箱；

分动箱的一个输出端连接闭式行走系统液压泵，闭式行走系统液压泵的两输入端与液压油箱侧边的吸油滤油器相连，闭式行走系统液压泵的输出端连接驱动履带行走的柱塞马达；

分动箱的另一输出端连接恒压变量泵，恒压变量泵的输入端与液压油箱侧边的吸油滤油器相连，恒压变量泵的输出端与液压油箱顶部的主油路阀块的P口相连；

恒压变量泵外接双联齿轮泵，双联齿轮泵的输入端与液压油箱侧边的吸油滤油器相连，双联齿轮泵的一个输出端连接旋风分离器风机马达；

双联齿轮泵的另一输出端与液压油箱顶部的辅助油路阀块的P口相连。

优选地，所述除尘车还包括驾驶室和推土铲机构；

驾驶室安装在车体上；

推土铲机构包括铲斗和铲斗油缸；

铲斗的两端分别与车体的底盘前端两侧铰接连接；

在车体的底盘上还设有车体底盘耳座；

铲斗油缸的尾端与铲斗的中间位置铰接，铲斗油缸的活塞杆端与车体底盘耳座铰接连接。

本发明具有如下优点：

本发明中的除尘装置包括车体、工作装置、除尘装置和动力装置等部件，其中工作装置包括回转台支撑架、回转台、三关节机械臂、驱动缸以及辊刷组件等部件，除尘装置包括旋风分离器和离心风机等部件，旋风分离器通过管路与辊刷组件中的集尘罩连接，在离心风机的作用下，集尘罩内产生负压环境，便于将辊刷组件中的辊刷清扫下来的光伏组件上的灰尘吸走，达到清洁光伏组件表面的作用，清洗效果好，对环境无污染，另外，通过工作装置可以实现对辊刷与光伏组件之间位置和角度的精确控制，使得除尘装置始终处于最佳的工作状态，从而保证了光伏组件表面灰尘的清理效果。另外，本发明自动化程度高。

附图说明

图1为本发明实施例中光伏组件的除尘车的结构示意图；

图2为本发明实施例中光伏组件的除尘车的结构示意图(去掉外壳)；

图3为本发明实施例中光伏组件的除尘车的前视图；

图4为本发明实施例中光伏组件除尘装置的辊刷调节机构的结构示意图；

图5为本发明实施例中回转台水平驱动机构的结构示意图；

图6为本发明实施例中一号连杆的结构示意图；

图7为本发明实施例中回转台与回转台支撑架的连接剖视图；

图8为本发明实施例中辊刷组件的结构示意图；

图9为本发明实施例中辊刷组件的内部剖视图；

图10为图9中的A部剖视图；

图11为本发明实施例中光伏组件的除尘装置的结构示意图；

图12为本发明实施例中旋风分离器的结构示意图；

图13为本发明实施例中旋风分离器的内部剖视图；

图14为图13中的B部放大图；

图15为本发明实施例中旋风分离器与离心风机的安装示意图；

图16为本发明实施例中卡扣的结构示意图；

图17为本发明实施例中除尘滤芯固定套杆的结构示意图；

其中，1-车体，101-履带底盘支撑架，102-履带，103-驱动齿轮；2-工作装置，201-回转台支撑架，202-回转台，203-旋转驱动缸，204-一号连杆，205-二号连杆，206-大臂，207-小臂，208-小臂铰接耳座，209-大臂变幅缸，210-小臂张角缸；211-辊刷调角缸，212-三号连杆，213-四号连杆，214-辊刷固定架，215-集尘罩，216-辊刷，217-辊刷驱动马达，218-辊刷连接套筒，219-弧形罩体，220-端板；221-端板轴套，222-测距传感器，223-光电传感器，224-小臂支撑托架，225-中吊轴，226、227-子辊刷，228-轴承套，229-连接轴承，230-L型伸出架；231-传感器支架，232-角度传感器，233-辊刷组件，234-辊刷轴，235-吊杆；3-除尘装置，301-旋风分离器，302-离心风机，303-套杆本体，304-除尘滤芯固定套杆，305-集尘罩除尘口，306-连接杆，307-连接片，308-旋风分离器的进风口，309-管路；310-风机马达，311-上壳体，312-下壳体，313-隔离圆筒，314-除尘滤芯，315-电动蝶阀，316-环形间隙，317-锁扣，318-导向连接部件，319-卡扣；320-蝶形螺母；321-铰链，322-卡扣本体，323-凸台；4-动力装置，5-燃油箱，6-驾驶室，7-蓄能器，8-铲斗，9-铲斗油缸，10-液压油箱。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

如图1至图3所示，一种光伏组件的除尘车，包括车体1、工作装置2、除尘装置3和动力装置4。工作装置2、除尘装置3以及动力装置4均安装于车体1上。

工作装置2用于带动除尘装置3动作，从而实现对除尘装置位置和角度的精确调节。

除尘装置3用于实现对光伏组件的表面清理工作。

通过工作装置2和除尘装置3的协同配合，能够实现光伏组件表面灰尘的有效清理。

动力装置4用于为车体1的行走系统和工作装置2提供动力。

下面对以上各个部分进行详细说明：

结合图4所示，工作装置2包括回转台支撑架201、回转台202、回转台水平驱动机构、三关节机械臂、驱动缸以及辊刷组件233等。

回转台支撑架201为固定安装，例如可以安装到车体1的前端支架上。

该回转台支撑架201用于支撑和安装回转台202。

具体的，回转台202铰接连接于回转台支撑架201上，如图7所示。

回转台大致呈倒L型，回转台202的水平段位于回转台支撑架201上并通过销轴连接。

回转台水平驱动机构用于带动回转台202沿水平方向进行转动，通过回转台202的转动，可以带动三关机机械臂、驱动缸以及辊刷组件233等同步实现水平转动。

如图5所示，给出了一种回转台水平驱动机构的实现结构。

回转台水平驱动机构包括旋转驱动缸203、一号连杆204和二号连杆205。

其中，一号连杆204为圆弧形连杆，二号连杆205为直连杆。

旋转驱动缸203的尾端为铰接方式安装，即旋转驱动缸203的尾端例如可以铰接在车体1的后部支架上，该旋转驱动缸203为水平方向布置。

旋转驱动缸203的活塞杆端铰接于一号连杆204的弧段上。

此处的弧段是指位于一号连杆204的两个端部之间的部分(不包含两个端部)。

一号连杆204的一端为铰接方式安装，例如可以铰接在除尘装置的前部机架上。

一号连杆204的另一端与二号连杆205的一端为铰接连接。

二号连杆205的另一端铰接连接于回转台202的底部。

当旋转驱动缸203伸出或缩回时，会带动一号连杆204绕一号连杆204与前部机架铰接的一端旋转，从而通过二号连杆205拉动回转台202沿水平方向转动。

为了使回转台202在水平方向有着较大转动范围，还对一号连杆204进行了如下设计：

如图6所示，一号连杆204的弧度占整个圆周的比例为55％。

即一号连杆204所在圆弧对应的圆心角为200度，则占的弧度比例为200°/360°＝55％。

设一号连杆204的两个端点分别为端点A1和端点A2。

一号连杆204的弧段上的铰接点为A3。

则铰接点A3到端点A1的弧段长度与铰接点A3到端点A2的弧段长度比例为32:68。

一号连杆204的A1端部与与二号连杆205的一端铰接连接。

通过上述设计，使得回转台202沿水平方向转动的角度范围可达到0-180°。

当然，铰接点A3到端点A1的弧段长度与铰接点A3到端点A2的弧段长度比例也可以进行改变，例如当上述两个弧段长度比例为42:58时，旋转角度范围为0-150°。

当然，还可以根据旋转角度的需要对铰接点A3的位置做出其他改变。

如图4所示，三关节机械臂包括大臂206、小臂207以及小臂铰接耳座208。

大臂206的下端铰接连接于回转台202的前下部(铰接点)上。

大臂206上端与小臂207的一端铰接连接，小臂207另一端与小臂铰接耳座208铰接。

小臂铰接耳座208固定安装于辊刷组件233上。

驱动缸包括大臂变幅缸209、小臂张角缸210以及辊刷调角缸211。

大臂变幅缸209的一端铰接连接在回转台202的后上部，另一端铰接连接在大臂206上，该大臂变幅缸209用于提升大臂206的高度。

该大臂变幅缸209例如可以采用伺服控制的液压缸。

小臂张角缸210的一端铰接连接在大臂206上，另一端铰接连接在小臂207上，该小臂张角缸210用于提升小臂的高度。

该小臂张角缸210例如可以采用伺服控制的液压缸。

通过上述大臂变幅缸209和小臂张角缸210可以将辊刷组件提升至指定的高度位置。

辊刷调角缸211的一端铰接连接在小臂207上，另一端铰接连接在小臂铰接耳座208上，该辊刷调角缸211用于调整辊刷组件233的张角，确保辊刷组件处于最佳的工作角度。

该工作角度，即辊刷组件工作时与光伏组件的贴合角度，使得辊刷组件大致平行于光伏组件的表面，假如清扫工作由一块光伏组件转移到另一块光伏组件时，由于两块光伏组件的安装倾斜角度可能不一致(人为原因等造成)，因此通过辊刷调角缸211可以及时调整。

具体的，小臂207与小臂铰接耳座208的铰接方式如下：

在小臂207与小臂铰接耳座208之间设有三号连杆212和四号连杆213。

三号连杆212为弧形连杆，四号连杆213为直连杆。

在小臂207端部、三号连杆212、四号连杆213和小臂铰接耳座208上均有两组铰接孔。

其中，三号连杆212上的两组铰接孔分别位于三号连杆212的一个端部位置。

四号连杆213的两组铰接孔分别位于四号连杆213的一个端部位置。

小臂铰接耳座208上的两组铰接孔，有一组铰接孔的高度略高于另一组铰接孔的高度。

小臂207的端部的一组铰接孔与三号连杆212的一组铰接孔之间通过销轴连接。

小臂207的端部另一组铰接孔与小臂铰接耳座208上的一组铰接孔之间通过销轴连接。

三号连杆212的另一组铰接孔与四号连杆213的一组铰接孔之间通过销轴连接。

四号连杆213的另一组铰接孔与小臂铰接耳座208上的另一组铰接孔之间通过销轴连接。

由小臂207、三号连杆212、四号连杆213和小臂铰接耳座208形成平面铰链四杆机构。

辊刷调角缸211的另一端铰接在三号连杆212与四号连杆213之间的销轴上。

通过辊刷调角缸211的伸缩，配合平面铰链四杆机构，可以实现辊刷组件的张角调节。

为了实现对角度调节的控制，本实施例还进行了如下设计：

在大臂206的下端与回转台202的铰接连接处、大臂206的上端与小臂207的铰接连接处、以及小臂207与小臂铰接耳座208的铰接连接处分别设有角度传感器232。

更为具体的是，角度传感器的输出轴设置于铰接连接处的销轴上，而各个角度传感器安装孔分别固定在大臂206、小臂207的铰接耳座和小臂铰接耳座208上。

如图8和图9所示，辊刷组件233包括辊刷固定架214、集尘罩215、辊刷216和辊刷驱动马达217。小臂铰接耳座208安装于辊刷固定架214上。

集尘罩215、辊刷216的长度方向与辊刷固定架214的长度方向保持一致。

在辊刷固定架214的两个端部分别固定安装有一个辊刷连接套筒218。

辊刷216位于集尘罩215的内侧。

辊刷216的端部通过辊刷轴套安装于对应端部的辊刷连接套筒218上。

具体的，辊刷216是由辊刷轴234以及安装于辊刷轴234上的扫刷组成(可以采用现有技术中已有的辊刷)，辊刷轴234通过辊刷轴套安装于辊刷连接套筒218上。

辊刷驱动马达217位于辊刷216的一端，且与辊刷轴234连接。

集尘罩215包括弧形罩体219以及在弧形罩体每个端部分别设置的一个端板220。

每个端板220分别通过一个端板轴套221安装于辊刷连接套筒218上，如图10所示。

上述设计实现了辊刷216的安装，另外，由于集尘罩通过端板轴套221安装于辊刷连接套筒218上，因此可以相对于辊刷连接套筒218转动，从而保证了与光伏组件的贴合程度。

在辊刷固定架214的两个端部均设有测距传感器222，通过上述测距传感器可以保证辊刷216与光伏组件面板的表面保持平行，并到达清扫位置。

测距传感器222的数量例如可以有四个，其中两个位于辊刷固定架214的一个端部(例如前端部的两侧)，另两个位于辊刷固定架214的一个端部(例如后端部的两侧)。

如此设计，可以保证集尘罩215的大致四个边角与光伏组件的表面平行。

此外，在辊刷固定架214中部的两侧还分别设有一个L型伸出架230，在每个L型伸出架上分别设有一个测距传感器222。

在辊刷固定架214的一个端部(例如前端部)设有光电传感器223，开始寻找光伏组件面板的上边缘，使集尘罩215能上下边缘能完全覆盖住光伏组件面板，形成相对封闭的环境。

光电传感器223的布置方式大致如下：

在辊刷固定架214的前端部两侧分别设置一传感器支架231，在每个传感器支架上设置一排光电传感器223，每个传感器支架上光电传感器的数量例如为四个。

此外，在大臂206上还设有小臂支撑托架224。

当辊刷调节机构不工作，需要收起小臂207时，小臂207支撑在小臂支撑托架224上。

该小臂支撑托架224可以防止在除尘装置移动时三关节机械臂发生晃动。

为了便于最终收起时，小臂207与辊刷固定架214保持平行，可以将小臂的前端设计为折弯结构，因此能够有效避免收起时小臂与辊刷固定架214发生相互干涉(碰撞)。

对应的，小臂支撑托架224的支撑部位可以设计为与上述折弯结构相适应的结构，当收纳时，小臂207的折弯结构正好落在小臂支撑托架224的支撑部位上，如图1所示。

如图9所示，在实际工作中，辊刷216长度太长，因此需要选用刚性和结构强度较高的材料，重量较大，而且在无形当中会提高成本，因此本实施例中辊刷216进行如下设计。

辊刷216采用两段式结构，即包括中吊轴225和两个子辊刷226、227。

其中，中吊轴225的上端安装于辊刷固定架214上。

在中吊轴225的下端设有一个轴承套228以及位于该轴承套228内的连接轴承229，连接轴承229的两个端部分别伸出轴承套228。

中吊轴225的上端与轴承套228之间通过一根吊杆235连接。

连接轴承229的一端通过键与子辊刷226的一端连接，另一端通过键与子辊刷227的一端连接，如此降低了辊刷216对于刚性和结构强度的要求，可选用成本较低和重量轻的材料。

本实施例中辊刷调节机构的工作过程如下：

旋转驱动缸203的活塞杆伸出，推动一号连杆204，二号连杆205，间接推动回转台202，使回转台202绕着回转台支撑架201旋转到左侧的工作位置；此时液压缸通过液压锁实现自锁，防止回转台202的摆动；分别控制大臂变幅缸209，小臂张角缸210，辊刷调角缸211，使大臂206，小臂207，辊刷组件摆动到靠近光伏组件表面的合适位置；此时，根据辊刷固定架前后两端的测距传感器222的设定值来使辊刷与光伏组件表面保持平行，并到达清扫位置，辊刷固定架214前端两侧的光电传感器223开始寻找光伏组件面板的上边缘，使集尘罩215能上下边缘能完全覆盖住光伏组件面板，形成相对封闭的环境。此时，集尘罩215绕着辊刷连接套筒218为旋转中心，使朝向清洗车运动的方向的一侧打开一定角度，另一侧关闭，其目的是：风机工作时，有足够的进风量使灰尘抽离，并且在工作时始终保持这个角度的开合。在清扫时，当遇到光伏组将面板有高度差时，安装在辊刷固定架214中上端的L型伸出架230上的测距传感器检测到较大差值，及时反馈到控制器，通三关节机械臂，结合各关节处的角度传感器232，迅速回收辊刷，越过高度差后，重新纠正位置，继续完成清扫工作。

综上，本发明实施例中工作装置2具有如下优点：

1、工作装置2回转采用销轴形式，由液压缸推动行程增大机构实现工作装置2从0-180度旋转，实现清洗车双向清扫，并利用液压锁对工作位置锁定。

2、三关节机械臂由比例阀控制液压伺服缸，通过各铰接关节处的角度传感器精确控制大臂、小臂和清扫辊刷的摆动角度，并通过多缸联动完成清扫辊的快速接近光伏组件。

3、本实施例中的测距传感器均匀分布在辊刷固定架上，与三关节机械臂配合使用，使辊刷与光伏组件保持设定距离，达到理想的吸尘效果。

4、固定在辊刷固定架前端的光电传感器，通过两排传感器之间的距离探测辊刷对光伏组件的覆盖范围，使辊刷对光伏组件完全覆盖，行程相对封闭的环境，达到理想的吸尘效果。

5、大臂与小臂之间设计小臂支撑托架224，小臂完全收回时，小臂支撑托架224起到辅助支撑的作用，有利于在移车，转场时防止臂架的晃动。

结合图11所示，除尘装置3包括旋风分离器301和离心风机302等部件。

集尘罩215用于对辊刷形成包裹，从而利用负压原理将辊刷清扫后的灰尘尽快吸走。

在集尘罩215的中部设有用于将辊刷清扫后的灰尘排出的集尘罩除尘口305。

具体的，该集尘罩除尘口305设置于弧形罩体219的中部。

在清扫光伏组件时，集尘罩215和辊刷贴近光伏组件的表面，一方面辊刷实现对辊刷表面的清扫工作，同时，在负压作用下，集尘罩215及时将灰尘吸走。

由于在清理光伏组件时，各块光伏组件的安装高度和倾斜程度会有一定的差别(人为原因造成的)，因此，为了适应这种情况，集尘罩215需要进行一定设计：

集尘罩215的端板220以可转动方式进行安装。

上述可转动方式的集尘罩215很好保证了除尘装置的除尘效果。

集尘罩除尘口305与旋风分离器的进风口308之间通过管路309连接。

旋风分离器301用于将灰尘中含有的大颗粒和小颗粒去除，以保证排出的空气清洁。

旋风分离器301的出风口与离心风机302的进风口连接(简化了整体结构，便于安装)。

离心风机302的出风口与大气相通。

离心风机302配置有风机马达310，由风机马达310驱动离心风机302转动。

本发明实施例中除尘风机的大致工作原理为：

在离心风机302的负压作用下，集尘罩对辊刷清理下来的灰尘进行收集清理，含有大颗粒和小颗粒的灰尘进入旋风分离器301，在旋风分离器301内实现灰尘与空气的分离，其中灰尘留在旋风分离器301内，干净的空气则经过离心风机302排出到空气中。

本发明很好实现了光伏组件表面的灰尘清理，清理效果高，成本低。

如图13所示，旋风分离器301包括上壳体311、下壳体312、隔离圆筒313和除尘滤芯314。其中，上壳体311呈圆筒形，下壳体312呈圆锥形。

隔离圆筒313安装在上壳体311内侧。

在隔离圆筒313与上壳体311之间设有供大颗粒灰尘下落的环形间隙316。

隔离圆筒313的安装方式有多种，例如可以是：

隔离圆筒313的顶端位于上壳体311的外侧(隔离圆筒313向上伸出于上壳体311)，如图15所示。在隔离圆筒313的顶端设有法兰盘。

对应的，在离心风机302的(下部)进风口设有法兰盘。

隔离圆筒313(旋风分离器301)与离心风机302之间通过法兰连接。

隔离圆筒313的侧壁上部与上壳体311的顶部之间通过焊接连接。

隔离圆筒313的作用在于对含尘空气进行初步隔离，将大颗粒灰尘过滤掉。

经过管路309进入旋风分离器301的含尘空气首先进入到环形间隙316内。

含有小颗粒灰尘的空气则进入到隔离圆筒313内。

除尘滤芯314安装于隔离圆筒313的内侧，具体可以通过如下安装方式：

隔离圆筒313的内侧上部设有用于安装除尘滤芯的卡扣319。

除尘滤芯314配置有除尘滤芯固定套杆304。

在安装时，除尘滤芯314套置于除尘滤芯固定套杆304上。除尘滤芯固定套杆304的顶部与卡扣319连接，除尘滤芯314的下端通过蝶形螺母320安装于除尘滤芯固定套杆304上。

如图16和图17分别示出了卡扣319和除尘滤芯固定套杆304的结构示意图。

图16(a)为卡扣319的剖视图，图16(b)为卡扣319的俯视图。从图16看出，卡扣319具有一环状的卡扣本体322，在卡扣本体322上设有一凸出于卡扣本体322的凸台323。

图17(a)为除尘滤芯固定套杆304的剖视图，图17(b)为除尘滤芯固定套杆304的俯视图。从图17可以看出，除尘滤芯固定套杆304包括一环状的套杆本体303、一连接杆306以及多个连接片307。其中，连接杆306的顶部位于套杆本体303的中间位置。

连接杆306的顶部通过多个连接片307依次连接到套杆本体303的内侧壁上。

连接杆306的底部设有外螺纹，用于与蝶形螺母320配合。

套杆本体303的下侧具有与卡扣本体322相适应的形状(即也采用凸台结构)。

除尘滤芯固定套杆304的上端通过上述凸台放置于卡扣319上。

小颗粒灰尘在透过除尘滤芯314时被吸附在除尘滤芯314上，干净的空气透过除尘滤芯。

本实施例通过上述两次过滤，实现了空气的清洁。

上壳体311与下壳体312之间通过铰链321和锁扣317连接。其中：

铰链321有一个，用于实现上壳体311与下壳体312之间的铰接连接。

锁扣317例如可以有多个，用于实现上壳体311与下壳体312之间的紧固。

当需要更换除尘滤芯314时，只需要拆开锁扣317即可。此时，可以将下壳体312相对于上壳体311绕铰接点旋转180度，从而方便的进行内芯更换。

具体的，锁扣317的固定端设置于上壳体311上，锁扣317的耳钩设置于下壳体312上。

如图14所示，为了实现上壳体311和下壳体312的精准连接，还在上壳体311与下壳体312之间设有导向连接部件318，该导向连接部件318例如为导向锥配合导向孔的结构形式。

另外，在下壳体312的底部设有落杂口；在落杂口处安装有除尘滤芯315。设置该电动蝶阀315的目的在于，将圆锥形的下壳体312内的大颗粒灰尘排出。

具体的，当除尘装置工作时关闭电动蝶阀，防止工作过程中外界气体从下壳体锥形口进入，影响旋风分离器的除尘效率。电动蝶阀定时开关，排出旋风分离器内过滤的灰尘。

本实施例中除尘装置的大致工作过程如下：

首先，风机马达310带动离心风机302的螺旋叶片旋转，此时，集尘罩215内携带灰尘的气体由于负压作用，经集尘罩除尘口305，通过管路309从旋风分离器的进风口308进入，气体中携带的大颗粒灰尘经旋风分离器301的作用，被筛选至下壳体312锥形口处，此时携带小颗粒的气体流经隔离圆筒313内的除尘滤芯314，小颗粒被吸附到除尘滤芯314的外表面，最终清洁的空气依次经旋风分离器301的出风口，离心风机302的出风口排到空气中。

本实施例中的除尘装置3通过采用辊刷旋转清扫灰尘，通过离心风机产生负压对灰尘进行收集清理，采用旋风分离器除尘，减少了如扫地车沉降箱的结构尺寸和重量。

如图1至图3所示，车体1的底盘采用全浮动式履带底盘结构，即包括履带底盘支撑架101、(橡胶)履带102、驱动齿轮103、柱塞马达和支撑轮等。履带102位于底盘两侧，柱塞马达与履带的驱动齿轮103相连，支撑轮固定在履带底盘支撑架101上。

本实施例中的车体1通过采用全浮动式履带底盘，既具有良好的沙漠地面的通过能力，又可以达到快速作业的性能，对驾驶人员的操作环境也有一定减震效果。

动力装置4包括柴油机总成、液压泵、液压油箱10和燃油箱5。

在柴油机总成外侧连接散热器，用于为柴油机总成散热。

柴油机总成的输出轴连接分动箱。

分动箱的一个输出端a连接闭式行走系统液压泵，闭式行走系统液压泵的两输入端与液压油箱侧边的吸油滤油器相连，闭式行走系统液压泵的输出端连接驱动履带行走的柱塞马达。

分动箱的另一输出端b连接恒压变量泵，恒压变量泵的输入端与液压油箱侧边的吸油滤油器相连，恒压变量泵的输出端与液压油箱顶部的主油路阀块的P口相连。

在液压油箱主油路阀块上安装有比例阀，结合各关节处的角度传感器通过控制大臂变幅缸、小臂张角缸和辊刷调角缸的动作，从而精确控制三关节机械臂的协同动作。

恒压变量泵外接双联齿轮泵，双联齿轮泵的输入端与液压油箱侧边的吸油滤油器相连，双联齿轮泵的一个输出端连接旋风分离器风机马达；

双联齿轮泵的另一输出端与液压油箱顶部的辅助油路阀块的P口相连，用于控制旋转驱动缸203、辊刷驱动马达217以及铲斗油缸9的动作。

本发明实施例通过将柴油机总成的输出端连接分动箱，可以将柴油机总成的输出动力分为两部分，分别给闭式行走液压系统和工作装置2提供动力。

液压油箱和燃油箱5位于车体1的中部外侧，液压油箱与驾驶室6紧贴，燃油箱5靠近液压油箱外侧，蓄能器7安装在燃油箱5的侧边。

蓄能器7可对整个工作系统进行时时的能量补充，确保工作系统的快速响应。

驾驶室6安装在车体底盘左侧，驾驶室内采用方向盘控制转向，油门踏板控制行走速度。

驾驶室6内采用方向盘控制行走转向，通过旋转方向盘产生的电信号控制闭式行走系统液压泵的比例阀来实现转向，比使用手柄控制更加灵活，符合驾驶习惯，通过踩“油门踏板”控制闭式行走系统液压泵排量实现加减速功能。

此外，除尘车还包括推土铲机构，推土铲机构包括铲斗8和铲斗油缸9。

铲斗8的两端分别与车体1的底盘前端两侧铰接连接。

在车体1的底盘上还设有车体底盘耳座(未示出)。铲斗油缸9的尾端与铲斗8的中间位置铰接，铲斗油缸9的活塞杆端与车体1底盘耳座铰接连接。

通过铲斗8对前进的路面进行整平，消除因地面不平对辊刷清洁时的精度调节问题。

本实施例中除尘车的大致工作过程为：

驾驶人员驾驶除尘车开始工作时，先将除尘车行驶到距离光伏组件下边缘1000mm左右的距离，此时驾驶人员按动方向盘支架上工作装置动作按钮。这些按钮单独控制工作装置的旋转缸，大臂变幅缸，小臂摆动缸，辊刷调角缸的运动，驾驶人员单独控制工作装置的旋转驱动缸203、大臂变幅缸209、小臂摆动缸210和辊刷调角缸211，使清扫辊刷大致接近清扫位置。当清扫辊刷大致接近清扫位置时，驾驶人员按下自动清扫按钮，此时，固定在传感器支架上的测距传感器222根据系统设定值与光伏组件表面紧近并保持设定距离。

此时，辊刷固定架前端两侧的两排光电传感器223通过中间差值来调节清扫辊刷完全覆盖住光伏组件，形成相对密闭的环境。位置确定好之后，驾驶人员启动清扫按钮，风机马达310，辊刷驱动马达217开始工作，辊刷在辊刷驱动马达的驱动下扫起光伏组件板表面的灰尘，通过离心风机产生的负压将灰尘通过集尘罩收集，经管路309输送到旋风分离器301进行灰尘分离，经净化后的气体经离心风机的出风口排到外界。驾驶人员驾驶机器人向前行驶，在行驶的过程中，车辆会出现偏离或靠近光伏组件的现象，为保持清扫辊刷与光伏组件表面距离，通过三关节机械臂结合比例阀对清扫辊刷进行精确的位置控制，保证初始的设定值。

当清扫的光伏组件每排之间有较大的高度差时，为防止清扫辊刷来不及反应，通过安装在辊刷固定架的L型伸出架上的测距传感器探测下一排光伏组件的高度，探测出的高度差及时的反馈的处理器，通过三关节机械臂的联动实现快速升降。当一排清扫结束后，驾驶人员驾驶除尘车掉头，此时将工作装置通过回转机构旋转180度，对下一排光伏组件清扫。

当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。

Claims (8)

1.一种光伏组件的除尘车，其特征在于，包括车体、工作装置、除尘装置和动力装置；

工作装置、除尘装置以及动力装置均安装于车体上；

工作装置包括回转台支撑架、回转台、三关节机械臂、驱动缸以及辊刷组件；

辊刷组件包括辊刷固定架、集尘罩、辊刷以及辊刷驱动马达；

辊刷位于集尘罩的内部；

集尘罩、辊刷以及辊刷驱动马达均安装于辊刷固定架上；

回转台支撑架固定安装于车体前端；

回转台铰接连接于回转台支撑架上；

回转台配置有用于带动所述回转台沿水平方向进行转动的回转台水平驱动机构；

三关节机械臂包括一大臂、一小臂以及一安装于辊刷固定架上的小臂铰接耳座；

大臂的下端铰接连接于回转台的前下部；

大臂的上端与小臂的一端铰接连接，小臂的另一端与小臂铰接耳座铰接连接；

驱动缸包括大臂变幅缸、小臂张角缸以及辊刷调角缸；

大臂变幅缸的一端铰接连接在回转台的后上部，另一端铰接连接在大臂上；

小臂张角缸的一端铰接连接在大臂上，另一端铰接连接在小臂上；

辊刷调角缸的一端铰接连接在小臂上，另一端铰接连接在小臂铰接耳座上；

除尘装置包括旋风分离器和离心风机；

旋风分离器配置有旋风分离器风机马达；

在集尘罩的中部设有用于将辊刷清扫后的灰尘排出的集尘罩除尘口；

集尘罩除尘口与旋风分离器的进风口之间通过管路连接；

旋风分离器的出风口与离心风机的进风口连接，离心风机的出风口与大气相通；

所述回转台沿水平方向转动的角度范围为0-180°；

所述大臂的下端与回转台的前下部铰接连接处、大臂的上端与小臂的铰接连接处、以及小臂与小臂铰接耳座的铰接连接处分别设有角度传感器；

辊刷固定架的两个端部均设有测距传感器；辊刷固定架的一个端部设有光电传感器。

2.根据权利要求1所述的光伏组件的除尘车，其特征在于，

所述回转台水平驱动机构包括旋转驱动缸、一号连杆和二号连杆；

一号连杆为圆弧形连杆，二号连杆为直连杆；

旋转驱动缸的尾端与车体铰接连接，旋转驱动缸的活塞杆端铰接于一号连杆的弧段上；

一号连杆的一端与车体前端铰接连接，一号连杆的另一端与二号连杆的一端铰接连接；

二号连杆的另一端铰接连接于回转台的底部；

所述一号连杆的弧度占整个圆周的比例为55％；

所述一号连杆的弧段上的铰接点到一号连杆两个端部的弧段长度比例为32:68。

3.根据权利要求1所述的光伏组件的除尘车，其特征在于，

所述小臂与小臂铰接耳座之间设有三号连杆和四号连杆；

三号连杆为弧形连杆，四号连杆为直连杆；

在小臂的端部、三号连杆、四号连杆以及小臂铰接耳座上均设有两组铰接孔；其中：

小臂的端部的一组铰接孔与三号连杆的一组铰接孔之间通过销轴连接；

小臂的端部另一组铰接孔与小臂铰接耳座上的一组铰接孔之间通过销轴连接；

三号连杆的另一组铰接孔与四号连杆的一组铰接孔之间通过销轴连接；

四号连杆的另一组铰接孔与小臂铰接耳座上的另一组铰接孔之间通过销轴连接；

由所述小臂、三号连杆、四号连杆和小臂铰接耳座形成平面铰链四杆机构；

辊刷调角缸的另一端铰接在三号连杆与四号连杆之间的销轴上。

4.根据权利要求1所述的光伏组件的除尘车，其特征在于，

所述集尘罩、辊刷的长度方向与辊刷固定架的长度方向保持一致；

在辊刷固定架的两个端部分别固定安装有一个辊刷连接套筒；

辊刷位于集尘罩的内侧，辊刷的端部通过辊刷轴套安装于辊刷连接套筒的对应端部；

辊刷驱动马达位于辊刷的一端，且与辊刷连接；

集尘罩包括一弧形罩体以及在弧形罩体每个端部分别设置的一个端板。

5.根据权利要求1所述的光伏组件的除尘车，其特征在于，

所述旋风分离器包括上壳体、下壳体、隔离圆筒和除尘内芯；

上壳体呈圆筒形，下壳体呈圆锥形；

上壳体与下壳体之间通过铰链和锁扣连接，上壳体与下壳体之间设有导向连接部件；

隔离圆筒安装在上壳体内侧；

在隔离圆筒与上壳体之间设有供大颗粒灰尘下落的环形间隙；

除尘内芯安装于隔离圆筒的内侧；

隔离圆筒的顶端位于上壳体的外侧；

隔离圆筒的侧壁上部与上壳体的顶部之间通过焊接连接；

隔离圆筒的内侧上部设有用于安装除尘内芯的卡扣；

除尘滤芯配置有除尘滤芯固定套杆；

除尘滤芯固定套杆顶部与卡扣连接，除尘滤芯的下端安装于除尘滤芯固定套杆底部；

下壳体的底部设有落杂口；在落杂口处安装有电动蝶阀。

6.根据权利要求1所述的光伏组件的除尘车，其特征在于，

所述车体的底盘包括履带、柱塞马达、驱动齿轮、支撑轮以及履带底盘支撑架；

履带位于底盘两侧，柱塞马达与履带的驱动齿轮相连，支撑轮固定在履带底盘支撑架上。

7.根据权利要求6所述的光伏组件的除尘车，其特征在于，

所述动力装置包括柴油机总成、液压泵和液压油箱；

柴油机总成的输出轴连接分动箱；

分动箱的一个输出端连接闭式行走系统液压泵，闭式行走系统液压泵的两输入端与液压油箱侧边的吸油滤油器相连，闭式行走系统液压泵的输出端连接驱动履带行走的柱塞马达；

分动箱的另一输出端连接恒压变量泵，恒压变量泵的输入端与液压油箱侧边的吸油滤油器相连，恒压变量泵的输出端与液压油箱顶部的主油路阀块的P口相连；

恒压变量泵外接双联齿轮泵，双联齿轮泵的输入端与液压油箱侧边的吸油滤油器相连，双联齿轮泵的一个输出端连接旋风分离器风机马达；

双联齿轮泵的另一输出端与液压油箱顶部的辅助油路阀块的P口相连。

8.根据权利要求1所述的光伏组件的除尘车，其特征在于，

所述除尘车还包括驾驶室和推土铲机构；

驾驶室安装在车体上；

推土铲机构包括铲斗和铲斗油缸；

铲斗的两端分别与车体的底盘前端两侧铰接连接；

在车体的底盘上还设有车体底盘耳座；

铲斗油缸的尾端与铲斗的中间位置铰接，铲斗油缸的活塞杆端与车体底盘耳座铰接连接。