CN109164835B - 一种绳索传动结构以及太阳能跟踪器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种绳索传动结构以及太阳能跟踪器，涉及太阳能发电技术领域。该绳索传动结构包括驱动轮、从动轮、主传动绳索和多个追踪单元。主传动绳索首尾相连，主传动绳索的一端套设于驱动轮上，另一端套设于从动轮上，多个追踪单元沿主传动绳索的长度方向间隔设置，转动件铰接于安装支架上，第一分绳索的一端与转动件连接，另一端与主传动绳索连接。与现有技术相比，本发明提供的绳索传动结构由于采用了套设于驱动轮和从动轮外的主传动绳索以及连接于主传动绳索和转动件之间的第一分绳索，所以驱动轮到从动轮的长度超长，能够同时带动多个转动件转动，降低建造成本和清洗成本，实用性强。

Description

一种绳索传动结构以及太阳能跟踪器

技术领域

本发明涉及太阳能发电技术领域，具体而言，涉及一种绳索传动结构以及太阳能跟踪器。

背景技术

太阳能跟踪系统是在光热和光伏发电过程中，能够自动跟随太阳的运动发生转动，使得太阳光的光线能够随时垂直照射于太阳能电池板上，达到提高光电转换效率、提高总体发电量的机械及电控单元系统。

发明人研究发现，现在的太阳能跟踪系统的主轴是在南北方向延伸的一长条，但是由于该系统本身的结构刚性有限，为了防止主轴在外界自然环境下受到损坏，单根主轴的长度不宜过长，通常会设置多根独立的主轴并连接起来，这样一来，在实现自动化清洗时需要人工将清洗机器人搬运到不同的主轴上，不便于自动化清洗，清洗成本高，并且建造成本高。

有鉴于此，设计制造出一种长度超长的绳索传动结构以及太阳能跟踪器特别是在工业生产中显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种绳索传动结构，结构简单，长度超长，能够同时带动多个太阳能电池板转动，降低建造成本和清洗成本，实用性强。

本发明的另一目的在于提供一种太阳能跟踪器，结构简单，长度超长，能够同时带动多个太阳能电池板转动，降低建造成本和清洗成本，实用性强，性价比高。

本发明是采用以下的技术方案来实现的。

一种绳索传动结构，包括驱动轮、从动轮、主传动绳索和多个追踪单元，主传动绳索首尾相连，主传动绳索的一端套设于驱动轮上，另一端套设于从动轮上，驱动轮能够通过主传动绳索带动从动轮转动，多个追踪单元沿主传动绳索的长度方向间隔设置，追踪单元包括安装支架、转动件和第一分绳索，转动件铰接于安装支架上，转动件的转动方向所在平面与驱动轮的转动方向所在平面垂直，第一分绳索的一端与转动件连接，另一端与主传动绳索连接，第一分绳索能够在驱动轮转动时带动转动件转动。

进一步地，转动件包括弧形条和安装条，弧形条相对设置有第一端部和第二端部，第一端部和第二端部均与安装条固定连接，安装条与安装支架铰接，第一分绳索贴合设置于弧形条远离安装条的一侧，且与第一端部连接。

进一步地，主传动绳索设置于弧形条的底部，主传动绳索位于转动件的转动方向所在平面上。

进一步地，追踪单元还包括第二分绳索，第二分绳索贴合设置于弧形条远离安装条的一侧，且与第一分绳索交叉设置，第二分绳索的一端与主传动绳索连接，另一端与第二端部连接。

进一步地，追踪单元还包括第一定滑轮，第一定滑轮固定安装于安装支架上，主传动绳索的长度方向与转动件的转动方向所在平面垂直，第一分绳索通过定滑轮与主传动绳索连接。

进一步地，追踪单元还包括第二定滑轮和第三分绳索，第二定滑轮固定安装于安装支架上，且与第一定滑轮相对设置，第三分绳索贴合设置于弧形条远离安装条的一侧，且与第一分绳索交叉设置，第三分绳索的一端与第二端部连接，另一端通过第二定滑轮与主传动绳索连接。

进一步地，弧形条上设置有第一限位槽和第二限位槽，第一分绳索设置于第一限位槽内，第三分绳索设置于第二限位槽内。

进一步地，第一定滑轮和第二定滑轮均设置于主传动绳索形成的封闭区域内，第一定滑轮的转动方向所在平面、第二定滑轮的转动方向所在平面以及驱动轮的转动方向所在平面均为同一平面。

进一步地，主传动绳索与驱动轮固定连接，驱动轮能够带动主传动绳索作往复运动。

一种太阳能跟踪器，包括绳索传动结构和多个光伏组件，绳索传动结构包括驱动轮、从动轮、主传动绳索和多个追踪单元，主传动绳索首尾相连，主传动绳索的一端套设于驱动轮上，另一端套设于从动轮上，驱动轮能够通过主传动绳索带动从动轮转动，多个追踪单元沿主传动绳索的长度方向间隔设置，追踪单元包括安装支架、转动件和第一分绳索，每个光伏组件固定安装于一个转动件上，转动件铰接于安装支架上，转动件的转动方向所在平面与驱动轮的转动方向所在平面垂直，第一分绳索的一端与转动件连接，另一端与主传动绳索连接，第一分绳索能够在驱动轮转动时带动转动件转动。

本发明提供的绳索传动结构以及太阳能跟踪器具有以下有益效果：

本发明提供的绳索传动结构，主传动绳索首尾相连，主传动绳索的一端套设于驱动轮上，另一端套设于从动轮上，驱动轮能够通过主传动绳索带动从动轮转动，多个追踪单元沿主传动绳索的长度方向间隔设置，追踪单元包括安装支架、转动件和第一分绳索，转动件铰接于安装支架上，转动件的转动方向所在平面与驱动轮的转动方向所在平面垂直，第一分绳索的一端与转动件连接，另一端与主传动绳索连接，第一分绳索能够在驱动轮转动时带动转动件转动。与现有技术相比，本发明提供的绳索传动结构由于采用了套设于驱动轮和从动轮外的主传动绳索以及连接于主传动绳索和转动件之间的第一分绳索，所以驱动轮到从动轮的长度超长，能够同时带动多个转动件转动，降低建造成本和清洗成本，实用性强。

本发明提供的太阳能跟踪器，包括绳索传动结构，结构简单，驱动轮到从动轮的长度超长，能够同时带动多个转动件转动，降低建造成本和清洗成本，实用性强，性价比高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明第一实施例提供的太阳能跟踪器的结构示意图；

图2为本发明第一实施例提供的绳索传动结构的结构示意图；

图3为本发明第一实施例提供的绳索传动结构中追踪单元的结构示意图；

图4为图3中第一分绳索和第二分绳索与弧形条配合的结构示意图；

图5为本发明第二实施例提供的绳索传动结构的结构示意图；

图6为本发明第二实施例提供的绳索传动结构中追踪单元的结构示意图；

图7为图6中第一分绳索和第三分绳索与弧形条配合的结构示意图。

图标：10-太阳能跟踪器；100-绳索传动结构；110-驱动轮；120-从动轮；130-主传动绳索；140-追踪单元；141-安装支架；142-转动件；143-第一分绳索；144-弧形条；145-安装条；146-第一端部；147-第二端部；148-第一限位槽；149-第二限位槽；160-第二分绳索；170-第一定滑轮；180-第二定滑轮；190-第三分绳索；200-光伏组件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。

第一实施例

请参照图1，本发明实施例提供了一种太阳能跟踪器10，用于实时跟踪太阳运动并进行光伏发电。其结构简单，长度超长，能够同时带动多个太阳能电池板转动，降低建造成本和清洗成本，实用性强，性价比高。该太阳能跟踪器10包括绳索传动结构100和多个光伏组件200。多个光伏组件200均安装于绳索传动结构100上，绳索传动结构100同时带动多个光伏组件200随着太阳转动，光伏组件200用于吸收太阳能并进行发电。本实施例中，绳索传动结构100的长度超长，安装于绳索传动结构100上的光伏组件200的数量也很多，既能够提高发电效率，又能够降低建造成本和清洗成本，性价比高。

请参照图2，绳索传动结构100包括驱动轮110、从动轮120、主传动绳索130和多个追踪单元140。主传动绳索130首尾相连，以形成封闭的环状，主传动绳索130的一端套设于驱动轮110上，另一端套设于从动轮120上，驱动轮110能够通过主传动绳索130带动从动轮120转动。多个追踪单元140沿主传动绳索130的长度方向间隔设置，主传动绳索130的长度方向即为驱动轮110与从动轮120连线所在的方向，每个光伏组件200固定安装于一个追踪单元140上，追踪单元140与主传动绳索130连接，追踪单元140在主传动绳索130的带动下发生转动，从而带动光伏组件200转动，以实现跟踪太阳运动的功能。

本实施例中，主传动绳索130与驱动轮110固定连接，驱动轮110能够带动主传动绳索130作往复运动，主传动绳索130利用摩擦力带动从动轮120往复转动。具体地，将主传动绳索130的一端穿过驱动轮110内部，并用绳扣或者U形螺钉进行固定，以防止主传动绳索130相对于驱动轮110发生位移，这样一来，主传动绳索130的位移量被限制，驱动轮110能够带动主传动绳索130在位移量范围内进行往复运动，从而带动追踪单元140随着太阳转动或者回转复位。用户通过驱动电机控制驱动轮110转动，驱动轮110带动主传动绳索130运动，从而带动从动轮120转动。

请参照图3，追踪单元140包括安装支架141、转动件142、第一分绳索143和第二分绳索160。转动件142铰接于安装支架141上，转动件142能够相对于安装支架141转动，每个光伏组件200固定安装于一个转动件142上，光伏组件200能够随着转动件142的转动而发生转动，从而实现对太阳运动的跟踪。转动件142的转动方向所在平面与驱动轮110的转动方向所在平面垂直，本实施例中，转动件142的转动方向所在平面为竖直平面，驱动轮110的转动方向所在平面为水平面，转动件142带动光伏组件200在竖直平面内转动，以对太阳升降的东西方向进行跟踪。

第一分绳索143的一端与转动件142连接，另一端与主传动绳索130连接，第二分绳索160与第一分绳索143交叉设置，第二分绳索160的一端与转动件142连接，另一端与主传动绳索130连接。驱动轮110转动能够带动主传动绳索130运动，主传动绳索130运动时能够带动第一分绳索143和第二分绳索160相向运动。当第一分绳索143靠近主传动绳索130的一端远离转动件142时，第二分绳索160靠近主传动绳索130的一端靠近转动件142；当第一分绳索143靠近主传动绳索130的一端靠近转动件142时，第二分绳索160靠近主传动绳索130的一端远离转动件142，从而拉动转动件142进行往复转动。

值得注意的是，转动件142包括弧形条144和安装条145。弧形条144相对设置有第一端部146和第二端部147，第一端部146和第二端部147均与安装条145固定连接，弧形条144和安装条145组合形成弓形。光伏组件200固定安装于安装条145上，安装条145与安装支架141铰接，安装条145能够相对于安装支架141转动，具体地，安装条145与安装支架141的铰接点位于第一端部146和第二端部147的中心位置。第一分绳索143贴合设置于弧形条144远离安装条145的一侧，且与第一端部146连接，第一分绳索143能够在主传动绳索130的作用下拉动第一端部146向下转动，从而使得转动件142相对于安装支架141转动。第二分绳索160贴合设置于弧形条144远离安装条145的一侧，且与第一分绳索143交叉设置，第二分绳索160的一端与主传动绳索130连接，另一端与第二端部147连接，第二分绳索160能够在主传动绳索130的作用下拉动第二端部147向下转动，从而使得转动件142相对于安装支架141回转。

本实施例中，主传动绳索130沿东西方向设置，即驱动轮110与从动轮120连线所在的方向为东西方向，驱动轮110能够带动主传动绳索130沿东西方向发生运动。主传动绳索130设置于弧形条144的底部，主传动绳索130位于转动件142的转动方向所在平面上，使得转动件142能够在竖直平面的东西方向转动，从而带动光伏组件200对太阳运动进行跟踪。

请参照图4，本实施例中，弧形条144上设置有第一限位槽148和第二限位槽149，第一分绳索143设置于第一限位槽148内，第二分绳索160设置于第二限位槽149内，以减小第一分绳索143与第二分绳索160之间的摩擦力。

当太阳自东向西转动时，驱动轮110转动，带动主传动绳索130运动，主传动绳索130通过第一分绳索143拉动第一端部146向下转动，此时第二端部147向上转动，第一分绳索143靠近主传动绳索130的一端远离转动件142，第二分绳索160靠近主传动绳索130的一端靠近转动件142，从而使得光伏组件200自东向西跟随太阳转动；当太阳落山后，驱动轮110回转，带动主传动绳索130复位，主传动绳索130通过第二分绳索160拉动第二端部147向下转动，此时第一端部146向上转动，第一分绳索143靠近主传动绳索130的一端靠近转动件142，第二分绳索160靠近主传动绳索130的一端远离转动件142，使得光伏组件200回到初始位置，等待下次跟踪。

本发明提供的绳索传动结构100，主传动绳索130首尾相连，主传动绳索130的一端套设于驱动轮110外，另一端套设于从动轮120外，驱动轮110能够通过主传动绳索130带动从动轮120转动，多个追踪单元140沿主传动绳索130的长度方向间隔设置，追踪单元140包括安装支架141、转动件142和第一分绳索143，转动件142铰接于安装支架141上，转动件142的转动方向所在平面与驱动轮110的转动方向所在平面垂直，第一分绳索143的一端与转动件142连接，另一端与主传动绳索130连接，第一分绳索143能够在驱动轮110转动时带动转动件142转动。与现有技术相比，本发明提供的绳索传动结构100由于采用了套设于驱动轮110和从动轮120外的主传动绳索130以及连接于主传动绳索130和转动件142之间的第一分绳索143，所以驱动轮110到从动轮120的长度超长，能够同时带动多个转动件142转动，降低建造成本和清洗成本，实用性强，使得太阳能跟踪器10经济实用，性价比高。

第二实施例

请结合参照图5和图6，本发明实施例提供了一种太阳能跟踪器10，与第一实施例相比，本实施例的区别在于追踪单元140还包括第一定滑轮170、第二定滑轮180和第三分绳索190，而不再包括第二分绳索160。第一分绳索143通过第一定滑轮170与主传动绳索130连接，第一定滑轮170对第一分绳索143的延伸方向进行改变，第三分绳索190通过第二定滑轮180与主传动绳索130连接，第二定滑轮180对第三分绳索190的延伸方向进行改变。

本实施例中，第一定滑轮170和第二定滑轮180均固定安装于安装支架141上，第一定滑轮170和第二定滑轮180相对设置于主传动绳索130围成的封闭区域内。第一分绳索143通过第一定滑轮170与主传动绳索130连接，第一分绳索143运动时能够带动第一定滑轮170转动，第三分绳索190通过第二定滑轮180与主传动绳索130连接，第三分绳索190运动时能够带动第二定滑轮180转动。

本实施例中，主传动绳索130沿南北方向设置，即驱动轮110与从动轮120连线所在的方向为南北方向，驱动轮110能够带动主传动绳索130沿南北方向发生运动。主传动绳索130的长度方向与转动件142的转动方向所在平面垂直，第一分绳索143连接于主传动绳索130的一侧，并通过第一定滑轮170改变方向后再贴合设置于弧形条144远离安装条145的一侧，且与第一端部146连接，第一分绳索143能够在主传动绳索130的作用下拉动第一端部146向下运动，从而使得转动件142相对于安装支架141转动。

第三分绳索190连接于主传动绳索130的另一侧，并通过第二定滑轮180改变方向后再贴合设置于弧形条144远离安装条145的一侧，且与第二端部147连接，第三分绳索190与第一分绳索143交叉设置，第三分绳索190运动时能够带动第二定滑轮180转动，第三分绳索190能够在主传动绳索130的作用下拉动第二端部147向下运动，从而使得转动件142相对于安装支架141回转。

需要说明的是，第一定滑轮170和第二定滑轮180均设置于主传动绳索130形成的封闭区域内，第一定滑轮170的转动方向所在平面、第二定滑轮180的转动方向所在平面以及驱动轮110的转动方向所在平面均为同一平面，以降低第一定滑轮170与第一分绳索143的摩擦阻力，还能够降低第二定滑轮180与第三分绳索190的摩擦阻力。

请参照图7，本实施例中，弧形条144上设置有第一限位槽148和第二限位槽149，第一分绳索143设置于第一限位槽148内，第三分绳索190设置于第二限位槽149内，以减小第一分绳索143与第三分绳索190之间的摩擦力。

当太阳自东向西转动时，驱动轮110转动，带动主传动绳索130运动，主传动绳索130通过第一分绳索143拉动第一端部146向下转动，此时第二端部147向上转动，第一分绳索143靠近主传动绳索130的一端远离转动件142，第三分绳索190靠近主传动绳索130的一端靠近转动件142，从而使得光伏组件200自东向西跟随太阳转动；当太阳落山后，驱动轮110回转，带动主传动绳索130复位，主传动绳索130通过第三分绳索190拉动第二端部147向下转动，此时第一端部146向上转动，第一分绳索143靠近主传动绳索130的一端靠近转动件142，第三分绳索190靠近主传动绳索130的一端远离转动件142，使得光伏组件200回到初始位置，等待下次跟踪。

本发明提供的绳索传动结构100的有益效果与第一实施例的有益效果相同，在此不再赘述。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种绳索传动结构，其特征在于，包括驱动轮、从动轮、主传动绳索和多个追踪单元，所述主传动绳索首尾相连，所述主传动绳索的一端套设于所述驱动轮上，另一端套设于所述从动轮上，所述驱动轮能够通过所述主传动绳索带动所述从动轮转动，多个所述追踪单元沿所述主传动绳索的长度方向间隔设置，所述追踪单元包括安装支架、转动件和第一分绳索，所述转动件铰接于所述安装支架上，所述转动件的转动方向所在平面与所述驱动轮的转动方向所在平面垂直，所述第一分绳索的一端与所述转动件连接，另一端与所述主传动绳索连接，所述第一分绳索能够在所述驱动轮转动时带动所述转动件转动；

所述转动件包括弧形条和安装条，所述弧形条相对设置有第一端部和第二端部，所述第一端部和所述第二端部均与所述安装条固定连接，所述安装条与所述安装支架铰接，所述第一分绳索贴合设置于所述弧形条远离所述安装条的一侧，且与所述第一端部连接；

所述主传动绳索设置于所述弧形条的底部，所述主传动绳索位于所述转动件的转动方向所在平面上；

所述追踪单元还包括第二分绳索，所述第二分绳索贴合设置于所述弧形条远离所述安装条的一侧，且与所述第一分绳索交叉设置，所述第二分绳索的一端与所述主传动绳索连接，另一端与所述第二端部连接；

所述追踪单元还包括第一定滑轮，所述第一定滑轮固定安装于所述安装支架上，所述主传动绳索的长度方向与所述转动件的转动方向所在平面垂直，所述第一分绳索通过所述第一定滑轮与所述主传动绳索连接；

所述追踪单元还包括第二定滑轮和第三分绳索，所述第二定滑轮固定安装于所述安装支架上，且与所述第一定滑轮相对设置，所述第三分绳索贴合设置于所述弧形条远离所述安装条的一侧，且与所述第一分绳索交叉设置，所述第三分绳索的一端与所述第二端部连接，另一端通过所述第二定滑轮与所述主传动绳索连接；

所述弧形条上设置有第一限位槽和第二限位槽，所述第一分绳索设置于所述第一限位槽内，所述第三分绳索设置于所述第二限位槽内；

所述第一定滑轮和所述第二定滑轮均设置于所述主传动绳索形成的封闭区域内，所述第一定滑轮的转动方向所在平面、所述第二定滑轮的转动方向所在平面以及所述驱动轮的转动方向所在平面均为同一平面。

2.根据权利要求1所述的绳索传动结构，其特征在于，所述主传动绳索与所述驱动轮固定连接，所述驱动轮能够带动所述主传动绳索作往复运动。

3.一种太阳能跟踪器，其特征在于，包括如权利要求1或2所述的绳索传动结构以及多个光伏组件，每个所述光伏组件固定安装于一个所述转动件上。