CN111030577A - 一种用于对日跟踪的光伏支架 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光伏设备技术领域，且公开了一种用于对日跟踪的光伏支架，包括承载柱，所述承载柱的内部固定安装有回转柱，所述承载柱的内部活动套接有用于做回转运动的回转柱。该用于对日跟踪的光伏支架，结构简单，安装时保证承载柱竖直，即可确保回转柱和升降柱的竖直，同时适当加强回转柱、升降柱和支撑架即可在不影响传动的情况下提高整体的承载能力，进而提高单个支架承载光伏板的面积，其次，驱动结构在非传动时不承担任何重力，提高了驱动结构的使用寿命，通过对双活塞杆气缸的控制，分别使承载柱和回转柱以及回转柱和升降柱的锁定，使一个电机即可完成光伏支架两个方向的调整，减少电机的使用，进而光伏支架的成本。
Description
技术领域
本发明涉及光伏设备技术领域，具体为一种用于对日跟踪的光伏支架。
背景技术
光伏支架是光伏发电系统不可或缺的结构，对日跟踪的光伏支架可以提高太阳能板对太阳光的吸收能力，对光伏支架向阳的调整通常包括回转调整和仰角调整两个步骤，由于驱动结构需要带动整体运动，因此驱动结构需要承受整体的力量和恶劣天气施加的力量，而驱动结构相对于固定结构，其承载力较低，支架的整体承载能力较小，单个支架承载的光伏板面积较小，提高了光伏支架的需要量，进而提高光伏支架的使用成本，进一步地，由于驱动结构长期受力，且受力又往往偏向一侧，使得传动结构变形，降低驱动结构使用寿命的同时增加转动阻力。
另一方面，由于需要两个方向的运动，通常支架内会安装两个电机，光伏支架承载力有限，需要大量光伏支架以满足光伏发电面积，每个支架都需要安装两个电机，大大提高了光伏支架的的成本。
发明内容
针对上述背景技术的不足，本发明提供了一种用于对日跟踪的光伏支架的技术方案，结构简单、成本低、承载力高的优点，解决了背景技术提出的问题。
本发明提供如下技术方案：一种用于对日跟踪的光伏支架，包括承载柱，所述承载柱的内部固定安装有回转柱，所述承载柱的内部活动套接有用于做回转运动的回转柱，所述的内部螺纹连接有用于上下移动升降柱，所述回转柱和升降柱之间设有使回转柱和升降柱同步转动的第一活动锁定装置，所述承载柱和回转柱之间设有限制回转柱旋转的第二活动锁定装置，所述回转柱和升降柱分别传动连接驱动结构，且所述第二活动锁定装置锁定时，所述回转柱与驱动结构的传动连接断开，所述升降柱的上端活动连接有连杆，所述连杆的上端铰接有移动块，所述移动块沿着光伏板的轴线上下移动，所述回转柱的外侧壁固定连接有支撑架，所述支撑架与光伏板的底部铰接。
优选的，所述回转柱的中部水平安装有双活塞杆气缸，所述承载柱和升降柱的对应位置均设有限位环槽，所述双活塞杆气缸的两端分别为第一活动锁定装置和第二活动锁定装置，所述双活塞杆气缸的两端伸出时分别与两端的限位环槽匹配实现锁定，所述双活塞杆气缸连接有控制双活塞杆气缸两端伸出的控制装置。
优选的，所述升降柱的底部传动连接有传动管，且升降柱和传动管之间可上下滑动，所述承载柱和驱动结构之间的传动轴之间设有驱动传动管轴向移动的斜齿结构，所述传动管的斜齿结构的底端设有与驱动结构上端传动齿实现传动的限位块，所述传动管上设有与双活塞杆气缸对应的限位环槽，所述传动管上的限位环槽的下端面与动态锁定结构斜面配合驱动双活塞杆气缸缩回，所述双活塞杆气缸可压缩一端完全缩入的长度，所述双活塞杆气缸的内部设有使两端活塞整体受力方向朝传动管的弹力结构，所述双活塞杆气缸内设有控制双活塞杆气缸的活塞杆伸出速度的延时装置。
优选的，所述双活塞杆气缸通过细管连通有气囊，所述气囊靠近传动管的一端设有从动磁石，所述传动管设有一圈与从动磁石表现为斥力的驱动磁环，且传动管的限位环槽与双活塞杆气缸对齐时，驱动磁环与从动磁石对齐，所述驱动磁环内设置在环槽内，所述气囊在充气状态内，所述从动磁石卡入驱动磁环的环槽内。
本发明具备以下有益效果：
1、该用于对日跟踪的光伏支架，主要由支撑架承担光伏板的重力并最终作用在回转柱的侧壁，升降柱承担部分重力，作用力最终传递到承载柱上，一方面，结构简单，安装时保证承载柱竖直，即可确保回转柱和升降柱的竖直，相对于现有的双轴支架安装简单，同时适当加强回转柱、升降柱和支撑架即可在不影响传动的情况下提高整体的承载能力，进而提高单个支架承载光伏板的面积，另一方面，驱动结构在非传动时不承担任何重力，提高了驱动结构的使用寿命。
2、该用于对日跟踪的光伏支架，通过对双活塞杆气缸的控制，分别使承载柱和回转柱以及回转柱和升降柱的锁定，使一个电机即可完成光伏支架两个方向的调整，减少电机的使用，进而光伏支架的成本。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明中传动管在初始位置时的局部结构示意图；
图3为本发明中传动管在上升后位置时的局部结构示意图；
图4为本发明中传动管刚回到初始位置时的局部结构示意图；
图5为本发明图2中AA的截面示意图；
图6为本发明中传动管的示意图；
图7为本发明中承载柱的限位环槽的示意图；
图8为本发明中双活塞杆气缸的示意图。
图中：1、承载柱；2、回转柱；3、升降柱；4、传动管；5、动态锁定结构；51、双活塞杆气缸；52、弹力结构；53、气囊；54、从动磁石；55、驱动磁环；6、连杆；7、支撑架；8、光伏板；9、移动块；10、驱动结构。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
请参阅图1-8，一种用于对日跟踪的光伏支架，包括承载柱1，承载柱1的内部固定安装有驱动结构10，承载柱1的内部活动套接有用于做回转运动的回转柱2，承载柱1和回转柱2之间通过推力轴承连接，的内部螺纹连接有用于上下移动升降柱3，当回转柱2和升降柱3相对转动时，升降柱3会升高或降低，回转柱2和升降柱3之间设有使回转柱2和升降柱3同步转动的第一活动锁定装置，承载柱1和回转柱2之间设有限制回转柱2旋转的第二活动锁定装置，回转柱2和升降柱3分别传动连接驱动结构10，且第二活动锁定装置锁定时，回转柱2与驱动结构10的传动连接断开，当第一锁定装置打开且第二锁定装置锁定时，驱动结构10驱动升降柱3转动，回转柱2不转动，使升降柱3升高或降低，当第一锁定装置打开且第二锁定装置打开时，回转柱2和升降柱3同步旋转，升降柱3的上端活动连接有连杆6，连杆6的上端铰接有移动块9，升降柱3和连杆6之间通过推力轴承连接，当升降柱3转动时，不会带动移动块9和光伏板8转动，移动块9沿着光伏板8的轴线上下移动，回转柱2的外侧壁固定连接有支撑架7，支撑架7与光伏板8的底部铰接，支撑架7和光伏板8的连接点有两到三个，当升降柱3升降时，带动移动块9滑动，进而改变光伏板8的仰角，回转柱2旋转时带动支撑架7旋转，控制支撑架7的回转角度。
其中，回转柱2的中部水平安装有双活塞杆气缸51，承载柱1和升降柱3的对应位置均设有限位环槽，限位环槽的底部设有竖直的限位齿，双活塞杆气缸51的端面设有与限位齿匹配卡齿，双活塞杆气缸51的两端分别为第一活动锁定装置和第二活动锁定装置，双活塞杆气缸51的两端伸出时分别与两端的限位环槽匹配实现锁定，双活塞杆气缸51连接有控制双活塞杆气缸51两端伸出的控制装置，依次控制双活塞杆气缸51两端的伸出，进而分别对升降柱3和回转柱2的转动进行限定。
其中，升降柱3通过滑槽与卡块的配合实现传动连接，使升降柱3和传动管4实现传动的同时可上下滑动，承载柱1和驱动结构10之间的传动轴之间设有驱动传动管4轴向移动的斜齿结构，驱动结构10的驱动齿的两侧均设有斜齿，驱动结构10任一方向旋转时都会带动传动管4向上移动，传动管4的斜齿结构的底端设有与驱动结构10上端传动齿实现传动的限位块，驱动结构10的驱动齿通过推动限位块驱动传动管4转动，传动管4上设有与双活塞杆气缸51对应的限位环槽，传动管4上的限位环槽的下端面与动态锁定结构5斜面配合驱动双活塞杆气缸51缩回，双活塞杆气缸51可压缩一端完全缩入的长度，双活塞杆气缸51的内部设有使两端活塞整体受力方向朝传动管4的弹力结构52，当传动管4再次与动态锁定结构5对齐时，双活塞杆气缸51活塞整体移动，解开承载柱1和回转柱2之间的锁定同时使回转柱2和升降柱3锁定，双活塞杆气缸51内设有控制双活塞杆气缸51的活塞杆伸出速度的延时装置，利用延时装置的延时实现回转柱2和升降柱3的回转运动。
其中，双活塞杆气缸51通过细管连通有气囊53，设置合理的管径控制气体流通速度，实现延时，气囊53靠近传动管4的一端设有从动磁石54，传动管4设有一圈与从动磁石54表现为斥力的驱动磁环55，且传动管4的限位环槽与双活塞杆气缸51对齐时，驱动磁环55与从动磁石54对齐，驱动磁环55内设置在环槽内，气囊53在充气状态内，从动磁石54卡入驱动磁环55的环槽内，当驱动磁环55与从动磁石54刚对齐时，从动磁石54卡入驱动磁环55的环槽内，限制传动管4向上移动，同时挤压传动管4控制气体缓慢流入双活塞杆气缸51中。
本发明的工作原理及使用流程：
初始状态下，双活塞杆气缸51的两端完全伸出，锁定承载柱1、回转柱2和升降柱3，在对光伏板进行角度调整的时候，按照预设程序或指令启动驱动结构10，由于传动管4的重力要小于回转柱2和升降柱3相对转动时的阻力，驱动结构10转动时会沿着传动管4的斜齿推动传动管4向上移动，传动管4向上移动时，通过斜面配合，双活塞杆气缸51从传动管4的限位环槽滑出，并挤压双活塞杆气缸51的一端，此时，驱动磁环55和从动磁石54错开，双活塞杆气缸51内气体缓慢进入气囊53内，驱动结构10的驱动齿与传动管4的限位块接触时开始驱动传动管4转动，进而推动升降柱3转动，此时双活塞杆气缸51卡入承载柱1的限位环槽内，限制回转柱2的转动，升降柱3与回转柱2相对转动，使升降柱3上升或下降，当升降柱3上升到目的高度后完成光伏板8的仰角调整后停止一段时间后，确保气囊53和双活塞杆气缸51之间没有气体流动，驱动结构10反向转动一定角度，传动管4下降到原高度，双活塞杆气缸51活塞在弹力结构52的作用下，整体向传动管4移动，使双活塞杆气缸51滑入传动管4的限位环槽内，同时从动磁石54卡入驱动磁环55的环槽内，再次启动驱动结构10按照预定参数或控制指令转动，由于从动磁石54卡入在驱动磁环55的环槽内，传动管4不会上升，驱动结构10直接驱动传动管4转动，传动管4转动带动回转柱2和升降柱3整体转动，完成光伏支架的回转角度调整，由于该角度调整很小，可快速完成，调整结束后，从动磁石54在驱动磁环55的作用下，从驱动磁环55的环槽内滑出，同时压缩气囊53，气囊53内气体缓慢流入双活塞杆气缸51内，驱动双活塞杆气缸51的两端均伸出，恢复到初始状态。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种用于对日跟踪的光伏支架，包括承载柱(1)，所述承载柱(1)的内部固定安装有回转柱(2)，其特征在于：所述承载柱(1)的内部活动套接有用于做回转运动的回转柱(2)，所述的内部螺纹连接有用于上下移动升降柱(3)，所述回转柱(2)和升降柱(3)之间设有使回转柱(2)和升降柱(3)同步转动的第一活动锁定装置，所述承载柱(1)和回转柱(2)之间设有限制回转柱(2)旋转的第二活动锁定装置，所述回转柱(2)和升降柱(3)分别传动连接驱动结构(10)，且所述第二活动锁定装置锁定时，所述回转柱(2)与驱动结构(10)的传动连接断开，所述升降柱(3)的上端活动连接有连杆(6)，所述连杆(6)的上端铰接有移动块(9)，所述移动块(9)沿着光伏板(8)的轴线上下移动，所述回转柱(2)的外侧壁固定连接有支撑架(7)，所述支撑架(7)与光伏板(8)的底部铰接。
2.根据权利要求1所述的一种用于对日跟踪的光伏支架，其特征在于：所述回转柱(2)的中部水平安装有双活塞杆气缸(51)，所述承载柱(1)和升降柱(3)的对应位置均设有限位环槽，所述双活塞杆气缸(51)的两端分别为第一活动锁定装置和第二活动锁定装置，所述双活塞杆气缸(51)的两端伸出时分别与两端的限位环槽匹配实现锁定，所述双活塞杆气缸(51)连接有控制双活塞杆气缸(51)两端伸出的控制装置。
3.根据权利要求2所述的一种用于对日跟踪的光伏支架，其特征在于：所述升降柱(3)的底部传动连接有传动管(4)，且升降柱(3)和传动管(4)之间可上下滑动，所述承载柱(1)和驱动结构(10)之间的传动轴之间设有驱动传动管(4)轴向移动的斜齿结构，所述传动管(4)的斜齿结构的底端设有与驱动结构(10)上端传动齿实现传动的限位块，所述传动管(4)上设有与双活塞杆气缸(51)对应的限位环槽，所述传动管(4)上的限位环槽的下端面与动态锁定结构(5)斜面配合驱动双活塞杆气缸(51)缩回，所述双活塞杆气缸(51)可压缩一端完全缩入的长度，所述双活塞杆气缸(51)的内部设有使两端活塞整体受力方向朝传动管(4)的弹力结构(52)，所述双活塞杆气缸(51)内设有控制双活塞杆气缸(51)的活塞杆伸出速度的延时装置。
4.根据权利要求3所述的一种用于对日跟踪的光伏支架，其特征在于：所述双活塞杆气缸(51)通过细管连通有气囊(53)，所述气囊(53)靠近传动管(4)的一端设有从动磁石(54)，所述传动管(4)设有一圈与从动磁石(54)表现为斥力的驱动磁环(55)，且传动管(4)的限位环槽与双活塞杆气缸(51)对齐时，驱动磁环(55)与从动磁石(54)对齐，所述驱动磁环(55)内设置在环槽内，所述气囊(53)在充气状态内，所述从动磁石(54)卡入驱动磁环(55)的环槽内。
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