CN112217468A - 一种重力承压振动清扫的太阳能板光伏组件自动除雪机构 - Google Patents

一种重力承压振动清扫的太阳能板光伏组件自动除雪机构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种重力承压振动清扫的太阳能板光伏组件自动除雪机构,包括底座、光伏板本体、开关、加热元件和细金属杆,所述底座的顶部左侧边缘处固定安装有转动支座,且转动支座上转动连接有定位板,所述振动杆位于光伏板本体的上方,且振动杆的另一端固定安装有连接头,所述底座的顶部右侧边缘处固定有组隔板,且组隔板的内部固定安装有陶瓷管,所述套环的外壁上嵌入式安装有橡胶头,且橡胶头和套环的内部连接处固定有弹性件。该重力承压振动清扫的太阳能板光伏组件自动除雪机构,能够利用积雪的重力,使得除雪机构产生振动作用力,进行快速有效的积雪清理,并重复工作启动,防止积雪清扫效率低的问题发生。

Description

一种重力承压振动清扫的太阳能板光伏组件自动除雪机构
技术领域
本发明涉及太阳能板光伏组件相关技术领域,具体为一种重力承压振动清扫的太阳能板光伏组件自动除雪机构。
背景技术
太阳能板光伏组件是对自然条件下的太阳能进行转换使用的构件工具,对自然条件下的太阳能进行形态转化,形成便于存储的电能,进行能源的充分利用,是现有的对太阳能进行转化利用的常用方法,实现了太阳能的持续可再生清洁能源应用,不会产生对环境有害的副产物,一次安装,重复使用工作,实现电能的有效供给。
然而现有的太阳能板光伏组件在使用时存在以下问题:
1、受环境的使用影响局限大,在雨雪天气中,太阳能板光伏组件的平铺设置会使其上表面残留大量的积雪,造成光伏组件的受压损坏,同时还会因积雪的持续遮盖,不利于进行太阳能的转化,影响其使用的功能,不便于积雪的清理;
2、在进行积雪的清理加工时,通过热溶解和清扫操作进行,效率慢,需要人为的使用控制,在偏远的安装区域使用时,积雪的清理自动化程度和效率均极为低下,存在常规正常使用的限制和局限。
针对上述问题,急需在原有太阳能板光伏组件的基础上进行创新设计。
发明内容
本发明的目的在于提供一种重力承压振动清扫的太阳能板光伏组件自动除雪机构,以解决上述背景技术提出现有的太阳能板光伏组件受环境的使用影响局限大,在雨雪天气中,太阳能板光伏组件的平铺设置会使其上表面残留大量的积雪,造成光伏组件的受压损坏,同时还会因积雪的持续遮盖,不利于进行太阳能的转化,影响其使用的功能,不便于积雪的清理,通过热溶解和清扫操作进行除雪,效率慢,需要人为的使用控制,在偏远的安装区域使用时,积雪的清理自动化程度和效率均极为低下,存在常规正常使用的限制和局限的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种重力承压振动清扫的太阳能板光伏组件自动除雪机构,包括底座、光伏板本体、开关、加热元件和细金属杆,所述底座的顶部左侧边缘处固定安装有转动支座,且转动支座上转动连接有定位板,并且定位板的顶部嵌入式安装有光伏板本体,而且转动支座的外壁上连接有振动杆的一端,所述振动杆位于光伏板本体的上方,且振动杆的另一端固定安装有连接头,并且定位板与底座之间安装有伸缩杆,伸缩杆的上端设置有转动结构,该转动结构与定位板的下表面为贴合连接,且伸缩杆的下端与底座转动连接,而且伸缩杆的内部固定有第一复位弹簧,所述底座的顶部右侧边缘处固定有组隔板,且组隔板的内部固定安装有陶瓷管,并且陶瓷管的中部贯穿安装有麻花杆,而且陶瓷管的上端出口处轴承安装有套环,所述套环的外壁上嵌入式安装有橡胶头,且橡胶头和套环的内部连接处固定有弹性件,所述麻花杆的上端活动安装有滚珠,且麻花杆与套环的中部贯穿设置,所述连接头的底部固定有细金属杆,且细金属杆的下端贯穿设置于组隔板的内部,并且组隔板和细金属杆的贯穿连接处固定有橡胶带。
优选的,所述振动杆在光伏板本体的上方等间距均匀分布,且振动杆与光伏板本体之间为平行分布,并且振动杆与光伏板本体之间预留有间隙,而且振动杆的外壁呈凸起的细齿状结构设置。
优选的,所述伸缩杆与陶瓷管及麻花杆之间为相互平行分布,且陶瓷管和麻花杆之间构成相对伸缩结构,并且麻花杆的外壁与套环的内壁之间设置为贴合连接。
优选的,所述套环与陶瓷管构成轴承安装的相对旋转结构,且套环的外壁上等角度分布有橡胶头,并且橡胶头和套环构成伸缩结构,而且橡胶头的弧度端外壁与细金属杆的外壁相互连接。
优选的,所述套环中部贯穿安装的麻花杆下端固定有磁环和气封板,且磁环和气封板均与陶瓷管的内壁设置为贴合的滑动连接,并且陶瓷管的外侧套设有限位环,而且陶瓷管的底部外壁上嵌入式安装有外壳和加热元件,同时外壳位于陶瓷管的内部出口处伸缩安装有开关。
优选的,所述磁环与限位环相互对应设置,且磁环与限位环之间磁性吸附连接,并且磁环与限位环两者分别与陶瓷管内壁和外壁构成滑动安装结构。
优选的,所述开关位于陶瓷管内的端部设置为等腰三角形状结构,且开关与陶瓷管和外壳构成伸缩结构,并且开关与加热元件之间电气连接。
优选的,所述细金属杆下方的组隔板的内壁上嵌入式安装有导轨,且导轨上卡合滑动安装有滑块,并且滑块的外壁上转轴安装有侧压板,而且侧压板和滑块的转轴连接处及滑块和导轨的滑动安装内部均固定有第二复位弹簧,所述侧压板下方的滑块外壁上贯穿安装有伸缩轴,且伸缩轴端和滑块内均固定有永磁体。
优选的,所述导轨与陶瓷管为倾斜的平行设置,且导轨上的滑块与侧压板转动连接,并且侧压板的边缘处与限位环的外壁之间竖向卡合设置。
优选的,所述伸缩轴的端部设置为弧形状结构,且伸缩轴与滑块构成贯穿的伸缩结构,并且伸缩轴与滑块上的永磁体相对面磁性设置相同。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:该重力承压振动清扫的太阳能板光伏组件自动除雪机构,能够利用积雪的重力,使得除雪机构产生振动作用力,进行快速有效的积雪清理,重复工作启动,防止积雪清扫效率低的问题发生;
1、只需要通过积雪的重力,使得伸缩杆内部的第一复位弹簧发生形变完成伸缩运动,改变光伏板本体和定位板的安装角度,利用两者的推动效果,达到麻花杆和陶瓷管的相对伸缩作用,而由于麻花杆和套环之间的贴合连接结构,使得麻花杆的伸缩能够为套环的旋转提供动力,利用套环及其上伸缩安装的橡胶头与细金属杆的撞击效果,使细金属杆和振动杆重复振动,进行光伏板上积雪的振动清扫,而磁环和限位环之间的磁性吸附作用力,使得两者能够同步移动,在限位环和侧压板的卡合,及侧压板的转动和伸缩轴的伸缩作用下,使得限位环推动滑块移动,并利用滑块复位的作用力进行细金属杆端部重复撞击,达到再次利用振动进行积雪清扫的目的;
2、在开关的三角形端与气封板的相互挤压作用下,调控加热元件的启动,利用气体的加热和热胀冷缩效果,使得麻花杆进行复位运动,造成橡胶头和细金属杆之间的撞击振动时,随着气体的自然冷却和积雪的重量作用,能够使得除雪机构再次重复启动,进行太阳能板光伏组件上的积雪清扫,重复工作,提高积雪的清扫效率,有效避免单次积雪振动清扫残留,影响除雪效率的问题发生。
附图说明
图1为本发明侧面结构示意图;
图2为本发明麻花杆和陶瓷管安装结构示意图;
图3为本发明套环安装结构示意图;
图4为本发明橡胶头分布结构示意图;
图5为本发明滑块安装结构示意图;
图6为本发明振动杆分布结构示意图。
图中:1、底座;2、转动支座;3、定位板;4、光伏板本体;5、振动杆;6、连接头;7、伸缩杆;8、第一复位弹簧;9、组隔板;10、陶瓷管;11、麻花杆;12、套环;13、橡胶头;14、弹性件;15、滚珠;16、磁环;17、气封板;18、限位环;19、外壳;20、开关;21、加热元件;22、细金属杆;23、橡胶带;24、导轨;25、滑块;26、侧压板;27、第二复位弹簧;28、伸缩轴;29、永磁体。
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1-6,本发明提供一种技术方案:一种重力承压振动清扫的太阳能板光伏组件自动除雪机构,包括底座1、转动支座2、定位板3、光伏板本体4、振动杆5、连接头6、伸缩杆7、第一复位弹簧8、组隔板9、陶瓷管10、麻花杆11、套环12、橡胶头13、弹性件14、滚珠15、磁环16、气封板17、限位环18、外壳19、开关20、加热元件21、细金属杆22、橡胶带23、导轨24、滑块25、侧压板26、第二复位弹簧27、伸缩轴28和永磁体29,底座1的顶部左侧边缘处固定安装有转动支座2,且转动支座2上转动连接有定位板3,并且定位板3的顶部嵌入式安装有光伏板本体4,而且转动支座2的外壁上连接有振动杆5的一端(本实施例中,振动杆5的一端与转动支座2为销轴连接,即振动杆5与转动支座2可做相对运动),振动杆5位于光伏板本体4的上方,且振动杆5的另一端固定安装有连接头6,并且定位板3与底座1之间安装有伸缩杆7,伸缩杆7的上端设置有转动结构,该转动结构与定位板3的下表面为贴合连接,当伸缩杆7上端的转动结构在外力作用下,转动结构可顺着定位板3的下表面进行滑动位移,且伸缩杆7的下端与底座1转动连接(如销轴连接),而且伸缩杆7的内部固定有第一复位弹簧8,底座1的顶部右侧边缘处固定有组隔板9,且组隔板9的内部固定安装有陶瓷管10,并且陶瓷管10的中部贯穿安装有麻花杆11,而且陶瓷管10的上端出口处轴承安装有套环12,套环12的外壁上嵌入式安装有橡胶头13,且橡胶头13和套环12的内部连接处固定有弹性件14,麻花杆11的上端活动安装有滚珠15,且麻花杆11与套环12的中部贯穿设置,连接头6的底部固定有细金属杆22,且细金属杆22的下端贯穿设置于组隔板9的内部,并且组隔板9和细金属杆22的贯穿连接处固定有橡胶带23。
振动杆5在光伏板本体4的上方等间距均匀分布,且振动杆5与光伏板本体4之间为平行分布,并且振动杆5与光伏板本体4之间预留有间隙,而且振动杆5的外壁呈凸起的细齿状结构设置,使得振动杆5在振动作用时不会造成与光伏板本体4的撞击,同时提供振动时,积雪的塌落清除效率。
伸缩杆7与陶瓷管10及麻花杆11之间为相互平行分布,且陶瓷管10和麻花杆11之间构成相对伸缩结构,并且麻花杆11的外壁与套环12的内壁之间设置为贴合连接,使得伸缩杆7在进行伸缩运动,能够使得陶瓷管10及麻花杆11进行同步的相对伸缩。
套环12与陶瓷管10构成轴承安装的相对旋转结构,且套环12的外壁上等角度分布有橡胶头13,并且橡胶头13和套环12构成伸缩结构,而且橡胶头13的弧度端外壁与细金属杆22的外壁相互连接,使得套环12与陶瓷管10在相对转动时,套环12上的橡胶头13进行转动和伸缩,与细金属杆22相互撞击,使其和振动杆5产生振动作用力。
套环12中部贯穿安装的麻花杆11下端固定有磁环16和气封板17,且磁环16和气封板17均与陶瓷管10的内壁设置为贴合的滑动连接,并且陶瓷管10的外侧套设有限位环18,而且陶瓷管10的底部外壁上嵌入式安装有外壳19和加热元件21,同时外壳19位于陶瓷管10的内部出口处伸缩安装有开关20,使得麻花杆11的伸缩运动时,麻花杆11外侧的套环12能够进行自转运动,同时利用磁环16和限位环18的磁性吸附效果,使得两者同步运动。
磁环16与限位环18相互对应设置,且磁环16与限位环18之间磁性吸附连接,并且磁环16与限位环18两者分别与陶瓷管10内壁和外壁构成滑动安装结构,使得磁环16与限位环18两者因磁性的吸附作用下而同步运动。
开关20位于陶瓷管10内的端部设置为等腰三角形状结构,且开关20与陶瓷管10和外壳19构成伸缩结构,并且开关20与加热元件21之间电气连接,在麻花杆11下端的气封板17移动时,使得开关20因挤压作用而发生伸缩,控制加热元件21的工作状态。本实施例中,所述开关20和加热元件21均与加热控制电路连接,当开关20开启时,加热控制电路控制加热元件21加热。
细金属杆22下方的组隔板9的内壁上嵌入式安装有导轨24,且导轨24上卡合滑动安装有滑块25,并且滑块25的外壁上转轴安装有侧压板26,而且侧压板26和滑块25的转轴连接处及滑块25和导轨24的滑动安装内部均固定有第二复位弹簧27,侧压板26下方的滑块25外壁上贯穿安装有伸缩轴28,且伸缩轴28端和滑块25内均固定有永磁体29,导轨24与陶瓷管10为倾斜的平行设置,且导轨24上的滑块25与侧压板26转动连接,并且侧压板26的边缘处与限位环18的外壁之间竖向卡合设置,伸缩轴28的端部设置为弧形状结构,且伸缩轴28与滑块25构成贯穿的伸缩结构,并且伸缩轴28与滑块25上的永磁体29相对面磁性设置相同,利用限位环18和侧压板26之间的卡合挤压推动,为滑块25的位置移动做外力的输出,在滑块25的后续复位时,使得滑块25在弹性作用下对细金属杆22重复撞击,达到细金属杆22和振动杆5的振动效果,进行振动除雪。
工作原理:在使用该重力承压振动清扫的太阳能板光伏组件自动除雪机构时,首先根据图1-4所示,在光伏板本体4正常使用时,光伏板本体4在雨雪天气其顶部产生积雪残留,随着积雪的增大,光伏板本体4的整体重量加大,从而导致伸缩杆7内部的第一复位弹簧8压缩,而由于伸缩杆7的上端设置有转动结构,同时该转动结构与定位板3的下表面为贴合连接,因而重量增加的光伏板本体4在带动定位板3进行同步下压时,伸缩杆7上端的转动结构能够在定位板3的下压作用下顺着其下表面进行贴合滑动位移,并且伸缩杆7上端的转动结构以及伸缩杆7下端的旋转连接结构均能够进行自适应角度旋转调整,从而导致定位板3带着光伏板本体4与转动支座2发生转动,压迫麻花杆11上端的滚珠15,滚珠15与定位板3的底部为贴合的滑动连接,使得麻花杆11伸入陶瓷管10的内部,如图2-4所示,在麻花杆11下端深入陶瓷管10的内部时,由麻花杆11之间的套环12相互连接作用,使得套环12旋转,此时套环12上的橡胶头13与细金属杆22进行持续重复的撞击,导致细金属杆22和振动杆5产生振动,利用振动的作用力使得光伏板本体4上的积雪因振动而塌落,同时套环12和橡胶头13之间因弹性件14发生伸缩,使得橡胶头13与细金属杆22撞击的同时发生伸缩,不会造成细金属杆22的撞击形变损坏,同时磁环16和气封板17随着麻花杆11同步移动深入陶瓷管10,使得陶瓷管10内部的气体压缩,同时磁环16因磁性吸附作用力使得限位环18随其同步滑动,因限位环18和滑块25外壁上的侧压板26卡合设置,如图5所示,使得限位环18通过侧压板26推动滑块25在导轨24内移动,滑块25和导轨24卡合滑动时其连接处的第二复位弹簧27产生形变,随着限位环18的持续下移,限位环18的推动作用力使得侧压板26压迫伸缩轴28,导致伸缩轴28和滑块25之间的永磁体29磁性排斥力小于限位环18的推力,使得伸缩轴28和滑块25相对伸缩,而侧压板26发生转动,此时侧压板26与限位环18不再相互接触,使得滑块25在第二复位弹簧27的弹力作用下发生弹性复位,此时滑块25与细金属杆22的下端进行重复的撞击,使得细金属杆22和振动杆5再次产生振动,进行积雪的清理;
根据图1和图3所示,在气封板17下移与开关20的三角端相互挤压时,开关20在外壳19内进行伸缩,开关20开启,加热控制电路开始工作,控制所述加热元件21加热,加热元件21产生热量,使得气封板17和陶瓷管10内部之间的气体膨胀,使得气封板17带着麻花杆11反向远离陶瓷管10移动,进行积雪振动清理的同时,能够在积雪重复覆盖至光伏板本体4上导致重力加大后,且陶瓷管10的内部气体冷却后,再次进行上述运动,即可达到重复有效的积雪清扫效果。本发明实施例中,所述加热元件21可采用常规的电加热器或管道加热器,螺旋分布在陶瓷管10的底部外壁上,当加热元件加热时可对陶瓷管10内气体进行加热工作;另外,加热控制电路的电源可直接采用可充电电池,该可充电电池可与太阳能光伏组件相互连接,可以直接由太阳能光伏组件进行供电充能,维持其高效且长期的工作应用。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,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 (10)

1.一种重力承压振动清扫的太阳能板光伏组件自动除雪机构,包括底座(1)、光伏板本体(4)、开关(20)、加热元件(21)和细金属杆(22),其特征在于:所述底座(1)的顶部左侧边缘处固定安装有转动支座(2),且转动支座(2)上转动连接有定位板(3),并且定位板(3)的顶部嵌入式安装有光伏板本体(4),而且转动支座(2)的外壁上连接有振动杆(5)的一端,所述振动杆(5)位于光伏板本体(4)的上方,且振动杆(5)的另一端固定安装有连接头(6),并且定位板(3)与底座(1)之间安装有伸缩杆(7),伸缩杆(7)的上端设置有转动结构,该转动结构与定位板(3)的下表面为贴合连接,且伸缩杆(7)的下端与底座(1)转动连接,而且伸缩杆(7)的内部固定有第一复位弹簧(8),所述底座(1)的顶部右侧边缘处固定有组隔板(9),且组隔板(9)的内部固定安装有陶瓷管(10),并且陶瓷管(10)的中部贯穿安装有麻花杆(11),而且陶瓷管(10)的上端出口处轴承安装有套环(12),所述套环(12)的外壁上嵌入式安装有橡胶头(13),且橡胶头(13)和套环(12)的内部连接处固定有弹性件(14),所述麻花杆(11)的上端活动安装有滚珠(15),且麻花杆(11)与套环(12)的中部贯穿设置,所述连接头(6)的底部固定有细金属杆(22),且细金属杆(22)的下端贯穿设置于组隔板(9)的内部,并且组隔板(9)和细金属杆(22)的贯穿连接处固定有橡胶带(23)。
2.根据权利要求1所述的一种重力承压振动清扫的太阳能板光伏组件自动除雪机构,其特征在于:所述振动杆(5)在光伏板本体(4)的上方等间距均匀分布,且振动杆(5)与光伏板本体(4)之间为平行分布,并且振动杆(5)与光伏板本体(4)之间预留有间隙,而且振动杆(5)的外壁呈凸起的细齿状结构设置。
3.根据权利要求1所述的一种重力承压振动清扫的太阳能板光伏组件自动除雪机构,其特征在于:所述伸缩杆(7)与陶瓷管(10)及麻花杆(11)之间为相互平行分布,且陶瓷管(10)和麻花杆(11)之间构成相对伸缩结构,并且麻花杆(11)的外壁与套环(12)的内壁之间设置为贴合连接。
4.根据权利要求1所述的一种重力承压振动清扫的太阳能板光伏组件自动除雪机构,其特征在于:所述套环(12)与陶瓷管(10)构成轴承安装的相对旋转结构,且套环(12)的外壁上等角度分布有橡胶头(13),并且橡胶头(13)和套环(12)构成伸缩结构,而且橡胶头(13)的弧度端外壁与细金属杆(22)的外壁相互连接。
5.根据权利要求3或4所述的一种重力承压振动清扫的太阳能板光伏组件自动除雪机构,其特征在于:所述套环(12)中部贯穿安装的麻花杆(11)下端固定有磁环(16)和气封板(17),且磁环(16)和气封板(17)均与陶瓷管(10)的内壁设置为贴合的滑动连接,并且陶瓷管(10)的外侧套设有限位环(18),而且陶瓷管(10)的底部外壁上嵌入式安装有外壳(19)和加热元件(21),同时外壳(19)位于陶瓷管(10)的内部出口处伸缩安装有开关(20)。
6.根据权利要求5所述的一种重力承压振动清扫的太阳能板光伏组件自动除雪机构,其特征在于:所述磁环(16)与限位环(18)相互对应设置,且磁环(16)与限位环(18)之间磁性吸附连接,并且磁环(16)与限位环(18)两者分别与陶瓷管(10)内壁和外壁构成滑动安装结构。
7.根据权利要求5所述的一种重力承压振动清扫的太阳能板光伏组件自动除雪机构,其特征在于:所述开关(20)位于陶瓷管(10)内的端部设置为等腰三角形状结构,且开关(20)与陶瓷管(10)和外壳(19)构成伸缩结构,并且开关(20)与加热元件(21)之间电气连接。
8.根据权利要求1所述的一种重力承压振动清扫的太阳能板光伏组件自动除雪机构,其特征在于:所述细金属杆(22)下方的组隔板(9)的内壁上嵌入式安装有导轨(24),且导轨(24)上卡合滑动安装有滑块(25),并且滑块(25)的外壁上转轴安装有侧压板(26),而且侧压板(26)和滑块(25)的转轴连接处及滑块(25)和导轨(24)的滑动安装内部均固定有第二复位弹簧(27),所述侧压板(26)下方的滑块(25)外壁上贯穿安装有伸缩轴(28),且伸缩轴(28)端和滑块(25)内均固定有永磁体(29)。
9.根据权利要求8所述的一种重力承压振动清扫的太阳能板光伏组件自动除雪机构,其特征在于:所述导轨(24)与陶瓷管(10)为倾斜的平行设置,且导轨(24)上的滑块(25)与侧压板(26)转动连接,并且侧压板(26)的边缘处与限位环(18)的外壁之间竖向卡合设置。
10.根据权利要求8所述的一种重力承压振动清扫的太阳能板光伏组件自动除雪机构,其特征在于:所述伸缩轴(28)的端部设置为弧形状结构,且伸缩轴(28)与滑块(25)构成贯穿的伸缩结构,并且伸缩轴(28)与滑块(25)上的永磁体(29)相对面磁性设置相同。
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