CN112311311A - 一种用于光伏跟踪支架的执行机构及光伏跟踪支架 - Google Patents

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Abstract

本发明属于太阳能设备技术领域，特指一种用于光伏跟踪支架的执行机构及光伏跟踪支架，包括支撑座，其上侧具有至少一个枢转部，该枢转部可与适配的太阳能板下侧转动配合，所述支撑座的下部设置有推杆组件，且推杆组件用于带动支撑座的上升或下降；所述支撑座上安装有换向装置，换向装置具有一个动力输入的驱动轴和至少一个动力输出部件，所述动力输出部件带动推杆组件；所述枢转部中央具有一个贯通的安装孔，所述换向装置的动力输入轴朝向于该安装孔，驱动电机的电机轴穿过该安装孔并与驱动轴接合，所述驱动轴和枢转部同轴设置。因而支撑座与换向装置采用分体式设计，让大风情况下的自锁力由支撑座承担。

Description

一种用于光伏跟踪支架的执行机构及光伏跟踪支架
技术领域
本发明属于太阳能设备技术领域，特指一种用于光伏跟踪支架的执行机构及光伏跟踪支架。
背景技术
光伏跟踪支架是通过跟踪器传来的信号来驱动太阳能光电或光热装置如光伏电池板等转动从而使阳光直射在太阳能电池上，进而能能更好的接受太阳光照射，用来提高发电效率，从而降低发电成本。
但是常见的光伏跟踪支架的推拉执行机构所包含的驱动组件连与固定支撑座为一体化设计，因而推拉杆在大风状态下承受的推拉自锁力会导致驱动组件连的内部传动机构发生破坏，进而影响传动精度。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于光伏跟踪支架的执行机构及光伏跟踪支架，其中支撑座与换向装置采用分体式设计，让大风情况下的自锁力由支撑座承担，而不会影响换向装置的内部结构，且并不影响换向装置和推杆组件之间的传动，故解决了现有技术由于换向装置和支撑座一体成型而当大风的时候会影响精度的问题。
本发明的目的是这样实现的：
一种用于光伏跟踪支架的执行机构，包括支撑座，其上侧具有至少一个枢转部，该枢转部可与适配的太阳能板下侧转动配合，所述支撑座的下部设置有推杆组件，且推杆组件用于带动支撑座的上升或下降；
所述支撑座上安装有换向装置，换向装置具有一个动力输入的驱动轴和至少一个动力输出部件，所述动力输出部件带动推杆组件；
所述枢转部中央具有一个贯通的安装孔，所述换向装置的动力输入轴朝向于该安装孔，驱动电机的电机轴穿过该安装孔并与驱动轴接合，所述驱动轴和枢转部同轴设置。
在上述方案的基础上，进一步改进或优选的方案还包括：
优选地，所述支撑座为两端凸起、中部向内凹陷的船型，支撑座两端的高度高于支撑座中部的高度，所述支撑座两端均开设有安装孔二；
所述换向装置安装于支撑座中部的内腔中，且换向装置包括丝杆和伞齿轮组件，所述驱动轴带动伞齿轮组件，进而带动所述丝杆；
所述推杆组件包括外管和螺母管，且外管设置于支撑座下部，丝杆设置于螺母管内并与螺母管之间为螺纹连接，且螺母管设置于外管内，通过丝杆可带动螺母管在外管内伸缩。
优选地，所述螺母管的上端设置有丝杆螺母，丝杆螺母与丝杆之间为螺纹连接，且丝杆螺母外端靠近所述外管内侧；
所述丝杆底部设置有防摆垫圈，且防摆垫圈贴合在螺母管内侧。
优选地，所述螺母管和外管之间设置有导向套，且外管底部设置有端盖，通过端盖可限制导向套脱落。
优选地，所述伞齿轮组件是：驱动轴外侧套设有锥齿轮一，且锥齿轮一相互啮合有锥齿轮二；
所述丝杆上端穿设于锥齿轮二内并被锥齿轮二带动，从而可通过驱动电机使丝杆伸出或缩回。
一种光伏跟踪支架，包括太阳能板、立柱和上述所述的执行机构；
所述太阳能板下侧分别与立柱上部和支撑座上部相互铰接，且螺母管的下端铰接于立柱一侧。
优选地，所述螺母管外端套设的外管通过安装座设置在所述立柱一侧，且立柱两侧设置有支撑架并在立柱中部开设有调节孔；
所述安装座设置于支撑架上，并通过支撑架设置于立柱上，且支撑架中部通过安装件设置于调节孔上。
优选地，所述外管通过U型接头设置于所述安装座上，且U型接头两端设置有限位块；
所述安装座上开设有条形的移动孔，且U型接头通过固定件设置于移动孔上，所述限位块位于移动孔内，通过限位块可限制U型接头转动范围。
优选地，所述支撑架两端分别设置有折弯板一和折弯板二，折弯板一侧壁和外壁分别抵靠在安装座和立柱上，且折弯板二内壁抵靠在立柱上。
本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：
本发明的支撑座与换向装置采用分体式设计，让大风情况下的自锁力由支撑座承担，而不会影响换向装置的内部结构，且并不影响换向装置和推杆组件之间的传动。
附图说明
图1是本发明使用状态的结构简图之一；
图2是换向装置和推杆组件的结构简图；
图3是本发明剖视的结构简图；
图4是光伏跟踪支架的结构简图之一；
图5是光伏跟踪支架的结构简图之二；
图6是光伏跟踪支架的结构简图之三；
图7是支撑架的结构简图；
图8是支撑架和立柱剖视的结构简图；
图9是本发明使用状态的结构简图之二。
图中：1-换向装置；2-驱动轴；3-驱动电机；4-锥齿轮一；5-锥齿轮二；6-推杆组件；7-丝杆；8-螺母管；9-集成座；10-轴承二；11-卡簧；14-支撑座；15-外管；16-丝杆螺母；17-防摆垫圈；18-端盖；19-导向套；20-立柱；21-太阳能板；22-安装座；23-支撑架；24-U型接头；25-移动孔；26-限位块；27-调节孔；28-折弯板一；29-折弯板二；30-安装孔；40-轴承一。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
结合图1-图3，可知一种用于光伏跟踪支架的执行机构，包括支撑座14，其上侧具有至少一个枢转部，该枢转部可与适配的太阳能板20下侧转动配合，所述支撑座14的下部设置有推杆组件6，且推杆组件6用于带动支撑座14的上升或下降；
推杆组件6上安装有换向装置1，换向装置具有一个动力输入的驱动轴2和至少一个动力输出部件，所述动力输出部件带动推杆组件6；
所述枢转部中央具有一个贯通的安装孔30，所述换向装置的动力输入轴朝向于该安装孔30，驱动电机3的电机轴穿过该安装孔30并与驱动轴2接合；所述驱动轴2和枢转部同轴设置。
因而可见本发明是将支撑座14与换向装置1采用分体式设计，让大风情况下的自锁力由支撑座14承担，而不会影响换向装置的内部结构，且并不影响换向装置和推杆组件之间的传动。
其中驱动电机3带动驱动轴2转动，同时上述连接结构加固了支撑座14和换向装置1之间的连接和对换向装置1的限位。
如图1-3所示，可知支撑座14为两端凸起、中部向内凹陷的船型，且支撑座14两端的高度高于支撑座14中部的高度同时换向装置1安装于支撑座14中部的内腔中。
而且换向装置1与推杆组件6依靠的是丝杆7传动，具体结构为换向装置1包括丝杆7和伞齿轮组件，且驱动轴2带动伞齿轮组件，进而带动所述丝杆7。
同时推杆组件6包括外管15和螺母管8，且外管15设置于支撑座14下部，丝杆7设置于螺母管8内并与螺母管8之间为螺纹连接，且螺母管8设置于外管15内，通过丝杆7可带动螺母管8在外管15内伸缩。
因而在实际使用过程中，由于螺纹连接，故当丝杆7转动时，此时丝杆7的转动从而使螺母管8内在外管15内伸缩即也可以理解为螺母管8的上下移动，进而实现从驱动轴2的转动换向为丝杆7的相对伸缩。
同时如图3所示，可知螺母管8、丝杆7和外管15之间的连接是：首先螺母管8的上端设置有丝杆螺母16，丝杆螺母16与丝杆7之间为螺纹连接，且丝杆螺母16外端靠近外管15内侧。因而可通过丝杆螺母16从而当推杆组件6在伸缩过程中保证外管15、螺母管8和丝杠7三者的同轴度。
其中的靠近是指在符合轴孔配合的基础上无限接近于外管15内侧，即在保证丝杆螺母16可伸缩的同时还能保证同轴度。
而且螺母管8、外管15和丝杠7的同轴度可以保证推杆组件6仅受轴向力，减少侧向力的发生，从而提高推杆组件6承载能力的同时，减小了内螺母管8、外管15和丝杠7的强度要求。
如图3所示，可知螺母管8和丝杆7的连接是：首先丝杆7底部设置有防摆垫圈17，且防摆垫圈17贴合在螺母管8内侧。因而通过防摆垫圈17可防止丝杆7摆动，同时保证螺母管8和丝杆7的同轴度。
其中的贴合是指在符合轴孔配合的基础上无限接近于螺母管8内侧，即在保证丝杆螺母16可伸缩的同时还能保证同轴度。而且防摆垫圈17一般为橡胶，因而可稍微过盈配合进而保证同轴度。
并且螺母管8和外管15之间的连接是：首先螺母管8和外管15之间设置有导向套19，且外管15底部设置有端盖18。
因而在实际使用过程中，可通过导向套19进行导向，从而保证螺母管8和外管15的同轴度，且通过端盖18可限制导向套19脱落。
如图所示，丝杆7与支撑座之间设置有轴承一40，从而确保支撑座14即使受力也不会影响换向装置1和推杆组件6之间的传动。
而且其中轴承一40可以为一个或者为两个，同时两个轴承一40可位于支撑座14与丝杆7的连接处上下两端，从而能确保丝杆7的转动不会带动支撑座14。同时具体连接结构是支撑座14与推杆组件6的外管15之间为螺纹连接，并通过螺栓与换向装置1连接。
结合图3，可知伞齿轮组件是：驱动轴2外侧套设有锥齿轮一4，且锥齿轮一4相互啮合有锥齿轮二5；
同时丝杆7上端穿设于锥齿轮二5内并被锥齿轮二5带动，从而可通过驱动电机3使丝杆7伸出或缩回。
其中这里的伸出或缩回是相对的，即相对于螺母管8来说，实际伸出和缩回主要是螺母管8。具体原理是：首先驱动电机3驱动驱动轴2转动，其次驱动轴2转动带动锥齿轮一4转动，由于锥齿轮一4和锥齿轮二5相互啮合，因而可带动锥齿轮二5转动。
同时锥齿轮二5转动带动丝杆7转动，由于丝杆7和螺母管8的螺纹连接，因而丝杆7转动从而使螺母管8内在外管15内伸缩即也可以理解为螺母管8的上下移动，进而实现从驱动轴2的转动换向为丝杆7的相对伸缩。
可见通驱动轴2、锥齿轮一4、锥齿轮二5和丝杆7之间的相互配合，从而可通过驱动电机3使丝杆7伸缩，即通过一对锥齿轮传动就能实现换向。
而现有技术是采用蜗轮蜗杆以及多对锥齿轮的配合才能实现，因而本发明简化了结构。并由于锥齿轮传动自身的优点：传动效率高、工作可靠、使用寿命长、结构紧凑；从而与蜗轮蜗杆相比，本发明保证了结构的稳定性。
如图3可知锥齿轮二5的连接结构：首先换向装置1包括集成座9，且驱动轴2、锥齿轮一4和锥齿轮二5均安装于集成座9内。
同时可知锥齿轮二5底部外侧套设有轴承二10，且轴承二10用于支撑锥齿轮二5并确保锥齿轮一4和锥齿轮二5可相互啮合，并且轴承二10外侧与集成座9内壁相抵靠，从而防止驱动轴2的转动带动集成座9转动，进而对集成座9进行的保护。
而且轴承二10下侧设置有卡簧11，因而在实际使用过程中时，通过卡簧11卡接于集成座9内壁并抵靠在轴承二10外圈底部，从而限制轴承二10的上下移动，进而避免轴承二10从集成座9内脱离，并可避免锥齿轮二5从集成座9内脱离。
结合图1-图9，可知一种光伏跟踪支架，包括太阳能板21、立柱20和上述的执行机构，其中还太阳能板21下侧分别与立柱20上部和支撑座14上部相互铰接，且螺母管8的下端铰接于立柱20一侧。
且立柱20和推杆组件6之间的连接是：首先螺母管8外端套设的外管15通过安装座22设置在立柱20一侧，且立柱20两侧设置有支撑架23并在中部开设有调节孔27；
同时安装座22设置于支撑架23上，并通过支撑架23设置于立柱20上，且支撑架23中部通过安装件设置于调节孔27上。
因而在实际安装时，先将支撑架23中部通过安装件设置于调节孔27上，然后安装座22设置于支撑架23上。其中安装件为螺栓、螺钉等。
同时调节孔27为长条孔，因而可通过支撑架23设置的位置不同从而调节高度，从而消除立柱20现场安装的高度误差。而且由于支撑架23和立柱20采用的是中部位置连接，因而免立柱20翼板打孔，增加立柱20强度.
而且如图6，可知支撑架23两端分别设置有折弯板一28和折弯板二29，其中折弯板一28侧壁和外壁分别抵靠在安装座22和立柱20上，且折弯板二29内壁抵靠在立柱20上。
因而在实际使用过程中时，可通过折弯板一28限制安装座22的位置，同时通过折弯板二29可避免支撑架23因受力而倾斜，从而进一步增加连接可靠性。
同时外管15通过U型接头24设置于安装座22上，且安装座22上开设有移动孔25，同时U型接头24通过固定件设置于移动孔25上。
其中固定件为螺栓、螺钉等，且移动孔25为长条孔，因而可通过U型接头24可在移动孔25内滑动，从而具有一定的角度旋转裕度，进而可以轻松适应具有一定坡度变化的地形。
而且U型接头24两端设置有限位块26，限位块26位于移动孔25内。因而在实际使用过程中，即使由于移动孔25可稍微倾斜下，但是由于光伏跟踪支架本身要求不可以大范围转动，因而可通过限位块26限制U型接头24转动范围，从而在适应地形的同时保证换向和各个部件连接的稳定性。
上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于光伏跟踪支架的执行机构，包括支撑座(14)，其上侧具有至少一个枢转部，该枢转部可与适配的太阳能板(21)下侧转动配合，所述支撑座(14)的下部设置有推杆组件(6)，且推杆组件(6)用于带动支撑座(14)的上升或下降；
其特征在于：
所述支撑座(14)上安装有换向装置(1)，换向装置具有一个动力输入的驱动轴(2)和至少一个动力输出部件，所述动力输出部件带动推杆组件(6)；
所述枢转部中央具有一个贯通的安装孔(30)，所述换向装置的动力输入轴朝向于该安装孔(30)，驱动电机(3)的电机轴穿过该安装孔(20)并与驱动轴(2)接合，所述驱动轴(2)和枢转部同轴设置。
2.根据权利要求1所述的一种用于光伏跟踪支架的执行机构，其特征在于：所述支撑座(14)为两端凸起、中部向内凹陷的船型，支撑座(14)两端的高度高于支撑座(14)中部的高度；
所述换向装置(1)安装于支撑座(14)中部的内腔中，且换向装置(1)包括丝杆(7)和伞齿轮组件，所述驱动轴(2)带动伞齿轮组件，进而带动所述丝杆(7)；
所述推杆组件(6)包括外管(15)和螺母管(8)，且外管(15)设置于支撑座(14)下部，丝杆(7)设置于螺母管(8)内并与螺母管(8)之间为螺纹连接，且螺母管(8)设置于外管(15)内，通过丝杆(7)可带动螺母管(8)在外管(15)内伸缩。
3.根据权利要求2所述的一种用于光伏跟踪支架的执行机构，其特征在于：所述螺母管(8)的上端设置有丝杆螺母(16)，丝杆螺母(16)与丝杆(7)之间为螺纹连接，且丝杆螺母(16)外端靠近所述外管(15)内侧；
所述丝杆(7)底部设置有防摆垫圈(17)，且防摆垫圈(17)贴合在螺母管(8)内侧。
4.根据权利要求2或3所述的一种用于光伏跟踪支架的执行机构，其特征在于：所述螺母管(8)和外管(15)之间设置有导向套(19)，且外管(15)底部设置有端盖(18)，通过端盖(18)可限制导向套(19)脱落。
5.根据权利要求2所述的一种用于光伏跟踪支架的执行机构，其特征在于：所述伞齿轮组件是：驱动轴(2)外侧套设有锥齿轮一(4)，且锥齿轮一(4)相互啮合有锥齿轮二(5)；
所述丝杆(7)上端穿设于锥齿轮二(5)内并被锥齿轮二(5)带动，从而可通过驱动电机(3)使丝杆(7)伸出或缩回。
6.一种光伏跟踪支架，其特征在于：包括太阳能板(21)、立柱(20)和权利要求1-5任一项所述的执行机构；
所述太阳能板(21)下侧分别与立柱(20)上部和支撑座(14)上部相互铰接，且螺母管(8)的下端铰接于立柱(20)一侧。
7.根据权利要求6所述的一种光伏跟踪支架，其特征在于：所述螺母管(8)外端套设的外管(15)通过安装座(22)设置在所述立柱(20)一侧，且立柱(20)两侧设置有支撑架(23)并在立柱(20)中部开设有调节孔(27)；
所述安装座(22)设置于支撑架(23)上，并通过支撑架(23)设置于立柱(20)上，且支撑架(23)中部通过安装件设置于调节孔(27)上。
8.根据权利要求7所述的一种光伏跟踪支架，其特征在于：所述外管(15)通过U型接头(24)设置于所述安装座(22)上，且U型接头(24)两端设置有限位块(26)；
所述安装座(22)上开设有条形的移动孔(25)，且U型接头(24)通过固定件设置于移动孔(25)上，所述限位块(26)位于移动孔(25)内，通过限位块(26)可限制U型接头(24)转动范围。
9.根据权利要求7或8所述的一种光伏跟踪支架，其特征在于：所述支撑架(23)两端分别设置有折弯板一(28)和折弯板二(29)，折弯板一(28)侧壁和外壁分别抵靠在安装座(22)和立柱(20)上，且折弯板二(29)内壁抵靠在立柱(20)上。
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