CN113809976B - 一种水面光伏组件安装系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种水面光伏组件安装系统，包括若干阵列式排布的承载浮体，若干所述承载浮体四角均通过升降孔插设有升降杆，所述弹簧座上下两端的升降杆上均套设有缓冲弹簧，所述光伏板保护槽上开设有销轴槽，所述销轴槽内活动插设有销轴，所述销轴固定安装在光伏板上；所述负压活塞远离升降液压缸一端通过牵引绳与缠绕辊连通，所述缠绕辊与单向旋转从动轮同轴设置，本发明通过升降杆使承载浮体的浮动进行限位，避免了相邻承载浮体和光伏板之间的碰撞，在发生轻微水面起伏时，能够减小光伏组件的震荡，当承载浮体浮动达到一定高度限制后，能够控制光伏板翻转进入光伏板保护槽内，水面波动停止后，自动展开，有效保护了光伏板的安全。
Description
技术领域
本发明涉及光伏支架安装技术领域，具体为一种水面光伏组件安装系统。
背景技术
现有技术中申请号为“CN201721263235.5”的一种漂浮式光伏电站系统，该漂浮式光伏电站系统包括：用于漂浮于水面上的浮筒，浮筒具有水平连接面；支撑结构，支撑结构连接于浮筒的水平连接面上；光伏组件，光伏组件连接于支撑结构上，且光伏组件的上表面相对于水平面倾斜设置，上述漂浮式光伏电站系统能够解决如何利用水面区域位置建设光伏电站以减少光伏电站建设占用建筑用地的问题。
但是上述该漂浮式光伏电站系统在使用过程中仍然存在较为明显的缺陷：1、上述装置的光伏组件通过浮筒设置于水面之上，由于水面光伏组件通常大规模设置，因此对水域面积要求较大，但水域面积增大会导致水面在风雨天气中产生较大起伏，而上述装置的浮筒之间通常简单进行连接，在水面起伏变大后极易造成相邻浮筒之间碰撞损伤，严重还会导致浮筒之间相互堆叠进而引发损失较为严重的事故；2、上述装置的光伏板采用固定式的倾斜设置，在恶劣的风雨天气中会增大迎风面积，从而加剧浮筒的摇摆幅度，当浮动较大时可能导致相邻的光伏板之间互相碰撞，从而给光伏组件造成较大损伤。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水面光伏组件安装系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种水面光伏组件安装系统，包括若干阵列式排布的承载浮体，若干所述承载浮体四角均通过升降孔插设有升降杆，所述升降杆位于承载浮体内部均固定安装有弹簧座，所述弹簧座上下两端的升降杆上均套设有缓冲弹簧，上下的所述缓冲弹簧远离弹簧座一端均抵靠在承载浮体上下端内壁，所述承载浮体上部开设有光伏板保护槽，所述光伏板保护槽上开设有销轴槽，所述销轴槽内活动插设有销轴，所述销轴固定安装在光伏板上；
所述光伏板背部还固定安装有一对支撑架活动槽，所述支撑架活动槽内均活动插设有支撑架，所述支撑架远离光伏板一端均固定连接有升降活塞，所述升降活塞均插设于升降液压缸内，所述升降活塞底部的升降液压缸内均设置有第一挤压弹簧，所述升降液压缸远离光伏板一端通过管道与过渡液压缸连通，所述过渡液压缸内设置有过渡活塞，所述过渡活塞远离升降液压缸一侧的过渡液压缸内设置有第二挤压弹簧，所述过渡液压缸远离升降液压缸一端通过管道与负压缸连通，所述负压缸内活动设置有负压活塞，所述负压活塞远离升降液压缸一端通过牵引绳与缠绕辊连通，所述缠绕辊与单向旋转从动轮同轴设置，所述单向旋转从动轮通过轮爪与主动轮内圈开设的齿槽啮合，所述主动轮通过外圈开设的齿槽与配合齿条啮合，所述配合齿条通过配合弹簧活动安装在升降座内，所述升降座固定安装在一侧的弹簧座上，所述升降座远离配合齿条一端中部开设有轮爪释放槽，所述轮爪释放槽与挤压气缸的伸缩臂活动抵靠，所述挤压气缸通过管道与限位轮爪气缸连通，所述限位轮爪气缸的伸缩臂上活动设置有限位轮爪，所述限位轮爪活动抵靠在主动轮上；
所述升降活塞上开设有限位卡槽，所述伸缩卡槽与伸缩限位杆活动配合，所述升降液压缸侧边开设有供伸缩限位杆伸缩的伸缩孔，所述伸缩限位杆远离升降液压缸一端与挤压块活动配合，所述挤压块固定安装在远离升降齿条一侧的弹簧座上，所述伸缩限位杆上固定安装有活动块，所述活动块远离挤压块一端固定连接有挤压弹簧，所述挤压弹簧远离活动块一端连接在固定块上，所述固定块固定安装在承载浮体内部，所述伸缩限位杆远离升降液压缸的端头处与挤压块在静置状态下的垂直高度为L。
优选的，若干所述升降杆底部均固定安装在浮体支撑架上，所述浮体支撑架设置于水面以下，所述浮体支撑架通过升降机构固定安装在水底。
优选的，所述光伏板保护槽内设置有若干缓冲块。
优选的，所述伸缩限位杆还活动插设在辅助套管内，所述辅助套管固定安装在承载浮体内部。
优选的，所述伸缩限位杆的端头与挤压块在静置状态下的垂直高度20cm≤L≤30cm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过升降杆使承载浮体的浮动进行限位，当水面在风雨天气中起伏时，承载浮体只能进行上下方向的摆动，避免了相邻承载浮体和光伏板之间的碰撞，大大提高了水面光伏组件在恶劣天气中的安全性；
2、本发明在发生轻微水面起伏时，能够通过伸缩限位杆的锁定从而减小承载浮体的浮动，进而减小光伏组件的震荡，当承载浮体浮动达到一定高度限制后，能够控制光伏板翻转进入光伏板保护槽内，减小了装置的迎风面积，进而减小承载浮体的震荡，有效保护了光伏板的安全，水面波动停止后，自动展开，大大提高了装置的智能化程度。
本发明通过升降杆使承载浮体的浮动进行限位，避免了相邻承载浮体和光伏板之间的碰撞，在发生轻微水面起伏时，能够减小光伏组件的震荡，当承载浮体浮动达到一定高度限制后，能够控制光伏板翻转进入光伏板保护槽内，水面波动停止后，自动展开，有效保护了光伏板的安全。
附图说明
图1为本发明的整体结构剖视示意图；
图2为本发明的主动轮及限位轮爪在静止状态下状态示意图；
图3为本发明的升降座上下摆动状况下主动轮和限位轮爪状态示意图；
图4为本发明的主动轮连接结构拆卸示意图；
图5为本发明的伸缩限位杆连接结构示意图；
图6为本发明的整体结构拆卸示意图；
图7为本发明的光伏板进入光伏板保护槽状态示意图；
图8为本发明的升降杆安装结构示意图。
图中：1承载浮体、2升降孔、3升降杆、4弹簧座、5缓冲弹簧、6光伏板保护槽、7销轴槽、8销轴、9光伏板、10支撑架活动槽、11支撑架、12升降活塞、13升降液压缸、14第一挤压弹簧、15过渡液压缸、16过渡活塞、17第二挤压弹簧、18负压缸、19负压活塞、20牵引绳、21缠绕辊、22单向旋转从动轮、23轮爪、24主动轮、25限位卡槽、26伸缩限位杆、27伸缩孔、28挤压块、29活动块、30挤压弹簧、31固定块、32浮体支撑架、33升降机构、34缓冲块、35辅助套管、36配合齿条、37配合弹簧、38升降座、39轮爪释放槽、40挤压气缸、41限位轮爪气缸、42限位轮爪。
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。
实施例：
请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：
一种水面光伏组件安装系统，包括若干阵列式排布的承载浮体1，若干承载浮体1四角均通过升降孔2插设有升降杆3，升降杆3位于承载浮体1内部均固定安装有弹簧座4，弹簧座4上下两端的升降杆3上均套设有缓冲弹簧5，上下的缓冲弹簧5远离弹簧座4一端均抵靠在承载浮体1上下端内壁，承载浮体1上部开设有光伏板保护槽6，光伏板保护槽6上开设有销轴槽7，销轴槽7内活动插设有销轴8，销轴8固定安装在光伏板9上；
升降杆3对承载浮体1的起伏进行限位，通过升降杆3的设置，使得承载浮体1仅仅能够进行上下起伏，从而防止左右摆动导致相邻间的承载浮体1和光伏板9碰撞损伤，缓冲弹簧5对承载浮体1的起伏进行一定限制，光伏板9通过销轴8安装在光伏板保护槽6内，当水面起伏较大时，光伏板9收缩进入光伏板保护槽6内，从而减小整个装置的迎风面积，从而减小光伏组件的震荡，同时通过将光伏板9进行收缩，从而对光伏板9进行保护；
光伏板9背部还固定安装有一对支撑架活动槽10，支撑架活动槽10内均活动插设有支撑架11，支撑架11远离光伏板9一端均固定连接有升降活塞12，升降活塞12均插设于升降液压缸13内，升降活塞12底部的升降液压缸13内均设置有第一挤压弹簧14，升降液压缸13远离光伏板9一端通过管道与过渡液压缸15连通，过渡液压缸15内设置有过渡活塞16，过渡活塞16远离升降液压缸13一侧的过渡液压缸15内设置有第二挤压弹簧17，过渡液压缸15远离升降液压缸13一端通过管道与负压缸18连通，负压缸18内活动设置有负压活塞19，负压活塞19远离升降液压缸13一端通过牵引绳20与缠绕辊21连通，缠绕辊21与单向旋转从动轮22同轴设置，单向旋转从动轮22通过转轴活动安装在承载浮体1内，主动轮24与单向旋转从动轮22轴心重合，主动轮24的旋转仅能带动单向旋转从动轮22单向旋转，单向旋转从动轮22通过轮爪23与主动轮24内圈开设的齿槽啮合，主动轮24通过外圈开设的齿槽与配合齿条36啮合，配合齿条36通过配合弹簧37活动安装在升降座38内，升降座38固定安装在一侧的弹簧座4上，升降座38远离配合齿条36一端中部开设有轮爪释放槽39，轮爪释放槽39与挤压气缸40的伸缩臂活动抵靠，挤压气缸40通过管道与限位轮爪气缸41连通，限位轮爪气缸41的伸缩臂上活动设置有限位轮爪42，限位轮爪42活动抵靠在主动轮24上，本发明的挤压气缸40和限位轮爪气缸41均固定安装在承载浮体1内部；
升降活塞12上开设有限位卡槽25，伸缩卡槽25与伸缩限位杆26活动配合，升降液压缸13侧边开设有供伸缩限位杆26伸缩的伸缩孔27，伸缩限位杆26远离升降液压缸13一端与挤压块28活动配合，挤压块28固定安装在远离升降齿条24一侧的弹簧座4上，伸缩限位杆26上固定安装有活动块29，活动块29远离挤压块28一端固定连接有挤压弹簧30，挤压弹簧30远离活动块29一端连接在固定块31上，固定块31固定安装在承载浮体1内部，伸缩限位杆26远离升降液压缸13的端头处与挤压块28在静置状态下的垂直高度为L，当水面起伏带动承载浮体1上升幅度达到L时，光伏板9的收缩动作被触发。
参考说明书附图2，此时结构处于水面静止状态下，配合齿条36与主动轮24脱离，挤压气缸40的伸缩臂位于轮爪释放槽39内，从而导致限位轮爪42与主动轮22脱离，此时在第一挤压弹簧14和第二挤压弹簧17的推动作用下，升降活塞12向上顶起，从而带动支撑架11将光伏板9顶起，此时伸缩限位杆26在挤压弹簧30的作用下通过伸缩孔27进入限位卡槽25内，从而限制升降活塞12的移动，此时光伏板9的偏转角度固定，并进行锁定，当水面出现小幅波动时，挤压块28不足以推动伸缩限位杆26移动，此时升降活塞12仍然处于锁定状态，此时随着承载浮体1的升降，挤压气缸40的伸缩臂脱离轮爪释放槽39，由于挤压气缸40受到挤压从而带动限位轮爪气缸41延伸进而带动限位轮爪42抵靠在主动轮24上，此时升降座38升降带动配合齿条36升降，配合齿条36升降带动主动轮24单向旋转，进而带动单向旋转从动轮22旋转，单向旋转从动轮22旋转带动缠绕辊21单向转动，通过缠绕辊21转动带动负压活塞19向远离升降液压缸13一侧移动，由于升降活塞12被锁定，负压缸18内部形成负压，从而限制负压活塞19的移动，进而限制装个装置的起伏，通过此种方式在水面发生轻微浮动时对承载浮体1进行锁定，当水面恢复平静后，各个零部件恢复说明书附图2位置，此时主动轮24在单向旋转从动轮22的带动下反向旋转，此时负压缸18复位，内部的负压消失；
当水面波动较大时，此时挤压块28挤压伸缩限位杆26，使得伸缩限位杆26脱离限位卡槽25，由于水面起伏导致负压缸18内部负压，当伸缩限位杆26脱离限位卡槽25时，升降活塞12下降从而抵消升降液压缸13、过渡液压缸15和负压缸18内部的负压，此时升降活塞12下降带动光伏板9向光伏板保护槽6内部进行偏转，随着水面起伏的继续，升降座38不断与主动轮24啮合，从而驱动主动轮24单向旋转，进而带动负压活塞19克服第一挤压弹簧14和第二挤压弹簧17的弹力做功，直至升降活塞12下降到底部的极限位置，此时光伏板9完全进入光伏板保护槽6内，此时升降活塞12无法继续移动，再次限制负压活塞19的移动，此时光伏板9被限制于光伏板保护槽6内，当水面再次恢复平静时，相应结构再次回复说明书附图2的状态，此时限位轮爪42限制解除，主动轮24反向旋转带动负压活塞19复位，此时升降活塞12在第一挤压弹簧14和第二挤压弹簧17弹力作用下再次上升，直至升降活塞12的限位卡槽25与伸缩限位杆26再次配合，此时光伏板9再次打开并锁止。
作为一个优选，若干升降杆3底部均固定安装在浮体支撑架32上，浮体支撑架32设置于水面以下，浮体支撑架32通过升降机构33固定安装在水底，通过浮体支撑架32将若干升降杆3连接，进而将承载浮体1进行安装，升降机构33用于提升浮体支撑架32的上下高度，从而保证在静止状态下内部结构处于说明书附图2的状态，该种升降机构33通常设置于海水中，通过升降机构33带动浮体支撑架32的升降从而抵消海水涨潮落潮导致的水位变化。
作为一个优选，光伏板保护槽6内设置有若干缓冲块34，通过缓冲块34设置减小光伏板9进入光伏板保护槽6内的碰撞力。
作为一个优选，伸缩限位杆26还活动插设在辅助套管35内，辅助套管35固定安装在承载浮体1内部。
作为一个优选，伸缩限位杆26的端头与挤压块28在静置状态下的垂直高度20cm≤L≤30cm，通过此种设置，当水面起伏高度在此范围内，光伏板9即可完成自动回收保护。
工作原理：
状态一：当水面发生轻微起伏时，挤压块28不足以推动伸缩限位杆26移动，此时升降活塞12仍然处于锁定状态，此时随着承载浮体1的升降，挤压气缸40的伸缩臂脱离轮爪释放槽39，由于挤压气缸40受到挤压从而带动限位轮爪气缸41延伸进而带动限位轮爪42抵靠在主动轮24上，此时升降座38升降带动配合齿条36升降，配合齿条36升降带动主动轮24单向旋转，进而带动单向旋转从动轮22旋转，单向旋转从动轮22旋转带动缠绕辊21单向转动，通过缠绕辊21转动带动负压活塞19向远离升降液压缸13一侧移动，由于升降活塞12被锁定，负压缸18内部形成负压，从而限制负压活塞19的移动，进而限制装个装置的起伏；
状态二：当水面波动较大时，此时挤压块28挤压伸缩限位杆26，使得伸缩限位杆26脱离限位卡槽25，由于水面起伏导致负压缸18内部负压，当伸缩限位杆26脱离限位卡槽25时，升降活塞12下降从而抵消升降液压缸13、过渡液压缸15和负压缸18内部的负压，此时升降活塞12下降带动光伏板9向光伏板保护槽6内部进行偏转，随着水面起伏的继续，升降座38不断与主动轮24啮合，从而驱动主动轮24单向旋转，进而带动负压活塞19克服第一挤压弹簧14和第二挤压弹簧17的弹力做功，直至升降活塞12下降到底部的极限位置，此时光伏板9完全进入光伏板保护槽6内，此时升降活塞12无法继续移动，此时光伏板9被限制于光伏板保护槽6内；
当水面恢复平静后，承载浮体1内部结构恢复说明书附图2的状态，此时无论处于状态一或状态二，限位轮爪42的限制被解除，主动轮24反向旋转带动负压活塞19复位，在状态一情况下，负压活塞19复位后内部负压状态消除，在状态二情况下，负压活塞19复位后，升降活塞12在第一挤压弹簧14和第二挤压弹簧17弹力作用下再次上升，直至升降活塞12的限位卡槽25与伸缩限位杆26再次配合，此时光伏板9再次打开并锁止。
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 (5)
1.一种水面光伏组件安装系统，包括若干阵列式排布的承载浮体(1)，其特征在于：若干所述承载浮体(1)四角均通过升降孔(2)插设有升降杆(3)，所述升降杆(3)位于承载浮体(1)内部均固定安装有弹簧座(4)，所述弹簧座(4)上下两端的升降杆(3)上均套设有缓冲弹簧(5)，上下的所述缓冲弹簧(5)远离弹簧座(4)一端均抵靠在承载浮体(1)上下端内壁，所述承载浮体(1)上部开设有光伏板保护槽(6)，所述光伏板保护槽(6)上开设有销轴槽(7)，所述销轴槽(7)内活动插设有销轴(8)，所述销轴(8)固定安装在光伏板(9)上；
所述光伏板(9)背部还固定安装有一对支撑架活动槽(10)，所述支撑架活动槽(10)内均活动插设有支撑架(11)，所述支撑架(11)远离光伏板(9)一端均固定连接有升降活塞(12)，所述升降活塞(12)均插设于升降液压缸(13)内，所述升降活塞(12)底部的升降液压缸(13)内均设置有第一挤压弹簧(14)，所述升降液压缸(13)远离光伏板(9)一端通过管道与过渡液压缸(15)连通，所述过渡液压缸(15)内设置有过渡活塞(16)，所述过渡活塞(16)远离升降液压缸(13)一侧的过渡液压缸(15)内设置有第二挤压弹簧(17)，所述过渡液压缸(15)远离升降液压缸(13)一端通过管道与负压缸(18)连通，所述负压缸(18)内活动设置有负压活塞(19)，所述负压活塞(19)远离升降液压缸(13)一端通过牵引绳(20)与缠绕辊(21)连通，所述缠绕辊(21)与单向旋转从动轮(22)同轴设置，所述单向旋转从动轮(22)通过轮爪(23)与主动轮(24)内圈开设的齿槽啮合，所述主动轮(24)通过外圈开设的齿槽与配合齿条(36)啮合，所述配合齿条(36)通过配合弹簧(37)活动安装在升降座(38)内，所述升降座(38)固定安装在一侧的弹簧座(4)上，所述升降座(38)远离配合齿条(36)一端中部开设有轮爪释放槽(39)，所述轮爪释放槽(39)与挤压气缸(40)的伸缩臂活动抵靠，所述挤压气缸(40)通过管道与限位轮爪气缸(41)连通，所述限位轮爪气缸(41)的伸缩臂上活动设置有限位轮爪(42)，所述限位轮爪(42)活动抵靠在主动轮(24)上；
所述升降活塞(12)上开设有限位卡槽(25)，所述限位卡槽(25)与伸缩限位杆(26)活动配合，所述升降液压缸(13)侧边开设有供伸缩限位杆(26)伸缩的伸缩孔(27)，所述伸缩限位杆(26)远离升降液压缸(13)一端与挤压块(28)活动配合，所述挤压块(28)固定安装在远离升降齿条(24)一侧的弹簧座(4)上，所述伸缩限位杆(26)上固定安装有活动块(29)，所述活动块(29)远离挤压块(28)一端固定连接有挤压弹簧(30)，所述挤压弹簧(30)远离活动块(29)一端连接在固定块(31)上，所述固定块(31)固定安装在承载浮体(1)内部，所述伸缩限位杆(26)远离升降液压缸(13)的端头处与挤压块(28)在静置状态下的垂直高度为L。
2.根据权利要求1所述的一种水面光伏组件安装系统，其特征在于：若干所述升降杆(3)底部均固定安装在浮体支撑架(32)上，所述浮体支撑架(32)设置于水面以下，所述浮体支撑架(32)通过升降机构(33)固定安装在水底。
3.根据权利要求1所述的一种水面光伏组件安装系统，其特征在于：所述光伏板保护槽(6)内设置有若干缓冲块(34)。
4.根据权利要求1所述的一种水面光伏组件安装系统，其特征在于：所述伸缩限位杆(26)还活动插设在辅助套管(35)内，所述辅助套管(35)固定安装在承载浮体(1)内部。
5.根据权利要求1所述的一种水面光伏组件安装系统，其特征在于：所述伸缩限位杆(26)的端头与挤压块(28)在静置状态下的垂直高度20cm≤L≤30cm。
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