CN115333454A - 基于滚轮齿条传动的光伏支撑架用伸缩杆 - Google Patents
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Abstract
本发明属于光伏支架技术领域，具体涉及基于滚轮齿条传动的光伏支撑架用伸缩杆，其中包括传动部、伸缩部以及智能控制系统，所述伸缩部与传动部之间固定连接，所述传动部与外部电机的输出端固定连接，所述智能控制系统与外部电机电连接，所述传动部内部设置有滚轮齿条传动机构，所述伸缩杆内部设置有伸缩机构，所述伸缩部顶端连接有光伏支架，所述传动部连接有底座，所述光伏支架与底座之间轴连接，所述滚轮齿条传动机构包括框架，所述框架内部轴安装有转杆，所述转杆外侧固定有滚轮，所述滚轮设置于框架内部，所述滚轮内壁固定有若干圆轴，所述框架右侧内壁轴连接有转盘，该装置解决了当前无法提高光伏支撑架伸缩杆的传动效果的问题。
Description
技术领域
本发明属于光伏支架技术领域，具体涉及基于滚轮齿条传动的光伏支撑架用伸缩杆。
背景技术
光伏支架，是太阳能光伏发电系统中为了摆放、安装、固定太阳能面板设计的特殊的支架。一般材质有铝合金、碳钢及不锈钢。太阳能支撑系统相关产品材质为碳钢和不锈钢，碳钢表面做热镀锌处理，户外使用30年不生锈，为使光伏板受到光照效果更好，需要使光伏支架不断变换角度，现有技术无法高效的对光伏支架的角度进行调节，本技术方案通过滚轮齿条传动，使伸缩杆驱动光伏支架改变角度，调节效果更好，自身刚性较强，使用寿命更长。
发明内容
本发明的目的在于提供基于滚轮齿条传动的光伏支撑架用伸缩杆，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：基于滚轮齿条传动的光伏支撑架用伸缩杆，包括传动部、伸缩部以及智能控制系统，所述伸缩部与传动部之间固定连接，所述传动部与外部电机的输出端固定连接，所述智能控制系统与外部电机电连接，所述传动部内部设置有滚轮齿条传动机构，所述伸缩杆内部设置有伸缩机构，所述伸缩部顶端连接有光伏支架，所述传动部连接有底座，所述光伏支架与底座之间轴连接。
本发明进一步说明，所述滚轮齿条传动机构包括框架，所述框架内部轴安装有转杆，所述转杆外侧固定有滚轮，所述滚轮设置于框架内部，所述滚轮内壁固定有若干圆轴，所述框架右侧内壁轴连接有转盘，所述转盘左侧为齿条状，且与圆轴啮合，所述转盘右侧固定有连接盘，所述连接盘与伸缩机构螺丝连接。
本发明进一步说明，所述伸缩机构包括滑筒，所述滑筒内壁滑动连接有滑动组件，所述滑动组件一端固定连接有螺纹杆，所述滑筒左侧卡接有螺纹套，所述螺纹杆与螺纹套螺纹连接，所述螺纹杆左端焊接有固定盘，所述固定盘与连接盘螺丝固定连接。
本发明进一步说明，所述螺纹套底部设置有三个槽口，所述滑筒左端的铸铁部分分别与三个槽口插入对接，且通过压铸成型工艺将滑筒与螺纹套相互卡接。
本发明进一步说明，所述滑动组件包括连接件、销轴、配合块、若干个滚珠、盖板、固定杆，所述连接件左侧开设有通孔，且与螺纹杆右侧内壁滑动连接，所述螺纹杆右侧开设有销孔，所述销轴通过销孔、通孔穿插于连接件、螺纹杆内，所述固定杆穿插于盖板内，且左端设置于连接件内，若干所述滚珠安装于配合块内，所述配合块内壁与连接件外壁相互配合连接。
本发明进一步说明，所述智能控制系统包括日期模块、太阳高度角计算模块、转速控制模块、所述日期模块与外部互联网电连接，所述日期模块与太阳高度角计算模块电连接，所述太阳高度角计算模块与转速控制模块电连接，所述转速控制模块与外部电机电连接；
所述日期模块用于根据互联网实时更新地方的日期时间，所述太阳高度角计算模块用于根据地方日期时间计算太阳的高度角，所述转速控制模块用于根据太阳高度角变化控制外部电机的转速。
本发明进一步说明，所述智能控制系统包括以下运行步骤：
步骤S1、智能控制系统运行；
步骤S2、日期模块根据互联网实时更新地方的日期时间，并将数据传输到太阳高度角计算模块中，之后通过太阳高度角计算模块计算出太阳的高度角，最后根据太阳的高度角变化，使转速控制模块控制外部电机的转速进行变化。
本发明进一步说明，所述步骤S2中，转速控制模块根据太阳高度角的变化速度，控制外部电机的转速进行变化。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明采用的伸缩机构，连接盘转动，带动固定盘转动，通过固定盘与连接盘之间的螺丝固定，其固定性能强，足以支撑较重的光伏板绕轴转动，固定盘转动，带动螺纹杆转动，螺纹杆转动后其外螺纹与螺纹套的内螺纹之间进行螺纹传动，由于滑筒上端与光伏支架固定，从而使螺纹套固定，通过螺纹传动，使螺纹套带动滑筒对光伏支架施加力，从而使光伏支架能够顺利绕轴转动，同时螺纹杆上分的滑动组件在滑筒内壁滑动，通过滑动组件与滑筒内壁贴合，既能保证传动效果，又能够给滑筒提供稳固强度，防止滑筒晃动影响光伏支架的固定强度。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的传动部结构示意图；
图3是本发明的传动部和伸缩部连接方式示意图；
图4是本发明的传动部和伸缩部平面示意图；
图5是本发明的滑筒结构示意图；
图6是本发明的螺纹杆及滑动机构示意图；
图7是本发明的连接件结构示意图；
图中：1、框架；2、转杆；3、滚轮；4、圆轴；5、转盘；6、连接盘；7、滑筒；8、螺纹杆；9、螺纹套；10、固定盘；11、连接件；12、销轴；13、配合块；14、滚珠；15、盖板；16、固定杆。
具体实施方式
以下结合较佳实施例及其附图对本发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。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1-7，本发明提供技术方案：基于滚轮齿条传动的光伏支撑架用伸缩杆，包括传动部、伸缩部以及智能控制系统，伸缩部与传动部之间固定连接，传动部与外部电机的输出端固定连接，智能控制系统与外部电机电连接，传动部内部设置有滚轮齿条传动机构，伸缩杆内部设置有伸缩机构，伸缩部顶端连接有光伏支架，传动部连接有底座，光伏支架与底座之间轴连接，底座与光伏支架之间通过焊接等工艺连接后，安装在地面上，再将传动部和伸缩部相互连接，其中，传动部与底座固定好，再将伸缩部的一端与光伏支架连接，之后通过智能控制系统使外部电机运行，外部电机驱动滚轮齿条传动机构运行，从而带动伸缩机构进行伸缩工作，伸缩机构伸缩过程中，对光伏支架施加力，从而带动光伏支架绕基座转动，改变光伏板的朝向，保证光照效果；
滚轮齿条传动机构包括框架1，框架1内部轴安装有转杆2，转杆2外侧固定有滚轮3，滚轮3设置于框架1内部，滚轮3内壁固定有若干圆轴4，框架1右侧内壁轴连接有转盘5，转盘5左侧为齿条状，且与圆轴4啮合，转盘5右侧固定有连接盘6，连接盘6与伸缩机构螺丝连接，通过上述步骤，智能控制系统通过电驱动使外部电机转动，外部电机带动转杆2转动，转杆2带动滚轮3绕转杆2中心转动，从而带动圆轴4绕滚轮3中心转动，圆轴4绕滚轮3中心转动过程中，与转盘5的齿条部分啮合，从而带动转盘5转动，转盘5带动其右侧的连接盘6转动，从而使连接盘6带动伸缩机构转动，使伸缩机构能够进行上下伸长和收缩工作，使光伏之间顺利绕轴转动，从而能够使光伏板时刻对准太阳，同时通过圆轴4与转盘5齿条部分的啮合传动，使传动过程更为稳固，使用寿命大大增加，且具有较好的灵活性；
伸缩机构包括滑筒7，滑筒7内壁滑动连接有滑动组件，滑动组件一端固定连接有螺纹杆8，滑筒7左侧卡接有螺纹套9，螺纹杆8与螺纹套9螺纹连接，螺纹杆8左端焊接有固定盘10，固定盘10与连接盘6螺丝固定连接，通过上述步骤，连接盘6转动，带动固定盘10转动，通过固定盘10与连接盘6之间的螺丝固定，其固定性能强，足以支撑较重的光伏板绕轴转动，固定盘10转动，带动螺纹杆8转动，螺纹杆8转动后其外螺纹与螺纹套9的内螺纹之间进行螺纹传动，由于滑筒7上端与光伏支架固定，从而使螺纹套9固定，通过螺纹传动，使螺纹套9带动滑筒7对光伏支架施加力，从而使光伏支架能够顺利绕轴转动，同时螺纹杆8上分的滑动组件在滑筒7内壁滑动，通过滑动组件与滑筒7内壁贴合，既能保证传动效果，又能够给滑筒7提供稳固强度，防止滑筒7晃动影响光伏支架的固定强度；
螺纹套9底部设置有三个槽口，滑筒7左端的铸铁部分分别与三个槽口插入对接，且通过压铸成型工艺将滑筒7与螺纹套9相互卡接，通过上述步骤，在将螺纹套9安装在滑筒7上时，先将滑筒7左端的铸铁部分插入螺纹套9的槽孔内，之后通过压机对滑筒7左端的铸铁部分进行施压，将铸铁部分挤压弯曲直至完全扣在螺纹套9左端，将螺纹套9与滑筒7充分固定住，通过压铸成型工艺，可以进一步提高螺纹套9与滑筒7之间的固定强度，一方面保证光伏支架绕轴转动的稳定性，另一方面使滑筒7的移动保持纵向水平，从而提高转动精度；
滑动组件包括连接件11、销轴12、配合块13、若干个滚珠14、盖板15、固定杆16，连接件11左侧开设有通孔，且与螺纹杆8右侧内壁滑动连接，螺纹杆8右侧开设有销孔，销轴12通过销孔、通孔穿插于连接件11、螺纹杆8内，固定杆16穿插于盖板15内，且左端设置于连接件11内，若干滚珠14安装于配合块13内，配合块13内壁与连接件11外壁相互配合连接，通过上述步骤，在安装光伏支架时，安装人员先将连接件11的左侧插入螺纹杆8右端，使连接件11的左侧外壁与螺纹杆8右侧内壁贴合，之后再通过将销轴12插入销孔和通孔内，使连接件11与螺纹杆8连接，之后再将滚珠14安装在配合块13内，再将配合块13插入连接件11，使配合块13内壁与连接件11外壁贴合，之后再将固定杆16的左端插入盖板15内，再插入连接件11，并将固定杆16和连接件11固定住，这时盖板15的内侧与配合块13的外侧充分贴合，在伸缩机构伸缩过程中，滚珠14在滑筒7内壁滚动，通过上述设置，可以在伸缩过程中降低结构磨损，同时伸缩的纵向水平位置也能够有保证，避免出现滑筒7位置偏移现象，并且能够保护螺纹；
智能控制系统包括日期模块、太阳高度角计算模块、转速控制模块、日期模块与外部互联网电连接，日期模块与太阳高度角计算模块电连接，太阳高度角计算模块与转速控制模块电连接，转速控制模块与外部电机电连接；
日期模块用于根据互联网实时更新地方的日期时间，太阳高度角计算模块用于根据地方日期时间计算太阳的高度角，转速控制模块用于根据太阳高度角变化控制外部电机的转速；
智能控制系统包括以下运行步骤：
步骤S1、智能控制系统运行；
步骤S2、日期模块根据互联网实时更新地方的日期时间，并将数据传输到太阳高度角计算模块中，之后通过太阳高度角计算模块计算出太阳的高度角，最后根据太阳的高度角变化，使转速控制模块控制外部电机的转速进行变化；
步骤S2中，转速控制模块根据太阳高度角的变化速度，控制外部电机的转速进行变化：
其中，
为光伏支架安装位置的地理纬度，
为太阳赤纬，
为地方时间，
为实时太阳高度角，
为太阳最大高度角，
为外部电机的最大转速，
为太阳高度角的变化速度，
为外部电机转速，太阳的高度角变化越快，外部电机的转速越快，从而能够使光伏支架更好的跟踪太阳，提高光照效果。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、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，仅是为了便于描述本发明，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。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.基于滚轮齿条传动的光伏支撑架用伸缩杆，包括传动部、伸缩部以及智能控制系统，其特征在于：所述伸缩部与传动部之间固定连接，所述传动部与外部电机的输出端固定连接，所述智能控制系统与外部电机电连接，所述传动部内部设置有滚轮齿条传动机构，所述伸缩杆内部设置有伸缩机构，所述伸缩部顶端连接有光伏支架，所述传动部连接有底座，所述光伏支架与底座之间轴连接。
2.根据权利要求1所述的基于滚轮齿条传动的光伏支撑架用伸缩杆，其特征在于：所述滚轮齿条传动机构包括框架（1），所述框架（1）内部轴安装有转杆（2），所述转杆（2）外侧固定有滚轮（3），所述滚轮（3）设置于框架（1）内部，所述滚轮（3）内壁固定有若干圆轴（4），所述框架（1）右侧内壁轴连接有转盘（5），所述转盘（5）左侧为齿条状，且与圆轴（4）啮合，所述转盘（5）右侧固定有连接盘（6），所述连接盘（6）与伸缩机构螺丝连接。
3.根据权利要求2所述的基于滚轮齿条传动的光伏支撑架用伸缩杆，其特征在于：所述伸缩机构包括滑筒（7），所述滑筒（7）内壁滑动连接有滑动组件，所述滑动组件一端固定连接有螺纹杆（8），所述滑筒（7）左侧卡接有螺纹套（9），所述螺纹杆（8）与螺纹套（9）螺纹连接，所述螺纹杆（8）左端焊接有固定盘（10），所述固定盘（10）与连接盘（6）螺丝固定连接。
4.根据权利要求3所述的基于滚轮齿条传动的光伏支撑架用伸缩杆，其特征在于：所述螺纹套（9）底部设置有三个槽口，所述滑筒（7）左端的铸铁部分分别与三个槽口插入对接，且通过压铸成型工艺将滑筒（7）与螺纹套（9）相互卡接。
5.根据权利要求4所述的基于滚轮齿条传动的光伏支撑架用伸缩杆，其特征在于：所述滑动组件包括连接件（11）、销轴（12）、配合块（13）、若干个滚珠（14）、盖板（15）、固定杆（16），所述连接件（11）左侧开设有通孔，且与螺纹杆（8）右侧内壁滑动连接，所述螺纹杆（8）右侧开设有销孔，所述销轴（12）通过销孔、通孔穿插于连接件（11）、螺纹杆（8）内，所述固定杆（16）穿插于盖板（15）内，且左端设置于连接件（11）内，若干所述滚珠（14）安装于配合块（13）内，所述配合块（13）内壁与连接件（11）外壁相互配合连接。
6.根据权利要求5所述的基于滚轮齿条传动的光伏支撑架用伸缩杆，其特征在于：所述智能控制系统包括日期模块、太阳高度角计算模块、转速控制模块、所述日期模块与外部互联网电连接，所述日期模块与太阳高度角计算模块电连接，所述太阳高度角计算模块与转速控制模块电连接，所述转速控制模块与外部电机电连接；
所述日期模块用于根据互联网实时更新地方的日期时间，所述太阳高度角计算模块用于根据地方日期时间计算太阳的高度角，所述转速控制模块用于根据太阳高度角变化控制外部电机的转速。
7.根据权利要求6所述的基于滚轮齿条传动的光伏支撑架用伸缩杆，其特征在于：所述智能控制系统包括以下运行步骤：
步骤S1、智能控制系统运行；
步骤S2、日期模块根据互联网实时更新地方的日期时间，并将数据传输到太阳高度角计算模块中，之后通过太阳高度角计算模块计算出太阳的高度角，最后根据太阳的高度角变化，使转速控制模块控制外部电机的转速进行变化。
8.根据权利要求7所述的基于滚轮齿条传动的光伏支撑架用伸缩杆，其特征在于：所述步骤S2中，转速控制模块根据太阳高度角的变化速度，控制外部电机的转速进行变化。
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