CN116743037B - 一种索结构光伏柔性支架 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种索结构光伏柔性支架，涉及光伏技术领域，包括支撑架和光伏组件，所述支撑架设有多组用于安装光伏组件的安装模块、用于固定所述安装模块的支撑模块和用于将多组所述安装模块连接的桁架模块；多组所述安装模块沿水平方向并排设置，所述安装模块包括上索、下索和承重索；所述光伏组件安装在所述上索和下索之间，所述承重索位于所述下索下方且穿设于所述桁架模块。本申请具有提高安装光伏组件的索结构的稳定性的效果。
Description
技术领域
本发明涉及光伏技术领域，尤其是涉及一种索结构光伏柔性支架。
背景技术
目前在光伏行业中一般采用索结构作为主要的承重结构，索结构作为柔性支架，光伏组件安装在索结构上，由于索结构通常设置为柔性结构，在大风荷载的作用下会产生风振效应，索结构在风振作用下容易失稳，索结构出现较大的变形，导致索结构出现隐裂和损坏。
发明内容
为了提高安装光伏组件的索结构的稳定性，本申请提供一种索结构光伏柔性支架。
本申请提供的一种索结构光伏柔性支架采用如下的技术方案：
一种索结构光伏柔性支架，包括支撑架和光伏组件，所述支撑架设有多组用于安装光伏组件的安装模块、用于固定所述安装模块的支撑模块和用于将多组所述安装模块连接的桁架模块；多组所述安装模块沿水平方向并排设置，所述安装模块包括上索、下索和承重索；所述光伏组件安装在所述上索和下索之间，所述承重索位于所述下索下方且穿设于所述桁架模块。
通过采用上述技术方案，由于上索和下索为柔性结构，在大风荷载作用下会产生风振效应，使支撑架产生失稳，本申请设置承重索对光伏组件进一步支撑，上索、下索、承重索与桁架模块相互配合，承重索和桁架模块分别对上索和下索的位置进行限定，桁架模块控制在风荷载作用下上索和下索的相对变形，使相邻两组桁架模块在风荷载下不会发生碰撞，从而加强了安装模块的整体稳定性。
优选的，所述桁架模块包括多个稳定单元，所述稳定单元包括用于夹紧所述上索的上索夹、用于夹紧所述下索的下索夹和用于夹紧所述承重索的承重夹；所述上索夹与所述承重夹之间连接有连接撑杆；相邻两个所述稳定单元形成稳定结构，所述上索夹分别与相邻两所述下索夹连接有上索撑杆；所述承重夹分别与相邻两所述下索夹连接有下索撑杆；相邻两所述承重夹之间连接有承重撑杆。
通过采用上述技术方案，承重夹、同一个桁架模块中相邻两个稳定单元的下索夹和承重夹形成三角形，上索夹、两个下索夹和两个承重夹形成由三个三角形组成的五边形结构，通过连接撑杆、承重撑杆、两条上索撑杆和三条下索撑杆形成桁架；可以控制风荷载作用下上索、下索和承重索的相对变形，保证相邻两组桁架模块在风荷载下不会发生碰撞；同时连接撑杆、承重撑杆、上索撑杆和下索撑杆之间相互配合，可以限制安装模块的最大变形，从而加强了安装模块的整体稳定性。
优选的，所述上索和所述下索分别设置在所述承重索的两侧。
通过采用上述技术方案，上索、下索和承重索三点的横截面连线形成三角形，形成稳定的三索体系，有效减少柔性支架在重力和风压下导致索的变形，从而提高了索结构的稳定性。
优选的，所述上索夹的高度比所述下索夹的高度高。
通过采用上述技术方案，上索夹的水平高度高于下索夹，使上索夹、下索夹和承重夹之间连线形成的三角形为锐角三角形，此时三角形的邻边均受到压力，可以有效分担桁架模块支撑安装模块受到的力；若上索夹的水平高度低于下索夹，则上索夹、下索夹和承重夹之间连线形成的三角形为钝角三角形，此时三角形的短边受到压力，长边受到拉力，容易影响安装模块的稳定性。
优选的，所述支撑模块包括中跨钢机构和边框钢机构，所述边框钢机构位于所述支撑架两端，所述中跨钢机构包括多根安装柱，所述安装柱固定安装在所述支撑架，多根所述安装柱沿所述支撑架长度方向间隔设置，所述承重索位于相邻两条所述安装柱之间，所述承重索与所述安装柱连接。
通过采用上述技术方案，多根安装柱可以对安装模块进行支撑，边框钢机构与安装柱相互配合，边框钢机构将安装模块拉紧，减少了安装柱的整体传力大小，从而改善支撑模块的受力情况，提高支撑架的稳定性能。
优选的，所述承重索端部固定连接有连接索，所述连接索倾斜设置，所述边框钢机构包括锚桩和钢拉杆；所述锚桩与所述安装柱平行，所述锚桩的高度比所述安装柱高度低，所述钢拉杆一端与所述锚桩铰接、另一端与所述安装柱连接；所述连接索远离所述承重索的一端与所述安装柱连接。
通过采用上述技术方案，连接索与钢拉杆相互配合，可以分担钢拉杆对安装模块固定时的拉力，减少安装柱之间的整体传力大小，改善支撑架主体的受力情况；同时连接索和承重索均位于安装模块下方，为光伏组件的安装提供空间，大大提高了空间利用率。
优选的，所述锚桩包括第一锚桩和第二锚桩，所述第一锚桩和所述第二锚桩沿所述支撑架的长度方向设置，所述第二锚桩的高度比所述第一锚桩的高度高。
通过采用上述技术方案，设置高度不同的锚桩，锚桩安装在地面上，通过钢拉杆对安装模块进行斜拉，安装模块的两端均受到钢拉杆斜拉的力，使安装模块收到两个对称切沿着钢拉杆斜拉的拉力，钢拉杆拉紧安装模块的力通过高度不同的锚桩进行支撑。
优选的，所述连接索包括叉耳、挤压头、第一连接杆、第二连接杆和连接套筒；所述第一连接杆和所述第二连接杆分别卡入所述连接套筒的两端，所述第二连接杆固定连接在所述叉耳，所述叉耳插销安装在所述安装柱；所述第一连接杆固定连接在所述挤压头，所述挤压头远离所述第一连接杆的一端与所述承重索连接。
通过采用上述技术方案，连接索通过叉耳和挤压头将承重索与安装柱上的型钢固定连接，从而进一步固定承重索的位置，方便将承重索的张拉力通过连接索传递至钢拉杆上，再传递至锚桩，减少了安装柱和桁架机构之间的整体传力大小。
优选的，所述安装柱远离所述支撑架的一端固定安装有型钢，所述上索和下索均穿设与所述型钢。
通过采用上述技术方案，上索和下索均穿设于型钢，型钢和上索夹下索夹相互配合，可以将上索和下索的位置进一步稳定，采用型钢可以对上索和下索起到支撑效果。
综上所述，本申请包括以下有益技术效果：
1.由于上索和下索为柔性结构，在大风荷载作用下会产生风振效应，使支撑架产生失稳，本申请设置承重索对光伏组件进一步支撑，上索、下索、承重索与桁架模块相互配合，承重索和桁架模块分别对上索和下索的位置进行限定，桁架模块控制在风荷载作用下上索和下索的相对变形，使相邻两组桁架模块在风荷载下不会发生碰撞，从而加强了安装模块的整体稳定性。
2.承重夹、同一个桁架模块中相邻两个稳定单元的下索夹和承重夹形成三角形，上索夹、两个下索夹和两个承重夹形成由三个三角形组成的五边形结构，通过连接撑杆、承重撑杆、两条上索撑杆和三条下索撑杆形成桁架；可以控制风荷载作用下上索、下索和承重索的相对变形，保证相邻两组桁架模块在风荷载下不会发生碰撞；同时连接撑杆、承重撑杆、上索撑杆和下索撑杆之间相互配合，可以限制安装模块的最大变形，从而加强了安装模块的整体稳定性。
附图说明
图1是本申请实施例的整体机构示意图。
图2是本申请实施例的整体结构俯视图。
图3是图1中A部分的放大图。
图4是本申请实施例的桁架模块结构示意图。
图5是本申请连接索的结构示意图。
附图标记说明：
1、支撑架；2、光伏组件；3、安装模块；31、上索；32、下索；33、承重索；34、连接索；341、第一连接杆；342、第二连接杆；343、连接套筒；344、叉耳；345、挤压头；4、桁架模块；41、稳定单元；42、上索夹；43、下索夹；44、承重夹；45、上索撑杆；46、下索撑杆；47、连接撑杆；48、承重撑杆；5、支撑模块；51、边框钢机构；511、锚桩；5111、第一锚桩；5112、第二锚桩；512、钢拉杆；52、中跨钢机构；521、安装柱；522、型钢。
具体实施方式
以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开的一种索结构光伏柔性支架，参照图1，包括支撑架1和光伏组件2，支撑架1上设置有安装模块3、桁架模块4和支撑模块5；支撑架1预埋在地面下，安装模块3安装在支撑架1上，光伏组件2安装在安装模块3；安装模块3设置有多组，本申请实施例中安装模块3设置有五组，每组安装模块3相互平行；桁架模块4设置在支撑架1与安装模块3之间，桁架模块4设置有多组，多组桁架模块4沿安装模块3的长度方向间隔设置，桁架模块4用于将相邻两组安装模块3相互连接；支撑模块5用于对安装模块3进行支撑，使安装模块3在支撑架1上整体更加稳定。
参照图1和图2，支撑模块5包括中跨钢机构52和边框钢机构51，其中边框钢机构51设置在支撑架1的两端，边框钢机构51包括锚桩511和钢拉杆512，锚桩511沿竖直方向延伸，锚桩511固定安装在地面，钢拉杆512为刚性拉杆，钢拉杆512一端固定安装在锚桩511沿竖直方向的顶部、另一端安装在中跨钢机构52；钢拉杆512自靠近锚桩511的一端朝靠近中跨钢机构52的一端倾斜向上；锚桩511包括第一锚桩5111和两根第二锚桩5112，第一锚桩5111位于两根第二锚桩5112之间，第二锚桩5112的高度比第一锚桩5111的高度高，第一锚桩5111和两根第二锚桩5112之间的点相连形成三角形，每组安装模块3的两端通过锚桩511和钢拉杆512将安装模块3横向固定，可以有效提高边框钢机构51的稳定性，进而使安装模块3的稳定性提高。
中跨钢机构52包括多根安装柱521，多根安装柱521沿安装模块3的长度方向间隔设置，多根安装柱521相互平行且固定安装在支撑架1上，安装柱521沿竖直方向延伸，安装柱521远离支撑架1的一端固定安装有型钢522，本申请实施例中型钢522为H型钢522，钢拉杆512远离锚桩511的一端固定连接在型钢522上，本申请在支撑架1的两端设置锚桩511，通过钢拉杆512可以最大限度的将拉力传递至锚桩511与地面固定的位置，同时安装柱521可以有效分担承载力，有效减少安装模块3与支撑架1之间的整体传力大小，从而改善支撑架1的受力情况；中跨钢机构52与边框钢机构51相互配合，将安装模块3拉紧，使安装模块3达到受力平衡状态，满足承载力要求。
参照图1和图3，安装模块3包括上索31、下索32和承重索33，上索31、下索32与承重索33相互平行，上索31、下索32和承重索33均沿支撑架1的长度方向延伸，上索31的相对两端分别与设置在支撑架1两端的安装柱521固定连接，上索31均穿设于多根安装柱521；下索32的相对两端分别与设置在支撑架1两端的安装柱521固定连接，下索32均穿设于多根安装柱521；上索31的水平高度比下索32和承重索33的水平高度高，下索32的水平高度比承重索33的水平高度高；本申请实施例中上索31、下索32和承重索33均为柔性结构，上索31和下索32分别位于承重索33的相对两侧，光伏组件2设置在上索31与下索32之间，本申请增加了承重索33，使上索31、下索32和承重索33的横截面为三角形，形成稳定的三索体系，有效减少柔性支架在重力和风压下导致索的变形，从而提高了索结构的稳定性。
参照图3和图4，桁架模块4包括多个稳定单元41，多个稳定单元41沿上索31的长度方向间隔设置，稳定单元41包括上索夹42、下索夹43和承重夹44，上索夹42和下索夹43固定安装在型钢522上，上索31穿设于上索夹42，下索32穿设与下索夹43；上索夹42、下索夹43和承重夹44自上而下错位设置，上索夹42和下索夹43位于承重夹44的两侧，上索夹42与承重夹44之间连接有连接撑杆47，连接撑杆47为刚性杆，连接撑杆47一端与上索夹42固定连接、另一端与下索夹43固定连接；上索夹42与下索夹43之间设置有上索撑杆45，上索撑杆45一端与上索夹42固定连接、另一端与下索夹43固定连接；下索夹43与承重夹44之间设置有下索撑杆46，下索撑杆46一端与下索夹43固定连接、另一端与承重夹44固定连接；连接撑杆47、下索撑杆46和上索撑杆45形成三角形结构，使上索31、下索32和承重索33更加稳定；上索夹42与同一个桁架模块4中相邻两个稳定单元41的下索夹43固定连接有上索撑杆45；承重夹44与同一个桁架模块4中相邻两个稳定单元41的下索夹43固定连接有下索撑杆46，使上索夹42、承重夹44与同一个桁架模块4中相邻两个稳定单元41的下索夹43形成三角形；承重夹44与同一个桁架模块4中相邻两个稳定单元41的承重夹44之间固定连接有承重撑杆48，承重夹44、同一个桁架模块4中相邻两个稳定单元41的下索夹43和承重夹44形成三角形，上索夹42、两个下索夹43和两个承重夹44形成由三个三角形组成的五边形结构，通过连接撑杆47、承重撑杆48、两条上索撑杆45和三条下索撑杆46形成桁架；可以控制风荷载作用下上索31、下索32和承重索33的相对变形，保证相邻两组桁架模块4在风荷载下不会发生碰撞；同时连接撑杆47、承重撑杆48、上索撑杆45和下索撑杆46之间相互配合，可以限制安装模块3的最大变形，从而加强了安装模块3的整体稳定性。
参照图3和图5，承重索33的两端均设置有连接索34，连接索34一端与承重索33固定连接、另一端与型钢522固定连接；连接索34倾斜设置，连接索34自靠近承重索33一端朝远离承重索33一端向上倾斜，靠近锚桩511的连接索34与钢拉杆512倾斜方向相反，连接索34与钢拉杆512相互配合，可以分担钢拉杆512对安装模块3固定时的拉力，减少安装柱521之间的整体传力大小，改善支撑架1主体的受力情况；同时连接索34和承重索33均位于安装模块3下方，为光伏组件2的安装提供空间，大大提高了空间利用率。
连接索34包括第一连接杆341、第二连接杆342和连接套筒343，第一连接杆341和第二连接杆342分别卡入连接套筒343的相对两端，第一连接杆341远离连接套筒343的一端设置有叉耳344，第一连接杆341固定连接在叉耳344，叉耳344通过插销固定安装在型钢522上；第二连接杆342远离连接套筒343的一端固定连接有挤压头345，承重索33的端部卡入挤压头345远离第二连接杆342的一端，承重索33与挤压头345固定连接；连接索34通过叉耳344和挤压头345将承重索33与安装柱521上的型钢522固定连接，从而进一步固定承重索33的位置，方便将承重索33的张拉力通过连接索34传递至钢拉杆512上，再传递至锚桩511，减少了安装柱521和桁架机构之间的整体传力大小。
本申请实施例公开的一种索结构光伏柔性支架的实施原理为：由于上索31和下索32为柔性结构，在大风荷载作用下会产生风振效应，使支撑架1产生失稳，本申请设置承重索33对光伏组件2进一步支撑，上索31、下索32、承重索33与桁架模块4相互配合，承重索33和桁架模块4分别对上索31和下索32的位置进行限定，桁架模块4控制在风荷载作用下上索31和下索32的相对变形，使相邻两组桁架模块4在风荷载下不会发生碰撞，从而加强了安装模块3的整体稳定性。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种索结构光伏柔性支架，其特征在于：包括支撑架（1）和光伏组件（2），所述支撑架（1）设有多组用于安装光伏组件（2）的安装模块（3）、用于固定所述安装模块（3）的支撑模块（5）和用于将多组所述安装模块（3）连接的桁架模块（4）；多组所述安装模块（3）沿水平方向并排设置，所述安装模块（3）包括上索（31）、下索（32）和承重索（33）；所述光伏组件（2）安装在所述上索（31）和下索（32）之间，所述承重索（33）位于所述下索（32）下方且穿设于所述桁架模块（4）；
所述桁架模块（4）包括多个稳定单元（41），所述稳定单元（41）包括用于夹紧所述上索（31）的上索夹（42）、用于夹紧所述下索（32）的下索夹（43）和用于夹紧所述承重索（33）的承重夹（44）；所述上索夹（42）与所述承重夹（44）之间连接有连接撑杆（47）；相邻两个所述稳定单元（41）形成稳定结构，所述上索夹（42）分别与相邻两所述下索夹（43）连接有上索撑杆（45）；所述承重夹（44）分别与相邻两所述下索夹（43）连接有下索撑杆（46）；相邻两所述承重夹（44）之间连接有承重撑杆（48）；
所述支撑模块（5）包括中跨钢机构（52）和边框钢机构（51），所述边框钢机构（51）位于所述支撑架（1）两端，所述中跨钢机构（52）包括多根安装柱（521），所述安装柱（521）固定安装在所述支撑架（1），多根所述安装柱（521）沿所述支撑架（1）长度方向间隔设置，所述承重索（33）位于相邻两条所述安装柱（521）之间，所述承重索（33）与所述安装柱（521）连接；
所述承重索（33）端部固定连接有连接索（34），所述连接索（34）倾斜设置，所述边框钢机构（51）包括锚桩（511）和钢拉杆（512）；所述锚桩（511）与所述安装柱（521）平行，所述锚桩（511）的高度比所述安装柱（521）高度低，所述钢拉杆（512）一端与所述锚桩（511）铰接、另一端与所述安装柱（521）连接；所述连接索（34）远离所述承重索（33）的一端与所述安装柱（521）连接；
所述锚桩（511）包括第一锚桩（5111）和两根第二锚桩（5112），所述第一锚桩（5111）位于两根第二锚桩（5112）之间，所述第二锚桩（5112）的高度比第一锚桩（5111）的高度高。
2.根据权利要求1所述的一种索结构光伏柔性支架，其特征在于：所述上索（31）和所述下索（32）分别设置在所述承重索（33）的两侧。
3.根据权利要求1所述的一种索结构光伏柔性支架，其特征在于：所述上索夹（42）的高度比所述下索夹（43）的高度高。
4.根据权利要求1所述的一种索结构光伏柔性支架，其特征在于：所述连接索（34）包括叉耳（344）、挤压头（345）、第一连接杆（341）、第二连接杆（342）和连接套筒（343）；所述第一连接杆（341）和所述第二连接杆（342）分别卡入所述连接套筒（343）的两端，所述第二连接杆（342）固定连接在所述叉耳（344），所述叉耳（344）插销安装在所述安装柱（521）；所述第一连接杆（341）固定连接在所述挤压头（345），所述挤压头（345）远离所述第一连接杆（341）的一端与所述承重索（33）连接。
5.根据权利要求1所述的一种索结构光伏柔性支架，其特征在于：所述安装柱（521）远离所述支撑架（1）的一端固定安装有型钢（522），所述上索（31）和下索（32）均穿设与所述型钢（522）。
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