CN203955576U - 大型地面光伏电站清洁系统毛刷总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大型地面光伏电站清洁系统毛刷总成，在刷架底板(4)的下方沿刷架底板(4)的长度方向设置有一排盘刷(A)，刷架底板(4)上还设有与盘刷(A)一一对应的电机(5)，该电机(5)的输出轴与对应盘刷(A)顶端的中部相固定；在一排盘刷(A)的后方设置有排刷(B)，该排刷(B)沿刷架底板(4)的长度方向延伸。本实用新型采用盘刷与排刷相结合的方式来共同清扫电池板污垢，一方面结构简单、紧凑，体积小巧，安装便捷，连接牢固、可靠；另一方面，盘刷和排刷的刷丝能100％利用，能耗低，清扫效率高，清扫效果好，并且刷丝对刷架有缓冲作用，且刷丝不会拍打电池板，有效避免了电池板发生损坏。

Description

大型地面光伏电站清洁系统毛刷总成

技术领域

本实用新型涉及一种清洁系统，特别涉及大型地面光伏电站清洁系统的毛刷总成。

背景技术

根据光伏发电“十二五”规划，到2015年国内光伏装机容量将达到35GWp，届时光伏电池板用量达1.5亿块以上，电池板总面积超过240平方公里。其中大型地面光伏电站约占40％，按目前光伏电池板上下两块的排布方式，电池板阵列排布直线距离约4万千米，相当于地球赤道长度。

光伏电站的电池板阵列常年暴露在野外，会受到尘土积垢的遮蔽等影响，进而影响到光伏电站的发电量。数量巨大的光伏电站电池板，其除尘除垢的清洁问题必然成为管理者所要考虑的重要问题之一。

由于我国的大型地面光伏电站多建设在北方冬季极寒、夏季酷热、自然环境恶劣的戈壁或沙漠地区，并且建设区域远离城镇，所以光伏电站劳动力匮乏、人力成本高昂。因此这么大规模的光伏电站电池板阵列采用人工进行清洁显然极不现实，故采用自动化设备代替人工工作是符合当前光伏行业发展需求，符合社会与科学发展规律的。

国内在大型地面光伏电站受积尘、降雨等气候因素影响以及运营维护方面的研究资料十分匮乏。截止到目前正在进行的材料研究还没有找到可以显著提高光电转换效率并生产出可投入商业使用的光伏组件。研究人员经过细致的项目前期实验分析，确认光伏电池板经过清洁后发电量夏天普遍可提高10％左右，冬季普遍可提高15％甚至达到25％以上，因此光伏电站在运营维护过程中采取合理的清洁方案，对光伏组件阵列进行有效的清洁，是提高光伏电站发电量与增加收益的重要手段。

现有光伏电站一般采用辊刷来清洁电池板，所存在的不足在于：

1)辊刷为整体式结构，长达4米，体积较大，加工及装配的难度非常大，整体更换比较困难，成本较高，并且同轴度难以保障，会影响清扫的效果；

2)辊刷的重量较重，在转动时会产生扰动，这样辊刷工作过程中会拍打电池板，容易造成电池板损坏，并且辊刷局部损坏会影响清洁效果；

3)辊刷在转动的过程中，只有1/8-1/6的刷丝与电池板接触，利用率不高，不仅会影响清扫的效率，而且因能耗浪费增大了清洁成本。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种简单可靠、清扫效果好的大型地面光伏电站清洁系统毛刷总成。

本实用新型的技术方案如下：一种大型地面光伏电站清洁系统毛刷总成，包括刷架底板(4)和电机(5)，在所述刷架底板(4)的下方沿刷架底板(4)的长度方向设置有一排盘刷(A)，两相邻盘刷(A)之间的距离基本相等，所述刷架底板(4)上还设有与盘刷(A)一一对应的电机(5)，该电机(5)的机体固定于刷架底板(4)的顶面，电机(5)的输出轴竖直向下，且电机(5)的输出轴穿过刷架底板(4)上的通孔，并与对应盘刷(A)顶端的中部相固定；在一排盘刷(A)的后方设置有排刷(B)，该排刷(B)沿刷架底板(4)的长度方向延伸，排刷(B)的顶端与刷架底板(4)相固定。

采用以上技术方案，在刷架上布置一排盘刷，盘刷的后方设置排刷，当刷架随清洁车向前移动时，各盘刷在对应电机的驱动下旋转，盘刷在移动方向上顺时针转动，将光伏电站电池板上的污垢打散，并将污垢向电池板下沿推送；后排的排刷在电池板的板面上拖动，迫使电池板表面已经打散的污垢向电池板下沿移动。由此可见，本实用新型结构简单，易于装配，生产成本低，可靠性好；本实用新型采用盘刷与排刷相结合的方式来清洁电池板，使电池板上的污垢打散后再被清扫，从而有效提高了清扫效果。

所述盘刷(A)包括刷盘(1)、第一刷丝单元(2)和第二刷丝单元(3)，其中，刷盘(1)由中部的圆台(1a)和外围的锥盘(1b)组成，圆台(1a)通过连接轴(6)与电机(5)的输出轴相固定，所述锥盘(1b)的外沿高于内沿，锥盘(1b)的内沿与圆台(1a)固定相连；在所述锥盘(1b)的下方设有第一刷丝单元(2)和第二刷丝单元(3)，第一刷丝单元(2)及第二刷丝单元(3)均按圆周均匀密布，各刷丝单元均垂直于锥盘(1b)的盘面，所述第二刷丝单元(3)位于第一刷丝单元(2)的内侧，且第二刷丝单元(3)靠近第一刷丝单元(2)，第二刷丝单元(3)的底面比第一刷丝单元(2)的底面高。

采用以上技术方案，刷盘的锥盘为外高内低的锥面结构，这样刷丝单元也是倾斜布置的，一方面加工制作刷盘更容易，在锥盘上安装刷丝单元更方便，另一方面，刷丝单元的清扫效果更好。刷丝单元分成外围的第一刷丝单元和内侧的第二刷丝单元，在转动的过程中，各刷丝单元与电池板平行旋转，将电池板表面污垢打散，并将污垢向电池板下沿推送，有利于提高后续的冲洗效果；同时，刷丝单元对刷架的缓冲作用明显，在清扫过程中对电池板无拍打动作，能有效防止电池板发生损坏。第二刷丝单元的底面比第一刷丝单元的底面高，各刷丝单元层次分明，不仅能够防止内部的刷丝单元搅在一起，而且有效避免了清扫作业时刷丝单元的下端发生飘动，使更多刷丝单元的下端与电池板接触，刷丝能100％利用，从而进一步确保了清扫的效果，并且节约了能耗，提高了清扫的效率。

在所述锥盘(1b)的下方从外向内设有两层第一刷丝单元(2)，内层第一刷丝单元(2)的内侧从外向内设有三层第二刷丝单元(3)。将外围的第一刷丝单元设置为两层，内侧的第二刷丝单元设置为三次，能够在确保第一刷丝单元下端不飘动、第二刷丝单元不搅合的前提下，有足够多的刷丝与电池板接触，从而进一步提高了清扫的效果及效率。

所述第一刷丝单元(2)由多根第一刷丝组成，各第一刷丝的上端紧靠并植入锥盘(1b)上的第一定位孔(1c)中，第二刷丝单元(3)由多根第二刷丝组成，各第二刷丝的上端紧靠并植入锥盘(1b)上的第二定位孔(1d)中；所述第二刷丝的直径小于第一刷丝的直径。以上结构一方面各刷丝单元构成简单，加工制作容易，刷丝在锥盘上连接牢靠；另一方面，外围的刷丝硬，不会产生飘动，内侧的刷丝软，刷动清扫的效果好，能够将电池板上的污垢清洁干净。

作为优选，所述第一刷丝单元(2)由8-15根直径为0.8-1mm的第一刷丝组成，所述第二刷丝单元(3)由15-25根直径为0.5-0.7mm的第二刷丝组成。

所述圆台(1a)和锥盘(1b)为一体结构，在圆台(1a)的中心开有过孔(1e)，连接轴(6)的底端伸入该过孔(1e)中，在连接轴(6)下端的环壁上一体形成有环形凸台(6a)，该环形凸台(6a)与圆台(1a)的顶面贴合，多颗按圆周均匀分布的螺钉穿过圆台(1a)上的装配孔(1f)以及环形凸台(6a)上的安装孔，将圆台(1a)和连接轴(6)固定在一起；所述电机(5)输出轴的下端穿过连接轴(6)的中心孔，电机(5)的输出轴由连接轴(6)上径向穿设的锁紧螺钉(7)顶紧，在所述电机(5)输出轴的下端套装轴用弹性挡圈。

采用以上技术方案，盘刷通过连接轴与电机的输出轴相固定，结构简单，体积小巧，连接既牢固又可靠，并且拆装方便、快捷，有利于盘刷的更换及维护。在锁紧螺钉和轴用弹性挡圈的共同作用下，电机的输出轴与连接轴之间牢靠性好，不会发生轴向窜动或周向相对转动；同时，连接轴通过环形凸台与圆台贴合，两者的接触面积大，通过多颗均布螺钉连接的牢固性好，并且拆装操作非常便捷。

在所述锥盘(1b)的顶面上设有多条加强筋(1g)，这些加强筋(1g)在圆台(1a)的外围按圆周均匀分布，各加强筋(1g)的底面与锥盘(1b)连为一体，加强筋(1g)的内端与圆台(1a)连为一体。加强筋起增加结构强度的作用，以防止刷盘发生变形或损坏。

为了简化结构，便于加工制作，并确保对结构强度的增强效果，所述加强筋(1g)为楔块结构，该加强筋(1g)从外端往内端的方向逐渐增大。

作为优选，所述锥盘(1b)的盘面与圆台(1a)的轴心线之间具有65-80°的夹角(a)。

作为优选，所述电机(5)为直流减速电机，这样体积小，重量轻，力矩大，控制能力强，结构紧凑，运行可靠。在所述刷架底板(4)的上方设有一排覆盖件(8)，该覆盖件(8)为“几”字形，覆盖件(8)两端的底部与刷架底板(4)相固定，各覆盖件(8)依次拼接，组成护罩，该护罩将所有电机(5)的机体遮掩。覆盖件造型简单，易于加工制作，成本低，各覆盖件拼装容易，所组成护罩的密封性好，该护罩起防护的作用，以防止灰尘、杂质、雨水等进入电机，有效确保了电机的使用性能及寿使用命。

有益效果：本实用新型采用盘刷与排刷相结合的方式来共同清扫电池板污垢，一方面结构简单、紧凑，体积小巧，安装便捷，连接牢固、可靠；另一方面，盘刷和排刷的刷丝能100％利用，能耗低，清扫效率高，清扫效果好，并且刷丝对刷架有缓冲作用，且刷丝不会拍打电池板，有效避免了电池板发生损坏。

附图说明

图1为本实用新型仰视角的立体图。

图2为本实用新型俯视角的立体图。

图3为本实用新型拆除覆盖件的立体图。

图4为盘刷的安装示意图。

图5为盘刷的结构示意图。

图6为刷盘俯视方向的立体图。

图7为刷盘仰视方向的立体图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

如图1、图2、图3所示，刷架底板4为长度明显大于宽度的矩形，在刷架底板4的下方沿刷架底板4的长度方向设置有一排盘刷A，两相邻盘刷A之间的距离基本相等。盘刷A的数目以及两相邻盘刷A之间的距离根据实际需要确定。在一排盘刷A的后方设置有排刷B，该排刷B沿刷架底板4的长度方向延伸，排刷B的顶端与刷架底板4的后沿相固定。

如图4、图5、图6、图7所示，盘刷A包括刷盘1、第一刷丝单元2和第二刷丝单元3。其中，刷盘1具有中部的圆台1a和环绕于圆台1a外围的锥盘1b，在圆台1a的中心开有过孔1e，该过孔1e的外围分布有多个装配孔1f。装配孔1f也开设于圆台1a上，各装配孔1f按圆周均匀分布，各装配孔1f所围成圆周的圆形在过孔1e的中心线上。所述锥盘1b的外沿高于内沿，锥盘1b和圆台1a为一体结构，锥盘1b的内沿与圆台1a固定相连，锥盘1b的盘面与圆台1a的轴心线之间具有65-80°的夹角a，夹角a的大小可根据实际需要确定，本实施例优选为75°。

如图4、图5、图6、图7所示，在锥盘1b的顶面上设有多条加强筋1g，加强筋1g的数目根据实际需要确定，本实施例优选为六条。这些加强筋1g在圆台1a的外围按圆周均匀分布，各加强筋1g的底面与锥盘1b连为一体，加强筋1g的内端与圆台1a连为一体。加强筋1g的造型优选为楔块结构，该加强筋1g从外端往内端的方向逐渐增大。当然，为了进一步增强结构强度，也可以在圆台1a的底部增设加强筋。

如图4、图5、图6、图7所示，在锥盘1b的下方设有至少一层第一刷丝单元2和至少一层第二刷丝单元3。其中，第一刷丝单元2从外向内优选为两层，各层第一刷丝单元2按圆周均匀密布，各层第一刷丝单元2所围成圆周的圆心在圆台1a的轴心线上，且第一刷丝单元2垂直于锥盘1b的盘面，两层第一刷丝单元2的底面平齐。所述第一刷丝单元2由8-15根直径为0.8-1mm的第一刷丝组成，各第一刷丝的上端紧靠并植入锥盘1b上对应设置的第一定位孔1c中，第一刷丝的上端与锥盘1b相固定。第一刷丝的数目及直径可根据实际需要确定，本实施第一刷丝的数目优选为11根，直径优选为0.9mm。

如图4、图5、图6、图7所示，第二刷丝单元3位于内层第一刷丝单元2的内侧，并靠近第一刷丝单元2。第二刷丝单元3从外向内优选为三层，各层第二刷丝单元3按圆周均匀密布，各层第二刷丝单元3所围成圆周的圆心在圆台1a的轴心线上，且第二刷丝单元3垂直于锥盘1b的盘面。各层第二刷丝单元3的底面平齐，第二刷丝单元3的底面比第一刷丝单元2的底面高5-20mm。所述第二刷丝单元3由15-25根直径为0.5-0.7mm的第二刷丝组成，各第二刷丝的上端紧靠并植入锥盘1b上对应设置的第二定位孔1d中，第二刷丝的上端与锥盘1b相固定。第二刷丝的数目及直径可根据实际需要确定，本实施第二刷丝的数目优选为18根，直径优选为0.7mm。

如图1、图2、图3、图4所示，在每个盘刷A的刷盘1与刷架底板4之间均设有连接轴6，并在刷架底板4上设有一排电机5，该电机5优选为直流减速电机。电机5的数目与盘刷A的数目相等，且电机5与盘刷A一一对应。所述该电机5的机体通过螺钉固定于刷架底板4的顶面。电机5的输出轴竖直向下，且电机5的输出轴穿过刷架底板4上的通孔，并伸入连接轴6，电机5输出轴的下端超出连接轴6的底面，在电机5输出轴的下端套装轴用弹性挡圈，该轴用弹性挡圈与连接轴6的底面贴合。在连接轴6的上部沿径向穿设有锁紧螺钉7，该锁紧螺钉7与电机5的输出轴相垂直，且锁紧螺钉7将电机5的输出轴顶紧。所述连接轴6的底端伸入圆台1a中部的过孔1e中，在连接轴6下端的环壁上一体形成有环形凸台6a，该环形凸台6a与圆台1a的顶面贴合，多颗按圆周均匀分布的螺钉穿过圆台1a上的装配孔1f以及环形凸台6a上的安装孔，将圆台1a和连接轴6固定在一起。

如图2、图3所示，在刷架底板4的上方沿其长度方向设有一排覆盖件8，该覆盖件8优选为“几”字形，覆盖件8两端的底部与刷架底板4相固定，各覆盖件8依次拼接，组成护罩，该护罩将所有电机5的机体遮掩。

尽管以上结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但本实用新型不限于上述具体实施方式，上述具体实施方式仅仅是示意性的而不是限定性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以作出多种类似的表示，如更改盘刷的安装方式，或者改变刷盘的结构，或者改变刷丝单元的层数及组成等，这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大型地面光伏电站清洁系统毛刷总成，包括刷架底板(4)和电机(5)，其特征在于：在所述刷架底板(4)的下方沿刷架底板(4)的长度方向设置有一排盘刷(A)，两相邻盘刷(A)之间的距离基本相等，所述刷架底板(4)上还设有与盘刷(A)一一对应的电机(5)，该电机(5)的机体固定于刷架底板(4)的顶面，电机(5)的输出轴竖直向下，且电机(5)的输出轴穿过刷架底板(4)上的通孔，并与对应盘刷(A)顶端的中部相固定；在一排盘刷(A)的后方设置有排刷(B)，该排刷(B)沿刷架底板(4)的长度方向延伸，排刷(B)的顶端与刷架底板(4)相固定。

2.根据权利要求1所述的大型地面光伏电站清洁系统毛刷总成，其特征在于：所述盘刷(A)包括刷盘(1)、第一刷丝单元(2)和第二刷丝单元(3)，其中，刷盘(1)由中部的圆台(1a)和外围的锥盘(1b)组成，圆台(1a)通过连接轴(6)与电机(5)的输出轴相固定，所述锥盘(1b)的外沿高于内沿，锥盘(1b)的内沿与圆台(1a)固定相连；在所述锥盘(1b)的下方设有第一刷丝单元(2)和第二刷丝单元(3)，第一刷丝单元(2)及第二刷丝单元(3)均按圆周均匀密布，各刷丝单元均垂直于锥盘(1b)的盘面，所述第二刷丝单元(3)位于第一刷丝单元(2)的内侧，且第二刷丝单元(3)靠近第一刷丝单元(2)，第二刷丝单元(3)的底面比第一刷丝单元(2)的底面高。

3.根据权利要求2所述的大型地面光伏电站清洁系统毛刷总成，其特征在于：在所述锥盘(1b)的下方从外向内设有两层第一刷丝单元(2)，内层第一刷丝单元(2)的内侧从外向内设有三层第二刷丝单元(3)。

4.根据权利要求2或3所述的大型地面光伏电站清洁系统毛刷总成，其特征在于：所述第一刷丝单元(2)由多根第一刷丝组成，各第一刷丝的上端紧靠并植入锥盘(1b)上的第一定位孔(1c)中，第二刷丝单元(3)由多根第二刷丝组成，各第二刷丝的上端紧靠并植入锥盘(1b)上的第二定位孔(1d)中；所述第二刷丝的直径小于第一刷丝的直径。

5.根据权利要求4所述的大型地面光伏电站清洁系统毛刷总成，其特征在于：所述第一刷丝单元(2)由8-15根直径为0.8-1mm的第一刷丝组成，所述第二刷丝单元(3)由15-25根直径为0.5-0.7mm的第二刷丝组成。

6.根据权利要求2所述的大型地面光伏电站清洁系统毛刷总成，其特征在于：所述圆台(1a)和锥盘(1b)为一体结构，在圆台(1a)的中心开有过孔(1e)，连接轴(6)的底端伸入该过孔(1e)中，在连接轴(6)下端的环壁上一体形成有环形凸台(6a)，该环形凸台(6a)与圆台(1a)的顶面贴合，多颗按圆周均匀分布的螺钉穿过圆台(1a)上的装配孔(1f)以及环形凸台(6a)上的安装孔，将圆台(1a)和连接轴(6)固定在一起；所述电机(5)输出轴的下端穿过连接轴(6)的中心孔，电机(5)的输出轴由连接轴(6)上径向穿设的锁紧螺钉(7)顶紧，在所述电机(5)输出轴的下端套装轴用弹性挡圈。

7.根据权利要求6所述的大型地面光伏电站清洁系统毛刷总成，其特征在于：在所述锥盘(1b)的顶面上设有多条加强筋(1g)，这些加强筋(1g)在圆台(1a)的外围按圆周均匀分布，各加强筋(1g)的底面与锥盘(1b)连为一体，加强筋(1g)的内端与圆台(1a)连为一体。

8.根据权利要求7所述的大型地面光伏电站清洁系统毛刷总成，其特征在于：所述加强筋(1g)为楔块结构，该加强筋(1g)从外端往内端的方向逐渐增大。

9.根据权利要求2或6或7或8所述的大型地面光伏电站清洁系统毛刷总成，其特征在于：所述锥盘(1b)的盘面与圆台(1a)的轴心线之间具有65-80°的夹角(a)。

10.根据权利要求1所述的大型地面光伏电站清洁系统毛刷总成，其特征在于：所述电机(5)为直流减速电机；在所述刷架底板(4)的上方设有一排覆盖件(8)，该覆盖件(8)为“几”字形，覆盖件(8)两端的底部与刷架底板(4)相固定，各覆盖件(8)依次拼接，组成护罩，该护罩将所有电机(5)的机体遮掩。