CN208764250U - 一种光伏跟踪系统的开放式传动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种光伏跟踪系统的开放式传动装置，包括横梁、蜗轮蜗杆副、驱动元件以及至少一根立柱，蜗轮蜗杆副为开放式传动结构并设置在立柱一侧，其传动具有自锁性，蜗轮蜗杆副包括蜗轮和与蜗轮啮合的蜗杆，蜗轮为自润滑塑料蜗轮，蜗杆为金属蜗杆，驱动元件与蜗杆传动连接，横梁穿透蜗轮横截面且组装在立柱上，横梁上安装有光伏板，蜗轮转动时带动横梁和光伏板随太阳光转动。本实用新型的蜗轮的轮齿采用复合材料或高分子材料制成，蜗杆采用金属材料制成，避免两者使用相同或相近材料产生胶合、点蚀等问题，无需润滑保养，能适应恶劣环境，故障率低，传动效率高。

Description

一种光伏跟踪系统的开放式传动装置

技术领域

本实用新型涉及机械传动装置领域，特别是涉及一种光伏跟踪系统的开放式传动装置。

背景技术

传动装置是光伏支架跟踪系统的关键部分，现有的传动装置有相当一部分是采用蜗轮蜗杆机构进行传动，蜗轮蜗杆副通常采用金属材料制造蜗轮和蜗杆。由于光伏跟踪系统设置于室外，使用环境恶劣，因此常将蜗轮蜗杆副安装于特定的保护罩中。金属制造的蜗轮和蜗杆之间摩擦大、损耗速率高，需要定期进行润滑保养，磨损至一定程度后，机构传动比率不稳定、震动大，而这种非开放式的传动装置不便对蜗轮和蜗杆进行更换，维修不便，人工成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种光伏跟踪系统的开放式传动装置，无需润滑保养，能适应恶劣环境，故障率低，传动效率高。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种光伏跟踪系统的开放式传动装置，其特征在于：包括横梁、蜗轮蜗杆副、驱动元件以及至少一根立柱，蜗轮蜗杆副为开放式传动结构并设置在立柱一侧，其传动具有自锁性，蜗轮蜗杆副包括蜗轮和与蜗轮啮合的蜗杆，蜗轮为自润滑塑料蜗轮，蜗杆为金属蜗杆，驱动元件与蜗杆传动连接，横梁穿透蜗轮横截面且组装在立柱上，横梁上安装有光伏板，蜗轮转动时带动横梁和光伏板随太阳光转动。

进一步的，所述的蜗轮为组合式蜗轮，包括蜗轮主体和固定块，横梁由固定块和蜗轮主体夹紧，蜗轮主体与蜗杆啮合，固定块通过螺栓与蜗轮主体固定连接。

进一步的，所述的开放式传动装置还包括蜗杆支撑架，蜗杆组装在蜗杆支撑架上，蜗杆支撑架固定在立柱一侧，蜗杆支撑架靠近立柱的一侧面朝向立柱延伸两块夹片，立柱位于两块夹片之间，螺栓穿过夹片将蜗杆支撑架固定在立柱上，通过调整蜗杆支撑架的位置使蜗杆与蜗轮啮合组装。

进一步的，所述的立柱上端组装有调节顶板、横梁轴套和垫圈，所述的横梁穿置于横梁轴套中，垫圈安装于横梁轴套中将横梁与横梁轴套隔离，横梁轴套与调节顶板紧固连接，调节顶板组装在立柱上端且其相对立柱的高度可以调节。

进一步的，所述的蜗轮为碳纤增强型塑料蜗轮。

作为一种优选，所述的蜗轮采用PA66+40％重量百分比碳纤制成。

进一步的，所述的驱动元件为带有行星减速机的直流或交流电机。

进一步的，所述的横梁上组装有一组小次梁，光伏板安装在小次梁上用压码固定。

有益效果：

蜗轮的轮齿采用自润滑的高分子材料制成，蜗杆采用金属材料制成，避免两者使用相同或相近材料产生胶合、点蚀等问题，无需润滑保养。将传统的圆形蜗轮设计成可拆分组合式的蜗轮本体和固定块结构，方便蜗轮与横梁的组装。蜗轮设计成扇形能减轻重量并节省原料。

附图说明

图1示出了本实用新型实施例的开放式传动装置的立体图；

图2示出了本实用新型实施例的开放式传动装置的左视图；

图3示出了本实用新型实施例的开放式传动装置的俯视图；

图4示出了本实用新型实施例的开放式传动装置的仰视图；

图5示出了本实用新型实施例的蜗轮蜗杆副的立体图，其中的蜗轮为组合式蜗轮。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

请参阅附图1至附图5，一种光伏跟踪系统的开放式传动装置，包括立柱1、蜗轮蜗杆副、驱动元件以及用于安装光伏板2的横梁3。

横梁3上固定有一组垂直于横梁3且互相平行的小次梁4，光伏板2安装在小次梁4上用压码5固定。横梁3上所固定的小次梁4数量以及光伏板2数量没有严格的规定，小次梁4可以采用螺钉或螺栓与横梁3固定，也可以焊接在横梁3上。

立柱1通过工程施力打入地面内，立柱1上端组装有调节顶板6、横梁轴套11和垫圈，横梁3穿置于横梁轴套11中，垫圈内嵌于横梁轴套11中将横梁3与横梁轴套11隔离，避免横梁3和横梁轴套11直接摩擦。横梁轴套11与调节顶板6通过螺栓紧固连接，调节顶板6 上设有竖向的腰型孔，立柱1对应设有多个螺纹孔与调节顶板6的腰型孔配合，采用螺钉将调节顶板6组装在立柱1上。通过将腰型孔配合不同高度的螺纹孔以调整各调节顶板6的高度，进而调整横梁3的水平高度。

横梁3的两端分别固定在两根立柱1上，横梁3中部还有一根立柱1，该立柱1一侧组装有蜗杆支撑架7以及所述的蜗轮蜗杆副。当然，根据实际需要，还可以在其他立柱上也设置蜗杆支撑架7以及蜗轮蜗杆副。蜗轮蜗杆副为开放式结构，包括蜗轮和蜗杆8，蜗轮和蜗杆8啮合，蜗轮的横截面上设置有一中心孔，横梁3穿过该中心孔与蜗轮紧固连接，蜗轮转动时带动横梁3以及安装在横梁3上的光伏板2随太阳转动。中心孔的形状取决于横梁3横截面的形状，此实施例中横梁3为方形梁，因此将中心孔设计成方形孔，在其他实施例中，中心孔还可以设置成八边形或其他形状。

蜗杆8采用金属材料制造，蜗轮的轮齿采用具有自润滑性的高分子材料制造，蜗轮其余部分采用金属材料制造，这样能有效避免因为蜗轮和蜗杆8两者使用相同或相近材料而产生胶合、点蚀等问题。当然，蜗轮也可以整体采用高分子材料。这里所述的高分子材料包括但不限于PA66、聚四氟乙烯、ABS和PEEK，为了可承受更高载荷的传递，可以在这些材料中添加玻璃纤维、聚乙烯纤维、碳纤维、芳纶纤维等进行强化。优选的，蜗轮采用碳纤增强型塑料蜗轮。采用这样的材料制造的蜗轮蜗杆副耐磨效果好、自润滑性强，免润滑和维护，且这些高分子材料本身能承受较大的载荷，具有耐高低温差、抗紫外线等优点，很适合在室外使用，不需安装特定的保护罩以保护蜗轮蜗杆副。对比安装有保护罩的蜗轮蜗杆副，这种开放式的蜗轮蜗杆副不仅结构简单、节省材料，还能减轻重量，并且容易观察蜗轮蜗杆副的使用情况和便于更换。

除去常规的圆形结构，蜗轮还可以设计成组合式结构，包括蜗轮主体9和固定块10，固定块10与蜗轮主体9通过螺栓组合连接。蜗轮主体9呈扇形结构，优选为半圆形。蜗轮主体 9与蜗杆啮合，固定块10和蜗轮主体9共同固定横梁，横梁垂直于蜗轮横截面。这种组合式结构，方便将蜗轮与横梁组装在一起。

蜗杆8组装在蜗杆支撑架7上，蜗杆支撑架7固定在立柱一侧。蜗杆支撑架7为六面镂空的长方体结构，其前后端面设有同轴的圆通孔，蜗杆8置于蜗杆支撑架7内，蜗杆8的两端分别穿置于蜗杆支撑架7的前后两端面的圆通孔中。蜗杆支撑架7靠近立柱1的一面向立柱1延伸两块夹片12，立柱1位于两块夹片12之间，夹片12上设有腰型孔，螺栓穿过腰型孔将蜗杆支撑架7固定在立柱1上。调整蜗杆支撑架7在立柱上的位置，使蜗杆8与蜗轮9 啮合。

蜗杆8连接一驱动元件，该驱动元件可以采用自身带有行星减速机的直流或交流电机，电机输出端与蜗杆8直接连接，方便电机与蜗轮蜗杆副整体的安装调节。本装置通过蜗轮蜗杆副与驱动装置配合使用，实现稳定、高传动比传动，且本装置的蜗轮蜗杆副带有自锁功能。电机驱动蜗杆8转动，蜗轮9带动横梁3以及固定在横梁3上的光伏板2随太阳光的照射角度变化进行相应的跟踪调节。

以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。

Claims (8)

1.一种光伏跟踪系统的开放式传动装置，其特征在于：包括横梁、蜗轮蜗杆副、驱动元件以及至少一根立柱，蜗轮蜗杆副为开放式传动结构并设置在立柱一侧，其传动具有自锁性，蜗轮蜗杆副包括蜗轮和与蜗轮啮合的蜗杆，蜗轮为自润滑塑料蜗轮，蜗杆为金属蜗杆，驱动元件与蜗杆传动连接，横梁穿透蜗轮横截面且组装在立柱上，横梁上安装有光伏板，蜗轮转动时带动横梁和光伏板随太阳光转动。

2.根据权利要求1所述的光伏跟踪系统的开放式传动装置，其特征在于：所述的蜗轮为组合式蜗轮，包括蜗轮主体和固定块，横梁由固定块和蜗轮主体夹紧，蜗轮主体与蜗杆啮合，固定块通过螺栓与蜗轮主体固定连接。

3.根据权利要求1所述的光伏跟踪系统的开放式传动装置，其特征在于：所述的开放式传动装置还包括蜗杆支撑架，蜗杆组装在蜗杆支撑架上，蜗杆支撑架固定在立柱一侧，蜗杆支撑架靠近立柱的一侧面朝向立柱延伸两块夹片，立柱位于两块夹片之间，螺栓穿过夹片将蜗杆支撑架固定在立柱上，通过调整蜗杆支撑架的位置使蜗杆与蜗轮啮合组装。

4.根据权利要求1所述的光伏跟踪系统的开放式传动装置，其特征在于：所述的立柱上端组装有调节顶板、横梁轴套和垫圈，所述的横梁穿置于横梁轴套中，垫圈安装于横梁轴套中将横梁与横梁轴套隔离，横梁轴套与调节顶板紧固连接，调节顶板组装在立柱上端且其相对立柱的高度可以调节。

5.根据权利要求1所述的光伏跟踪系统的开放式传动装置，其特征在于：所述的蜗轮为碳纤增强型塑料蜗轮。

6.根据权利要求5所述的光伏跟踪系统的开放式传动装置，其特征在于：所述的蜗轮采用PA66+40％重量百分比碳纤制成。

7.根据权利要求1所述的光伏跟踪系统的开放式传动装置，其特征在于：所述的驱动元件为带有行星减速机的直流或交流电机。

8.根据权利要求1所述的光伏跟踪系统的开放式传动装置，其特征在于：所述的横梁上组装有一组小次梁，光伏板安装在小次梁上用压码固定。