CN210123957U - 一种光伏跟踪器及其主轴系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种主轴系统，包括主轴；套设于所述主轴的机座，且所述机座具有供所述主轴贯穿的安装通孔和沿径向延伸至所述安装通孔的导向通孔；摆动部，所述摆动部的中部与所述机座转动连接；转动连接于所述摆动部的第一端、用以沿所述导向通孔滑动的顶锤；用以控制所述顶锤与所述主轴接触以限制所述主轴旋转的驱动机构。上述主轴系统能够限制主轴转动，进而保证太阳能电池板的朝向不受大风等外界因素的影响，解决了电机容易损坏的问题。此外，本实用新型还公开了一种包括上述主轴系统的光伏跟踪器。

Description

一种光伏跟踪器及其主轴系统

技术领域

本实用新型涉及光伏发电技术领域，特别是涉及一种主轴系统。此外，本实用新型还涉及一种包括上述主轴系统的光伏跟踪器。

背景技术

光伏跟踪器是一种用于保持太阳能电池板随时正对太阳的动力装置，以通过增大太阳能电池板正对方向的光照强度来增大太阳能电池板的发电量。其中，光伏跟踪器主要包括主轴和电机，主轴与太阳能电池板和电机连接，以通过电机向主轴输出转矩来调整太阳能电池板的正对方向。

由于太阳能电池板通常布设于室外环境，而室外环境容易出现大风天气，所以太阳能电池板容易在风力的作用下发生偏转，若此时电机处于开启的状态，则会因抵抗风力的负载过大而导致电机损坏，因此，如何在遭遇大风天气时保证太阳能电池板正对太阳是本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种主轴系统，该主轴系统能够限制主轴转动，进而保证太阳能电池板的朝向不受大风等外界因素的影响，解决了电机容易损坏的问题。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述主轴系统的光伏跟踪器。

为实现上述目的，本实用新型提供一种主轴系统，包括：主轴；套设于所述主轴的机座，且所述机座具有供所述主轴贯穿的安装通孔和沿径向延伸至所述安装通孔的导向通孔；摆动部，所述摆动部的中部与所述机座转动连接；转动连接于所述摆动部的第一端、用以沿所述导向通孔滑动的顶锤；用以控制所述顶锤与所述主轴接触以限制所述主轴旋转的驱动机构。

优选地，所述主轴的截面为圆形，所述主轴的周向表面设有用以供所述顶锤卡接的卡孔。

优选地，所述主轴的截面为方形，所述主轴和所述机座之间设有滑动轴承，所述滑动轴承的内圈与所述主轴抵贴，所述滑动轴承的外圈为圆形，且所述滑动轴承的外圈设有用以供所述顶锤卡接的限位孔。

优选地，所述滑动轴承具体为剖分式轴瓦。

优选地，所述摆动部具体为翘板或杠杆。

优选地，所述驱动机构包括：设于所述摆动部第二端的磁体；设于所述机座、用以吸引所述磁体并供所述摆动部的第一端相对于所述机座翘起的电磁铁。

优选地，所述驱动机构还包括用以供所述摆动部的第二端相对于所述机座翘起的驱动件。

优选地，所述驱动件具体为驱动气缸，所述驱动气缸的缸体设于所述机座，所述驱动气缸的活塞杆用以与所述摆动部的第二端相抵并供所述摆动部的第二端相对于所述机座翘起。

优选地，所述驱动件具体为弹簧，所述弹簧的两端分别连接所述摆动部的第二端和所述机座。

相对于上述背景技术，本实用新型提供的主轴系统，通过驱动机构控制顶锤与主轴接触来避免主轴旋转。具体来说，机座套设于主轴，摆动部的中部与机座转动连接，摆动部的两端分别设置有顶锤和驱动机构，进而通过驱动机构驱动摆动部的第二端相对于机座翘起使顶锤沿机座的导向通孔朝向主轴运动，进而通过顶锤与主轴接触来限制主轴的旋转趋势。

本实用新型还提供一种光伏跟踪器，包括：如上述任一项所述的主轴系统；与所述主轴相连、用以向所述主轴输出转矩的电机。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的一种主轴系统的结构示意图；

图2为本实用新型所提供的另一种主轴系统的结构示意图；

图3为图2中滑动轴承的结构示意图；

其中，

1-主轴、2-机座、3-摆动部、4-顶锤、5-滑动轴承、6-磁体、7-电磁铁、8-驱动件。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1至图3，图1为本实用新型所提供的一种主轴系统的结构示意图；图2为本实用新型所提供的另一种主轴系统的结构示意图；图3为图2中滑动轴承的结构示意图。

本实用新型所提供的一种主轴系统，如图1和图2所示，该主轴系统包括：主轴1、机座2、摆动部3、顶锤4和驱动机构。

主轴1连接电机和光伏组件，并作为传递转矩的媒介来实现光伏组件朝向的调整，进而使光伏组件正对太阳。其中，光伏组件即为太阳能电池板和支撑座的组合体，支撑座用于支撑保护太阳能电池板。

机座2具有沿水平方向延伸的安装通孔，该安装通孔用于安装主轴1，也即使机座2套设于水平设置的主轴1，同时机座2由支撑架等支撑装置(图中未示)支撑固定，使主轴1能够相对于机座2旋转；此外，机座2还具有沿主轴1径向延伸的导向通孔，该导向通孔与上述安装通孔连通并贯穿机座2的周向表面。其中，为了使机座2起到支撑主轴1的作用，上述安装通孔的截面形状优选设计为圆形。

摆动部3的中部与机座2转动连接，使摆动部3的两端能够相对于机座2摆动，作为优选，摆动部3通过铰支座与机座2的周向表面铰接，进而使摆动部3以上述铰支座为支点做杠杆运动。其中，上述摆动部3可以具体为翘板或杠杆。

需要说明的是，上述导向通孔位于摆动部3的摆动方向，为了表述方便，以摆动部3的支点(也即旋转中心)为界，其靠近导向通孔的一端(即左端)称为摆动部3的第一端，而其另一端(即右端)则称为摆动部3的第二端。

顶锤4与摆动部3的第一端转动连接，由于导向通孔位于摆动部3的第一端的摆动方向，因此，顶锤4能够沿导向通孔移动，进而通过顶锤4与安装通孔内的主轴1接触来控制主轴1停转。具体来说，当摆动部3的第二端相对于机座2翘起时，顶锤4沿导向通孔随摆动部3第一端运动，并逐渐靠近主轴1直至与主轴1接触，以起到限制主轴1旋转的作用；此外，当摆动部3的第一端相对于机座2翘起时，顶锤4沿导向通孔随摆动部3第一端运动并远离主轴1，以解除对主轴1旋转的限制。

驱动机构能够控制摆动部3的第二端相对于机座2翘起，以控制顶锤4沿导向通孔朝向主轴1的方向滑动，当然，驱动机构还能够控制摆动部3的第一端相对于机座2翘起，以控制顶锤4与主轴1的表面分离。总的来说，驱动机构能够控制摆动部3的摆动方向，也即控制摆动部3两端的其中一端相对于机座2翘起，进而实现控制顶锤4沿导向通孔滑动的方向。

可以看出，本主轴系统能够通过顶锤4与主轴1的接触来控制主轴1停转，当光伏组件遭遇大风天气时，一方面由顶锤4承载用于限制主轴1停转的受力来减小电机的受力负载，解决了电机容易损坏的问题；另一方面使光伏组件中的太阳能电池板能够始终正对太阳，以消除大风等外界因素对太阳能电池板朝向的影响，进而保证光伏组件的发电效率。

作为优选，上述摆动部3、顶锤4和驱动机构均设于机座2的顶部。

为了保证顶锤4限制主轴1旋转的效果，这里给出以下两种优选实施例：

在第一种实施例中，如图1所示，主轴1的截面为圆形，主轴1的周向表面设有供顶锤4卡接的卡孔(图中未示)，当驱动机构控制顶锤4沿导向通孔朝向主轴1滑动时，使顶锤4插入卡孔内，进而通过顶锤4与卡孔的孔壁相抵来限制主轴1旋转的趋势。

需要说明的是，上述卡孔的尺寸大小以及数量多少应根据主轴1的尺寸、材料以及顶锤4的尺寸等实际情况而定，这里不再详述；此外，全部卡孔均应位于主轴1周向表面的同一圆周，以供顶锤4能够与每一卡孔实现插接配合。

值得一提的是，当顶锤4与主轴1上相邻两个卡孔之间的部分接触时，若风力较大，则主轴1会发生小幅度的转动，进而使顶锤4能够插入卡孔以起到限制主轴1转动的作用。

在第二种实施例中，如图2和图3所示，主轴1的截面为方形，在主轴1和安装通孔之间设有滑动轴承5，滑动轴承5的内圈呈方形设计并紧密地套设于主轴1，使滑动轴承5与主轴1作为同一旋转体，滑动轴承5的外圈呈圆形设计，滑动轴承5的外圈设有供顶锤4卡接的限位孔(图中未示)，当驱动机构控制摆动部3的第二端相对于机座2翘起时，使顶锤4插入限位孔内，进而通过顶锤4与限位孔的孔壁来限制滑动轴承5和主轴1的旋转趋势。

需要说明的是，上述限位孔的尺寸大小以及数量多少应根据滑动轴承5的尺寸、材料以及顶锤4的尺寸等实际情况而定，这里不再详述；此外，全部限位孔均应位于滑动轴承5外圈表面的同一圆周，以供顶锤4能够与每一限位孔进行插接配合。

可以理解的是，当顶锤4与滑动轴承5上相邻两个限位孔之间的部分接触时，主轴1在强风的作用下会发生小幅度的转动，进而使顶锤4能够插入限位孔以起到限制滑动轴承5和主轴1转动的作用。

作为优选，如图3所示，上述滑动轴承5具体为剖分式轴瓦，当然，上述滑动轴承5也可以选为整体式轴瓦。

根据上述第二种实施例可知，主轴1还可以设计为三角棱柱等棱柱形状，只要将滑动轴承5的内圈设计为相应的形状即可使滑动轴承5与主轴1作为同一旋转体，进而在滑动轴承5的圆形外圈设置如上所述的限位孔即可起到限制主轴1旋转的作用。

这里针对驱动机构的结构构造给出以下的具体实施例：

在第三种实施例中，如图1和图2所示，驱动机构包括磁体6和电磁铁7，其中，磁体6优选设于摆动部3的第二端，而电磁铁7设于机座2，通过向电磁铁7通电使其吸引磁体6或排斥磁体6，以分别控制顶锤4沿导向通孔朝向主轴1和远离主轴1的方向滑动。

需要说明的是，上述磁体6优选为单级磁体，并进一步优选为永磁体6；通电使电磁铁7产生磁场、以及通过改变电磁铁7的磁场方向来改变摆动部3的摆动方向的方式均属于现有技术，这里不再详述。

进一步考虑到改变电磁铁7的磁场方向所需的电源装置的结构相对复杂，为此，如图1和图2所示，驱动机构还包括驱动件8，该驱动件8用于驱动摆动部3的第二端相对于机座2翘起。具体来说，上述磁体6和电磁铁7仅用于相互吸引，以供摆动部3的第一端相对于机座2翘起，当需要控制主轴1停止旋转时，停止向电磁铁7通电，以消除磁体6和电磁铁7之间的磁力吸引，并通过驱动部使摆动部3的第二端相对于机座2翘起，使顶锤4与主轴1接触并限制主轴1的转动趋势。

在第四种实施例中，上述驱动件8具体为驱动气缸，该驱动气缸的缸体设于机座2的周向表面，而驱动气缸的活塞杆用于与摆动部3的第二端相抵，并通过活塞杆外伸以支撑摆动部3的第二端相对于机座2翘起，进而使顶锤4限制主轴1旋转。

在第五种实施例中，上述驱动件8具体为弹簧，该弹簧的两端分别连接机座2和摆动部3的第二端，当上述电磁铁7吸引磁体6使摆动部3的第一端翘起时，弹簧被机座2和摆动部3的第二端压缩，当解除电磁铁7和磁体6之间的磁力吸引时，摆动部3的第二端在弹簧的弹力作用下将相对于机座2翘起，进而使顶锤4沿导向通孔朝向主轴1滑动。

需要说明的是，上述机座2的轴向表面还设置有用于放置弹簧一端的凹槽，以起到固定弹簧的作用。

本实用新型所提供的一种光伏跟踪器，包括如上所述主轴系统，还包括用以向主轴1输出转矩的电机；电机以及光伏跟踪器的其他部分可以参照现有技术，本文不再展开。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，所采用的“上”、“下”、“顶”、“底”、“左”以及“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实用新型和简化描述，而不是限定所指的元件或部分必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本实用新型所提供的光伏跟踪器及其主轴系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种主轴系统，其特征在于，包括：

主轴(1)；

套设于所述主轴(1)的机座(2)，且所述机座(2)具有供所述主轴(1)贯穿的安装通孔和沿径向延伸至所述安装通孔的导向通孔；

摆动部(3)，所述摆动部(3)的中部与所述机座(2)转动连接；

转动连接于所述摆动部(3)的第一端、用以沿所述导向通孔滑动的顶锤(4)；

用以控制所述顶锤(4)与所述主轴(1)接触以限制所述主轴(1)旋转的驱动机构。

2.根据权利要求1所述的主轴系统，其特征在于，所述主轴(1)的截面为圆形，所述主轴(1)的周向表面设有用以供所述顶锤(4)卡接的卡孔。

3.根据权利要求1所述的主轴系统，其特征在于，所述主轴(1)的截面为方形，所述主轴(1)和所述机座(2)之间设有滑动轴承(5)，所述滑动轴承(5)的内圈与所述主轴(1)抵贴，所述滑动轴承(5)的外圈为圆形，且所述滑动轴承(5)的外圈设有用以供所述顶锤(4)卡接的限位孔。

4.根据权利要求3所述的主轴系统，其特征在于，所述滑动轴承(5)具体为剖分式轴瓦。

5.根据权利要求1所述的主轴系统，其特征在于，所述摆动部(3)具体为翘板或杠杆。

6.根据权利要求1至5任一项所述的主轴系统，其特征在于，所述驱动机构包括：

设于所述摆动部(3)第二端的磁体(6)；

设于所述机座(2)、用以吸引所述磁体(6)并供所述摆动部(3)的第一端相对于所述机座(2)翘起的电磁铁(7)。

7.根据权利要求6所述的主轴系统，其特征在于，所述驱动机构还包括用以供所述摆动部(3)的第二端相对于所述机座(2)翘起的驱动件(8)。

8.根据权利要求7所述的主轴系统，其特征在于，所述驱动件(8)具体为驱动气缸，所述驱动气缸的缸体设于所述机座(2)，所述驱动气缸的活塞杆用以与所述摆动部(3)的第二端相抵并供所述摆动部(3)的第二端相对于所述机座(2)翘起。

9.根据权利要求7所述的主轴系统，其特征在于，所述驱动件(8)具体为弹簧，所述弹簧的两端分别连接所述摆动部(3)的第二端和所述机座(2)。

10.一种光伏跟踪器，其特征在于，包括：

如权利要求1至9任一项所述的主轴系统；

与所述主轴(1)相连、用以向所述主轴(1)输出转矩的电机。

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