CN211011971U - 太阳能跟踪支架 - Google Patents

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于子一
吴伟
柳笛
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Abstract

本申请公开了一种太阳能跟踪支架，包括转动组件以及驱动该转动组件带动太阳能板旋转的驱动装置，所述转动组件包括立柱、主轴、曲柄、连杆以及摇杆，所述主轴可转动地设于所述立柱上，所述曲柄与所述立柱铰接，所述摇杆与所述主轴铰接，所述连杆的两端分别与曲柄和摇杆铰接，所述曲柄、连杆、摇杆和立柱铰接配合形成曲柄摇杆结构，所述驱动装置驱动所述曲柄转动，进而联动所述摇杆带动所述主轴转动。本实用新型提供的太阳能跟踪支架，结构简单，没有运动回差，制造和维护成本低，对运行环境的要求低。

Description

太阳能跟踪支架
技术领域
本实用新型涉及光伏发电设备技术领域，尤其涉及一种太阳能跟踪支架。
背景技术
太阳能跟踪系统是光热和光伏发电过程中，最优化太阳光使用，达到提高光电转换效率的机械及电控单元系统。太阳能跟踪过程中，如果保持太阳能电池板随时正对太阳，让太阳光的光线随时垂直照射太阳能电池板的动力装置，采用太阳能跟踪系统能显著提高太阳能光伏组件的发电效率。现有的太阳能跟踪支架通常采用涡轮蜗杆传动、齿轮传动或者电动推杆传动，但是这三种传动结构均存在运动回差，即正向旋转和反向旋转无法保证运动到同一个位置，存在正反偏差；涡轮蜗杆传动结构和齿轮传动结构的机械制造难度大，成本高，运行环境要求高；电动推杆传动的跟踪系统减速比为1左右，造成电机扭矩过大；此外，这三种传动结构的太阳能跟踪支架的维护麻烦，且一旦损坏就无法使用，损坏后的维护成本极高。
实用新型内容
本实用新型针对上述问题，提出了一种太阳能跟踪支架，结构简单，没有运动回差，制造和维护成本低，对运行环境的要求低。
本实用新型采取的技术方案如下：本实用新型提供一种太阳能跟踪支架，包括转动组件以及驱动该转动组件带动太阳能板旋转的驱动装置，所述转动组件包括立柱、主轴、曲柄、连杆以及摇杆，所述主轴可转动地设于所述立柱上，所述曲柄与所述立柱铰接，所述摇杆与所述主轴铰接，所述连杆的两端分别与曲柄和摇杆铰接，所述曲柄、连杆、摇杆和立柱铰接配合形成曲柄摇杆结构，所述驱动装置驱动所述曲柄转动，进而联动所述摇杆带动所述主轴转动。
于本实用新型一实施例中，所述曲柄的转动半径为R1，所述摇杆的转动半径为R2，所述连杆的长度为L1，所述立柱上曲柄的铰接点和摇杆的铰接点的间距为L2，R1＜R2，R1＜L1，且R1＜L2。
于本实用新型一实施例中，所述摇杆上设有数个用于与所述连杆铰接的调节孔，以调节所述摇杆的角度和转动速度。
于本实用新型一实施例中，所述太阳能跟踪支架还包括锁定杆，所述锁定杆的两端分别固定于立柱和摇杆上。
于本实用新型一实施例中，所述曲柄为圆盘状结构或杆状结构。
于本实用新型一实施例中，所述曲柄为圆盘状结构，所述曲柄的圆心处铰接于所述立柱上，所述连杆铰接于所述曲柄的边缘处。
于本实用新型一实施例中，所述曲柄为杆状结构，所述曲柄的一端铰接于所述立柱上，所述连杆铰接于所述曲柄的另一端。
于本实用新型一实施例中，所述太阳能跟踪支架还包括安装板、一级减速器以及二级减速器，所述安装板设于所述立柱一侧，所述一级减速器和二级减速器均设于所述安装板上，所述驱动装置设于所述一级减速器上，所述驱动装置的输出端依次连接所述一级减速器和二级减速器，所述二级减速器连接所述曲柄，以驱动所述曲柄转动。
本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的太阳能跟踪支架，主轴的转动通过曲柄、连杆、摇杆和立柱铰接配合形成曲柄摇杆结构控制，曲柄往单一方向旋转就可以联动摇杆是一定角度范围内的摆动，进而实现主轴以及主轴上的光伏组件的角度调节，由于曲柄不需要进行正反方向的转动，因此不会形成运动回差，且曲柄摇杆结构简单，制造和维护的成本低，传动结构可靠，对运行环境要求低。
附图说明
图1是本实用新型的太阳能跟踪支架整体的结构示意图；
图2是图1中A处的第一个实施例的局部示意图；
图3是图1中A处的第二个实施例的局部示意图；
图4是图1中A处的第三个实施例的局部示意图；
图5是本实用新型的曲柄摇杆结构的原理图。
图中各附图标记为：1、立柱；2、主轴；3、曲柄；4、连杆；5、摇杆；6、驱动装置；7、锁定杆；8、安装板；9、一级减速器；10、二级减速器；11、铰接轴；12、太阳能板；51、调节孔；曲柄的转动半径为R1；摇杆的转动半径为R2；连杆的长度为L1；立柱上曲柄的铰接点和摇杆的铰接点的间距为L2。
具体实施方式
下面结合各附图，通过具体实施例，对本实用新型进行详细、完整的描述。
请参考图1-5所示，本实用新型提供一种太阳能跟踪支架，包括转动组件以及驱动该转动组件带动太阳能板12旋转的驱动装置6，转动组件包括立柱1、主轴2、曲柄3、连杆4以及摇杆5，主轴2可转动地设于立柱1上，曲柄3与立柱1铰接，摇杆5与主轴2铰接，连杆4的两端分别与曲柄3和摇杆5铰接，曲柄3、连杆4、摇杆5和立柱1铰接配合形成曲柄摇杆结构，驱动装置6驱动曲柄3转动，进而联动摇杆5带动主轴2转动。主轴2的转动通过曲柄3、连杆4、摇杆5和立柱1铰接配合形成曲柄摇杆结构控制，曲柄3往单一方向旋转就可以联动摇杆5是一定角度范围内的摆动，进而实现主轴2以及主轴2上的光伏组件的角度调节，由于曲柄3不需要进行正反方向的转动，因此不会形成运动回差，且曲柄摇杆结构简单，制造和维护的成本低，传动结构可靠，对运行环境要求低。
请参考图5所示，曲柄3的转动半径为R1，摇杆5的转动半径为R2，连杆4的长度为L1，立柱1上曲柄3的铰接点和摇杆5的铰接点的间距为L2，R1＜R2，R1＜L1，且R1＜L2。曲柄3的转动半径R1最小，且曲柄3相邻的立柱1为固定柱，以满足曲柄3、连杆4、摇杆5和立柱1构成曲柄摇杆机构的条件。曲柄3的转动范围为360°，摇杆5的转动范围不超过180°。
摇杆5上设有数个用于与连杆4铰接的调节孔51，以调节摇杆5的角度和转动速度。通过调节连接杆与摇杆5的铰接位置，来调整摇杆5的有效长度，即可调整摇杆5的转动半径为R2。当曲柄3的转动半径和转动速度不变时，摇杆5的转动半径为R2越大，摇杆5的转动范围越小，转动速度越慢。
请参考图2所示，太阳能跟踪支架还包括锁定杆7，锁定杆7的两端分别固定于立柱1和摇杆5上。当曲柄摇杆结构的传动系统损坏时，可以通过锁定杆7连接立柱1和摇杆5，来锁定太阳能跟踪支架的倾斜角度，实现机械式调节，恢复太阳能跟踪支架的正常使用。锁定杆7的一端固定在立柱1上，另一端可拆卸地与摇杆5连接，通过调整锁定杆7和摇杆5的连接位置来调整太阳能跟踪支架的倾斜角度。一实施例中，锁定杆7的一端通过固定曲柄3的铰接轴11固定在立柱1上，另一端通过定位轴插设固定在摇杆5的调节孔51内，以形成稳定的三角支撑结构。
请参考图3和图4所示，曲柄3为圆盘状结构或杆状结构。第二个实施例中，曲柄3为圆盘状结构，曲柄3的圆心处铰接于立柱1上，连杆4铰接于曲柄3的边缘处。第三个实施例中，曲柄3为杆状结构，曲柄3的一端铰接于立柱1上，连杆4铰接于曲柄3的另一端。圆盘状结构和杆状结构的曲柄3均能够实现360°的转动。
太阳能跟踪支架还包括安装板8、一级减速器9以及二级减速器10，安装板8设于立柱1一侧，一级减速器9和二级减速器10均设于安装板8上，驱动装置6设于一级减速器9上，驱动装置6的输出端依次连接一级减速器9和二级减速器10，二级减速器10连接曲柄3，以驱动曲柄3转动。在驱动装置6与曲柄3之间设置一级减速器9和二级减速器10，起到降速、提高输出扭矩以及降低负载惯量，使得驱动装置6与曲柄3之间的传动更稳定。一级减速器9和二级减速器10通过万向节联轴器连接，万向节联轴器的结构紧凑，传动效率高，具有较大的角向补偿能力，当连接一级减速器9和连接二级减速器10的连杆4不在同一轴线，即存在轴线夹角的情况下能实现所联接的两轴连续回转，并可靠地传递转矩和运动。驱动装置6设于第一减速器上，不需要另外设置安装基础，进而避免了打桩定位不方便的问题。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此即限制本实用新型的专利保护范围，凡是运用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种太阳能跟踪支架，包括转动组件以及驱动该转动组件带动太阳能板旋转的驱动装置，其特征在于，所述转动组件包括立柱、主轴、曲柄、连杆以及摇杆，所述主轴可转动地设于所述立柱上，所述曲柄与所述立柱铰接，所述摇杆与所述主轴铰接，所述连杆的两端分别与曲柄和摇杆铰接，所述曲柄、连杆、摇杆和立柱铰接配合形成曲柄摇杆结构，所述驱动装置驱动所述曲柄转动，进而联动所述摇杆带动所述主轴转动。
2.如权利要求1所述的太阳能跟踪支架，其特征在于，所述曲柄的转动半径为R1，所述摇杆的转动半径为R2，所述连杆的长度为L1，所述立柱上曲柄的铰接点和摇杆的铰接点的间距为L2，R1＜R2，R1＜L1，且R1＜L2。
3.如权利要求2所述的太阳能跟踪支架，其特征在于，所述摇杆上设有数个用于与所述连杆铰接的调节孔，以调节所述摇杆的角度和转动速度。
4.如权利要求1所述的太阳能跟踪支架，其特征在于，还包括锁定杆，所述锁定杆的两端分别固定于立柱和摇杆上。
5.如权利要求1所述的太阳能跟踪支架，其特征在于，所述曲柄为圆盘状结构或杆状结构。
6.如权利要求5所述的太阳能跟踪支架，其特征在于，所述曲柄为圆盘状结构，所述曲柄的圆心处铰接于所述立柱上，所述连杆铰接于所述曲柄的边缘处。
7.如权利要求5所述的太阳能跟踪支架，其特征在于，所述曲柄为杆状结构，所述曲柄的一端铰接于所述立柱上，所述连杆铰接于所述曲柄的另一端。
8.如权利要求1所述的太阳能跟踪支架，其特征在于，还包括安装板、一级减速器以及二级减速器，所述安装板设于所述立柱一侧，所述一级减速器和二级减速器均设于所述安装板上，所述驱动装置设于所述一级减速器上，所述驱动装置的输出端依次连接所述一级减速器和二级减速器，所述二级减速器连接所述曲柄，以驱动所述曲柄转动。
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