一种折叠伸展式光伏板用菱型支架
技术领域
本实用新型涉及一种折叠伸展式光伏板用菱型支架。
背景技术
在用于光伏板折叠伸展时,需要一种折叠伸展式支架展开用,折叠伸展式支架在用于移动式光伏电源中应用很多。
CN2017106769069公开了一种可折叠的光伏支架,包括支架、设置支架下方前端和后端的一对底座、以及铰接在支架左侧和右侧的一对副支架,所述底座的顶部设置有一对铰接机构,所述支架通过该铰接机构铰接在底座的顶端,所述支架前端的底座上设置有一对相啮合的主齿轮,其中一主齿轮与一驱动机构相连,所述支架与副支架之间利用铰接轴连接,所述铰接轴的前端连接有一副齿轮,所述主齿轮与副齿轮利用链条相连,所述底座包括一对平行设置的支杆和垂直连接在两支杆之间的支撑杆,所述支撑杆的下方设置有一气缸。本实用新型占用面积小,拆装方便,并且可以遮挡雨雪,降低了光伏板的损坏率。但折叠光伏板面积受限。并无在用于折叠伸展式支架展开用,尤其是用于折叠伸展式光伏支架。
此外,太阳能光伏的应益广泛和成熟,大功率的移动式光伏组件需要运输方便就需要可折叠可伸缩太阳能光伏组件的结构,目前无成熟的解决方案。
此外,太阳能光伏的应益广泛和成熟,大功率的移动式光伏组件需要运输方便就需要可折叠可伸缩太阳能光伏组件的结构,目前无成熟的解决方案。其中重要的是一种能在展开面积、伸缩比例、整体重量、自动展开便捷度、防雨抗风等方面都有优势能够运用于各种环境下的新型支架。
实用新型内容
本实用新型目的是,提出一种折叠伸展式光伏板用菱型支架,应用于可折叠可伸缩多单元、大面积的太阳能光伏组件的折叠伸展式结构。
本实用新型技术方案是,一种折叠伸展式光伏板用菱型支架,由左右两对2-10 组X臂并通过活络销轴连接在一起构成2-10组菱形伸缩支架,左右两对2-10组X 臂能同时折叠伸展,X臂交叉处为中央销轴,X臂四个端点为支架节点销轴;左侧X 臂的右侧上下两端点通过支架节点销轴与右侧X臂的左侧上下两端点活络连接;一对“L”型载重滑块的前端设置销轴套分别与左右前方的X臂交叉处中央销轴进行活络固定。以上支架构成一收放功能结构组件。
进一步的,左右两对尤其分别是2-10组X臂的整体安装:设有辅助导正轨道槽竖直固定在的承重支架的中央,一对上下分布的十字型辅助导正滑块在辅助导正轨道槽内上下滑动,左右两对2-10组X臂分列在辅助导正轨道槽的两边,十字型辅助导正滑块的结构是在十字滑块的四端均设有滚轮与销轴套,上下两端滚轮在辅助导正轨道槽内受限使十字型辅助导正滑块上下滑动,上下十字型辅助导正滑块左右销轴套分别连接左右两组菱形支架最边缘的上下支架节点销轴;一对“L”型载重滑块的前端设置销轴套分别与左右前方的X臂交叉处中央销轴进行活络固定;十字型辅助导正滑块上下(十字型竖臂两端)两端为滚轮,十字型辅助导正滑块左右(十字型横臂两端,且以向外向上的弧型臂展开在轨道外)为销轴套。
上下十字型辅助导正滑块左右销轴套分别连接左右两组菱形支架最边缘的上下支架节点销轴:上、下十字型辅助导正滑块左销轴套分别连接左组菱形支架最右边缘的上下支架节点销轴,上、下十字型辅助导正滑块右销轴套分别连接右组菱形支架最左边缘的上下支架节点销轴。采用了一种新型“十”字形辅助导正滑块,每组菱形支架中央都设置有该结构,为上下一对(两件),“十”字型辅助导正滑块,顾名思义该结构为十字形结构,在其四个脚端部分别装有高载荷滚针轴承,上下两个轴承滚轮在垂直方向布置的轨道内滑动,而左右两侧的滚针轴分别于“X”臂端部的轴承孔活络连接,这样一来“十”字型辅助导正滑块左右两侧的轴承孔可以始终保持水平,即X臂端部的轴承孔也相应的可以保证在水平方向等高。该结构有效限制菱形支架结构的自由度使得菱形支架结构在伸展过程中只能向相反方向伸展,且两侧菱形支架结构无论何时都能保证绝对对称。
通过2-6组同步运动丝杆推动,即可实现菱形支架及光伏板的快速开合过程。
在起码三组收放功能结构组件上安装平行的2-10组菱形支架,在平行的菱形支架的上臂架设横杆或直接架设光伏板组件;平行的菱形支架上展开与伸缩则直接带动光伏板组件进行展开与伸缩。
滚轮为滚针轴承。
该支架光伏板安装方式有两种:①在所述菱型支架的每一组X臂中的单片支架的上下两侧位置均安装横杆(樑),在横杆上安装光伏板②利用光伏板边框两侧打孔后用螺丝直接固定至X臂内侧。在所述起码两菱型支架的X臂上方两臂(上臂架) 相同位置均安装横杆(樑),在横杆上安装光伏板,在纵截面上看是安装在X型的上臂。两菱型支架的X臂同时折叠(收缩)伸展时,带动光伏板的折叠或伸展。
该菱型支架结构组件首次采用特种焊材将GCr15轴承钢跟高强钢板国标Q1100D材料进行焊接,以硬质轴承钢GCr15材料为轴承内圈,装配有满滚针超重负荷无内圈滚针轴承,节省了轴承内圈带来的空间浪费,此结构件可承受5~12吨的剪切力,而转动摩擦力却非常之小。菱形支架组件由车厢中间往两侧延伸,为了结构展开的受力稳定性,此菱形支架结构组件采用宽度不一的结构件组成,越往外侧结构件的宽度就越窄,同时厚度也越薄(外侧及边缘的承重力变小)。单个菱形结构件上3个轴承安装孔采用了最新不对称结构设计,也就是说此三个轴承孔的位置不在一条直线上且距离也不相等,这样带来的直接好处就是菱形结构件闭合后光伏板之间的间距是不相等的,菱形支架由车厢中间往两侧延伸,越往外光伏板之间的间距就越短。避免了因为内侧结构件粗壮带来的空间浪费。
光伏板伸缩菱形结构关键技术点:特殊设计不对称菱形支架结构件,单个支架采用不对称孔位结构设计。
因为发电光伏组件由4组不对称菱形支架结构件组成,如果4组菱形支架结构件不能保证具有较高的同步性,会导至光伏组件受外部应力拉扯而导致损毁。使用该新型结构可保证4组菱形支架结构件在同一时间点都能保证相同的伸展距离及相同的伸展速率,菱形支架结构件在伸展过程中保持相当高的平顺性,同时具有噪音小等特点。
X臂组成的菱型支架结构组件首次采用特种焊材将GCr15轴承钢跟高强钢板国标Q1100D材料进行焊接,以硬质轴承钢GCr15材料为轴承内圈,装配有满滚针超重负荷无内圈滚针轴承,节省了轴承内圈带来的空间浪费,此结构件可承受5~12 吨的剪切力,而转动摩擦力却非常之小。菱形支架组件由车厢中间往两侧延伸,为了结构展开的受力稳定性,此菱形支架结构组件采用宽度不一的结构件组成,越往外侧结构件的宽度就越窄,同时厚度也越薄(外侧及边缘的承重力变小)。单个菱形结构件上3个轴承安装孔采用了最新不对称结构设计,也就是说此三个轴承孔的位置不在一条直线上且距离也不相等,这样带来的直接好处就是菱形结构件闭合后光伏板之间的间距是不相等的,菱形支架由车厢中间往两侧延伸,越往外光伏板之间的间距就越短。避免了因为内侧结构件粗壮带来的空间浪费。单个菱形结构件上中央销轴4-1与节点销轴4-2的轴承安装孔(X臂上设有多个轴承安装孔)采用了最新不对称结构设计,也就是说此三个轴承孔的位置不在一条直线上且距离也不相等,这样带来的直接好处就是菱形结构件闭合后光伏板之间的间距是不相等的,菱形支架由车厢中间往左右两侧延伸,越往外光伏板之间的间距就越短。避免了因为内侧结构件粗壮(外侧的X臂减薄)带来的空间浪费。
有益效果:本实用新型设备利用折叠(收缩)伸展式光伏板用菱型支架,应用于可折叠可伸缩多单元、大面积的太阳能光伏组件的折叠伸展式结构。该结构便于制作和安装,采用大小不一和孔位不对称的结构方式,可大幅度较少整体重量,缩减闭合后所占用的空间,采用无内圈滚针轴承,也加强了在尺寸一样的情况下的整体强度。电机减速机通过若干蜗轮减速机,每只蜗轮减速机再驱动丝杆向两侧运动,带动菱形支架和对应光伏板收缩与伸展。在结构中间设置有“十”字型辅助导正滑块,该结构有效限制菱形支架结构的自由度使得菱形支架结构在伸展过程中只能向相反方向伸展,且两侧菱形支架结构无论何时都能保证绝对对称。结构简单易于制作。省去了传统结构中所使用的液压、气压以及线路、管路等等原件。本实用新型驱动用于折叠伸展式光伏板用菱型支架伸展的收缩闭合光伏支架,动作平顺,在极短时间内就可以实现开合或收缩过程。
附图说明
图1本实用新型展开后结构示意图;
图2是本实用新型中菱形支架与传动轴、蜗轮蜗杆减速机10结合的结构示意图。
图3是本实用新型单组X臂结构示意图。
图4是本实用新型单块菱形支架孔位不对称性示意图,有尺寸示意。
具体实施方式
如图所示,由左右两对4、5或6只X臂(图中画出左右各2组)并通过活络销轴连接在一起构成4、5或6只菱形伸缩支架,左右两对5或6组X臂能同时折叠伸展(最左或最右的X臂不是一个完全的X臂,断去一臂呈横的Y型,为了便于安装光伏板),X臂交叉处为中央销轴4-1,X臂四个端点为支架节点销轴4-2;左侧X 臂的右侧上下两端点通过支架节点销轴4-2与右侧X臂的左侧上下两端点活络连接;一对“L”型载重滑块21、22的前端设置销轴套分别与左右前方的第二个X臂交叉处即中央销轴4-1进行活络固定,向前或向后的驱动力在这一点。
左右两对4、5或6组X臂的整体安装:设有辅助导正轨道槽竖直固定在收放结构功能组件墙板(门型立柱)的中央,一对上下分布的十字型辅助导正滑块在辅助导正轨道槽内上下滑动,左右两对2-10组X臂分列在辅助导正轨道槽的两边。
菱形支架固定在一对“L”型载重滑块一侧的固定节上,每个收放功能结构组件上蜗轮蜗杆减速机10,由同步蜗杆轴(用配合特制的电机减速箱驱动长蜗杆轴(利用一根通长的长蜗杆轴贯穿三只或更多的蜗轮蜗杆减速机),经蜗轮蜗杆减速机减速换向后由丝杆15将横向力矩传输出来。因为发电光伏组件装配在4组(或多组) 不对称菱形支架结构件上,如果4组(或多组)菱形支架结构件不能保证具有较高的同步性,会导至光伏组件受外部应力拉扯而导致损毁。使用该新型结构可保证4 组菱形支架结构件在同一时间点都能保证相同的伸展距离及相同的伸展速率,菱形支架结构件在伸展过程中保持相当高的平顺性,同时具有噪音小等特点。
本实用新型结构采用双“L”型载重滑块(承力臂)与水平滑轨的结构,承重支架6的中央穿过一垂直通长轴作为动力传动蜗杆轴,每个承重支架上蜗轮蜗杆减速机与传动蜗杆轴在承重支架上啮合,并由每只蜗轮蜗杆减速机输出两根向左右外侧伸展的丝杆15;每个承重支架上安装上下两根与水平平行的轨道(滑轨),采用一对“L”型载重滑块分别在两根与水平平行的轨道内滑动的结构,两丝杆的前端分别与一对“L”型载重滑块的一个部位相对固定,丝杆左右外侧伸展时带动L型滑块在轨道内向左右外侧滑动;驱动4组称菱形支架结构件的伸缩;
菱形支架中央销轴4-1、菱形支架节点销轴4-2也是结构主承重受力点,采用特殊设计孔位不对称菱形支架臂4-3臂孔4-4。
起码三组承重支架安装三组平行的2-10组菱形支架,在平行的菱形支架的上臂架设横杆或直接架设光伏板组件;平行的菱形支架上展开与伸缩则对光伏板组件进行展开与伸缩。
“L”型载重滑块在水平滑轨上承重,L型载重滑块结构件采用国标高强钢板Q1100D材质制作而成,以图2中的尺寸为参考,可使得菱形支架结构件在全部伸展开时,受重力作用带来的菱形支架横向最大拉力F max受力点从中心位置偏至外侧约1.5m,“L”型载重滑块(承力臂)向左右伸展约1.5m固定在较远方的菱形支架(X臂交叉处)中央销轴4-1进行活络固定;大大缩小了重力的力臂,重力也随之减少,从两方面减小了拉力F max,这样一来菱形结构件收缩后可以尽可能缩小尺寸节约了车载轿厢的空间,同时减少重量,整体轻量化。
使用了一种新型的十字型导正模块,该模块由上下两个十字型滑块配合两组辅助导正轨道槽组成,十字型滑块上装配有4个滚针轴承,可以限制两侧菱形结构件的自由度,使得两侧菱形支架只能向两侧相反方向伸展,伸展过程中保持两侧完全对称。
光伏板伸缩菱形结构中,可以特殊设计不对称菱形支架结构件,单个支架采用不对称孔位结构设计。菱形支架组件由中间往两侧延伸,为了结构展开的受力稳定性,此菱形支架结构组件采用宽度不一的结构件组成,越往外侧结构件的宽度就越窄,同时厚度也越薄。
单个菱形结构件上中央销轴4-1与节点销轴4-2的轴承安装孔(X臂上设有多个轴承安装孔)采用了最新不对称结构设计,也就是说此轴满滚针超重负荷无内圈滚针轴承,菱形结构件主体采用Q1100D高强结构钢GCr15轴承钢外表高频淬火;
轴承孔的位置不在一条直线上且距离也不相等,这样带来的直接好处就是菱形结构件闭合后光伏板之间的间距是不相等的,菱形支架由车厢中间往左右两侧延伸,越往外光伏板之间的间距就越短。避免了因为内侧结构件粗壮(外侧的X臂减薄) 带来的空间浪费。
当发电光伏组件由4组不对称菱形支架结构件组成,如果4组菱形支架结构件不能保证具有较高的同步性,会导至光伏组件受外部应力拉扯而导致损毁。使用该新型结构可保证4组菱形支架结构件在同一时间点都能保证相同的伸展距离及相同的伸展速率,菱形支架结构件在伸展过程中保持相当高的平顺性,同时具有噪音小等特点。菱形支架中央销轴4-1、菱形支架节点销轴4-2也是结构主承重受力点,采用特殊设计孔位不对称菱形支架臂4-3臂孔4-4。
示意图其余结构件说明:菱形支架中央销轴4-1、菱形支架节点销轴4-2也是结构主承重受力点,采用特殊设计孔位不对称菱形支架臂4-3臂孔4-4。