CN214674984U - 一种用来实现菱形支架收放功能的结构组件 - Google Patents
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Abstract
一种用于实现菱形支架收放功能的结构组件，包括：蜗轮蜗杆减速机、承重支架、L型载重滑块；蜗轮蜗杆减速机包括蜗杆、上下两个蜗轮、丝杆套筒和丝杆、左右平行矩形安装板和轴座；每个蜗轮中央并延长到端部是一个一体化的丝杆套筒；蜗杆即主动丝杆上下位置各设有一个被啮合驱动的蜗轮；丝杆套筒外部的蜗轮与蜗杆啮合；丝杆套筒的尾部分别朝向左与右的方向，这样在驱动蜗轮与丝杆的相同的螺纹纹路的情况下；蜗杆转动时带动丝杆同时伸展或同时收缩；蜗轮蜗杆减速机装在结构组件墙板即门型立柱上；通长传动轴带动蜗杆，蜗杆再与蜗轮啮合。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用来实现菱形支架收放功能的结构组件，即利用推力丝杆折叠伸展式光伏板用菱型支架的结构。
背景技术
在用于光伏板折叠伸展时，需要一种用来连接底座、承载重量、提供动力、限制自由度的固定结构，折叠伸展式支架在用于移动式光伏电源中应用很多。但需要一种新型的结构紧凑简洁、轻量化、功能全面、便于操作维修及保养的适用于各种环境的结构组件。
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。其中重要的是双向的动力杆(丝杆)伸出与收缩蜗轮蜗杆减速机和蜗杆长轴传动装置。
CN2016109618441公开了一种可折叠收纳光伏板的支架，包括一对并排设置的纵向滑轨(很长，虽然能折叠，但并便于携带与运输)，纵向滑轨的上部滑动设置有两个结构相同的横向滑轨，横向滑轨的下部设置有倒T型滑块，倒T型滑块与横向滑轨上的凹槽滑动配合，横向滑轨的两个端部铰接有延伸滑轨，横向滑轨上设置有 2个支架，2个支架之间通过伸缩连接杆连接，支架为凸字型，其下部设置有四个行走滑轮，支架的上部设置有升降驱动机构。本实用新型通过四个支撑板对光伏板进行支撑固定，一块大的光伏板被分为四块小板，这就能够使光伏板的输出电压更灵活，以满足各种发电电压需求的场合；此外，本实用新型能够对光伏板进行折叠收纳，当天气状况不好时能够进行对光伏板进行收起。
实用新型内容
本实用新型目的是，提出一种用于实现菱形支架收放功能的结构组件，该结构整合了几个最新的新型模块结构，应用于实现可折叠多单元、大面积的太阳能光伏组件的伸缩(收放)功能。
本实用新型技术方案是，一种用于实现菱形支架收放功能的结构组件，包括：蜗轮蜗杆减速机、承重支架、L型载重滑块；蜗轮蜗杆减速机包括蜗杆、上下两个蜗轮、丝杆套筒和丝杆、左右平行矩形安装板和轴座；每个蜗轮中央并延长到端部是一个一体化的丝杆套筒；蜗杆即主动丝杆上下(或左右)位置各设有一个被啮合驱动的蜗轮；丝杆套筒外部的蜗轮与蜗杆啮合；丝杆套筒的尾部分别朝向左与右的方向，这样在驱动蜗轮与丝杆的相同的螺纹纹路的情况下；主动的蜗杆转动时带动丝杆同时伸展或同时收缩；蜗轮蜗杆减速机装在结构组件墙板(门型立柱)上。通长传动轴带动蜗杆，蜗杆再与蜗轮啮合。传动蜗杆轴在承重支架上啮合蜗轮蜗杆减速机的蜗轮，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；每个承重支架上安装上下两根与水平平行的轨道，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滑动；其中第二个L 型载重滑块是第一个L型载重滑块旋转180度布置在平行的二条滑轨内；每只蜗轮减速机再驱动一对“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；“L”型载重滑块左右运动时带动十字型辅助导正滑块上下滑动即分别对应折叠或伸展菱型支架的对应光伏板收缩与伸展。
工作过程是：蜗杆主动旋转，主动蜗杆(亦称主动丝杆)在垂直蜗杆的方向驱动蜗轮旋转，蜗轮在垂直蜗杆方向被驱动，蜗轮中央是一个丝杆套筒，丝杆套筒内设置啮合的丝杆；主动丝杆上下设有两个啮合驱动蜗轮，平行矩形板上设置两对平行的轴座，每对轴座分别安装旋转丝杆套筒，为能丝杆套筒提供能旋转的支承；左右平行矩形板可以安装在门型立柱内。
每个门型立柱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“L”型载重滑块的端部的固定节固定，丝杆左右外侧伸展时带动L型滑块在轨道内向左右滑动；每只蜗轮减速机再驱动一对“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；“L”型载重滑块左右运动时带动对应折叠或伸展菱型支架的对应光伏板收缩与伸展。
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一个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。
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。
收放功能机械结构是本发明的主要发明点，辅助导正轨道槽设有十字型辅助导正滑块，蜗轮蜗杆减速机能输出同步保证推力的丝杆，菱形支架结构主承重受力点可采用多孔位特殊设计孔位，且为不对称菱形支架；通长动力传动轴给蜗轮蜗杆减速机提供动力，6组同步丝杆配合特制的减速箱，同时利用一根通长轴贯穿三组减速箱，经减速箱减速换向后由丝杆将横向力矩传输出来。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，会导致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。
“L”型主承重滑块与“L”型主承重滑块滚轮能承受力矩。采用双“L”型载重滑轨结构，L型结构件采用国标高强钢板Q1100D材质制作而成，可使得菱形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，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。
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。
此外该结构组件驱动的是起码三组平行的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。
总结该结构的设计优点有：辅助导正轨道槽设有十字型辅助导正滑块，可有效限制外部菱形支架的运动自由度使之能够始终保持对称的向相反方向运动。蜗轮蜗杆减速机能输出同步保证推力的丝杆，通长动力传动轴给蜗轮蜗杆减速机提供动力， 6组同步丝杆配合特制的减速箱，同时利用一根通长轴贯穿三组减速箱，经减速箱减速换向后由丝杆将横向力矩传输出来。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。采用双“L”型载重滑轨结构，L型结构件采用国标高强钢板Q1100D材质制作而成，可使得菱形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，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。
有益效果：该结构整合了几个最新的新型模块结构①十字辅助导正模块可有效限制外部菱形支架的运动自由度使之能够始终保持对称的向相反方向运动；②蜗轮蜗杆减速机能输出同步保证推力的丝杆，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；③采用双“L”型载重滑轨结构，可使得菱形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，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；同时本结构将以上几个结构用组件墙板(门型立柱)整合在一起，再用限位开关、角度刻度条等辅助配件控制开合角度，将功能快捷实现的同时，也将空间利用率提高，使得原本狭小的车厢内部空间能放置更多的光伏组件，提高发电效率。本实用新型用于驱动光伏板用菱型支架伸展和收缩闭合，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本实用新型结构示意图；
图2是本实用新型图1背视结构示意图。
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结构组件墙板(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，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4-2；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4-1进行活络固定；十字型辅助导正滑块7-1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。
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(因为丝杆是被蜗轮失去只平动而不转动的)，丝杆左右外侧伸展时端部相对活络固定带动L型载重滑块在轨道内向左右外侧滑动；L型载重滑块的端部驱动菱形支架一个中央销轴4-1的平动，从而推动4组称菱形支架结构件的伸缩；每个承重支架上蜗轮蜗杆减速机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。
如果发电光伏组件由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。
此外该结构组件驱动的是起码三组平行的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21、22分别在水平滑轨23、24上承重滑动，载重滑块上可以设有滚轮25为滚针轴承在水平滑轨23、24上滑动。“L”型载重滑块的端部承重在相隔一二个X臂的前端X臂的支架节点销轴4-2(距中央辅助导正轨道槽)，可以使力矩承受得更合理，这样远端的光伏板鞭型支架也能受到“L”型载重滑块在平行滑轨处的力矩支承；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。
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。
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。
Claims (4)
1.一种用于实现菱形支架收放功能的结构组件，其特征是，包括：蜗轮蜗杆减速机、承重支架、L型载重滑块；蜗轮蜗杆减速机包括蜗杆、上下两个蜗轮、丝杆套筒和丝杆、左右平行矩形安装板和轴座；每个蜗轮中央并延长到端部是一个一体化的丝杆套筒；蜗杆即主动丝杆上下位置各设有一个被啮合驱动的蜗轮；丝杆套筒外部的蜗轮与蜗杆啮合；丝杆套筒的尾部分别朝向左与右的方向，这样在驱动蜗轮与丝杆的相同的螺纹纹路的情况下；蜗杆转动时带动丝杆同时伸展或同时收缩；蜗轮蜗杆减速机装在结构组件墙板即门型立柱上；通长传动轴带动蜗杆，蜗杆再与蜗轮啮合；
传动蜗杆轴在承重支架上啮合蜗轮蜗杆减速机的蜗轮，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；每个承重支架上安装上下两根与水平平行的轨道，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滑动；其中第二个L型载重滑块是第一个L型载重滑块旋转180度布置在平行的二条滑轨内；每只蜗轮减速机再驱动一对“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(4-1)进行活络固定；“L”型载重滑块左右运动时带动十字型辅助导正滑块上下滑动即分别对应折叠或伸展菱型支架的对应光伏板收缩与伸展。
2.根据权利要求1所述的用于实现菱形支架收放功能的结构组件，其特征是，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（4-2）；一对“L”型载重滑块的前端设置销轴套分别与左右前方的一个X臂交叉处中央销轴（4-1）进行活络固定；十字型辅助导正滑块上下即十字型竖臂两端为滚轮，十字型辅助导正滑块左右即十字型横臂两端、且以向外向上的弧型臂展开在轨道外为销轴套。
3.根据权利要求1所述的用于实现菱形支架收放功能的结构组件，其特征是，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（4-2）：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（4-2），上、下十字型辅助导正滑块（7-1）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。
4.根据权利要求1所述的用于实现菱形支架收放功能的结构组件，其特征是，由同步蜗杆轴用配合特制的电机减速箱驱动长蜗杆轴即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。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |