CN216347123U - 一种地面光伏电站用支撑结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种地面光伏电站用支撑结构，包括支撑柱，支撑柱的另一端与地基固接；支撑柱包括桩基部、连接部和调节部，桩基部与地基固接，桩基部的顶面与连接部固接，连接部的顶端与调节部铰接；桩基部包括地钉，地钉嵌入地基内并与地基固接，地钉的顶面固接有底板，底板的顶面与连接部固接；本实用新型结构简单、使用方便、可调性和互换性高，适用性强，能适用各种地形和环境下的地面光伏电站支撑，与地基的结合性强，抗风和其他外力的能力突出，能有效提高光伏支架的稳定性，保护太阳能电池板，提高发电效率。

Description

一种地面光伏电站用支撑结构

技术领域

本实用新型涉及太阳能光伏发电技术领域，特别是涉及一种地面光伏电站用支撑结构。

背景技术

光伏发电是根据光伏特性原理，利用太阳电池并将太阳光能直接转化为电能。不论是独立使用还是并网发电，光伏发电系统主要由太阳能电池板组件、控制器和逆变器三大部分组成。在地面光伏发电站中，用来实现光电转换的组件是太阳能电池板组件，光伏支架是用来支撑太阳能电池板的钢支架，太阳能电池板安装在光伏支架上，光伏支架一般露天布置在面积广阔的空旷场地上。

现有的光伏支架的基础支撑多采用钢桩基础进行支撑。钢桩基础是在光伏支架的四角的立柱下固定镀锌钢管桩，上部露出地面，与光伏支架的四角的立柱采用螺栓连接，其原理是利用钢管桩桩侧与土壤件的侧摩阻力抵抗风荷载引起的上拔力及承受垂直荷载，利用桩体、土壤之间的桩土共同作用抵抗风荷载引起的水平力。

但是当钢桩基础接近地表的浅层土过于松散时，就不能提供足够的桩土共同作用，在水平力作用下钢桩基础的水平位移的压力增大，容易造成支架侧向倾斜甚至倒塌，影响光伏发电。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种地面光伏电站用支撑结构，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种地面光伏电站用支撑结构，包括支架，所述支架顶面固接有太阳能板，所述支架的四角分别固接有支撑柱，所述支撑柱的另一端与地基固接；

所述支撑柱包括桩基部、连接部和调节部，所述桩基部与所述地基固接，所述桩基部的顶面与所述连接部固接，所述连接部的顶端与所述调节部铰接；

所述桩基部包括地钉，所述地钉嵌入所述地基内并与所述地基固接，所述地钉的顶面固接有底板，所述底板的顶面与所述连接部固接；

所述连接部包括下安装座，所述下安装座的顶面固接有第一支撑组件，所述第一支撑组件的顶面固接有上安装座，所述上安装座的顶面固接有球铰轴，所述上安装座通过所述球铰轴与所述调节部球铰；所述第一支撑组件的另一端与所述地基固接；

所述调节部包括调节杆，所述调节杆的一端通过所述球铰轴与所述上安装座球铰，所述调节杆的另一端与所述支架固接；所述调节杆上滑动套设有第二支撑组件，所述第二支撑组件的另一端与所述地基固接。

优选的，所述第一支撑组件包括两端分别与所述上安装座和所述下安装座固接的中间柱，所述中间柱的外侧套设有第一套筒，所述第一套筒的外壁周向等间距固接有若干第一支撑杆，所述第一支撑杆的另一端与所述地基固接。

优选的，所述第一支撑杆包括与所述第一套筒外壁固接的第一支撑座，所述第一支撑座上铰接有第一子杆，所述第一子杆的另一端螺纹连接有第一母杆，第一母杆的另一端螺纹连接有另一个所述第一子杆，远离所述第一支撑座的第一子杆铰接有固定组件；所述第一母杆的外壁固接有旋转组件。

优选的，所述固定组件包括开设在所述地基上的固定孔，所述固定孔内插接有螺杆，所述螺杆上螺纹连接有膨胀片，所述膨胀片与所述固定孔卡接；所述螺杆的顶面与远离所述第一套筒的所述第一子杆铰接。

优选的，所述膨胀片包括平行设置的第一膨胀座和第二膨胀座，所述第一膨胀座与所述螺杆滑动连接，所述第二膨胀座与所述螺杆螺纹连接；所述第一膨胀座的底端铰接有若干上碟杆，所述第二膨胀座顶端铰接有若干下碟杆，所述上碟杆与所述下碟杆对应设置；所述上碟杆与所述下碟杆铰接；所述上碟杆与所述固定孔卡接。

优选的，所述旋转组件包括调节座，所述调节座与所述第一母杆固接，所述调节座上铰接有把手，所述把手的另一端卡接有卡座，所述卡座与所述第一母杆固接。

优选的，所述第二支撑组件包括与所述调节杆滑动连接的第二套筒，所述第二套筒的外壁周向等间距固接有若干第二支撑杆；所述第二支撑杆包括与所述第二套筒外壁固接的第二支撑座，所述第二支撑座上铰接有第二子杆，所述第二子杆的另一端螺纹连接有第二母杆，所述第二母杆的另一端螺纹连接有另一个所述第二子杆，远离所述第二支撑座的所述第二子杆铰接有另外的所述固定组件；所述第二母杆的外壁固接有另外的所述旋转组件。

优选的，所述上安装座与所述调节杆之间连接有若干第一弹簧。

本实用新型公开了以下技术效果：本实用新型公开一种地面光伏电站用支撑结构，通过桩基部将支撑柱的下端与地基固接，同时通过设置在连接部上第一支撑组件和设置在调节部的第二支撑组件增加支撑柱与地基连接的牢固性，防止支撑柱在外界风力等影响下发生倾斜导致的太阳能电池板破碎；调节部的高度可调，便于调节太阳能电池板的角度，使其总是正对阳光，提高太阳能电池板与太阳光的接触时间，提高发电量。第一支撑组件和第二支撑组件均为可调的，便于在各种不同的环境进行使用，提高了适用范围。本实用新型结构简单、使用方便、可调性和互换性高，适用性强，能适用各种地形和环境下下的地面光伏电站支撑，与地基的结合性强，抗风和其他外力的能力突出，能有效提高光伏支架的稳定性，保护太阳能电池板，提高发电效率。

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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型地面光伏电站用支撑结构三维图；

图2为本实用新型地面光伏电站用支撑结构侧视图；

图3为本实用新型支撑柱主视图；

图4为本实用新型桩基部的结构示意图；

图5为本实用新型第一支撑杆结构示意图；

图6为本实用新型第二支撑杆结构示意图；

图7为本实用新型固定组件结构示意图；

图8为图7中A的局部放大图；

其中，1、支架；2、太阳能板；3、地基；4、地钉；5、底板；6、下安装座；7、上安装座；8、球铰轴；9、调节杆；10、中间柱；11、第一套筒；12、第一支撑杆；13、第一支撑座；14、第一子杆；15、第一母杆；16、固定孔；17、螺杆；18、膨胀片；19、第一膨胀座；20、上碟杆；21、下碟杆；22、调节座；23、把手；24、卡座；25、第二支撑杆；26、第二套筒；27、第二支撑座；28、第二子杆；29、第二母杆；30、第一弹簧；31、挡板；31、螺旋叶片；32、第二膨胀座；33、限位槽；34、限位块；35、挡块；36、螺旋叶片；37、第二弹簧。

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。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

参照图1-8，本实用新型提供一种地面光伏电站用支撑结构，包括支架1，支架1顶面固接有太阳能板2，支架1的四角分别固接有支撑柱，支撑柱的另一端与地基3固接；

支撑柱包括桩基部、连接部和调节部，桩基部与地基3固接，桩基部的顶面与连接部固接，连接部的顶端与调节部铰接；

桩基部包括地钉4，地钉4嵌入地基3内并与地基3固接，地钉4的顶面固接有底板5，底板5的顶面与连接部固接；

连接部包括下安装座6，下安装座6的顶面固接有第一支撑组件，第一支撑组件的顶面固接有上安装座7，上安装座7的顶面固接有球铰轴8，上安装座7通过球铰轴8与调节部球铰；第一支撑组件的另一端与地基3固接；

调节部包括调节杆9，调节杆9的一端通过球铰轴8与上安装座7球铰，调节杆9的另一端与支架1固接；调节杆9上滑动套设有第二支撑组件，第二支撑组件的另一端与地基3固接。

通过桩基部将支撑柱的下端与地基3固接，同时通过设置在连接部上第一支撑组件和设置在调节部的第二支撑组件增加支撑柱与地基3连接的牢固性，防止支撑柱在外界风力等影响下发生倾斜导致的太阳能电池板破碎；调节部的高度可调，便于调节太阳能电池板的角度，使其总是正对阳光，提高太阳能电池板与太阳光的接触时间，提高发电效率。第一支撑组件和第二支撑组件均为可调的，便于在各种不同的环境进行使用，提高了适用范围。

进一步的，地钉4的顶面固接有挡板31，挡板31的直径小于地钉4的直径，用于方便地钉4钻入地基3内；地钉4的外侧壁固接有螺旋叶片36，螺旋叶片36增加了地钉4与地基3的结合性。

进一步优化方案，第一支撑组件包括两端分别与上安装座7和下安装座6固接的中间柱10，中间柱10的外侧套设有第一套筒11，第一套筒11的外壁周向等间距固接有若干第一支撑杆12，第一支撑杆12的另一端与地基3固接；第一支撑杆12包括与第一套筒11外壁固接的第一支撑座13，第一支撑座13上铰接有第一子杆14，第一子杆14的另一端螺纹连接有第一母杆15，第一母杆15的另一端螺纹连接有另一个第一子杆14，远离第一支撑座13的第一子杆14铰接有固定组件；第一母杆15的外壁固接有旋转组件；固定组件包括开设在地基3上的固定孔16，固定孔16内插接有螺杆17，螺杆17上螺纹连接有膨胀片18，膨胀片18与固定孔16卡接；螺杆17的顶面与第一子杆14铰接。

进一步优化方案，膨胀片18包括平行设置的第一膨胀座19和第二膨胀座32，第一膨胀座19与螺杆滑动连接，第二膨胀座32与螺杆17螺纹连接；第一膨胀座19的底端铰接有若干上碟杆20，第二膨胀座32顶端铰接有若干下碟杆21，上碟杆20与下碟杆21对应设置；上碟杆20与下碟杆21铰接；上碟杆20与固定孔16卡接。使用时先将下端的第一子杆14与固定组件脱开连接，然后将膨胀片18安装到螺杆17上，当螺杆17转动时，第二膨胀座32沿螺杆17上升，第一膨胀座19和第二膨胀座32相互靠近，上碟杆20和下碟杆21相互铰接的一端向外张开，最终卡到固定孔16内，将螺杆17与地基3固定牢固。最后将第一子杆14与螺杆17的顶面再次铰接，通过旋转组件调节第一子杆14插入第一母杆15的长度，调节第一支撑杆12的总长度，通过第一套筒11对中间柱10进行支撑，防止连接部发生偏移，提高支撑柱的支撑性。

进一步的，固定孔16侧壁纵向开设有限位槽33，第一膨胀座19的侧壁固接有与限位槽33相适配的限位块34，限位块34与限位槽33滑动连接；螺杆17的侧壁固接有挡块35.挡块35底面与第一膨胀座19的顶面抵接，挡块35底面位置不低于限位槽33的底面。安装膨胀片18时，先将第一膨胀座19套设到螺杆17上并沿螺杆17上滑，然后将第二膨胀座32螺纹连接到螺杆17上；当膨胀片18和螺杆17一同放入固定孔16内时，使限位块34沿限位槽33下滑，最终使第一膨胀座19被卡在限位槽33和挡块35之间，使第一膨胀座19在螺杆17转动过程中不会被第二膨胀座32带动旋转，也不会越过挡块35沿螺杆17上升。

进一步的，第一膨胀座19的内孔直径大于螺杆17的外径。

进一步的，固定孔16的形状顶面小，底面宽，便于膨胀片18卡在固定孔16内，提高地基3与固定组件的结合性；优选倒T型孔。

进一步的，同一第一支撑杆12的两个第一子杆14之间连接有第二弹簧37，第二弹簧37位于第一母杆15的空腔内。

进一步优化方案，旋转组件包括调节座22，调节座22与第一母杆15固接，调节座22上铰接有把手23，把手23的另一端卡接有卡座24，卡座24与第一母杆15固接。使用时，握住把手23，通过把手23向第一母杆15施力，带动第一母杆15转动，由于第一母杆15与两端的第一子杆14螺纹连接，当第一母杆15转动时，第一子杆14伸入第一母杆15内的长度变化，达到调节第一支撑杆12长度的目的；调节完成后，将把手23远离调节座22的一端卡入卡座24，方便收纳，占地空间小。

进一步优化方案，第二支撑组件包括与调节杆9滑动连接的第二套筒26，第二套筒26的外壁周向等间距固接有若干第二支撑杆25；第二支撑杆25包括与第二套筒26外壁固接的第二支撑座27，第二支撑座27上铰接有第二子杆28，第二子杆28的另一端螺纹连接有第二母杆29，第二母杆29的另一端螺纹连接有另一个第二子杆28，远离第二支撑座27的第二子杆28铰接有另外的固定组件；第二母杆29的外壁固接有另外的旋转组件。第二支撑杆25的工作原理与第一支撑杆12相同，主要区别在于第二套筒26在调节杆9上滑动，第一套筒11被上安装座7和下安装座6夹在中间，仅能发生转动，不能上下滑动。

进一步的，第二套筒26上设置有定位装置，当第二支撑杆25调节到适当长度后，通过定位装置将第二套筒26与调节杆9固定，不再产生相对滑动，提高第二支撑杆25对调节杆9的支撑性。

进一步优化方案，上安装座7与调节杆9之间连接有若干第一弹簧30。第一弹簧30的作用是吸收调节杆9在外力作用下产生偏移时的偏移量，减少调节杆9的变形量，防止调节杆9变形过大导致支架1坍塌，太阳能板2破碎。当调节杆9产生偏移时，偏移方向的第一弹簧30受压收缩，产生回弹的推力，相对方向的第一弹簧30拉伸，产生回弹的拉力，将调节杆9的偏移量转换成第一弹簧30的收缩量，减小调节杆9的形变量。

使用方法：

选定太阳能光伏组件的安装位置，然后清除安装地点的表面浮土和其他杂物，形成坚固的地基3。

取出地钉4，通过旋装机(图中未显示)将地钉4螺旋钉入地基3内，然后将连接部的下连接座和底板5通过螺栓进行连接，然后将第一套筒11套在中间柱10上，再将上安装座7与中间柱10通过螺纹连接，最后将调节杆9与球铰轴8进行球铰连接，并在上安装座7与调节杆9的底座之间安装第一弹簧30，最后再将第二套筒26套设在调节杆9上，完成支撑柱的初步安装。

选取合适的位置开设固定孔16，将膨胀片18安装在螺杆17上，使第一膨胀座19和第二膨胀座32的距离最长，第一膨胀座19的顶端与挡块35的底面抵接，然后将螺杆17和膨胀片18一同插入固定孔16内，使第一膨胀座19的限位块34与固定孔16的限位槽滑动连接，转动螺杆17，使第二膨胀座32向上升，第一膨胀座19与第二膨胀座32相互靠近，上碟杆20和下碟杆21相互铰接的一端向外张开，最终卡到固定孔16内，将螺杆17与地基3固定牢固。

将第一子杆14与对应的螺杆17进行铰接，然后握住把手23，通过把手23向第一母杆15施力，带动第一母杆15转动，由于第一母杆15与两端的第一子杆14螺纹连接，当第一母杆15转动时，第一子杆14伸入第一母杆15内的长度变化，长度适当后，再将另一端的第一子杆14分别与第一套筒11上的第一支撑座13铰接，然后再次通过把手23旋转第一母杆15，直到拉紧；调节第一母杆15时，对称调节，尽量是每个第一支撑杆12的受力均匀。

同样的操作安装第二支撑杆25，通过定位装置将第二套筒26与调节杆9固定，用与撑紧第一支撑杆12相同的操作将第二支撑杆25撑紧。

在支撑柱的顶端安装支架1，并在支架1上安装太阳能板2，通过调节杆9调节太阳能板2的角度，使其受阳光直射，提高发电效率。

本实用新型结构简单、使用方便、可调性和互换性高，适用性强，能适用各种地形和环境下的地面光伏电站支撑，与地基3的结合性强，抗风和其他外力的能力突出，能有效提高光伏支架1的稳定性，保护太阳能电池板，提高发电效率。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种地面光伏电站用支撑结构，包括支架(1)，所述支架(1)顶面固接有太阳能板(2)，其特征在于：所述支架(1)的四角分别固接有支撑柱，所述支撑柱的另一端与地基(3)固接；

所述支撑柱包括桩基部、连接部和调节部，所述桩基部与所述地基(3)固接，所述桩基部的顶面与所述连接部固接，所述连接部的顶端与所述调节部铰接；

所述桩基部包括地钉(4)，所述地钉(4)嵌入所述地基(3)内并与所述地基(3)固接，所述地钉(4)的顶面固接有底板(5)，所述底板(5)的顶面与所述连接部固接；

所述连接部包括下安装座(6)，所述下安装座(6)的顶面固接有第一支撑组件，所述第一支撑组件的顶面固接有上安装座(7)，所述上安装座(7)的顶面固接有球铰轴(8)，所述上安装座(7)通过所述球铰轴(8)与所述调节部球铰；所述第一支撑组件的另一端与所述地基(3)固接；

所述调节部包括调节杆(9)，所述调节杆(9)的一端通过所述球铰轴(8)与所述上安装座(7)球铰，所述调节杆(9)的另一端与所述支架(1)固接；所述调节杆(9)上滑动套设有第二支撑组件，所述第二支撑组件的另一端与所述地基(3)固接。

2.根据权利要求1所述的地面光伏电站用支撑结构，其特征在于：所述第一支撑组件包括两端分别与所述上安装座(7)和所述下安装座(6)固接的中间柱(10)，所述中间柱(10)的外侧套设有第一套筒(11)，所述第一套筒(11)的外壁周向等间距固接有若干第一支撑杆(12)，所述第一支撑杆(12)的另一端与所述地基(3)固接。

3.根据权利要求2所述的地面光伏电站用支撑结构，其特征在于：所述第一支撑杆(12)包括与所述第一套筒(11)外壁固接的第一支撑座(13)，所述第一支撑座(13)上铰接有第一子杆(14)，所述第一子杆(14)的另一端螺纹连接有第一母杆(15)，第一母杆(15)的另一端螺纹连接有另一个所述第一子杆(14)，远离所述第一支撑座(13)的第一子杆(14)铰接有固定组件；所述第一母杆(15)的外壁固接有旋转组件。

4.根据权利要求3所述的地面光伏电站用支撑结构，其特征在于：所述固定组件包括开设在所述地基(3)上的固定孔(16)，所述固定孔(16)内插接有螺杆(17)，所述螺杆(17)上螺纹连接有膨胀片(18)，所述膨胀片(18)与所述固定孔(16)卡接；所述螺杆(17)的顶面与远离所述第一套筒(11)的所述第一子杆(14)铰接。

5.根据权利要求4所述的地面光伏电站用支撑结构，其特征在于：所述膨胀片(18)包括平行设置的第一膨胀座(19)和第二膨胀座(32)，所述第一膨胀座(19)与所述螺杆滑动连接，所述第二膨胀座(32)与所述螺杆(17)螺纹连接；所述第一膨胀座(19)的底端铰接有若干上碟杆(20)，所述第二膨胀座(32)顶端铰接有若干下碟杆(21)，所述上碟杆(20)与所述下碟杆(21)对应设置；所述上碟杆(20)与所述下碟杆(21)铰接；所述上碟杆(20)与所述固定孔(16)卡接。

6.根据权利要求5所述的地面光伏电站用支撑结构，其特征在于：所述旋转组件包括调节座(22)，所述调节座(22)与所述第一母杆(15)固接，所述调节座(22)上铰接有把手(23)，所述把手(23)的另一端卡接有卡座(24)，所述卡座(24)与所述第一母杆(15)固接。

7.根据权利要求5所述的地面光伏电站用支撑结构，其特征在于：所述第二支撑组件包括与所述调节杆(9)滑动连接的第二套筒(26)，所述第二套筒(26)的外壁周向等间距固接有若干第二支撑杆(25)；所述第二支撑杆(25)包括与所述第二套筒(26)外壁固接的第二支撑座(27)，所述第二支撑座(27)上铰接有第二子杆(28)，所述第二子杆(28)的另一端螺纹连接有第二母杆(29)，所述第二母杆(29)的另一端螺纹连接有另一个所述第二子杆(28)，远离所述第二支撑座(27)的所述第二子杆(28)铰接有另外的所述固定组件；所述第二母杆(29)的外壁固接有另外的所述旋转组件。

8.根据权利要求1所述的地面光伏电站用支撑结构，其特征在于：所述上安装座(7)与所述调节杆(9)之间连接有若干第一弹簧(30)。

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