CN216977985U - 一种光伏支架檩条测试设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种光伏支架檩条测试设备，包括：安装支架，其固定于地面并用于提供安装位；檩条固定装置，其能够绕自身的轴线可旋转地设置于安装支架的上端，用于固定待测的檩条，檩条固定装置的轴线与檩条的长度延伸方向相交叉，位于轴线两侧的檩条分别具有第一连接端和第二连接端，当檩条固定装置绕自身的轴线旋转时，带动第一连接端和第二连接端上下摆动；加载装置，用于给檩条施加试验载荷；本申请安装操作简单、双侧加载、通过伺服液压缸替代沙袋，测量准确并且安全性高。

Description

一种光伏支架檩条测试设备

技术领域

本实用新型涉及光伏支架技术领域，尤其涉及一种光伏支架檩条测试设备。

背景技术

在光伏支架技术领域，为了验证模拟计算的结果，确保光伏支架的各个强度指标符合要求，需要对光伏支架及其构件进行各种测试。目前的檩条测试平台需要在单侧用沙袋作为负载对檩条进行逐级加载，并不能完全达到模拟檩条实际受力的效果，并且由于需要人工或者机械搬运沙袋进行加载，往往必须在一个较为庞大的测试工装上测试，需要较多测试时间以及人力，同似乎测量准确度低，往高处搬运和拆卸沙袋等配重物还会有安全隐患，也难以对可旋转状态的檩条进行测试。

实用新型内容

针对现有技术存在的以上不足，本实用新型的目的在于提供一种安装操作简单安全、占地面积小、测量准确度高、可对旋转状态的檩条进行测试的光伏支架檩条测试设备。

为了实现上述目的，本实用新型提供了下述的技术方案。

一种光伏支架檩条测试设备，包括：安装支架，其固定于地面并用于提供安装位；檩条固定装置，其能够绕自身的轴线可旋转地设置于所述安装支架的上端，用于固定待测的檩条，所述檩条固定装置的轴线与所述檩条的长度延伸方向相交叉，位于所述轴线两侧的所述檩条分别具有第一连接端和第二连接端，当所述檩条固定装置绕自身的轴线旋转时，带动所述第一连接端和所述第二连接端上下摆动；

其中，所述加载装置一端连接于所述安装支架的第三连接端，另一端用于连接所述第一连接端，所述第三连接端与所述第一连接端配合用于连接所述加载装置，和/或，所述加载装置一端连接于所述安装支架的第四连接端，另一端用于连接所述檩条的第二连接端，所述第四连接端与所述第二连接端配合用于连接所述加载装置。

在一些实施方式中，所述檩条固定装置包括锁止机构，用于将所述檩条固定装置在沿所述轴向旋转至设定位置后锁定至所述安装支架；所述檩条固定装置和所述檩条的连接结构根据所述檩条的实际安装结构设置，所述锁止机构在测试时处于锁止状态或解锁状态。

在一些实施方式中，所述安装支架的下端的所述第三连接端和所述第四连接端可沿所述檩条的长度方向左右平移以适应测试不同长度的所述檩条。

在一些实施方式中，还包括：测力装置，其用于测量所述檩条受到的载荷，所述测力装置连接于所述第一连接端与所述第三连接端之间和/或所述第二连接端与所述第四连接端之间。

在一些实施方式中，所述加载装置为伺服液压缸。

在一些实施方式中，所述测力装置集成至所述加载装置，或，所述测力装置包括和所述加载装置串联的力传感器。

在一些实施方式中，还包括变形测量装置，用于测量所述檩条在所述试验载荷下的变形，包括：多个位移传感器，用于测量所述檩条的多个设定位置相对于所述安装支架的变形；和/或，多个角度传感器，用于测量所述檩条的多个设定位置的角度变化。

在一些实施方式中，所述变形测量装置的多个角度传感器用于测量所述檩条设定位置在空间三个方向上的至少一个方向上的角度变化。

在一些实施方式中，所述安装支架包括底板、多个立柱和2个横梁；所述底板水平设置，所述立柱竖直固定至所述底板，所述横梁水平固定至所述立柱，所述檩条固定装置的两端分别连接至2个所述横梁；所述加载装置固定至所述底板上且固定位置可调，至少两个所述立柱的底端设置有支座；所述支座低于所述底板的下端面，用于构成整个所述光伏支架檩条测试设备和地面或测试平台的支撑结构。

在一些实施方式中，还包括电子装置，用于控制所述加载装置施加所述试验载荷，和/或，用于采集测力装置和所述变形测量装置的输出信号。

本实用新型的各个实施例具有以下技术效果中的至少一种：

1.通过将檩条和檩条固定装置的连接结构设置成光伏支架的实际连接结构，并将檩条固定装置设置成可以转动和锁止，使檩条的受载工况更接近实际工况；

2.通过用加载装置替代沙袋等配重施加载荷，不仅加载大小和位置更加准确，而且安装和操作方便、安全性高；通过用钢丝绳和连接件构成的拉索组件进行加载，不仅安装方便，而且加载方向可以灵活设置；

通过设置伺服液压缸进行加载，可实现稳定加载和保载，便于准确测量，试验重复性好；

3.通过同时在檩条的两侧加载，而且加载位置可调，可在檩条的可转动状态进行测试，还可对不同尺寸和结构的檩条进行测试，或对类似的构件进行测试，设备的适应性较佳；

4.通过由立柱和横梁构成安装支架，并将檩条固定装置设置在横梁上，可以方便地调整檩条固定装置的位置、方便地在檩条两侧的横梁或立柱上设置位移传感器等测量装置；还可在立柱和横梁上设置改变拉力方向的定滑轮；

5.通过电子水平尺等角度传感器对檩条的弯曲角度和扭转角度进行测量，测量速度块、测量数据直观准确，可以全面获得檩条的变形数据。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本实用新型的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是光伏支架檩条测试设备一个实施例的正视图；

图2是图1实施例的侧视图；

图3是图2中局部A的放大图；

图4是图1实施例的立体图；

图5是图1实施例的安装支架的组成零件示意图；

图6是图1实施例的伺服液压缸安装结构示意图；

附图标号说明：

100.檩条，101.第一连接端，102.第二连接端，200安装支架，201.第三连接端，202.第四连接端，210.底板，211.安装槽，220.立柱，230.横梁，240.底部支架，250.加强梁，300.檩条固定装置，400.加载装置，410.伺服液压缸，411.缸体，412.安装座，413.第一安装板，414.第二安装板，420.拉索组件，500.力传感器，600.角度传感器。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型的实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。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，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

由于本申请的光伏支架檩条测试设备主要用于测试檩条100，为了便于说明，本申请的图1至图4均示出了待测的檩条100。如图1和图2所示的一个实施例中，光伏支架檩条测试设备用于测试檩条100，包括安装支架200、檩条固定装置300、加载装置400、测力装置(包括图中的力传感器500)、变形测量装置(图中未示出位移传感器，角度传感器600参见图3)。

其中安装支架200固定于地面或测试平台，并用于提供安装位；檩条固定装置300可绕自身的轴线旋转设置于安装支架200，用于固定待测的檩条100，檩条固定装置300的轴线与檩条100的长度延伸方向相交叉，位于轴线两侧的檩条100分别具有第一连接端101和第二连接端102，当檩条固定装置300绕自身的轴线旋转时，带动第一连接端101和第二连接端102上下摆动；加载装置400用于在测试时对固定至檩条固定装置300的檩条100施加试验载荷；测力装置用于测量该试验载荷；变形测量装置用于测量檩条100在试验载荷下的变形，变形的测量方法可以有多种，详见后续说明。檩条100的两侧分别具有第一连接端101和第二连接端102，安装支架200的下端相应地设有第三连接端201和第四连接端202，第一连接端101与第三连接端201相配合用于连接，第二连接端102与第四连接端202相配合用于连接，测力装置连接于第一连接端101与第三连接端201之间，或者连接于第二连接端102与第四连接端202之间，也可两侧同时设置测力装置。

其中，如图4的立体视角所示，檩条100固定后与檩条固定装置300的轴线垂直或成其他角度交叉设置，加载装置400在测试时使檩条100位于檩条固定装置300轴线两侧的第一连接端101和第二连接端102同时受到向下的拉力。檩条固定装置300用于模拟实际的光伏主轴，使测试时檩条100受到的载荷和边界条件接近实际情况，因而其变形也接近实际情况。檩条固定装置300可采用实际光伏主轴的一部分构成，使檩条100可直接按实际连接结构进行固定。安装支架200可通过型材构成，整个测试设备占地面积小，安装方便，同时通过加载装置400替代传统的人工沙袋加载，可实现准确、自动、安全、快速的测试过程，从而可通过对较大样本的待测件进行测量获得可靠的测试数据及统计结果。

在一些实施方式中，檩条固定装置300包括锁止机构(图中未示出)，用于将檩条固定装置300在沿其轴向旋转至设定位置后锁定至安装支架200；檩条固定装置300和檩条100的连接结构根据檩条100的实际安装结构设置，锁止机构在测试时处于锁止状态或解锁状态，具体的，锁止机构是螺栓结构，用于贯穿檩条固定装置300和安装支架200以实现两者之间的位置相互固定。图1中仅示出了檩条固定装置300通过其两端的轴承固定至安装支架200的实施例，但在实际应用中，不仅檩条固定装置300可采用实际光伏主轴的一部分构成，其锁止机构也可采用实际光伏主轴的传动和锁止机构，无需另行设计制造，而且其安装和操作均非常方便，因此在此不再详述。

由于本申请的加载装置400可以同时在檩条100的两侧进行加载，因此在檩条固定装置300可转动时仍可通过试验载荷的控制实现檩条100的受力平衡，或者如图1中仅在第一连接端101加载、而在第二连接端102通过拉索组件420将檩条100连接至安装支架200的第四连接端202，可以简单地实现在檩条100和檩条固定装置300可转动的条件下进行测试。当需要测试檩条100在锁止状态下的变形时，则可将檩条固定装置300旋转至需要测试的角度，再将锁止机构锁止即可进行测试。在有需要的情况下，还可将檩条100转动至位于檩条固定装置300的下方，此时可以测试特殊气流状态下檩条100的变形。例如测试光伏支架在受到将其向上掀起的旋风侵袭时檩条100的变形情况，使本申请的试验设备无需任何改动即可模拟向上的风致载荷。此外还可通过灵活设置檩条100两侧的拉索组件420的连接方向，实现更加复杂工况的模拟。

在一些实施例中，安装支架200的下端的第三连接端201和第四连接端202可沿檩条100的长度方向左右平移，以适应测试不同长度的檩条100。第一连接端101与第三连接端201竖直对应，第二连接端102与第四连接端202竖直对应。

在一些实施例中，仍如图1和图2所示，加载装置400包括第一驱动器(如图中的伺服液压缸410)、2个拉索组件420；在测试时，1个拉索组件420将檩条100的第一连接端101连接至第一驱动器，第一驱动器通过拉索组件420对檩条100第一连接端101施加拉力；另1个拉索组件420将檩条100第二连接端102连接至安装支架200。在需要的时候，还可以通过另1个拉索组件420将檩条100的第二连接端102连接至第二驱动器，并通过第一驱动器和第二驱动器在檩条100的两侧同时加载，使檩条100两侧的变形更加均衡。在檩条固定装置300锁止至安装支架200时，可优先选用两侧设置驱动器加载的测试方式，而在檩条固定装置300可旋转设置时，仅在第一连接端101加载即可实现类似的测试效果。

在一些实施例中，拉索组件420由钢丝绳和连接件构成。采用柔性较大的钢丝绳时，钢丝绳的两端可以设置套环，并套设至檩条100上连接的挂钩，并在正式测试前施加一定的预载，如20N的预载，以实现钢丝绳的张紧。柔性钢丝绳的连接方便快捷、可实现非常灵活的加载方向设置。在采用直径较大、柔性较小的钢丝绳时，可施加更高的试验载荷，还可省去施加预载的步骤，但连接相对较繁琐。拉索组件420可包括多段钢丝绳，以便和测力装置串联连接。

在一些实施方式中，第一驱动器为伺服液压缸410；加载装置400固定至安装支架200，且固定位置可调。伺服液压缸410具有很好的加载稳定性和保载能力，且可以施加较大的试验载荷，适用于需要获得精确的试验数据的应用场合。如果仅需要进行破坏性试验，或者对测量数据的精度要求不高，也可采用气缸加载、人工手拉葫芦加载、丝杆螺母加载机构、伺服电机加载等方式；需要在檩条100的两侧同时加载时，还可采用可以精确控制加载力、加载速度和加载行程的伺服电缸。

在一些实施方式中，测力装置可集成至加载装置400，例如伺服液压缸410或伺服电缸通常提供配套的力传感器500和位移传感器，以实现精确的伺服控制。在如图1和图2所示的实施例中，测力装置包括和拉索组件420串联的力传感器500。在檩条100和檩条固定装置300可自由转动时，可仅在檩条100的一侧设置力传感器500；檩条固定装置300的锁止机构处于锁止状态时，则需要在两侧均设置力传感器500。

在一些实施方式中，变形测量装置包括多个位移传感器(图中未示出)，用于测量檩条100的多个设定位置相对于安装支架200的变形。当安装支架200通过型材构成时，可以在安装支架200上方便地设置多个位移传感器，从各个方向测量檩条100的变形。例如图1和图2中的安装支架200的横梁230为铝型材时，可将安装位移传感器的杆件通过异形螺母设置于铝型材的凹槽内，当横梁230为型钢时，则可通过磁吸座方便地设置位移传感器。仅需测量加载位置在加载方向上的变形时，还可利用第一驱动器如伺服液压缸410等驱动装置内集成的位移传感器。采用拉线式位移传感器或激光位移传感器时，可更加灵活地从各个方向测量檩条100的变形。

如图3所示，在一些实施例中，变形测量装置包括多个角度传感器600，用于测量檩条100的多个设定位置的角度变化。角度传感器600可采用简单的电子水平尺，如图3所示，将电子水平尺的敏感方向根据需要测量的角度方向匹配设置，即可测量檩条100的设定位置在空间三个方向上的一个或多个方向的角度变化。图3中的三个电子水平尺分别沿长度方向设置在檩条100的凹槽内、沿长度反向设置在檩条100的侧壁上、沿横向水平设置在檩条100的底部，用于分别测量三个空间方向上的角度变化。

在一些实施例中，还可以采用三轴电子陀螺仪传感器构成角度传感器600，以同时精确测量三个空间方向上的角度变化。位移传感器和角度传感器600可以单独使用，也可配合使用。通过角度传感器600的设置，可以直观、准确地得到檩条100的整体变形情况，包括典型的竖直平面内的弯曲、水平方向上的偏转、以及绕檩条100自身长度方向上的扭转，以对檩条100的刚度进行综合评价。利用位移传感器也可实现某些方向角度变化的测量，但是往往需要布置多个位移传感器，并需要进行换算，影响测量的准确性和可靠性，对扭转角度的测量则更是难以实现，因此在需要测量檩条100的扭转时，优选设置角度传感器600。

如图1及图5所示，安装支架200包括底板210、多个立柱220、2个横梁230、底部支架240及一个或多个加强梁250；安装支架200不仅用于安装檩条固定装置300、加载装置400，还用于安装位移传感器、改变拉索组件420的钢丝绳方向的定滑轮等装置。底板210水平设置并固定至底部支架240，立柱220竖直固定至底板210和底部支架240，横梁230水平固定至立柱220，檩条固定装置300的两端分别通过轴承连接至2个横梁230。

如图5所示，底板210上设置有沿待测的檩条100的长度方向设置的安装槽211，加载装置400利用安装槽211固定至底板210上且固定位置可调，立柱220的底端设置有支座，支座低于底210板的下端面，用于连接至地面或测试平台，构成整个光伏支架檩条测试设备的支撑结构。

如图6所示，加载装置400的伺服液压缸410包括缸体411、安装座412，安装座412通过紧固件固定至第一安装板413，第一安装板413和第二安装板414通过穿设于安装槽211的紧固件分别在底板210的上下两端固定至底板210，而且固定位置可调。通过同时调整拉索组件420和檩条100的连接位置，即可对檩条100的设定位置进行加载，也可以简单地对不同长度的檩条100进行测试。若有必要，还可设置多个伺服液压缸410等驱动器，对檩条100的多个位置进行同时加载，以模拟更加复杂的工况。

在一些实施方式中，光伏支架檩条测试设备还包括电子装置(图中未示出)，用于控制加载装置400施加试验载荷，还可用于采集测力装置和变形测量装置的输出信号，实现自动测试、自动数据处理。本申请还可用于测量光伏支架的其他构件，如光伏主轴、支架立柱、斜梁等构件，还可对多个构件组成的支架局部结构进行测试，具有较佳的适应性。

上述仅为本申请的较佳实施例及所运用的技术原理，在不脱离本申请构思的情况下，还可以进行各种明显的变化、重新调整和替代。本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点和功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神的情况下进行各种修饰或改变。在不冲突的情况下，以上实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.一种光伏支架檩条测试设备，其特征在于，包括：

安装支架，其固定于地面并用于提供安装位；

檩条固定装置，其能够绕自身的轴线可旋转地设置于所述安装支架的上端，用于固定待测的檩条，所述檩条固定装置的轴线与所述檩条的长度延伸方向相交叉，位于所述轴线两侧的所述檩条分别具有第一连接端和第二连接端，当所述檩条固定装置绕自身的轴线旋转时，带动所述第一连接端和所述第二连接端上下摆动；

加载装置，用于给所述檩条施加试验载荷；

其中，所述加载装置一端连接于所述安装支架的第三连接端，另一端用于连接所述第一连接端，所述第三连接端与所述第一连接端配合用于所述加载装置的连接；

和/或，所述加载装置一端连接于所述安装支架的第四连接端，另一端用于连接所述第二连接端，所述第四连接端与所述第二连接端配合用于所述加载装置的连接。

2.根据权利要求1所述的光伏支架檩条测试设备，其特征在于，

所述檩条固定装置包括锁止机构，用于将所述檩条固定装置在沿所述轴线旋转至设定位置后锁定至所述安装支架；

所述檩条固定装置和所述檩条的连接结构根据所述檩条的实际安装结构设置，所述锁止机构在测试时处于锁止状态或解锁状态。

3.根据权利要求1所述的光伏支架檩条测试设备，其特征在于，

所述安装支架的下端的所述第三连接端和所述第四连接端可沿所述檩条的长度方向左右平移以适应测试不同长度的所述檩条。

4.根据权利要求3所述的光伏支架檩条测试设备，其特征在于，

还包括：测力装置，其用于测量所述檩条受到的载荷，所述测力装置连接于所述第一连接端与所述第三连接端之间和/或所述第二连接端与所述第四连接端之间。

5.根据权利要求3所述的光伏支架檩条测试设备，其特征在于，

所述加载装置包括伺服液压缸。

6.根据权利要求4所述的光伏支架檩条测试设备，其特征在于，

所述测力装置集成至所述加载装置，或，所述测力装置包括和所述加载装置串联的力传感器。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的光伏支架檩条测试设备，其特征在于，还包括变形测量装置，用于测量所述檩条在所述试验载荷下的变形，包括：

多个位移传感器，用于测量所述檩条的多个设定位置相对于所述安装支架的变形；

和/或，多个角度传感器，用于测量所述檩条的多个设定位置的角度变化。

8.根据权利要求7所述的光伏支架檩条测试设备，其特征在于，

所述变形测量装置的多个角度传感器用于测量所述檩条设定位置在空间三个方向上的至少一个方向上的角度变化。

9.根据权利要求7所述的光伏支架檩条测试设备，其特征在于，

所述安装支架包括底板、多个立柱和2个横梁；

所述底板水平设置，所述立柱竖直固定至所述底板，所述横梁水平固定至所述立柱，所述檩条固定装置的两端分别连接至2个所述横梁；

所述加载装置固定至所述底板上且固定位置可调，至少两个所述立柱的底端设置有支座；

所述支座低于所述底板的下端面，用于构成整个所述光伏支架檩条测试设备和地面或测试平台的支撑结构。

10.根据权利要求8或9所述的光伏支架檩条测试设备，其特征在于，

还包括电子装置，用于控制所述加载装置施加所述试验载荷，和/或，用于采集测力装置和所述变形测量装置的输出信号。

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