CN217857580U - 一种高速清扫光伏板的清洁车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高速清扫光伏板的清洁车，包括自移动底盘和旋转机械臂，自移动底盘上固定设有动力源装置和控制系统，动力源装置与自移动底盘连接用于驱动自移动底盘自行移动，控制系统分别与动力源装置和旋转机械臂连接，旋转机械臂的一端固定在自移动底盘上，旋转机械臂的另一端连接有清洁执行装置，动力源装置与旋转机械臂连接用于驱动旋转机械臂的旋转以控制清洁执行装置与外部光伏板表面相接触并对外部光伏板表面进行清扫，所述清洁执行装置包括清扫机构、补偿机构、升降机构和离合器。本实用新型通过补偿力和反作用力平衡抵消清扫机构的自身重力，利用机械工作的方式取代了对电气元件的依赖，提高了光伏板清洁车的工作稳定性和安全性。

Description

一种高速清扫光伏板的清洁车

技术领域

本实用新型涉及光伏板清洗装置技术领域，尤其涉及一种高速清扫光伏板的清洁车。

背景技术

随着光伏产业的不断壮大，光伏板清洁行业也不断的发展。而早期的光伏板清洁行业的市场主要采用人工清洁方式，其清洗效率低，价格却十分昂贵，极大地增加了光伏电站的运维成本。现在，光伏板清洁市场发展出了光伏板清洁车和智能光伏板清洁机器人，智能光伏板清洁机器人通常是固定在一列或数列光伏板上，其通过轨道往复于光伏板之间，但是对光伏电站的基础建成环境要求较高，不能普遍推广而且运维成本高，维护频率高等。通过光伏板清洁车来清洁光伏板是现在光伏板清洁市场的主要技术手段，而传统的光伏板清洁车往往都是配备蓄水和喷水装置来清洗光伏板，造成水资源的大量浪费，况且根据我国特殊的地理环境和光伏电站的实用特性，适合安装光伏电站的西北地区却是最缺水最难以清洁光伏板的地区，因此无水的清洁方式将在西北地区光伏产业发展的同时，获得极大的市场前景。

在目前的技术发展下，市面上的光伏板清洁车为了提高工作效率，皆依赖以微型计算机和传感技术，依赖以大量的传感单元和计算程序，来调整执行机械手的空间位置以始终保持与光伏板的相对静止位置，以确保清洁效果和清洁效率，而同时需要不断的升级驱动装置的响应速度和响应精度，无形中大大强加了光伏板清洁车的制造和运维成本，复杂的设计思路必然对经济效益和维护难度造成负面的影响。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高速清扫光伏板的清洁车，所述清洁车通过外部光伏板表面对毛刷产生的反作用力和补偿机构的补偿力来平衡抵消清扫机构的自身重力，使得清扫机构在空间中达到失重的效果，因此，该清洁车利用机械工作的方式取代了对电气元件的依赖，提高了光伏板清洁车的工作稳定性和安全性，既安全可靠，又能节省能耗。

本实用新型提供的一种高速清扫光伏板的清洁车，包括自移动底盘和旋转机械臂，自移动底盘上固定设有动力源装置和控制系统，动力源装置与自移动底盘连接用于驱动自移动底盘自行移动，控制系统分别与动力源装置和旋转机械臂连接，旋转机械臂的一端固定在自移动底盘上，旋转机械臂的另一端连接有清洁执行装置，动力源装置与旋转机械臂连接用于驱动旋转机械臂的旋转以控制清洁执行装置与外部光伏板表面相接触并对外部光伏板表面进行清扫，其中：

所述清洁执行装置包括清扫机构、补偿机构、升降机构和离合器，其中：

清扫机构，包括支架和第一驱动件，支架的左右两端分别转动设有主动滚筒和从动滚筒，第一驱动件的驱动端与主动滚筒连接用于驱动主动滚筒转动，主动滚筒和从动滚筒上绕设有用于传动的传送带，传送带上设有用于与外部光伏板表面接触的毛刷；

补偿机构，包括竖杆、配重块、固定轮和开环链，竖杆的下端活动套接有与支架固定连接的结构臂，固定轮位于竖杆的上端端部，开环链绕设于固定轮上，且开环链的一端与结构臂固定连接，开环链的另一端与配重块固定连接，进而通过配重块为清扫机构提供补偿力；

升降机构，包括第二驱动件和第三驱动件，第二驱动件设于竖杆的上端，且第二驱动件的驱动端与清扫机构连接用于驱动清扫机构上下升降以调整清扫机构与光伏板表面之间的距离，第三驱动件设于竖杆的下端，且第三驱动件的驱动端设有与支架上设置的从动齿轮匹配连接的主动齿轮，通过第三驱动件驱动主动齿轮进而带动从动齿轮转动以调整清扫机构的角度；

离合器，分别与升降机构和补偿机构连接，用于切换补偿机构和升降机构的工作状态，当需要补偿机构工作时通过离合器将升降机构切换至待机状态，当不需要补偿机构工作时通过离合器将升降机构切换至工作状态。

优选地，所述竖杆上设有线性导轨，配重块上开设有与线性导轨相匹配的凹槽，配重块通过凹槽滑动设于线性导轨上。

优选地，所述动力源装置为发动机或液压系统。

优选地，所述自移动底盘为履带式底盘或轮式底盘。

优选地，所述毛刷为矩形，且毛刷的长度大于光伏板表面的长度。

优选地，所述旋转机械臂包括转动设置在自移动底盘上的转轴，转轴的一端与动力源装置连接，转轴的另一端设有转盘，转盘上设有机械臂和伸缩缸，伸缩缸的一端与转盘固定，伸缩缸的另一端与机械臂固定，通过伸缩缸的伸缩调整机械臂与自移动底盘之间的夹角进而改变清洁执行装置的空间位置。

优选地，所述清扫机构上设有用于检测毛刷与光伏板表面之间距离的超声波传感器。

优选地，所述第一驱动件、第二驱动件和第三驱动件均为驱动电机。

与现有技术比较，本实用新型所提供的一种高速清扫光伏板的清洁车，通过毛刷与外部光伏板表面相接触时外部光伏板对毛刷产生反作用力，并利用配重块为清扫机构提供补偿力，同时，保证光伏板表面对毛刷产生的反作用力和配重块提供的补偿力之和与清扫机构自身重力相抵消，进而使得清扫机构在空间中达到失重的效果，保证了毛刷与外部光伏板之间的相互作用力始终处于稳定，因此，该清洁车不依赖于传感器和微型计算机的功能即可实现对光伏板表面进行清扫，有效提高了清洁车的工作稳定性和安全性，并且被动的机械工作方式既安全可靠，又能节省能耗，具有制造成本低、工作安全可靠、效率高和能耗低的特点。

附图说明

图1是本实用新型中履带式底盘高速清扫光伏板的清洁车的结构示意图，

图2是本实用新型中轮式底盘高速清扫光伏板的清洁车的结构示意图。

图中：1.自移动底盘，21.转轴，22.转盘，23.机械臂，24.伸缩缸，3.动力源装置，4.控制系统，5.离合器，61.支架，62.第一驱动件，63.主动滚筒，64.从动滚筒，65.传送带，66.毛刷，71.竖杆，72.配重块，73.固定轮，74.开环链，75.结构臂，81.第二驱动件，82.第三驱动件，83.从动齿轮，84.主动齿轮。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

需要说明的是，本实用新型中，所述“第一”、“第二”、“第三”仅代表不同部件，并没有先后次序之分，以图1为例，垂直纸面向上为上，垂直纸面向下为下，垂直纸面向左为左，垂直纸面向右为右，垂直纸面向内为前，垂直纸面向外为后。

如图1所示，一种高速清扫光伏板的清洁车，包括自移动底盘1和旋转机械臂，自移动底盘1上固定设有动力源装置3和控制系统4，动力源装置3与自移动底盘1连接用于驱动自移动底盘1自行移动，控制系统4分别与动力源装置3和旋转机械臂连接，旋转机械臂的一端固定在自移动底盘1上，旋转机械臂的另一端连接有清洁执行装置，动力源装置3与旋转机械臂连接用于驱动旋转机械臂的旋转以控制清洁执行装置与外部光伏板表面相接触并对外部光伏板表面进行清扫，其中：

所述清洁执行装置包括清扫机构、补偿机构、升降机构和离合器5，其中：

清扫机构，包括支架61和第一驱动件62，支架61的左右两端分别转动设有主动滚筒63和从动滚筒64，第一驱动件62的驱动端与主动滚筒63连接用于驱动主动滚筒63转动，主动滚筒63和从动滚筒64上绕设有用于传动的传送带65，传送带65上设有用于与外部光伏板表面接触的毛刷66；

补偿机构，包括竖杆71、配重块72、固定轮73和开环链74，竖杆71的下端活动套接有与支架71固定连接的结构臂75，固定轮73位于竖杆71的上端端部，开环链74绕设于固定轮73上，且开环链74的一端与结构臂75固定连接，开环链74的另一端与配重块72固定连接，进而通过配重块72为清扫机构提供补偿力；

升降机构，包括第二驱动件81和第三驱动件82，第二驱动件81设于竖杆71的上端，且第二驱动件81的驱动端与清扫机构连接用于驱动清扫机构上下升降以调整清扫机构与光伏板表面之间的距离，第三驱动件82设于竖杆71的下端，且第三驱动件82的驱动端设有与支架61上设置的从动齿轮83匹配连接的主动齿轮84，通过第三驱动件82驱动主动齿轮84进而带动从动齿轮83转动以调整清扫机构的角度；

离合器5，分别与升降机构和补偿机构连接，用于切换补偿机构和升降机构的工作状态，当需要补偿机构工作时通过离合器5将升降机构切换至待机状态，当不需要补偿机构工作时通过离合器5将升降机构切换至工作状态。

本实施例中，所述自移动底盘1为履带式底盘或轮式底盘，所述动力源装置为发动机或液压系统，所述第一驱动件62、第二驱动件81和第三驱动件82均为驱动电机。

在本实施例中，当清洁车对外部光伏板表面进行清扫时，通过离合器5将升降机构切换至待机状态，此时，第二驱动件81和第三驱动件82不介入清扫机构的工作，清扫机构相对于第二驱动件81和第三驱动件82均没有作用力；当清洁车上清扫机构与外部光伏板表面之间的夹角和/或距离需要调整时，通过离合器将升降机构切换至工作状态，利用第二驱动件81和第三驱动件82实现清扫机构的角度和/或高度调整。

在本实施例中，当升降机构处于待机状态时，补偿机构处于被动工作状态，此时，毛刷66与外部光伏板表面相接触，进而外部光伏板表面对毛刷66产生反作用力，同时补偿机构为清扫机构提供相当于配重块72重量的补偿力，由于所述补偿力和反作用力之和能够与清扫机构自身重力想平衡抵消，使得清扫机构在空间中达到失重的效果，因此，所述清洁车不依赖于传感器和微型计算机的功能即可实现对光伏板表面进行清扫，有效提高了清洁车的工作稳定性和安全性，并且被动的机械工作方式既安全可靠，又能节省能耗，具有制造成本低、工作安全可靠、效率高和能耗低的特点。

如图1、图2所示，所述竖杆71上设有线性导轨(图中未示出)，配重块72上开设有与线性导轨相匹配的凹槽(图中未示出)，配重块72通过凹槽滑动设于线性导轨上。

本实施例中，通过将配重块72设置在线性导轨上能够有效降低滑动摩擦阻力，一定程度上节约了能耗。

如图1、图2所示，所述毛刷66为矩形，且毛刷66的长度大于光伏板表面的长度。该结构能够保证对光伏板表面一次性清洗，避免重复劳动所造成的成本增加。

如图1、图2所示，所述旋转机械臂包括转动设置在自移动底盘1上的转轴21，转轴21的一端与动力源装置3连接，转轴21的另一端设有转盘22，转盘22上设有机械臂23和伸缩缸24，伸缩缸24的一端与转盘22固定，伸缩缸24的另一端与机械臂23固定，通过伸缩缸24的伸缩调整机械臂23与自移动底盘1之间的夹角进而改变清洁执行装置的空间位置。

本实施例中，利用所述转轴21使得旋转机械臂可在自移动底盘1上自由转动，同时，在伸缩缸24的伸缩运动下能够改变机械臂23与转盘22之间的夹角，进而能够改变机械臂23与自移动底盘1之间的夹角，从而就改变了清洁执行装置的空间位置，实现了毛刷66空间位置的调整。在其他实施例中，可以设置多个机械臂23和多个伸缩缸24，通过多个伸缩缸24的伸缩运动进一步调整清洁执行装置的空间位置。

其中，所述清扫机构上设有用于检测毛刷66与光伏板表面之间距离的超声波传感器(图中未示出)。该结构中，利用所述超声波传感器即可实时检测清扫机构与光伏板表面之间的距离，进而有效保证了所述机械手的正常有效运行。

需要说明的是，在其他实施例中，所述补偿机构还可以是其他所有具备中位状态的缓冲和浮动类型的活性元件，只要保证补偿机构能够为清扫机构提供相当的补偿力，该补偿力与光伏板表面对毛刷66的反作用力之和等于清扫机构的自身重力即可。所述清扫机构的结构形式可以是皮带形式、滚筒形式、组合盘式等，只要能够应用于光伏板清洗行业中所有具备清扫除尘的执行机构均可。

本实施例中，毛刷66为聚酯纤维材质制作而成，在其他实施例中，只要具备清扫除尘效果的任何材料均可。

以上对本实用新型所提供的一种高速清扫光伏板的清洁车进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种高速清扫光伏板的清洁车，其特征在于，包括自移动底盘和旋转机械臂，自移动底盘上固定设有动力源装置和控制系统，动力源装置与自移动底盘连接用于驱动自移动底盘自行移动，控制系统分别与动力源装置和旋转机械臂连接，旋转机械臂的一端固定在自移动底盘上，旋转机械臂的另一端连接有清洁执行装置，动力源装置与旋转机械臂连接用于驱动旋转机械臂的旋转以控制清洁执行装置与外部光伏板表面相接触并对外部光伏板表面进行清扫，其中：

所述清洁执行装置包括清扫机构、补偿机构、升降机构和离合器，其中：

清扫机构，包括支架和第一驱动件，支架的左右两端分别转动设有主动滚筒和从动滚筒，第一驱动件的驱动端与主动滚筒连接用于驱动主动滚筒转动，主动滚筒和从动滚筒上绕设有用于传动的传送带，传送带上设有用于与外部光伏板表面接触的毛刷；

补偿机构，包括竖杆、配重块、固定轮和开环链，竖杆的下端活动套接有与支架固定连接的结构臂，固定轮位于竖杆的上端端部，开环链绕设于固定轮上，且开环链的一端与结构臂固定连接，开环链的另一端与配重块固定连接，进而通过配重块为清扫机构提供补偿力；

升降机构，包括第二驱动件和第三驱动件，第二驱动件设于竖杆的上端，且第二驱动件的驱动端与清扫机构连接用于驱动清扫机构上下升降以调整清扫机构与光伏板表面之间的距离，第三驱动件设于竖杆的下端，且第三驱动件的驱动端设有与支架上设置的从动齿轮匹配连接的主动齿轮，通过第三驱动件驱动主动齿轮进而带动从动齿轮转动以调整清扫机构的角度；

离合器，分别与升降机构和补偿机构连接，用于切换补偿机构和升降机构的工作状态，当需要补偿机构工作时通过离合器将升降机构切换至待机状态，当不需要补偿机构工作时通过离合器将升降机构切换至工作状态。

2.如权利要求1所述的高速清扫光伏板的清洁车，其特征在于，所述竖杆上设有线性导轨，配重块上开设有与线性导轨相匹配的凹槽，配重块通过凹槽滑动设于线性导轨上。

3.如权利要求1所述的高速清扫光伏板的清洁车，其特征在于，所述动力源装置为发动机或液压系统。

4.如权利要求1所述的高速清扫光伏板的清洁车，其特征在于，所述自移动底盘为履带式底盘或轮式底盘。

5.如权利要求1所述的高速清扫光伏板的清洁车，其特征在于，所述毛刷为矩形，且毛刷的长度大于光伏板表面的长度。

6.如权利要求1所述的高速清扫光伏板的清洁车，其特征在于，所述旋转机械臂包括转动设置在自移动底盘上的转轴，转轴的一端与动力源装置连接，转轴的另一端设有转盘，转盘上设有机械臂和伸缩缸，伸缩缸的一端与转盘固定，伸缩缸的另一端与机械臂固定，通过伸缩缸的伸缩调整机械臂与自移动底盘之间的夹角进而改变清洁执行装置的空间位置。

7.如权利要求1所述的高速清扫光伏板的清洁车，其特征在于，所述清扫机构上设有用于检测毛刷与光伏板表面之间距离的超声波传感器。

8.如权利要求1所述的高速清扫光伏板的清洁车，其特征在于，所述第一驱动件、第二驱动件和第三驱动件均为驱动电机。

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