CN217888806U - 一种太阳能板清洁设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于清洁装置技术领域，具体涉及一种太阳能板清洁设备。本实用新型包括沿两侧相互平行的桁架运动的行走装置、清洁组件、安装在清洁组件中部的支撑组件以及用来对清洁设备限位的限位组件；行走装置包括至少一个行走组件，行走组件包括：动力轴座、通过轴承转动安装在动力轴座上的动力轮；限位组件包括沿桁架外侧转动的限位轮，限位轮的转轴方向与动力轮的转轴方向相互垂直；支撑组件包括：沿中间的桁架运动的支撑轮；清洁组件横跨两侧的桁架。本实用新型通过行走装置带动清洁组件沿桁架运动，通过清洁电机带动毛刷辊转动，能够实现对太阳能电池板的清洁，自动化程度高，能够有效提高清洁效率，适合在大型太阳能发电站使用。

Description

一种太阳能板清洁设备

技术领域

本实用新型属于清洁装置技术领域，具体涉及一种太阳能板清洁设备。

背景技术

社会的高速发展对能源提出了巨大的需求，能源的短缺已经成为制约人类社会发展的一大隐患，在众多新能源中，太阳能发电成为最有潜力的新能源产业之一，而且可以缓解碳排放压力，但是安装在户外的太阳能电池面板在发电过程中会积累灰尘，而灰尘会极大降低太阳能面板的透光率，从而降低太阳能面板的发电效率，给太阳能发电行业带来巨大的损失，成为太阳能发电行业的一大障碍，对太阳能板进行有效的清洁是公认的提高发电效率的重要手段之一。

传统的清洁方式为人工清洁，虽然清洁效果较好，但效率低下，比如，一个装机容量为二十兆瓦的太阳能发电站，一次清洗作业就需要二十多位工人连续数天才能完成，不仅非常费时费力，而且更大的隐患在于工人在清洁时，需要攀爬到安装太阳能板的桁架上，危险系数大，而且太阳能电池板无法长时间承受人体重量；人工清洁除了需要大量人力，还需要使用很多水，在我国西部地区，水资源显得尤为珍贵，矿物质含量也高，用水清洁太阳能电池板会在表面形成一层矿物膜，矿物膜的存在也会影响太阳能面板的透光率，同样会降低发电效率。因此亟需设计一款能够有效去除太阳能板表面的灰尘和污物、清洁效果好、自动化程度高、适应能力强、效率高以及成本低的太阳能板清洁设备。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的需要人工清洁、费时费力、易出现走斜或卡死现象、自动化程度低以及效率低的缺陷，提供一种清洁效果好、不会出现走斜或卡死现象、自动化程度高、适应能力强、效率高以及成本低的太阳能板清洁设备。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种太阳能板清洁设备，安装在太阳能板的桁架上，其特征在于：所述清洁设备包括沿所述两侧相互平行的桁架运动的行走装置、安装在所述行走装置上的清洁组件、安装在所述清洁组件中部的支撑组件以及安装在所述行走装置上用来对清洁设备限位的限位组件；所述行走装置包括至少一个行走组件，所述行走组件包括：动力轴座、通过轴承转动安装在所述动力轴座上的动力轮；所述限位组件包括沿所述桁架外侧转动的限位轮，所述限位轮的转轴方向与所述动力轮的转轴方向相互垂直；所述支撑组件包括：沿中间的桁架运动的支撑轮；所述清洁组件横跨两侧的桁架。

进一步地，两侧的桁架上各前后设置两个行走组件，前后设置的两个行走组件的动力轴座通过连接板连接；左右两侧的两所述行走组件之间通过连接轴连接。

进一步地，所述行走组件还包括用来驱动所述动力轮运动的行走电机以及与所述行走电机的输出轴键传动连接的动力轴；所述动力轮套设在所述动力轴上且与所述动力轴键传动连接，所述动力轴座通过轴承与所述动力轴转动连接。

进一步地，所述动力轴座的外侧固定有限位轴，所述限位轮套设在所述限位轴上且与所述限位轴转动连接，所述限位轴的末端安装有用来对所述限位轮限位的端盖。

进一步地，所述支撑组件还包括：上端套设在所述连接轴中部且与连接轴固定连接的支撑轮安装架以及平行固定在所述支撑轮安装架左右两侧的支撑板；所述支撑轮与所述支撑轮安装架的末端转动连接。

进一步地，所述清洁组件包括：安装在所述行走装置一端的清洁电机、与所述清洁电机的输出轴同轴转动连接的转动轴以及套设在所述转动轴上且与其键传动连接的毛刷辊。

进一步地，所述转动轴设置呈两段，两段所述转动轴的首尾通过万向联轴器连接，每段所述转动轴的一端从所述连接板中穿出且与连接板转动连接，另一端从所述支撑板中穿出且与支撑板转动连接。

进一步地，所述转动轴通过万向联轴器与所述清洁电机的输出轴转动连接。

更进一步地，所述动力轮的外表面上套设有橡胶套。

本实用新型的一种太阳能板清洁设备的有益效果是：

1、本实用新型通过行走装置带动清洁组件沿桁架来回运动，通过清洁电机带动毛刷辊转动，能够实现对太阳能电池板的清洁，自动化程度高，能够有效提高清洁效率，适合在大型太阳能发电站使用。

2、本实用新型的行走装置采用四轮四驱的方式，通过四个行走电机提供动力，使四个行走组件保持同步，使清洁设备在工作过程中更好的调整倾斜姿态，能够有效避免清洁机器人在运动过程中出现走斜或卡死现象。

3、本实用新型通过限位组件和支撑组件实现对清洁设备的导向，使清洁设备能够一直沿桁架运动，能够更好的完成清洗工作。

附图说明

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。

图1是本实用新型实施例的清洁设备与桁架关系图；

图2是本实用新型实施例的整体结构图；

图3是本实用新型实施例的清洁组件结构图；

图4是本实用新型实施例的行走组件结构图；

图5是本实用新型实施例的行走组件剖视图；

图6是本实用新型实施例的支撑组件结构图。

图中:1、桁架，2、行走装置，21、行走组件，211、动力轴，212、动力轮，213、动力轴座，22、行走电机，23、连接轴，3、清洁组件，31、第一安装板，32、清洁电机，33、转动轴，34、毛刷辊，4、支撑组件，41、支撑轮安装架，42、支撑轮，43、支撑板，5、限位组件，51、限位轴，52、限位轮，53、端盖，6、连接板。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1-图6所示的本实用新型的一种太阳能板清洁设备的具体实施例，清洁设备包括沿两侧相互平行的桁架1运动的行走装置2、安装在行走装置2上的清洁组件3、安装在清洁组件3中部的支撑组件4以及安装在行走装置2上用来对行走装置2限位的限位组件5；通过行走装置2带动清洁组件3在桁架1上来回运动，在运动的过程中清洁组件3工作能够实现对太阳能板的清洁，自动化程度高，能够有效提高效率，限位组件5能够使清洁设备更好的沿桁架1运动。

参见图1、图2、图4和图5，行走装置2包括至少一个行走组件21，本实施例中，行走装置2包括四个行走组件21，两侧的桁架1上各前后设置两个行走组件21，前后设置的两个行走组件21的动力轴座213通过连接板6连接；左右两侧的两行走组件21之间通过连接轴23连接，连接板6与连接轴23垂直设置。行走组件21包括：动力轴座213、通过轴承转动安装在动力轴座213上的动力轮212；行走组件21还包括用来驱动动力轮212运动的行走电机22以及与行走电机22的输出轴键传动连接的动力轴211；动力轮212套设在动力轴211上且与动力轴211键传动连接，动力轴座213通过轴承与动力轴211转动连接。连接轴23的两端分别固定在左右两侧的两个行走组件21的动力轴座213顶端，通过行走电机22带动动力轮212沿桁架1运动，从而带动清洁组件3运动，实现对太阳能板的清洁，行走装置2采用四轮四驱的方式，主要通过四个直流减速电机提供动力，能够使四个行走组件21保持同步，使清洁设备在工作过程中能够调整倾斜的姿态，能够有效避免清洁机器人在运动过程中出现走斜或卡死现象。动力轮212承担着清洁设备几乎全部的重力，为了保持足够的刚性，动力轮212的轮毂采用铝合金材料，轮沿则包裹一层橡胶，有助于增大和桁架1之间的摩擦力，本实施例中，整个动力轮212直径为120mm，轮宽为30mm，清洁设备采用四个一模一样的行走组件21，在结构设计上，由一根动力轴211穿过动力轮212，在动力轮212两端各有一个双列调心滚子轴承，动力轮212和双列调心滚子轴承之间通过轴套相互固定，动力轴211通过键向动力轮212传递动力。动力轴座213采用一体成型结构，可以有效提升负载能力，为了有效固定行走电机22，需要先将一块用于安装行走电机22的固定板用内六角紧定螺钉固定在动力轴座213的一侧，再将行走电机22也用内六角紧定螺钉固定在固定板上。

参见图2和图3，清洁组件3包括：通过第一安装板31安装在行走装置2一端的清洁电机32、通过万向联轴器与清洁电机32的输出轴同轴转动连接的转动轴33以及套设在转动轴33上且与其键传动连接的毛刷辊34，清洁组件3横跨两侧的桁架1；第一安装板31的两端分别固定在前后设置的两个行走组件21的动力轴座213上，第一安装板31、连接板6和支撑板43互相平行设置；通过清洁电机32带动转动轴33运动，从而带动毛刷辊34转动，能够实现对太阳能电池板的清洁，自动化程度高，通过行走装置2带动清洁组件3沿桁架1来回运动清理太阳能电池板上的灰尘；为了避免消耗为数不多的水资源，清洁设备采用滚筒刷进行清洁；毛刷辊34采用尼龙丝毛刷辊34，由于太阳能电池板最外层覆盖的是玻璃材质，适合用尼龙丝清洁，毛刷辊34制成螺旋状结构，能够便于灰尘的定向去除；太阳能板清洁设备能够实现无水清洁从而摆脱对水资源的依赖。

如图1和图4所示，限位组件5包括沿桁架1外侧转动的限位轮52，限位轮52的转轴方向与动力轮52的转轴方向相互垂直；动力轴座213的外侧固定有限位轴51，限位轮52套设在限位轴51上且与限位轴51转动连接，限位轴51的末端安装有用来对限位轮52限位的端盖53；限位轮52沿桁架1的侧边滚动，每个动力轴座213的外侧都设置有限位组件5，限位组件5能够实现对行走组件21和支撑组件4的限位，使动力轮212和支撑轮42能够一直沿桁架1来回运动。太阳能电池板所受的光照越强，它的光电转换效率就越高，所以太阳能电池板大多都设置呈倾斜状态，限位组件5的限位轮52沿桁架1侧边滚动，限位组件5能够使清洁设备更好的沿桁架1运动，而且便于清洁设备的使用，不用在使用中考虑太阳能板清洁设备的放置问题，但在实际使用过程中，只有在桁架1上端的限位轮52会发挥作用，在下端的限位轮52并不会起到“挂住”太阳能板清洁设备的作用；由于太阳能板安装时一般会和水平面存在20°的倾角，太阳能板清洁设备必须承受沿斜面向下的分力，限位轮52负责承受这部分力。限位轮52和支撑轮42都不提供动力，反而是一部分阻力来源，为了降低阻力，限位轮52和支撑轮42都选用钢轮来降低滚动阻力。

参见图6，支撑组件4包括：沿中间的桁架1运动的支撑轮42；支撑组件4还包括：上端套设在连接轴23中部且与连接轴23固定连接的支撑轮安装架41以及平行固定在支撑轮安装架41左右两侧的支撑板43；支撑轮42与支撑轮安装架41的末端转动连接。支撑板43与连接轴23垂直设置，支撑轮42沿桁架1运动，在每根连接轴23的中间处安装一个支撑组件4以防止连接轴23产生较大的形变。支撑轮安装架41设置呈“口”字型，支撑轮安装架41的上端套设在连接轴23上通过一螺栓从支撑轮安装架41和连接轴23中穿过，实现支撑轮安装架41的固定，下端通过轴承同轴转动连接有支撑轮42。本实施例中，由于清洁设备跨度长达4000mm，为了防止机器人受重力影响产生较大的形变，特地在中间设置了支撑组件4，支撑组件4和限位轮52共同组成导向模块，限位轮52直径为70mm，轮宽为25mm，支撑轮42直径为90mm，轮宽25mm。

参见图3，转动轴33设置呈两段，两段转动轴33的首尾通过能够自适应的万向联轴器连接，能够使毛刷辊34始终贴合太阳能板工作，能够更好的实现对太阳能板的清洁，提高太阳能板的清洁效率以及质量；每段转动轴33的一端从连接板6中穿出且与连接板6转动连接，另一端从支撑板43中穿出且与支撑板43转动连接，两转动轴33之间的万向联轴器位于两支撑板43之间。本实施例中，由于太阳能板清洁设备的清洁跨度长达4000mm，所以为了尽可能降低毛刷辊34和转动轴33因为重力产生的形变，采用两根2000mm长的铝制转动轴33，两根转动轴33的首尾通过万向联轴器连接，毛刷辊34选用1000mm长的，每根转动轴33上装两根毛刷辊34，毛刷辊34和转动轴33之间通过键传递运动；为了不损伤清洁电机32，清洁电机32的输出轴和转动轴33之间也用万向联轴器连接，由于转动轴33的长度较长，在重力的作用下其轴线势必会发生足以损坏清洁电机32的改变，所以如果在此不加小型万向联轴器的话，清洁电机32的寿命将会受到极大影响。

动力轮212的外表面上套设有橡胶套。动力轮212表面使用橡胶材质提高摩擦力，所有轮子都压在安装太阳能板的桁架1上；为了最大限度地提高清洁效率和减少对太阳能面板的伤害，清洁设备采用龙门式结构，龙门式结构可以进行阵列清洁，太阳能板清洁设备的清洁宽度能达到4000mm，适合在大型太阳能发电站使用，适用范围广。

应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。由本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种太阳能板清洁设备，安装在太阳能板的桁架(1)上，其特征在于：所述清洁设备包括沿两侧相互平行的桁架(1)运动的行走装置(2)、安装在所述行走装置(2)上的清洁组件(3)、安装在所述清洁组件(3)中部的支撑组件(4)以及安装在所述行走装置(2)上用来对所述行走装置(2)限位的限位组件(5)；所述行走装置(2)包括至少一个行走组件(21)，所述行走组件(21)包括：动力轴座(213)、通过轴承转动安装在所述动力轴座(213)上的动力轮(212)；所述限位组件(5)包括沿所述桁架(1)外侧转动的限位轮(52)，所述限位轮(52)的转轴方向与所述动力轮(212)的转轴方向相互垂直；所述支撑组件(4)包括：沿中间的桁架(1)运动的支撑轮(42)；所述清洁组件(3)横跨两侧的桁架(1)。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能板清洁设备，其特征在于：两侧的桁架(1)上各前后设置两个行走组件(21)，前后设置的两个行走组件(21)的动力轴座(213)通过连接板(6)连接；左右两侧的两所述行走组件(21)之间通过连接轴(23)连接。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能板清洁设备，其特征在于：所述行走组件(21)还包括用来驱动所述动力轮(212)运动的行走电机(22)以及与所述行走电机(22)的输出轴键传动连接的动力轴(211)；所述动力轮(212)套设在所述动力轴(211)上且与所述动力轴(211)键传动连接，所述动力轴座(213)通过轴承与所述动力轴(211)转动连接。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能板清洁设备，其特征在于：所述动力轴座(213)的外侧固定有限位轴(51)，所述限位轮(52)套设在所述限位轴(51)上且与所述限位轴(51)转动连接，所述限位轴(51)的末端安装有用来对所述限位轮(52)限位的端盖(53)。

5.根据权利要求2所述的一种太阳能板清洁设备，其特征在于：所述支撑组件(4)还包括：上端套设在所述连接轴(23)中部且与连接轴(23)固定连接的支撑轮安装架(41)以及平行固定在所述支撑轮安装架(41)左右两侧的支撑板(43)；所述支撑轮(42)与所述支撑轮安装架(41)的末端转动连接。

6.根据权利要求5所述的一种太阳能板清洁设备，其特征在于：所述清洁组件(3)包括：安装在所述行走装置(2)一端的清洁电机(32)、通过万向联轴器与所述清洁电机(32)的输出轴同轴转动连接的转动轴(33)以及套设在所述转动轴(33)上且与其键传动连接的毛刷辊(34)。

7.根据权利要求6所述的一种太阳能板清洁设备，其特征在于：所述转动轴(33)设置呈两段，两段所述转动轴(33)的首尾通过能够自适应的万向联轴器连接，每段所述转动轴(33)的一端从所述连接板(6)中穿出且与连接板(6)转动连接，另一端从所述支撑板(43)中穿出且与支撑板(43)转动连接。

8.根据权利要求6所述的一种太阳能板清洁设备，其特征在于：所述转动轴(33)通过万向联轴器与所述清洁电机(32)的输出轴转动连接。

9.根据权利要求4所述的一种太阳能板清洁设备，其特征在于：所述动力轮(212)的外表面上套设有橡胶套。

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