CN218897187U - 一种倾角可调的光伏支架以及光伏支架组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种倾角可调的光伏支架，包含多个设置在安装表面上的前立柱和后立柱、多个设置在所述前立柱和后立柱顶端的南北调节机构、多个在东西方向上间隔开并连接于所述南北调节机构的斜梁、多个设置在所述斜梁上的东西调节机构、多个在南北方向上间隔开并连接于所述东西调节机构的横梁、设置在所述横梁上的光伏组件。所述东西调节机构包含斜梁连接部、横梁连接部；所述斜梁连接部与所述斜梁固定连接；所述横梁连接部设置有和横梁转动连接的转轴；所述横梁连接部设有转动调节槽、调节杆；所述调节杆上设有倾角锁定结构。本实用新型的有益效果在于，通过在转轴外设置紧固件，以获得更大的力矩锁定转轴，提高对转轴紧固、锁定的效果。

Description

一种倾角可调的光伏支架以及光伏支架组

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能光伏支架以及光伏支架组，特别是针对安装表面在东西方向上存在倾角时的倾角可调的光伏支架。

背景技术

近年来，随着“双碳”行动方案的实施和“整县开发试点”工作的推进，分布式光伏发电在快速发展，装机总规模不断扩大。光伏支架是光伏工程的一个重要组成部分，用于支撑、固定光伏组件并满足抗风、抗震、防腐等要求。

申请号为CN201320545415.8公开的一种可调倾角的太阳能光伏支架，包含前立柱、后立柱、斜梁、横梁、连接斜梁和横梁的一对U型连接件等，组件放在横梁上通过压块或者螺栓固定。其中，U型连接件上设置有紧固螺栓，横梁可以绕该紧固螺栓与斜梁发送相对转动，用以调节横梁在东西方向上的倾角，适应不同安装表面的倾角变化。但是，该U型连接件的旋转轴和紧固件共用一根螺栓，致使该旋转连接件易松动、紧固效果差、稳定性不足，在连接失效时光伏支架易发生倾倒、坍塌等。同时，该U型连接件与横梁、斜梁的连接块单独设置，致使其加工难度大、连接强度低、安装也不够便捷。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种紧固效果好、连接强度高、稳定性好、加工简便且安装便捷的倾角可调的光伏支架以及光伏支架组，尤其是调节东西方向倾角的光伏支架。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的。

一种倾角可调的光伏支架，包含多个设置在安装表面上的前立柱和后立柱、多个设置在所述前立柱和后立柱顶端的南北调节机构、多个在东西方向上间隔开并连接于所述南北调节机构的斜梁、多个设置在所述斜梁上的东西调节机构、多个在南北方向上间隔开并连接于所述东西调节机构的横梁、设置在所述横梁上的光伏组件。

所述东西调节机构包含斜梁连接部、横梁连接部；所述斜梁连接部与所述斜梁固定连接；所述横梁连接部设置有和横梁转动连接的转轴，所述横梁可以绕转轴旋转，用以调节所述横梁的东西倾角；所述横梁连接部设有转动调节槽、插设在转动调节槽内并连接所述横梁的调节杆，所述横梁在绕转轴旋转时所述调节杆在转动调节槽内滑动；所述调节杆上设有倾角锁定结构，用以将所述调节杆和横梁连接部锁定/解锁。

作为本实用新型的进一步改进，所述斜梁和横梁之间留有调节间隙，用以避免所述横梁在绕转轴转动时与斜梁发生干涉。

作为本实用新型的进一步改进，所述横梁上设有两个沿东西方向延伸的间距调节槽，所述转轴和调节杆分别插设在所述间距调节槽内，并且可沿间距调节槽滑动调节；所述调节杆上设有第一间距锁定结构，用以将所述调节杆和横梁锁定/解锁；所述转轴上设有第二间距锁定结构，用以将所述转轴和横梁锁定/解锁。

作为本实用新型的进一步改进，在所述横梁连接部上设有供所述转轴插设的转轴孔；所述转轴上设有转轴锁定结构，用以将所述转轴和横梁连接部锁定/解锁。

作为本实用新型的进一步改进，在所述横梁连接部上设有沿东西方向延伸的转轴调节槽，所述转轴插设在所述转轴调节槽内滑动调节；所述转轴上设有转轴锁定结构，用以将所述转轴和横梁连接部锁定/解锁。

作为本实用新型的进一步改进，在所述横梁连接部处设有两个分别被所述调节杆、转轴贯穿的片状保护件，并且分别被所述倾角锁定结构、转轴锁定结构压紧在所述横梁连接部的表面上。

作为本实用新型的进一步改进，所述保护件的边缘弯曲形成有将倾角锁定结构或转轴锁定结构包裹在内的锁定结构保护面。

作为本实用新型的进一步改进，所述倾角锁定结构与横梁连接部之间、第一间距锁定结构、第二间距锁定结构与横梁之间设有分别被所述调节杆、转轴贯穿的至少一片垫圈。

一种光伏支架组，由多个本实用新型所述的光伏支架在同一安装表面上沿东西方向排列组成。

相邻的光伏支架之间设有连接相邻横梁的板状横梁连接件，所述横梁连接件的两侧分别和相邻的两条横梁面接触；所述横梁连接件上设有连接于所述横梁的连接锁定结构，用以将所述横梁和横梁连接件紧固/松离。

作为本实用新型的进一步改进，所述横梁连接件设有沿东西方向延伸的距离调节槽、插设在距离调节槽内的滑动距离调节杆,并由所述连接锁定结构锁定/解锁。

本实用新型的有益效果：

1.通过在旋转轴外设置可以锁定转轴的紧固点，以获得更大的力矩锁定转轴，提高对转轴紧固、锁定的效果和支架的稳定性。

2.通过在转轴上增设一个紧固件，以进一步加强对转轴的紧固、锁定效果，进一步减小了紧固件松动的可能性。

3.通过增设的调节杆分担旋转轴所受的剪切力，增加了光伏支架的承受能力。

4.通过调节杆在转动调节槽内滑动既实现了横梁在东西方向上倾角的可调，同时实现了对调节的范围的可控，避免横梁出现过大的倾角而影响光伏组件的正常安装。在光伏支架发生倾斜、坍塌发生时，最大程度的保持支架的稳定性，减少损失。

5.通过横梁连接件来连接相邻的横梁，实现了相邻光伏支架的连接，提高了光伏支架组的主体稳定性。

附图说明

下面将通过附图详细描述本实用新型中优选实施案例，以助于理解本实用新型的目的和优点，其中：

图1为光伏支架在南北方向上的组装示意图；

图2为光伏支架在东西方向上的组装示意图；

图3为东西调节结构的一种实施方式的主视图；

图4为东西调节结构的另一种实施方式的主视图；

图5为东西调节结构的侧视图；

图6为东西调节机构与斜梁、横梁连接后的侧视图；

图7为横梁的主视图；

图8为光伏支架组通过横梁连接的示意图。

具体实施方式

下面根据附图和实施案例对本实用新型作进一步详细说明。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

参考图1至7，一种倾角可调的光伏支架，包括多个前立柱1、后立柱2、斜梁3、横梁4以及南北调节机构5、东西调节机构6。光伏组件8通过压块或螺栓固定于光伏支架上。

下面对本实用新型的一种实施方式做详细描述，以便于更加充分展示本实用新型的特点、优势。

本实用新型的一种实施方式中，在安装表面7上安装光伏支架时，首先，将两对前立柱1、后立柱2分别安装于安装表面7，此四根立柱应分别处于一个矩形的四个角处，用于方便后续斜梁3、横梁4以及对应连接件的选用。其次，在成对的前立柱1和后立柱2顶端分别连接南北调节机构5，再将两条斜梁3沿南北方向并在东西方向上间隔开一定距离地平行设置在一对南北调节机构5上方。然后，在斜梁3的上方两个设置东西调节机构6，该东西调节机构6处于斜梁3的两侧靠近边缘处，再将两条横梁4沿东西方向并在南北方向上间隔开一定距离地平行设置在一对东西调节机构6上方。此四条梁在垂直方向的投影应大致构成一个矩形，以加强支架的稳定性和对光伏组件的支持作用。最后，光伏组件8通过压块或螺栓固定于横梁4上方。

光伏组件8通常在安装完成后需要朝向南方，其在南北方向上存在一个安装倾角，该安装倾角在本实施方式中由前立柱1、后立柱2的设计长度决定，且可在施工时根据安装表面7的实际情况由施工人员进行调整。由于该安装倾角的存在，斜梁3与立柱之间难以直接实现面接触，故设置一个南北调节机构5于斜梁3和立柱之间，用以使斜梁适应光伏支架在南北方向上的倾角变化、提高连接强度，进而强化光伏组件8在安装后的稳定性。优选的，南北调节机构5与斜梁3固定连接，与立柱旋转连接。在本实施方式下该南北调节机构5选用三角连接件，并在斜梁3和对应立柱上分别设置通孔，并用螺栓将三角连接件固定连接至斜梁3下方、旋转连接至立柱的上端，使得斜梁3可以绕立柱旋转。

由于安装表面7可能在东西方向上存在坡度，会使横梁4在东西方向上产生一定的倾角而不能直接和斜梁3面接触连接，导致了支架稳定性不足的问题。所述东西调节机构6是为了使光伏支架能够适应安装表面7可能存在的在东西方向上的倾角，设置在横梁4与斜梁3之间用于实现二者连接并具有较高接连强度的部件。东西调节机构6包含斜梁连接部61和横梁连接部62。在本实施方式中，斜梁连接部61连接于斜梁3的上方且设有用于螺栓紧固的通孔，为了避免东西调节机构6和斜梁3之间发生东西方向上的相对转动，本实施方式进一步地在斜梁3、东西调节机构6上沿南北方向再设置一螺栓连接通孔，并用螺栓将二者固定，使得斜梁3与东西调节机构6连为一体且不发生相对移动。

至此，斜梁3和南北调节机构5、东西调节机构6分别固定连接、连为一体，且不发生相对移动。此设计极大地提高光伏支架各部件的连接强度和支架下部的稳定性。

为实现横梁4在东西方向上的转动调节，所述的横梁连接部62上设有连接于横梁4的转轴622，使得横梁4能够绕该转轴622在东西方向上旋转。横梁连接部62上还设有转动调节槽623和插设在转动调节槽623内的调节杆624，横梁4绕转轴622旋转时该调节杆624可在转动调节槽623内滑动。调节杆624上还设有倾角锁定结构631，用于锁定/解锁调节杆624在转动调节槽623内位置，从而将横梁4和横梁连接部62的相对位置锁定/解锁，以达到调节横梁4在东西方向上的倾角的目标。锁定状态下，调节杆624不可以在转动调节槽623内滑动，横梁4在东西方向上的倾角固定；解锁状态下反之。优选的，转动调节槽623为弧形孔，调节杆624和倾角锁定结构631选用可互相配合使用的螺栓和螺母。

相比较于现有技术中对旋转轴直接安装紧固件，使得同一螺栓件涵盖了旋转、紧固两项功能，导致支架的连接强度和紧固效果大大降低。本实施方式在转轴622外设置调节杆624且配备倾角锁定机构631，将对转轴622的紧固、锁定结构转移至距离转轴622一定距离外的调节杆624处。距离转轴622更远的距离可以让锁定结构获得更大的力矩，提高了对转轴622的锁定效果。同时，调节杆624还分担了转轴622承受的来自横梁4及其上部组件重力的剪切力，这提供了东西调节机构6更高的连接强度，极大地避免了光伏支架在长时间工作下螺栓松动、断裂、失效而导致支架的倾斜、坍塌事故的发生，提高了光伏支架的可靠性。

进一步地，转动调节槽623的存在不仅提供了横梁4在东西方向上倾角的可调性，还可以对调节的范围做出限定，使得横梁4不仅可以绕转轴622旋转，还可以控制其转动的最大范围，避免横梁4呈现出过大的倾角而影响其上部光伏组件8的正常安装。这一效果尤其突出于在长期工作后光伏支架中，此时光伏支架的紧固件可能发生失效等导致光伏支架倾斜、坍塌的意外情况，由于横梁4的最大旋转角度受限，可以最大程度的保持支架的稳定性，减少坍塌事故的发生或损失。

由于横梁4的两端都连接了东西调节机构6，又因为该横梁4在东西方向上可能存在一倾角，故其两端的东西调节机构6的间距会随倾角变化而变化，因此，东西调节机构6连接在横梁4上的位置也需要可调节。为此，在横梁4上设置两个沿东西方法延伸的间距调节槽401，所述调节杆624和转轴622分别插设在该间距调节槽401内滑动，用于调节两个东西调节机构6的间距。同时，在调节杆624、转轴622上分别设置第一间距锁定结构632、第二间距锁定结构633，用于锁定/解锁调节杆624、转轴622在间距调节槽401中位置。锁定状态下，调节杆624、转轴622不可以在间距调节槽401中滑动，以保证光伏支架的安装完成后的稳定性；解锁状态下反之。优选的，间距调节槽401为腰型孔，且其半圆部分直径与调节杆624、转轴622的直径相等。在本实施方式中，调节杆642、转轴622以及对应的第一间距锁定结构632、第二间距锁定结构633分别选用螺栓与相配合的螺母，通过螺栓连接的方式、借助与横梁4的摩擦力达到锁定的效果。

进一步地，在本实施方式中，为了方便东西调节机构6的装卸过程和降低加工成本，在横梁链接部62上设有一个由转轴622插入的转轴孔621，转动调节槽623选用弧形孔。该转轴孔621的圆形位于弧形转动调节槽623中心圆弧的圆心处，其直径等于转轴622的直径。同时，在转轴622上设有转轴锁定结构634，用于锁定/解锁转轴622。锁定状态下，转轴622不可以在转轴孔621中旋转，以固定横梁4时的倾角；解锁状态下反之。本实施方式中的转轴锁定结构634选用与转轴622选用的螺栓相配合的螺母，借助与横梁链接部62的摩擦力达到锁定的效果。

横梁4在借助东西调节机构6实现在东西方向上的旋转时，当横梁4的倾角到达一定值后，其相对于斜梁3伸出的部分便可能会与斜梁3发生碰撞。由于转动体调节槽623对横梁4的旋转倾角有一定的限制作用，故只需要在横梁4和斜梁3之间预先留出一定的调节间隙34即可。该调节间隙34需要满足，在调节杆624处于转动调节槽内的两端极限位置时，横梁4不会和斜梁3发生干涉。

由于光伏支架长期处于工作状态，其内部的紧固件长时间处于工作状态，导致斜梁3、横梁4、南北调节机构5、东西调节机构6的表面易受挤压、摩擦而遭受损伤甚至失效。在本实施方式中，表现为螺栓、螺母连接处对斜梁3、横梁4、南北调节机构5、东西调节机构6的表面的挤压、剪切、摩擦，导致这些接触表面变形、破裂、损伤、失效。为此，在各紧固件和部件之间设置片状保护件64。该保护件64避免受保护的表面直接受紧固件的挤压、摩擦。优选的，保护件64定期更换，以维持其保护功效。优选的，保护件64被调节杆624或转轴622贯穿，以更好地被紧固于锁定结构与受保护表面之间。

由于光伏支架长期处于室外工作，其内部件易受到外界环境的影响而受损伤、受腐蚀甚至失效，尤其是连接件、紧固件。本实施方式中在保护件64边缘处弯曲突起形成锁定结构保护面641，该锁定结构保护面641环绕包裹在其内部的锁定结构，使其尽可能地免受外界环境的影响。

进一步地，为了防止光伏支架中使用的紧固件松动而导致光伏支架倾斜、坍塌，在光伏支架内各连接处设置垫圈65等放松件。垫圈安装于相连接的两个表面之间且被紧固件或锁定结构压紧。若在螺栓连接处，也可采用双螺栓连接。本实施方式中选用了两个大垫片、一个弹簧垫圈。

优选的，斜梁3的厚度大于其宽度，以加强其抗弯曲能力。本实施方式选用U型钢且涂有热浸镀锌涂层，以获得更好的刚性和承受能力，在安装时其U型开口朝上，且南北调节机构5、东西调节机构6分别安装于U型底边的外侧、内侧。

优选的，横梁4的厚度大于其宽度，以加强其在受上部光伏组件8的压力时的抗弯曲能力。本实施方式选用C型钢且涂有热浸镀锌涂层，以获得更好的强度、韧性和更低的制造成本，安装时其C型开口朝内，且东西调节机构6安装于其C型底边，光伏组件8安装于其C型侧边。

在本实用新型的另一种实施方式中，上述的前立柱1、后立柱2、斜梁3、横梁4、南北调节机构5、东西调节机构6都与本实用新型的一种实施方式的结构和连接相同。进一步地，为了拓展东西调节机构6的调节范围，在横梁链接部62上设有一个由转轴622插入的转轴调节槽6211而不是本实用新型的一种实施方式中的旋转孔，转轴622可在转轴调节槽6211内滑动。同时，在转轴622上设有转轴锁定结构634，用于锁定/解锁转轴622。锁定状态下，转轴622不可以在转轴调节槽6211内滑动，以固定转轴622在转轴调节槽6211内的位置；解锁状态下反之。优选的，转轴调节槽6211为腰型孔，且且其半圆部分直径与转轴622相同。本实用新型的另一种实施方式中，转轴622和转轴锁定结构634选用互相配合的螺栓和螺母。

下面参考图8对一种光伏支架组的一种实施方式做详细描述，以便于更加充分展示本实用新型所提供的光伏支架在实际使用时的完整方案。

一种光伏支架组，由多个本实用新型所提供的光伏支架沿东西方向依次排列组成。相邻的光伏支架通过横梁连接件9固定连接，用于实现光伏支架相互支撑，提高光伏支架组的整体稳定性。优选的，横梁连接件9为板状且分别和两个横梁4面接触，并通过连接锁定结构91紧固/松离。在本实施方式中，横梁4选用C型钢，横梁连接件9安装于C型横梁4的底边，用于限制横梁4在南北方向上的移动，横梁连接件9还在两侧弯曲形成挡板，用于限制横梁4在垂直于安装表面7方向上的移动。本实施方式中，横梁连接件9上设有若干通孔，并采用螺栓连接固定于横梁4。

由于光伏支架组中相邻横梁4的间距存在差异，使得现有技术需要调节立柱间距才能安装完成光伏支架组。为了更好地简化光伏支架组安装过程，在横梁连接件9上设置距离调节槽93、插设在距离调节槽93内滑动的距离调节杆92，并在距离调节杆上设有连接锁定结构91。锁定状态下，相邻横梁4的间距不可调节，以固定横梁间距；解锁状态下，相邻横梁4的间距可在预留调节间隙44的范围内调节。优选的，距离调节槽93为腰型孔。本实施方式中，距离调节杆92和连接锁定结构91选用相配合的螺栓和螺母，借助与横梁4的摩擦力达到锁定的效果。

最后应说明的是：以上实施案例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施案例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施案例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施案例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种倾角可调的光伏支架，包含多个设置在安装表面（7）上的前立柱（1）和后立柱（2）、多个设置在所述前立柱（1）和后立柱（2）顶端的南北调节机构（5）、多个在东西方向上间隔开并连接于所述南北调节机构（5）的斜梁（3）、多个设置在所述斜梁（3）上的东西调节机构（6）、多个在南北方向上间隔开并连接于所述东西调节机构（6）的横梁（4）、设置在所述横梁（4）上的光伏组件（8）；

其特征在于，所述东西调节机构（6）包含斜梁连接部（61）、横梁连接部（62）；所述斜梁连接部（61）与所述斜梁（3）固定连接；所述横梁连接部（62）设置有和横梁转动连接的转轴（622），所述横梁（4）可以绕转轴（622）旋转，用以调节所述横梁（4）的东西倾角；所述横梁连接部（62）设有转动调节槽（623）、插设在转动调节槽（623）内并连接所述横梁（4）的调节杆（624），所述横梁（4）在绕转轴旋转时所述调节杆（624）在转动调节槽（623）内滑动；所述调节杆（624）上设有倾角锁定结构（631），用以将所述调节杆（624）和横梁连接部（62）锁定/解锁。

2.根据权利要求1所述的光伏支架，其特征在于，所述斜梁（3）和横梁（4）之间留有调节间隙（34），用以避免所述横梁（4）在绕转轴（622）转动时与斜梁（3）发生干涉。

3.根据权利要求1所述的光伏支架，其特征在于，所述横梁（4）上设有两个沿东西方向延伸的间距调节槽（401），所述转轴（622）和调节杆（624）分别插设在所述间距调节槽（401）内，并且可沿间距调节槽滑动调节；所述调节杆（624）上设有第一间距锁定结构（632），用以将所述调节杆（624）和横梁（4）锁定/解锁；所述转轴（622）上设有第二间距锁定结构（633），用以将所述转轴（622）和横梁（4）锁定/解锁。

4.根据权利要求1所述的光伏支架，其特征在于，在所述横梁连接部（62）上设有供所述转轴（622）插设的转轴孔（621）；所述转轴（622）上设有转轴锁定结构（634），用以将所述转轴（622）和横梁连接部（62）锁定/解锁。

5.根据权利要求1所述的光伏支架，其特征在于，在所述横梁连接部（62）上设有沿东西方向延伸的转轴调节槽（6211），所述转轴（622）插设在所述转轴调节槽（6211）内滑动调节；所述转轴（622）上设有转轴锁定结构（634），用以将所述转轴（622）和横梁连接部（62）锁定/解锁。

6.根据权利要求4或5所述的光伏支架，其特征在于，在所述横梁连接部（62）处设有两个分别被所述调节杆（624）、转轴（622）贯穿的片状保护件（64），并且分别被所述倾角锁定结构（631）、转轴锁定结构（634）压紧在所述横梁连接部（62）的表面上。

7.根据权利要求6所述的光伏支架，其特征在于，所述保护件（64）的边缘弯曲形成有将倾角锁定结构（631）或转轴锁定结构（634）包裹在内的锁定结构保护面（641）。

8.根据权利要求3所述的光伏支架，其特征在于，所述倾角锁定结构（631）与横梁连接部（62）之间、第一间距锁定结构（632）、第二间距锁定结构（633）与横梁（4）之间设有分别被所述调节杆（624）、转轴（622）贯穿的至少一片垫圈（65）。

9.一种光伏支架组，由若干个权利要求1-8任一项所述的光伏支架在同一安装表面（7）上沿东西方向排列组成；其特征在于，相邻的光伏支架之间设有连接相邻横梁（4）的板状横梁连接件（9），所述横梁连接件（9）的两侧分别和相邻的两条横梁（4）面接触并在所述横梁连接件（9）上设有连接于所述横梁（4）的连接锁定结构（91），用以将所述横梁（4）和横梁连接件（9）紧固/松离。

10.根据权利要求9所述的光伏支架组，其特征在于，所述横梁连接件（9）设有沿东西方向延伸的距离调节槽（93）、插设在距离调节槽（93）内的滑动距离调节杆（92）,并由所述连接锁定结构（91）锁定/解锁。

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