CN219159370U - 一种非等边主轴和配套轴承结构及其跟踪支架 - Google Patents

Abstract

本申请涉及光伏模块支撑结构的技术领域，尤其是涉及一种非等边主轴和配套轴承结构及其跟踪支架，包括主轴本体，主轴本体的第一边与檩条连接，第一边的长度大于与其相连的第二边的长度，第一边和第二边交替排列，且第一边和第二边均为直线，更具体地，主轴本体径向截面的形状为八边形，该八边形呈中心对称的两条边相互平行。本申请非等边主轴在带动光伏组件转动时，其本身不容易与光伏组件之间或与其配套轴承结构件发生打滑情况，易于精准带动光伏组件达到目标转动效果。且横截面为非等边八边形的形状使得主轴抗扭抗弯综合性能更高。

Description

一种非等边主轴和配套轴承结构及其跟踪支架

技术领域

本申请涉及光伏模块支撑结构的技术领域，尤其是涉及一种非等边主轴和配套轴承结构及其跟踪支架。

背景技术

太阳能光伏发电是一种清洁能源，近年来发展迅速，而光伏支架是太阳能光伏发电站的骨骼，其作为光伏发电的底层支撑，在太阳能发电中起着不可忽视的作用。目前常用的光伏支架有固定光伏支架和光伏跟踪支架，由于光伏跟踪支架可以根据光照环境、地理位置的不同自动调整高度和角度，相比固定支架，光伏跟踪支架因为发电量有较大提升而得到广泛使用。

主轴是光伏跟踪支架的核心功能结构之一，主轴带动光伏组件转动，所以要求主轴不仅需要具有一定的抗弯抗扭强度，而且还要求主轴在带动光伏组件转动时，其自身不易在主轴衬套和檩条的抱紧结构中发生打滑，以保证光伏组件的转动精确度和稳定性。目前常见的圆管(CN217029687U)、D型管(CN110968116A)光伏跟踪支架主轴因为外形存在弧形，因而存在打滑风险。

针对上述的现有技术，发明人认为有必要开发一种不易打滑的主轴，以提高光伏跟踪支架的转动精度和稳定性。

实用新型内容

为了改善目前光伏跟踪支架主轴打滑的问题，本申请的第一个目的在于提供一种非等边主轴，其带动光伏组件转动过程中不易与主轴衬套和檩条的抱紧结构发生打滑，并且能够提升主轴的抗弯抗扭性能。

本申请的第二个目的在于提供一种非等边主轴配套轴承结构，该主轴配套轴承适应非等边主轴的安装，结构组件少且组装过程简单便捷。

本申请的第三个目的在于提供一种光伏跟踪支架，其主轴使用本非等边主轴，具有主轴便于组装、抗弯抗扭性能强的优点，且主轴与檩条抱紧结构、主轴与主轴配套轴承结构间组装稳定、不易打滑，使光伏跟踪支架耐用性和转动精度更高。

为了实现本申请的第一个目的，本申请提供的一种非等边主轴，采用如下的技术方案：

一种非等边主轴，用于光伏跟踪支架，包括主轴本体，所述主轴本体的第一边与檩条连接，其特征在于：所述第一边的长度大于与其相连的第二边的长度。

通过上述技术方案，使主轴本体相邻两边的长度存在差异，这样长度较长的不容易转入主轴衬套中长度较短的第二边所在的位置，主轴本体安装于主轴配套的衬套中以后，在带动光伏组件转动时，其本身不容易在主轴衬套中出现打滑的情况，使得主轴的安装稳定性更高，带动光伏组件转动时主轴也不易与檩条的抱紧结构发生打滑，能获得更高的转动精确度。

实现方式可以包括以下任何特征或全部特征。

在另一实施例中，所述第二边为直线。

在另一实施例中，所述第二边的长度占所述第一边长度的50％～60％。

通过上述技术方案，使和第二边的长度存在明显的差异，提升主轴本体防打滑的效果。

在另一实施例中，所述第一边和所述第二边交替排列，所述和所述第二边之间呈圆角过渡。

通过本技术方案，有助于减小主轴相接的两个平面之间可能集中的应力，可以提高主轴的耐用性。

在另一实施例中，所述主轴本体径向截面的形状为八边形，所述八边形呈中心对称的两条边相互平行。

通过采用上述技术方案，使本方案中的主轴本体横截面呈非等边八边形的形状，具有较大的惯性矩和截面模量，相比于目前光伏支架工程中作为主轴圆管、D型管、椭圆管而言，本方案主轴本体的抗弯性能更好，相比方管主轴而言，本方案主轴本体的抗扭性能更高，使得本申请主轴本体在抗弯和抗扭性能得到了综合提升，有助于提高光伏跟踪支架的耐用性。同时，本方案主轴的八个面均为平面，安装檩条时，主轴的长边所在的平面与檩条贴合，安装固定时能够形成比较大的接触面积，因此无需特殊的稳定结构，只需放置常规的檩条固定即可达到稳定的效果，在安装和带动光伏组件转动时，主轴本身与光伏组件之间也不易发生晃动甚至滑动。

为了实现本申请的第二个目的，本申请还提供了一种非等边主轴配套轴承结构，采用如下技术方案：

一种非等边主轴配套轴承结构，其特征在于：所述轴承结构用来配套安装上述的主轴，所述轴承结构包括：两个相同的半轴衬套，所述半轴衬套的内侧轮廓与所述主轴本体的外轮廓匹配，所述半轴衬套的外部为圆弧形，所述半轴衬套轴向的两个端面分别设置有挡肩；轴承圈座，安装状态时，两个所述半轴衬套外部套设所述轴承圈座，内部穿设所述主轴本体，所述轴承圈座位于所述半轴衬套两侧的所述挡肩之间，所述半轴衬套的挡肩与所述轴承圈座抵接，且两个所述半轴衬套之间不相互接触。

通过上述技术方案，非等边主轴通过两个半轴衬套安装于轴承圈座内，既能实现非等边主轴的稳定安装，有易于主轴带动光伏组件转动。同时，非等边主轴及其配套的半轴衬套在配合上由于第一边和第二边的交替存在，同比等边八角管更不容易打滑。

为了实现本申请的第三个目的，本申请还提供了一种光伏跟踪支架，采用如下技术方案：

一种光伏跟踪支架，其特征在于：包括如上所述的非等边主轴和非等边主轴配套轴承结构，所述主轴本体安装时，所述主轴本体的正上方安装有光伏电池板，所述檩条安装于所述主轴本体与所述光伏电池板之间。

通过上述技术方案，主轴正上方是安装檩条光伏电池板的位置，该方位第一边作为长边的设置更易于主轴固定与光伏电池板的檩条产生更大接触面积，形成更加稳定的安装。

在另一实施例中，至少两根所述主轴本体沿所述主轴本体的轴向相连形成所述非等边主轴，所述主轴本体包括缩管连接部和管体，所述缩管连接部沿所述管体的轴向与所述管体固定，所述缩管连接部的横截面为所述管体横截面的等比例缩小，所述缩管连接部的外径小于所述管体的内径，所述缩管连接部插入另一所述主轴本体的所述管体内并通过螺栓固定。

光伏组件数量不同，所用的主轴的长度也相应的不同，为了便于主轴的运输和适应更多的工况，目前一根完整使用的主轴多是由几段主轴组装而成的。目前两段主轴之间是通过抱板连接的，即两段主轴的端面抵接后，用和主轴外形匹配的一截抱板覆盖两段主轴的连接处，并通过螺栓将抱板和主轴固定，利用抱板起到一个连接作用。但是这种连接方式一是所需材料比较多，连接的效率也相对较低，二是这种连接方式一旦螺栓松动，两段主轴的抵接端面之间就容易出现缝隙、发生错位，此连接位置主轴的耐弯耐扭性能就会变差。本技术方案中利用缩管连接的方式使两段连接的管体之间存在重合，而主轴本体的形状又是非等边的八边形，因此两段重合的管体间不容易打滑错位，相比上述抱板连接技术，本技术方案中的连接方式更加稳定可靠，主轴连接处的抗弯抗扭性能表现更佳。

在另一实施例中，所述缩管连接部的长度在200mm～1000mm之间。

根据本申请非等边主轴的抗弯抗扭性能来选择缩管连接部的长度，达到稳定、可靠连接效果的同时，又不至于造成加工成本的浪费。

在另一实施例中，所述螺栓采用沿所述主轴本体的径向对穿所述缩管连接部和所述管体的对穿螺栓。

采用对穿螺栓固定后，通过缩管连接部连接的两段主轴之间相对普通螺栓固定效果更佳，不容易发生径向转动，能够使主轴的抗扭性能更佳。

综上所述，本申请提供了一种非等边主轴和配套轴承结构及其跟踪支架，具有以下有益效果：本申请将主轴改进为惯性矩和截面模量更大的非等边八角形管，首先其抗扭抗弯性能更高，所以承压更好，同比方管圆管等主轴的安装使用，本申请的非等边主轴可以适当延长立柱之间的跨距，因而可以减少整个电站的基础数量，从而降低电站的建造成本。其次本申请主轴非等边的设计使其在带动光伏组件转动时，其本身不容易与固定光伏组件的檩条之间或与其配套轴承结构件发生打滑情况，易于精准带动光伏组件达到目标转动效果。另外，本申请非等边主轴的八个面均为平面，安装固定时，长边所在的平面与固定光伏组件的檩条相贴合，能够形成比较大的接触面积，无需特殊的稳定结构，只需在主轴和光伏电池板之间放置常规的檩条固定即可达到稳定安装的效果。

附图说明

图1是本申请非等边主轴的整体结构示意图；

图2是本申请非等边主轴的径向剖面示意图；

图3是本申请非等边主轴和其配套的轴承结构装配示意图；

图4是本申请半轴衬套的结构示意图；

图5是本申请轴承圈座的结构示意图；

图6是本申请光伏跟踪支架的整体结构示意图；

图7是图6中A部分的放大结构示意图；

图8是本申请非等边主轴的轴向剖面示意图；

图9是图8中B部分的放大结构示意图。

附图标记说明：

1、主轴本体；11、缩管连接部；111、渐缩端口；12、管体；13、倾斜面；14、第一边；15、第二边；

2、对穿螺栓孔对；21、第一对穿螺栓孔对；；22、第二对穿螺栓孔对；

3、对穿螺栓；

4、轴承结构；41、半轴衬套；411、加强筋；412、挡肩；42、轴承圈座；

5、光伏电池板；

6、檩条；

7、立柱。

具体实施方式

以下结合附图1-9及具体实施例对本申请作进一步详细说明。

实施例：

本申请实施例公开一种非等边主轴和配套轴承结构及其跟踪支架，参照图1，本申请首先公开一种非等边主轴，用作光伏跟踪支架的主轴，包括主轴本体1，主轴本体1可以采用不锈钢等合金或其他本领域常用的钢性优良的金属材料制成。

参照图2，主轴本体1径向截面的形状可以是非等边的八边形，八边形呈中心对称的两条边相互平行。该八边形包括四条长度完全相等的第一边14和四条长度完全相等的第二边15，第一边14的长度大于第二边15的长度，第一边14和第二边15交替排列，且第一边14和第二边15均为直线。优选地，第二边15长度占第一边14长度的50％～60％。第二边15和第一边14之间的连接部位呈圆角过渡。主轴本体1在光伏跟踪支架上安装时，主轴本体1长度较长的第一边14与檩条6抵接。当然，在另外一些实施例中，主轴本体1径向截面的形状还可以是长度较长的第一边14和长度较短的第二边15交替排列形成的其他多边形的形状。

本实施例还公开一种非等边主轴配套轴承结构，该轴承结构4用来辅助实现本申请非等边主轴和光伏支架的立柱7之间的连接。参照图3至图5，轴承结构4包括两个相同的半轴衬套41和一个轴承圈座42。

参照图3，半轴衬套41可以采用塑料材质，半轴衬套41内侧分布有加强筋411。半轴衬套41的内侧轮廓是与主轴本体1的外部轮廓匹配的，因而主轴本体1安装时，半轴衬套41能够与主轴本体1的外周壁贴合并抵紧。半轴衬套41的外部为利于和轴承圈座42连接的圆弧形，半轴衬套41轴向的两个端面上一体成型有挡肩412。

参照图4，主轴本体1与轴承结构4安装状态时，两个半轴衬套41外部套设轴承圈座42，内部穿设主轴本体1，轴承圈座42位于半轴衬套41两侧的挡肩412之间，半轴衬套41与挡肩412抵接。两个半轴衬套41上下拼合后的外径小于轴承圈座42的内径，便于半轴衬套41安装入轴承圈座42内，而主轴本体1与轴承结构4安装状态时，两个半轴衬套41之间不直接抵接，形成主轴衬套。如此通过半轴衬套41的设计就能够使非等边主轴稳定固定于圆形的轴承圈座42内，以便后续的主轴本体1与立柱7之间的连接。

本实施例一种非等边主轴和主轴配套主轴承构的安装方式为：先将两个半轴衬套41装入轴承圈座42内，利用挡肩412对轴承圈座42轴向的两个端面形成限位，以限制半轴衬套41在轴承圈座42内沿轴承圈座42的轴向窜动。然后将安装于轴承圈座42内的两个半轴衬套41上下分开，使两个半轴衬套41中间形成一个最大的孔洞，此时，再将主轴本体1从两个半轴衬套41形成的孔洞内穿入，完成主轴本体1与轴承结构4的安装。

本实施例还公开一种光伏跟踪支架，该光伏跟踪支架所用主轴为本实施例中的非等边主轴。参照图6和图7，在光伏跟踪支架中，主轴本体1第一边14的正上方安装有光伏电池板5，光伏电池板5与主轴本体1之间安装有檩条6，檩条6的下端面与主轴本体1正上方的第一边14所在的平面抵接。其中，光伏电池板5和檩条6可以使用本领域惯用的光伏电池板5和檩条6。非等边主轴上套接有主轴配套的轴承结构4，该主轴配套的轴承结构4采用本实施例中的主轴配套轴承结构4，主轴配套轴承结构4依照主轴的长度在主轴上均匀安装有若干个。主轴配套轴承结构4的下方安装有立柱7，立柱7可以使用本领域惯用的光伏支架立柱7，除上述区别外，本光伏跟踪支架的其他功能件和连接件可以使用本领域惯用的。参照图1和图8，光伏跟踪支架的主轴是由多段主轴本体1同轴连接而形成的，根据所需主轴的长度，所用的主轴本体1的段数可以不同。多段的主轴本体1通过缩管连接结构连接形成一根主轴。

参照图1和图8，缩管连接结构将主轴本体1划分为缩管连接部11和管体12，缩管连接部11一体成型于管体12轴向的一端，且缩管连接部11与管体12同轴，缩管连接部11的长度在200mm～1000mm之间。缩管连接部11横截面的形状是管体12的横截面形状等比例缩小，缩管连接部11的外径略小于管体12的内径，如此使一根主轴本体1的缩管连接部11能够紧密地插入另一根主轴本体1的管体12内，实现两根主轴本体1的套接。

参照图9，进一步地，缩管连接部11和管体12与缩管连接部11套接的管壁上对位开设至少两对对穿螺栓孔对2，用来安装对穿螺栓3。每对对穿螺栓孔对2均沿管体12的径向设置，可以包括第一对穿螺栓孔对21和第二对穿螺栓孔对22，第一对穿螺栓孔对21和第二对穿螺栓孔对22垂直设置，第一对穿螺栓孔对21的数量和第二对穿螺栓孔对22的数量可以依据缩管连接部11的长度来调整，本实施例中优选地第一对穿螺栓孔对21为3对，第二对穿螺栓孔对22为2对。当缩管连接部11插入另一主轴本体1的管体12内形成套接、且缩管连接部11和管体12上的对穿螺栓孔对位后，利用对穿螺栓3穿过对穿螺栓孔对2，沿缩管连接部11和管体12套接部位的径向同时贯穿缩管连接部11和管体12，实现两根主轴本体1的固定连接，多根主轴本体1通过缩管连接部11和管体12同轴套接并固定而连接为一根主轴。当然在另外一些实施例中，也可以使用普通螺栓对缩管连接部11和管体12的套接部位进行固定，但这种普通螺栓的固定方式其抗扭性能相对使用对穿螺栓3较差。

参照图9，缩管连接部11和管体12的连接部位为一倾斜面13连接，既能减小缩管连接部11和管体12连接部位的应力集中，又使缩管连接部11和另一管体12套接时容易实现越压越紧的效果。缩管连接部11远离管体12的一端向内渐缩形成渐缩端口111，渐缩端口111的长度为缩管连接部11总长度的2.5％～4.5％，缩管连接部11渐缩的这一小部分管口方便缩管连接部11快速地插入管体12内。同时应当注意的是，在另一实施例中，如果要利用该倾斜面13实现越压越紧的安装效果，对穿螺栓孔对2应当设计为在压紧后才能形成对位。

当然上述实施例为本申请最佳的实施例，只为说明本申请的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本申请的内容并据以实施，并不能以此限制本申请的保护范围。凡根据本申请主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种非等边主轴，用于光伏跟踪支架，包括主轴本体，所述主轴本体的第一边与檩条连接，其特征在于：所述主轴本体径向截面的形状为八边形，所述八边形呈中心对称的两条边相互平行；所述第一边的长度大于与其相连的第二边的长度。

2.根据权利要求1所述的一种非等边主轴，其特征在于：所述第二边为直线。

3.根据权利要求2所述的一种非等边主轴，其特征在于：所述第二边的长度占所述第一边长度的50％～60％。

4.根据权利要求3所述的一种非等边主轴，其特征在于：所述第一边和所述第二边交替排列，所述第一边和所述第二边之间呈圆角过渡。

5.一种非等边主轴配套轴承结构，其特征在于：所述轴承结构用来配套安装如权利要求1-4任一项所述的主轴本体，所述轴承结构包括：

两个相同的半轴衬套，所述半轴衬套的内侧轮廓与所述主轴本体的外轮廓匹配，所述半轴衬套的外部为圆弧形，所述半轴衬套轴向的两个端面分别设置有挡肩；

轴承圈座，安装状态时，两个所述半轴衬套外部套设所述轴承圈座，内部穿设所述主轴本体，所述轴承圈座位于所述半轴衬套两侧的所述挡肩之间，所述半轴衬套的挡肩与所述轴承圈座抵接，且两个所述半轴衬套之间不相互接触。

6.一种光伏跟踪支架，其特征在于：包括如权利要求1-4任一项所述的主轴本体和权利要求5所述的非等边主轴配套轴承结构，所述主轴本体安装时，所述主轴本体的正上方安装有光伏电池板，所述檩条安装于所述主轴本体与所述光伏电池板之间。

7.根据权利要求6所述的一种光伏跟踪支架，至少两根所述主轴本体沿所述主轴本体的轴向相连形成所述非等边主轴，其特征在于：所述主轴本体包括缩管连接部和管体，所述缩管连接部沿所述管体的轴向与所述管体固定，所述缩管连接部的横截面为所述管体横截面的等比例缩小，所述缩管连接部的外径小于所述管体的内径，所述缩管连接部插入另一所述主轴本体的所述管体内并通过螺栓固定。

8.根据权利要求7所述的一种光伏跟踪支架，其特征在于：所述缩管连接部的长度在200mm～1000mm之间。

9.根据权利要求8所述的一种光伏跟踪支架，其特征在于：所述螺栓采用沿所述主轴本体的径向对穿所述缩管连接部和所述管体的对穿螺栓。

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