沙漠光伏发电用螺旋桩的制作方法

本实用新型涉及光伏发电设备，更具体的说，它涉及一种沙漠光伏发电用螺旋桩。

背景技术：

随着经济的发展、社会的进步，人们对能源提出要求，寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题。新能源要同时符合两个条件：一是蕴藏丰富不会枯竭；二是安全、干净，不会威胁和破坏环境。因此利用太阳能发电成为一种趋势。沙漠光伏发电是其中的一种形式，即利用沙漠地区丰富的太阳能资源，使广大的沙漠、戈壁滩变废为宝，不仅可以起到防沙、固沙的作用，而且可以促进区域经济科持续性发展。太阳能板一般需要安装在支架上，以保证太阳能板与地面成特定角度使得太阳能利用率最大化。

授权公告号为CN204530688U的实用新型专利公开了一种支承光伏发电的螺旋桩，包括桩体、螺旋裙边、连接器，螺旋裙边设置在桩体的身部并沿着桩体的纵向布置，连接器固定于桩体的另一端，所述桩体、螺旋裙边、连接器的材质均为玻璃纤维增强塑料。该实用新型具有强度高且耐腐蚀的效果。但是沙漠中的沙层松散，该螺旋桩埋入沙子下方后，由于桩身直径相同，顶部没有支撑，会发生晃动导致桩孔直径扩大，螺旋桩发生倾斜，影响固定在上方的太阳能板的太阳能利用率。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种沙漠光伏发电用螺旋桩，可在沙漠中长时间保持稳固不易倾斜。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种沙漠光伏发电用螺旋桩，包括桩体，所述桩体包括楔形的桩身、环绕桩身外的裙边以及设置在桩身底端的尖端，所述桩身的顶端安装有底座，所述底座包括圆盘状的稳固板以及用于与桩身连接的连接件，所述稳固板上面垂直设置有支柱，所述连接件设置在所述稳固板底面的中心处。

通过采用上述技术方案，支柱用于安装太阳能板，稳固板与桩身连接后，增大了桩体与沙层表面的接触面积，使得桩体上方被沙层支撑固定，降低桩体晃动的可能性，使桩体可在沙漠中长时间保持稳固不易倾斜。

本实用新型进一步设置为：所述稳固板底面设有四个排列成十字形的滑槽，所述连接件包括与所述滑槽连通的槽体，所述滑槽的截面为上大下小的梯形，其内部设有与之形状配合的滑块，所述滑块靠近所述槽体的一端呈楔形设置，楔形的斜面与所述桩身的顶端接触。

通过采用上述技术方案，稳固板与桩身连接时，桩身的顶端伸入到槽体内挤压滑块的楔形斜面，推动滑块沿滑槽向外滑移，滑块最终伸出稳固板外一段距离，起到支撑脚的作用，进一步增加桩体的稳固性，使其不易倾斜。

本实用新型进一步设置为：所述滑槽面向该滑槽开口的底面开设有伸缩槽，所述伸缩槽靠近所述槽体的侧壁上固定有弹簧，所述弹簧的两端分别固定在所述滑块和所述槽体的侧壁上。

通过采用上述技术方案桩身的顶端挤压滑块时，弹簧伸长对滑块产生拉力，桩身的顶端没有挤压滑块时，滑块能够在弹簧的作用下收缩在滑槽内，实现滑块在滑槽内的伸缩，一方面能够防止滑块从滑槽内完全脱出使滑块失去作为支撑脚的作用，另一方面滑块能够自动收缩到滑槽内，避免在运输底座时滑块伸出滑槽容易丢失。

本实用新型进一步设置为：所述桩身的顶端设有外螺纹，所述槽体为与所述外螺纹相互配合的螺纹孔。

通过采用上述技术方案，桩身与稳固板通过螺纹配合，结构简单且连接稳固。

本实用新型进一步设置为：所述桩身的顶端为设有内螺纹的螺纹端，所述连接件包括设置有外螺纹的螺纹柱，所述槽体围在所述螺纹柱的外围形成环形的凹槽。

通过采用上述技术方案，桩身与稳固板通过螺纹配合，结构简单且连接稳固。

本实用新型进一步设置为：所述桩身的顶端设有内六角形孔，所述连接件包括六角形柱，所述槽体围在所述六角形柱外围形成环形的凹槽。

通过采用上述技术方案，六角形柱插接在内六角形孔内实现桩身与稳固板的连接，结构简单便于操作；此外，桩身是通过旋转进入沙层中，六角形的配合方便对桩身进行正转和反转，因此可以握持稳固板来转动桩身来控制桩身进出沙层。

本实用新型进一步设置为：所述稳固板与所述支柱之间设有肋板，所述肋板共四块呈十字形布置。

通过采用上述技术方案，增加了支柱的稳固性。

本实用新型进一步设置为：所述裙边呈双螺旋结构。

通过采用上述技术方案，尖端与桩身、裙边组成双螺旋钻头，双螺旋钻头携土能力强，导正性能好，适合钻进松散地层及软硬互接地层。

本实用新型进一步设置为：所述桩身包括内部的基层和外部的耐磨层，所述基层为不锈钢管，所述耐磨层由铬合金材料制成。

通过采用上述技术方案，基层提供抵抗外力的强度、韧性，耐磨层提供耐磨性能并对基层提供了保护，防止基层在钻取过程中受到沙子磨损，提高桩体的使用寿命。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：增大了桩体与沙层表面的接触面积，使得桩体上方被沙层支撑固定，降低桩体晃动的可能性，使桩体可在沙漠中长时间保持稳固不易倾斜；耐磨层提供耐磨性能并对基层提供了保护，防止基层在钻取过程中受到沙子磨损，提高桩体的使用寿命。

附图说明

图1为实施例一的上方视角的结构示意图；

图2为实施例一的下方视角的结构示意图；

图3为实施例一的爆炸图；

图4为图2中A-A向的局部剖视图；

图5为实施例一中桩体与钻机连接的示意图；

图6为实施例二的爆炸图；

图7为实施例三的爆炸图。

附图标记：1、桩体；11、螺纹端；111、穿孔；12、桩身；13、裙边；14、基层；15、耐磨层；16、尖端；17、内六角形孔；2、底座；21、肋板；22、稳固板；23、螺纹孔；24、滑槽；241、伸缩槽；25、滑块；26、弹簧；27、螺纹柱；28、凹槽；29、六角形柱；3、支柱；4、连接套；41、卡槽；42、圆杆；5、连接杆。

具体实施方式

参照附图对本实用新型做进一步说明。

实施例一：

沙漠光伏发电用螺旋桩，如图1和图2所示，包括桩体1，结合图3和图4，桩体1包括楔形的桩身12，桩身12上设有裙边13，裙边13呈双螺旋结构，裙边13与桩身12通过焊接固定。桩身12的一端设有圆柱状的螺纹端11，螺纹端11为外螺纹，另一端设有尖端16，尖端16与桩身12、裙边13组成双螺旋钻头，双螺旋钻头携土能力强，导正性能好，适合钻进松散地层及软硬互接地层。与传统的单螺旋相比，钻进速度快、钻进强度大。结合图4，桩体1的材质结构有两层，包括内部的基层14和外部的耐磨层15，基层14为不锈钢管，具有较高的强度和韧性，同时具有防锈蚀性；耐磨层15主要以铬合金为主，同时还添加锰、钼、铌、镍等其它合金成份，金相组织中碳化物呈纤维状分布，纤维方向与表面垂直。碳化物显微硬度可以达到HV1700-2000以上，表面硬度可达到HRc58-62。合金碳化物在高温下有很强的稳定性，保持较高的硬度，同时还具有很好的抗氧化性能。桩体1通过基体提供抵抗外力的强度、韧性，由耐磨层15提供满足指定工况需求的耐磨性能。此外，耐磨层15对内部的基层14提供了保护，防止基层14在钻取过程中受到沙子磨损，避免基层14磨损，提高桩体1的使用寿命。尖端16经过电镀工艺处理覆有金刚石镀层，以增加桩体1端头的强度，增加钻取性能。桩体1的顶部直径为100mm、底部尖端16直径为3mm，使得横截面呈上大下小的楔形，以便增大桩体1侧面与沙层的接触面积。

参考图3和图4，桩身12靠近螺纹端11处设有穿孔111，穿孔111沿桩体1的径向设置。穿过穿孔111设有圆杆42，圆杆42两端露出在桩体1外约50mm，圆杆42与桩体1插接连接，圆杆42可以从桩体1上取下，不会影响螺纹端11的使用。在桩体1顶部设有底座2，底座2包括圆盘状的稳固板22，稳固板22的直径为300mm，稳固板22底部的中心设有螺纹孔23，螺纹孔23与桩体1的螺纹端11相配合，使得稳固板22与桩体1固定，从而将底座2固定在桩体1上。在稳固板22底面设有四个排列成十字形的滑槽24，滑槽24的截面为上大下小的梯形，滑槽24与螺纹孔23连通。每个滑槽24内设有与之形状配合的滑块25，滑块25可以在滑槽24内滑移。每个滑槽24面向该滑槽24开口的底面均开设有伸缩槽241，伸缩槽241靠近螺纹孔23的侧壁上固定有弹簧26，弹簧26的另一端固定在在该滑槽24内滑动的滑块25上，随滑块25的滑动弹簧26在伸缩槽241内伸缩，滑块25与螺纹端11的接触端呈楔形。

在稳固板22的上方中心垂直设有支柱3，支柱3为圆柱状的铝合金杆，在具有较高强度的同时质量较轻，支柱3与底座2之间通过焊接固定成为一体。为了增加支柱3的稳固性，在支柱3与底座2之间设有肋板21，肋板21共四块呈十字形布置。支柱3上方可以安装太阳能板。

该沙漠光伏发电用螺旋桩使用方法如下：

参考图3和图5，钻机的端头设有连接套4，连接套4呈圆柱形筒状结构，连接套4的末端设有卡槽41，卡槽41沿连接套4的直径设置。将圆杆42穿过桩体1顶部的穿孔111，然后把桩体1插入到钻机的连接套4内，使得圆杆42两端卡入到连接套4的卡槽41中。保持桩体1竖直、尖端16抵至沙层，启动钻机，钻机的连接套4旋转，由于桩体1通过圆杆42与连接套4卡接，桩体1跟着旋转，并在压力和重力作用下钻入到沙层内。桩体1上的裙边13把钻取的沙子排至外部，并且裙边13嵌入到沙层中。当桩体1埋入沙层内且只有螺纹端11露出时停止钻机。结合图4，然后将稳固板22的中心螺纹孔23与桩体1的螺纹端11对齐，旋转稳固板22使其与桩体1通过螺纹连接。滑块25在弹簧26的作用下原本收缩抵触在螺纹孔23处，由于滑块25的端头为楔形面，在桩体1与螺纹孔23配合的过程中，桩体1逐渐挤压滑块25并推动其沿滑槽24向外滑移，滑块25最终伸出稳固板22外一段距离。

由于桩体1呈上大下小的圆锥体，桩体1的沿周被沙层支撑，且接触面积增大，防止桩体1晃动。另外，桩体1顶部的稳固板22增大了桩体1与沙层表面的接触面积，使得桩体1上方被沙层支撑固定，进一步降低桩体1晃动的可能性。滑块25向外伸出稳固板22，起到支撑脚的作用，进一步增加桩体1的稳固性，使其不易倾斜。

实施例二：

沙漠光伏发电用螺旋桩，如图6所示，与实施例一不同之处在于，桩体1顶部的螺纹端11设有内螺纹，螺纹端11的壁厚增加，稳固板22的中部凸起有螺纹柱27，螺纹柱27沿周设有环形的凹槽28，通过螺纹柱27与桩体1的螺纹端11配合，螺纹端11的顶部伸入到凹槽28内，使得稳固板22与桩体1螺纹固定。同时，桩体1逐渐挤压滑块25并推动其沿滑槽24向外滑移，滑块25最终伸出稳固板22外一段距离。

实施例三：

沙漠光伏发电用螺旋桩，如图7所示，与实施例二不同之处在于，用内六角形孔17取代了桩体1上螺纹端11的内螺纹，用六角形柱29取代了螺纹柱27，用六角形的连接杆5取代了连接套4，取消了穿孔111。这样当钻孔过程中出现钻孔发生偏斜，能够反转使得螺旋桩退出，然后重新固定桩体1。稳固板22与桩体1通过六角形柱29和内六角形孔17的配合实现插接连接，连接方便。同时，底座2在重力的作用下压在桩体1上，桩体1逐渐挤压滑块25并推动其沿滑槽24向外滑移，滑块25最终伸出稳固板22外一段距离。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。