一种回转组合式双轴跟踪光伏支架结构的制作方法

本发明涉及光伏发电设备技术领域，尤其涉及一种能够跟随太阳光入射角变化而进行旋转与俯仰定位的组合式双轴跟踪光伏支架结构。

背景技术：

太阳能既是一次能源，又是可再生能源，既清洁又安全，在开发利用过程中没有废渣、废料，不会给环境造成污染。太阳能电池组件对太阳的跟踪与非跟踪，能量的接收率相差37%左右，精确的跟踪太阳可使接收器的接收效率大幅度提高，进而提高太阳能装置的太阳能利用率。

目前太阳能光伏跟踪支架结构多采用卧式蜗轮蜗杆机构实现旋转，俯仰机构驱动多采用推杆式或者立式蜗轮蜗杆减速器。但推杆结构具有受力点面积小适用于小网面结构，而立式涡轮蜗杆减速机的连接结构设计较复杂，不利于模组安装精度的保证，并且安装效率普遍较低，后期维护以及维修难度也高，这些都间接增加了利用太阳能进行发电的成本。

技术实现要素：

为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种结构简单、实用、安装维护方便的回转组合式双轴跟踪光伏支架结构。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种回转组合式双轴跟踪光伏支架结构，包括立柱和主梁，所述立柱和所述主梁之间通过组合式回转减速器连接， 所述主梁的两端分别固定有第一支撑纵梁和第二支撑纵梁，所述第一支撑纵梁和所述第二支撑纵梁之间固定有若干根模组梁，每根所述模组梁与所述主梁平行设置，太阳能模组安装在相邻的两根所述模组梁之间。

上述方案中，所述第一支撑纵梁和所述第二支撑纵梁均通过连接杆与所述主梁连接，所述第一支撑纵梁和所述第二支撑纵梁均固定在所述连接杆的顶端，所述主梁固定在所述连接杆的中部，所述连接杆的下端同时固定有第一拉杆和第二拉杆，所述第一拉杆和所述第二拉杆的另一端均固定在所述第一支撑纵梁或所述第二支撑纵梁上。

上述方案中，所述组合式回转减速器包括水平蜗轮蜗杆减速器、用于驱动所述水平蜗轮蜗杆减速器旋转的水平减速电机、俯仰蜗轮蜗杆减速器和用于驱动所述俯仰蜗轮蜗杆减速器旋转的俯仰减速电机，所述俯仰蜗轮蜗杆减速器的回转体与所述水平蜗轮蜗杆减速器的回转体垂直，所述水平蜗轮蜗杆减速器的底座固定在所述立柱的法兰盘上，所述水平蜗轮蜗杆减速器的回转体与俯仰蜗轮蜗杆减速机底座连接，所述俯仰蜗轮蜗杆减速机的回转体与主梁的法兰盘连接。

上述方案中，所述主梁的法兰盘包括法兰盘本体，所述法兰盘本体上设有环形螺纹孔，所述法兰盘本体的上端设有第一固定块和第四固定块，所述第一固定块、所述第二固定块和所述法兰盘本体之间围成一个凹槽，所述主梁固定安装在所述凹槽内；所述俯仰蜗轮蜗杆减速机的回转体侧面通过所述环形螺纹孔与所述法兰盘本体螺栓固定为一体。

上述方案中，所述第一支撑纵梁和所述第二支撑纵梁对称分布在所述主梁的两端。

上述方案中，每根所述模组梁为铝合金材质的模组梁。

上述方案中，所述第一支撑纵梁和所述第二支撑纵梁为方管、槽钢、C型钢中的任意一种；所述主梁为圆管、方管、H型钢中的任意一种。

上述方案中，所述连接杆与所述主梁通过螺栓固定连接，所述第一拉杆、所述第二拉杆、所述连接杆、所述第一支撑纵梁和所述第二支撑纵梁之间均通过螺栓固定连接。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：（1）主梁通过法兰盘结构与俯仰蜗轮蜗杆减速器的回转体侧面贴平螺纹连接，优点是首先单侧连接在保证设备正常运转的情况下可以大大降低俯仰蜗轮蜗杆减速器的制造成本；第二主梁不直接穿过俯仰蜗轮蜗杆减速器的回转体中心，提高了安装速度，维护时只需将法兰盘与俯仰蜗轮蜗杆减速器的回转体之间的螺栓拆除，实现了将太阳膜组与立柱之间的整体拆卸，大大提高了维护维修成本和速度。（2）主梁、支撑纵梁采用了常用型材，并与连接杆全部通过螺栓连接，结构简单稳定，模块化结构安装快速简洁。（3）模组梁采用铝合金材质，铝合金模组梁截面成型质量高，长度每米控制在1mm以内，有利于保证推拉模组安装后的整体平面度。同时铝合金直接进行阳极氧化处理，工艺先进，不易变形，环境污染小。铝合金材料后期可以进行回收，降低了整体制造成本。

附图说明

图1为本发明的回转组合式双轴跟踪光伏支架结构结构示意图。

图2为本发明的主梁、第一支撑纵梁、第二支撑纵梁和模组梁连接位置示意图。

图3为本发明的组合式回转减速器的结构示意图。

图4为本发明主梁的法兰盘主视图。

图5为本发明主梁的法兰盘左视图。

图中：1.立柱；2.主梁；3.组合式回转减速器;3-1.水平蜗轮蜗杆减速器；3-2.水平减速电机；3-3.俯仰减速电机；3-4.俯仰蜗轮蜗杆减速器；4-1.第一支撑纵梁；4-2.第二支撑纵梁；4-3.模组梁；5.连接杆；6-1.第一拉杆；6-2.第二拉杆；7-1.法兰盘本体；7-2.环形螺纹孔；7-3.第一固定块；7-4.第二固定块；7-5.凹槽。

具体实施方式

为了使本发明的技术方案以及优点更加清楚明白，以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

如图1和图2所示，本发明所提供的一种回转组合式双轴跟踪光伏支架结构的结构方案如下，主要包括：立柱1和主梁2，所述立柱1和所述主梁2之间通过组合式回转减速器3连接，所述组合式回转减速器3包括水平蜗轮蜗杆减速器3-1、用于驱动所述水平蜗轮蜗杆减速器旋转的水平减速电机3-2、俯仰蜗轮蜗杆减速器3-4和用于驱动所述俯仰蜗轮蜗杆减速器旋转的俯仰减速电机3-3，所述俯仰蜗轮蜗杆减速器3-4的回转体与所述水平蜗轮蜗杆减速器3-1的回转体垂直，所述水平蜗轮蜗杆减速器3-1的底座固定在所述立柱1的法兰盘上，实现太能能模组所在的支架结构整体跟随太阳进行水平旋转运动。所述水平蜗轮蜗杆减速器3-1的回转体与俯仰蜗轮蜗杆减速机3-4底座连接，所述俯仰蜗轮蜗杆减速机3-4的回转体与主梁2的法兰盘连接（如图3所示），进而带动整个太阳能模组所在的支架结构进行竖直俯仰运动。

本实施例中，所述主梁2的两端分别对称固定有第一支撑纵梁4-1和第二支撑纵梁4-2，第一支撑纵梁4-1和第二支撑纵梁4-2直接作用在主梁2上方，长度方向与主梁2垂直，其中第一支撑纵梁和第二支撑纵梁可以选用方管、槽钢、C型钢中的任意一种；主梁2可以选用圆管、方管、H型钢中的任意一种，只要满足强度条件即可。所述第一支撑纵梁4-1和所述第二支撑纵梁4-2之间固定有若干根模组梁4-3，每根所述模组梁4-3与所述主梁2平行设置，每根所述模组梁4-3为铝合金材质的模组梁，能够保证长度每米变形量控制在1mm以内，这样能够保证推拉模组安装后的水平精度，提高整个光伏阵列的整体发电量。同时铝合金直接进行阳极氧化处理，工艺先进，不易变形，环境污染小。铝合金材料后期可以进行回收，降低了整体制造成本。太阳能模组安装在相邻的两根所述模组梁4-3之间。所述第一支撑纵梁4-1和所述第二支撑纵梁4-2均通过连接杆5与所述主梁2连接，所述第一支撑纵梁4-1和所述第二支撑纵梁4-2通过螺栓固定在所述连接杆5的顶端，所述主梁2通过螺栓固定在所述连接杆5的中部，所述连接杆5的下端同时通过螺栓固定有第一拉杆6-1和第二拉杆6-2，所述第一拉杆6-1和所述第二拉杆6-2的另一端均通过螺栓固定在所述第一支撑纵梁4-1或所述第二支撑纵梁4-2上。一方面，第一拉杆6-1和第二拉杆6-2对称作用在第一支撑纵梁和第二支撑纵梁的两端，起到既有顶又有拉的的调节作用，增加了整体太阳能模组支架结构的刚度，并且这种安装方式相对其他方式也更方便。另一方面，主梁2、第一支撑纵梁4-1、第二支撑纵梁4-2采用了常用型材，并与连接杆5全部通过螺栓连接，结构简单稳定，模块化结构安装快速简洁。

优选的，如图4和图5所示，所述主梁2的法兰盘包括法兰盘本体7-1，所述法兰盘本体7-1上设有环形螺纹孔7-2，所述法兰盘本体7-1的上端设有第一固定块7-3和第四固定块7-4，所述第一固定块7-3、所述第二固定块7-4和所述法兰盘本体7-1之间围成一个凹槽7-5，所述主梁2固定安装在所述凹槽7-5内；所述俯仰蜗轮蜗杆减速机3-4的回转体侧面通过所述环形螺纹孔7-2与所述法兰盘本体7-1螺栓固定为一体。主梁2通过法兰盘结构与俯仰蜗轮蜗杆减速器3-4的回转体侧面贴平螺纹连接，优点是首先单侧连接在保证设备正常运转的情况下可以大大降低俯仰蜗轮蜗杆减速器3-4的制造成本；第二，主梁2不直接穿过俯仰蜗轮蜗杆减速器3-4的回转体中心，提高了安装速度，维护时只需将法兰盘与俯仰蜗轮蜗杆减速器的回转体之间的螺栓拆除，实现了将太阳膜组与立柱之间的整体拆卸，大大提高了维护维修成本和速度。

在采用以上方案后，工作时，本发明的回转组合式驱动机构在控制器的作用下使太阳模组进行水平旋转和俯仰运动，光感器随着阳光照射的变化反馈信号给控制系统，以保证随时调节网面的角度，实现对太阳的跟踪，最高精度可以达到±0.1°以内，从而使模组和太阳入射角始终垂直，进而最大程度上提高太阳能模组的发电效率。同时此方案设计考虑制作安装效率，简化为模块式，通过螺栓连接，安装简单，后期维护拆卸方便，此方案简单可靠，效率高，是一种理想的回转组合式光伏支架结构，值得推广。

以上所述仅为本发明的优选实例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化，凡依本发明之形状、原理以及精神所作的任何修改、替换，均应包含在本发明的权利要求范围内。