一种极轴式光伏发电全跟踪架的制作方法

本实用新型涉及一种光伏发电跟踪架，具体用于基于极轴跟踪原理的光伏发电跟踪装置。

背景技术：

常见的太阳跟踪装置，尤其是双轴的跟踪装置大都是单独设置，其原因是两个方向的运动的单个跟踪架如果进行整合，其结构相对复杂；但是如果一旦能够合理的组合其明显的会降低跟踪成本和控制成本；与此同时，现有双轴跟踪方式中，采用极轴+俯仰轴的方式会起到节能效果；由于极轴方式的现有结构较少，很多样机和投产系统都存在结构不稳定，结构过于复杂的缺陷。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种极轴式光伏发电全跟踪架，其通过极轴式原理跟踪太阳轨迹，驱动结构合理可靠。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种极轴式光伏发电全跟踪架，安装于地理纬度为β的地方，其特征在于：

包含相对地面呈β倾斜角安装的极轴，极轴上安装有水平的横梁，横梁上设置有用于安装光伏板的光伏安装支架；横梁通过固定安装在极轴上的横梁组装轴承箱转动安装；

所述光伏安装支架至少包含对称设置在横梁组装轴承箱两侧且垂直于横梁设置在外垂直横梁架和内垂直横梁架；内垂直横梁架位于外垂直横梁架靠近横梁组装轴承箱的区域；

所述极轴的低端转动安装在低立柱顶部的低轴承座上，所述极轴的高端安装在高立柱顶端的高轴承座上；所述极轴上，垂直于极轴方向安装有圆弧形转盘，圆弧形转盘通过朝向圆心位置延伸的三个筋板与所述极轴固定，极轴穿过圆盘的圆心；

所述极轴通过极轴驱动机构驱动转动，所述极轴驱动机构包含所述圆弧形转盘，还包含平行于极轴倾斜方向的组装平台，组装平台固定在所述低立柱上；所述组装平台上固定安装有涡轮蜗杆减速器，涡轮蜗杆减速器的输入轴与驱动电机i连接，涡轮蜗杆减速器的输出轴为驱动轴，驱动轴顶端安装驱动轮；转盘的轴向表面与驱动轮的周向表面啮合；组装平台上与驱动轮对称的安装有从动轮，转盘位于驱动轮和从动轮之间，且转盘两侧分别于驱动轮和从动轮啮合。

作为本实用新型的一种优选实施方式：所述驱动轮、从动轮与转盘的啮合方式为摩擦啮合或者为齿面啮合。

作为本实用新型的一种优选实施方式：所述转盘的顶部两端垂直于转盘盘面方向分别安装一个转盘限位杆，对应的，所述组装平台上位于从动轮两侧垂直于组装平台方向分别安装一个转盘限位开关，转盘顺时针或逆时针旋转到最大角度，对应一侧的限位杆与限位开关接触。

作为本实用新型的一种优选实施方式：所述横梁向下延伸制作俯仰连杆；俯仰连杆的低端两侧分别与左俯仰斜撑和右俯仰斜撑连接，左俯仰斜撑和右俯仰斜撑的顶部分别与对应侧的内垂直横梁架连接；

还包含水平方向延伸且延伸线与低立柱垂直的驱动横杆，驱动横杆的一端与左俯仰斜撑、右俯仰斜撑和俯仰连杆底部同时通过铰接销铰接；

驱动横杆的另一端与移动螺母连接，移动螺母啮合安装在平行丝杠上，平行丝杠位于极轴下方且与极轴平行；平行丝杠的两端转动安装在垂直轴承上，垂直轴承与极轴固定连接；还包含固定安装在极轴上的驱动电机ii，驱动电机ii的输出轴与极轴平行且与平行丝杠通过联轴器连接。

作为本实用新型的一种优选实施方式：所述低立柱底端与高立柱底端通过底梁连接，低立柱底端和高立柱底端向两侧延伸有延伸梁；

所述高立柱的高度大于低立柱的高度。

作为本实用新型的一种优选实施方式：所述高立柱顶端设置有用于竖直方向撑起高轴承座的电动撑杆；所述低立柱顶端的低轴承座摆动安装在所述低立柱的顶端。

本实用新型有益效果是：

本实用新型公开的一种极轴式光伏发电全跟踪架，光伏安装支架至少包含对称设置在横梁组装轴承箱两侧且垂直于横梁设置在外垂直横梁架和内垂直横梁架；内垂直横梁架位于外垂直横梁架靠近横梁组装轴承箱的区域；多个垂直横梁架有助于光伏组件的大面积可靠组装铺设，且内垂直横梁架在优选实施方式中能够组装左俯仰斜撑和右俯仰斜撑，使得运动机构的结构更加可，提升整个跟踪架的稳定基础；

本实用新型的极轴的低端转动安装在低立柱顶部的低轴承座上，所述极轴的高端安装在高立柱顶端的高轴承座上；所述极轴上，垂直于极轴方向安装有圆弧形转盘，圆弧形转盘通过朝向圆心位置延伸的三个筋板与所述极轴固定，极轴穿过圆盘的圆心；本实用新型采用驱动轮驱动转盘的形式，如此能够根据转盘来可靠的设计出顺时针旋转角度和逆时针旋转角度，合理可靠；传统结构是直接通过电机驱动极轴，电机与极轴同轴，这种结构不利于具体的极轴旋转角度的可靠设计；具体的，极轴方式跟踪在一天时间内会根据太阳东升西落来右顺时针的最大位置转动到逆时针的最大位置，这个转动区间采用转盘来设计非常合理可靠。

附图说明

图1为本实用新型的一种具体实施方式的立体结构示意图；

图2为本实用新型的极轴驱动机构的一种具体实施方式的结构示意图；

图3为如图2的俯视方向的结构示意图；

图4为本实用新型的俯仰驱动机构的一种具体实施方式的结构示意图。

附图标记说明：

1-低立柱，2-低轴承座，3-俯仰驱动机构，4-极轴，5-外垂直横梁架，6-内垂直横梁架，7-横梁，8-横梁组装轴承箱，9-高立柱，10-极轴，11-高轴承座，12-底梁，13-延伸梁，14-左俯仰斜撑，15-右俯仰斜撑；

101-轴承，102-筋板，103-转盘，104-驱动轮，105-驱动轴，106-涡轮蜗杆减速器，107-驱动电机i，108-组装平台，109-转盘限位杆，110-转盘限位开关；201-驱动电机ii，202-垂直轴承，203-平行丝杠，204-移动螺母，205-驱动横杆，206-极轴，207-铰接销，208-俯仰连杆。

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本实用新型具体实施方式：

如图1～4所示，其示出了本实用新型的具体实施方式，如图1所示，本实用新型一种极轴式光伏发电全跟踪架，安装于地理纬度为β的地方，其特征在于：

包含相对地面呈β倾斜角安装的极轴10，极轴上安装有水平的横梁7，横梁上设置有用于安装光伏板的光伏安装支架；横梁通过固定安装在极轴上的横梁组装轴承箱8转动安装；

所述光伏安装支架至少包含对称设置在横梁组装轴承箱两侧且垂直于横梁设置在外垂直横梁架5和内垂直横梁架6；内垂直横梁架位于外垂直横梁架靠近横梁组装轴承箱的区域；

所述极轴的低端转动安装在低立柱1顶部的低轴承座2上，所述极轴的高端安装在高立柱9顶端的高轴承座11上；所述极轴上，垂直于极轴方向安装有圆弧形转盘103，圆弧形转盘通过朝向圆心位置延伸的三个筋板102与所述极轴固定，极轴穿过圆盘的圆心；

所述极轴通过极轴驱动机构驱动转动，所述极轴驱动机构包含所述圆弧形转盘，还包含平行于极轴倾斜方向的组装平台108，组装平台固定在所述低立柱上；所述组装平台上固定安装有涡轮蜗杆减速器106，涡轮蜗杆减速器的输入轴与驱动电机i连接，涡轮蜗杆减速器的输出轴为驱动轴，驱动轴顶端安装驱动轮104；转盘的轴向表面与驱动轮的周向表面啮合；组装平台上与驱动轮对称的安装有从动轮，转盘位于驱动轮和从动轮之间，且转盘两侧分别于驱动轮和从动轮啮合。

优选的，如图3所示：所述驱动轮、从动轮与转盘的啮合方式为摩擦啮合或者为齿面啮合。齿面啮合为齿轮啮合原理，可靠；摩擦啮合的结构可以让转动更加的平顺。

优选的，如图3所示：所述转盘的顶部两端垂直于转盘盘面方向分别安装一个转盘限位杆109，对应的，所述组装平台上位于从动轮两侧垂直于组装平台方向分别安装一个转盘限位开关110，转盘顺时针或逆时针旋转到最大角度，对应一侧的限位杆与限位开关接触。本实施例的限位杆能够可靠的限制顺时针和逆时针转动的最大位置。

优选的，如图4所示：所述横梁向下延伸制作俯仰连杆208；俯仰连杆的低端两侧分别与左俯仰斜撑14和右俯仰斜撑15连接，左俯仰斜撑和右俯仰斜撑的顶部分别与对应侧的内垂直横梁架连接；

还包含水平方向延伸且延伸线与低立柱垂直的驱动横杆205，驱动横杆的一端与左俯仰斜撑、右俯仰斜撑和俯仰连杆底部同时通过铰接销207铰接；

驱动横杆205的另一端与移动螺母204连接，移动螺母啮合安装在平行丝杠上，平行丝杠位于极轴下方且与极轴平行；平行丝杠的两端转动安装在垂直轴承上，垂直轴承与极轴固定连接；还包含固定安装在极轴上的驱动电机ii201，驱动电机ii的输出轴与极轴平行且与平行丝杠通过联轴器连接。本优选实施例设计了俯仰驱动机构的具体机械结构，通过俯仰斜撑实现了俯仰驱动时候的横梁转动的可靠性，相比直接驱动俯仰连杆可靠许多；通过丝杠螺母的驱动结构的巧妙设置，使得横梁的俯仰方向转动精度高，可靠性增加；具体的采用极轴式跟踪结构，具体的采用极轴转轴的转动跟踪太阳极轴方向运动过程，采用赤纬轴(横梁)的俯仰转动跟踪太阳赤纬角的变化过程，由于太阳赤纬角的变化范围很小(±23.5°之间)，因此实现了节能。

优选的，如图1所示：所述低立柱底端与高立柱底端通过底梁12连接，低立柱底端和高立柱底端向两侧延伸有延伸梁13；

所述高立柱的高度大于低立柱的高度。本实施例使得支架基础更加的可靠。

优选的，如图所示：所述高立柱顶端设置有用于竖直方向撑起高轴承座的电动撑杆；所述低立柱顶端的低轴承座摆动安装在所述低立柱的顶端。电动撑杆可以让极轴整体具备一定的角度调节功能，可以实现更丰富的支架运动范围，扩展应用。

上面结合附图对本实用新型优选实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化，这些变化涉及本领域技术人员所熟知的相关技术，这些都落入本实用新型专利的保护范围。

不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。