方便检修作业的LED一体化太阳能路灯的制作方法

本发明属于太阳能路灯，具体涉及一种方便检修作业的led一体化太阳能路灯。

背景技术：

1、高原地区（青藏高原）具有较好的光照条件，太阳能是取之不竭用之不尽的清洁能源，但由于海拔较高，风大温低，目前在高原地区安装的led一体化太阳能路灯在实际使用过程中存在以下缺点或不足：

2、（1）led一体化太阳能路灯的灯头将太阳能电池板、led光源、钴酸锂电池和微电脑智能控制器集中为一体结构设置，由于集成的灯头固定设置在灯杆最上部，有几米甚至十几米高，在对灯头进行维修时，通常需要使用吊车或曲臂升降车，不仅使用成本高，具有一定的危险性，而且对道路交通产生影响。

3、（2）由于led一体化太阳能路灯的太阳能电池板设置在灯杆最上端，时常会有太阳能电池板被大风吹落，严重的情况还会有灯杆下端与基座连接处被吹断。

4、（3）led一体化太阳能路灯的灯头紧凑型结构使得钴酸锂电池的容量较小，同时太阳能电池板的面积也较小，当连续多日阴天，电量难以供应路灯照明，因此需要拓展空间用于安装更大容量的电池，并在灯杆上方增加太阳能电池板。

5、（4）在灯杆的基座固定安装施工时通常采用先挖体积较大的基坑、然后现浇混凝土的方式，预埋与灯杆下端连接的螺纹杆，浇筑混凝土需要等待较长混凝土凝固的时间，影响施工进度，同时灯杆安装采用螺栓连接的方式，这种连接方式不仅抗风性能不高，而且若有人蓄意破坏，容易将螺母拧下，将灯杆拆卸下来。因此也需要对灯杆与基座的安装方式进行改进。

6、（5）路灯在长时间使用过程中，灯具的透明灯罩表面附着有灰尘，影响照明效果，因此需要设计一种对灯罩表面进行清洁的装置。

技术实现思路

1、本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种方便维修集成式灯头、不易被大风损坏、方便施工且施工周期短、可安装更大容量电池、灯杆与基座连接可靠的方便检修作业的led一体化太阳能路灯。

2、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：方便检修作业的led一体化太阳能路灯，包括沿垂直方向设置的灯杆，灯杆下端插设固定在预埋在地面下的装配式基座内，灯杆上端固定设有升降起吊装置，升降起吊装置连接有可沿灯杆上下滑动的抗风可旋转安装组件，灯杆内部设有用于定位抗风可旋转安装组件的径向伸缩插销装置，抗风可旋转安装组件前侧设有固定架，固定架上设有led一体化灯具组件，led一体化灯具组件顶部设有第一太阳能电池板，抗风可旋转安装组件左侧和右侧分别设有左右对称布置的第二太阳能电池板。

3、装配式基座包括上细下粗呈圆锥状的中心基座和四个呈矩形的边缘基座，中心基座内部沿竖向中心线开设有一条上下通透的插孔，插孔内固定设有定位套管，四个边缘基座沿中心基座的竖向中心线的圆周阵列布置，四个边缘基座内侧均与中心基座固定连接，中心基座和四个边缘基座的高度相等，每个边缘基座外侧均一体设有上下通透的定位连接筒；

4、地面上开挖有凹坑，凹坑底面平整，凹坑底面垂直向下开设有四个桩孔，中心基座和四个边缘基座设置在凹坑内，四个定位连接筒分别与四个桩孔上下对应贯通，桩孔和定位连接筒内设有上下通长的钢筋笼并浇筑有混凝土，灯杆下端插设在定位套管内并通过防拔脱结构与定位套管内壁配合。

5、中心基座、四个边缘基座和四个定位连接筒均采用钢筋混凝土在工厂预制而成，中心基座内部的钢筋与定位套管外圆焊接为一体，定位连接筒内圆设有波纹管，定位连接筒内部的钢筋穿过波纹管伸入到波纹管内部。

6、防拔脱结构包括固定设在灯杆下端外圆的限位块，定位套管内圆沿垂直方向开设有一条导槽，定位套管内圆下部沿圆周方向开设有环形限位槽，导槽下端与环形限位槽连通，定位套管下端口固定连接有一块封堵垫板，封堵垫板上端面与环形限位槽下侧边缘等高；灯杆下端自上而下插入定位套管内时，限位块沿导槽向下移动，在灯杆下端与封堵垫板接触时，限位块正好移动到环形限位槽内，旋转灯杆一定角度，限位块在环形限位槽内转动，由于限位块受到环形限位槽的限制，灯杆在竖向方向被定位；灯杆外圆在中心基座上方位置设有与限位块上下对应的记号，中心基座上端面设有用于封闭定位套管与灯杆之间形成环形间隙的密封垫和法兰盘。

7、抗风可旋转安装组件包括均与灯杆同轴线设置的外套筒和内套筒，内套筒滑动套设在灯杆上，内套筒内圆左侧和右侧沿轴向分别开设有一条导向限转槽，灯杆外圆左侧和右侧沿轴向分别设有一条导向限转凸棱条，同侧的导向限转凸棱条与导向限转槽滑动配合，外套筒上端口水平设有套在灯杆外圆的上顶板，灯杆上端水平设有位于上顶板下方且套在灯杆外圆的下支板，下支板上表面和上顶板下表面上下对应开设有同心的圆环槽，圆环槽内设有若干个钢珠，外套筒内圆与灯杆上部外圆之间设有至少两个轴承，灯杆上设有位于每个轴承上侧和下侧的挡圈，轴承外圈与外套筒内圆间隙配合，外套筒下端口内圆固定若干个沿圆周方向均匀布置的外挂钩，灯杆外圆在外套筒下端口内设有与外挂钩数量相等且内外一一对应的下挂钩，上挂钩位置高于下挂钩，每组上下一一对应的上挂钩与下挂钩之间设有一根拉簧，外套筒下端口固定设有端盖，端盖内圆与灯杆外圆之间设有密封圈。

8、外套筒左侧和右侧分别固定设有用于安装两块第二太阳能电池板的安装架，下支板底面与灯杆外圆之间设有加强肋，上顶板上表面与外套筒外圆之间设有加强角钢；

9、升降起吊装置包括固定设在灯杆上端的安装箱，安装箱内固定设有直流电机减速机，直流电机减速机的动力输出轴两端均沿左右水平方向伸出安装箱并同轴设有卷筒，每个卷筒上均缠绕有吊绳，每根吊绳的活动端均向下穿过安装箱底部与上顶板固定连接，安装箱四个侧面板向下延伸。

10、径向伸缩插销装置包括定位电动推杆、左销轴、右销轴和复位弹簧，内套筒和灯杆上部左侧开设有对应通透的左销孔，内套筒和灯杆上部右侧开设有对应通透的右销孔，左销孔和右销孔的中心线重合且该中心线与灯杆中心线垂直交叉，左销轴穿设在左销孔内，右销轴穿设在右销孔内，灯杆内壁设有位于左销轴下方用于承托左销轴的左u型管，灯杆内壁设有位于右销轴下方用于承托右销轴的右u型管，左销轴右端和右销轴左端之间通过所述的复位弹簧连接，左销轴右端上部一体设有位于左u型管内的左导压块，右销轴左端上部一体设有位于右u型管内的右导压块，定位电动推杆竖向设置在灯杆上端口内部，定位电动推杆上端固定设在安装箱底部，定位电动推杆的伸缩杆下端固定连接有v型压块，左导压块右侧面与v型压块左侧斜面压接，右导压块左侧面与v型压块右侧斜面压接；当左销轴穿设在左销孔内、右销轴穿设在右销孔内时，安装箱四个侧面板向下延伸的下侧边与上顶板顶面接触。

11、第二太阳能电池板表面朝南且北高南低倾斜设置，第二太阳能电池板底部设有矩形箱体，矩形箱体内设有为led一体化灯具组件的灯具供电的钴酸锂电池。

12、led一体化灯具组件前侧底部设有透明灯罩，固定架上设有用于清洁透明灯罩的喷水清洗装置。

13、喷水清洗装置包括储水箱、清洗电动推杆、微型水泵和卷管器，清洗电动推杆沿前后方向水平设置在led一体化灯具组件下方，储水箱位于led一体化灯具组件后侧，储水箱顶部设有下水孔，储水箱顶部连接有上大下小的聚雨罩，聚雨罩上端口设有上尖下大的锥形滤网罩，卷管器上缠绕有软管，软管一端口与微型水泵出水口连接，微型水泵进水口与储水箱下侧部连接，清洗电动推杆的推杆中心沿轴向方向设有注水通道，推杆前端设有喷射方向朝上的喷头，推杆后端与软管的另一端口连接。

14、采用上述技术方案，本发明中的装配式基座在施工时，先在道路指定的位置挖出凹坑，并按照四个定位连接筒的内孔位置在凹坑底部钻孔，钻孔深度根据当地地质情况确定，钻孔直径与定位连接筒内径基本相等，清理钻渣并整平夯实凹坑底面，然后将装配式基座放置到凹坑内，四个定位连接筒的内孔与四个钻孔一一对应，接着将预先制作好的钢筋笼插入到定位连接筒和钻孔内，倒入混凝土并振实，凝固后，装配式基座与地面牢靠固定为一体，最后在装配式基座周围的凹坑内回填土渣。接着将灯杆下端插入到中心基座内的定位套管内部，灯杆下端自上而下插入定位套管内时，限位块沿导槽向下移动，在灯杆下端与封堵垫板接触时，限位块正好移动到环形限位槽内，旋转灯杆一定角度，限位块在环形限位槽内转动，由于限位块受到环形限位槽的限制，灯杆在竖向方向被定位起到防盗效果；最后在中心基座上端面安装用于封闭定位套管与灯杆之间形成环形间隙的密封垫和法兰盘。

15、封堵垫板可采用与定位套管下端口内圆螺纹连接的方式，起到支撑灯杆的作用。当需要更换灯杆时，先拆卸法兰盘和密封垫，然后旋转灯杆，使灯杆外圆的记号与导槽上下对应时，即可将灯杆向上拔出定位套管。

16、本发明中的led一体化灯具组件、第一太阳能电池板和两块第二太阳能电池板均安装在抗风可旋转安装组件上，安装在抗风可旋转安装组件上的各部件的重心位于灯杆的中心线上，这样确保整个灯杆的稳定性。本发明增设两块第二太阳能电池板，不仅增加了太阳能电池板和电池容量，而且平衡了前侧led一体化灯具组件的悬臂自重，增强了灯杆的稳定受力性能。

17、当遇到大风天气时，第一太阳能电池板和两块第二太阳能电池板会受到较大的风力，从而带动外套筒旋转，由于内套筒内圆的导向限转槽与灯杆外圆的导向限转凸棱条之间的配合，内套筒与灯杆在圆周方向为一体结构，外套筒与内套筒之间设有轴承和若干条拉簧，当受到大风时，外套筒可以克服拉簧的拉力，围绕内套筒适当旋转一定角度，这样就避免了大风对路灯的损伤。下支板和上顶板之间设置的钢珠，起到良好的支撑和滚动作用，进一步减小外套筒旋转时的摩擦力，受到大风时外套筒旋转更灵活。

18、由于路灯的灯具长时间使用时，灯罩表面会附着灰尘，影响照明效果，因此，隔段时间可操控（通过遥控启动）清洗电动推杆伸长并同时启动微型水泵，清洗电动推杆带动喷头向前推动，喷头在灯罩下方移动过程中，微型水泵抽取储水箱内存储的雨水通过软骨，最后由喷头向上喷出高压水雾对灯罩表面进行清洗。在清洗电动推杆伸长时软管被拉出卷管器，当清洗电动推杆缩回时，卷管器自身的卷绕力将软管卷到卷管器上。储水箱内的水通过下雨时通过锥形滤网罩落到聚雨罩内的水，最后通过下水孔储存到储水箱内。锥形滤网罩可避免较大颗粒的杂物沉积到聚雨罩内而阻挡下水孔。下水孔孔径较小，减少储水箱内的水分蒸发。

19、本发明中的抗风可旋转安装组件在灯杆上端固定时，直流电机减速机关闭后自动锁定，通过吊绳对整个抗风可旋转安装组件牵拉。同时为了进一步提高抗风可旋转安装组件的安全性，定位电动推杆伸长，驱动v型压块向下移动，v型块左右两侧面分别对左导压块和右导压块产生左右方向的推力，克服复位弹簧的弹力，左导压块带动左销轴沿左u型管向左滑动，左销轴左端插入到左销孔内，同时右导压块带动右销轴沿右u型管向右滑动，右销轴右端插入到右销孔内，定位电动推杆断电，定位电动推杆的长度保持不变，左销轴和右销轴对内套筒起到定位支撑作用，从而将抗风可旋转安装组件与灯杆固联为一体。

20、当需要对抗风可旋转安装组件上的灯头和矩形箱体内的器件进行检修时，启动定位电动推杆，定位电动推杆回缩，带动v型压块向上移动，在复位弹簧的弹力作用下，左导压块和左销轴向右移动，右导压块和右销轴向左移动，左销轴左端脱离内套筒的左销孔，右销轴右端脱离内套筒的左销孔，关闭定位电动推杆；接着启动直流电机减速机，驱动两个卷筒反向旋转，在抗风可旋转安装组件及三块太阳能电池板自身重力的作用下，抗风可旋转安装组件沿灯杆缓慢向下移动，直到抗风可旋转安装组件下移到距离地面1米左右时，关闭直流电机减速机，直流电机减速机自锁，检修人员即可对灯头和矩形箱体内的器件进行检修；检修完毕后，启动直流电机减速机，驱动两个卷筒正向旋转，吊绳向上牵拉抗风可旋转安装组件沿灯杆向上移动，直到安装箱四个侧面板向下延伸的下侧边与上顶板顶面接触时，直流电机减速机监测到有吊绳收到拉力突然增大，直流电机减速机关闭自锁，定位电动推杆伸长，驱动v型压块向下移动，v型块左右两侧面分别对左导压块和右导压块产生左右方向的推力，克服复位弹簧的弹力，左导压块带动左销轴沿左u型管向左滑动，左销轴左端插入到左销孔内，同时右导压块带动右销轴沿右u型管向右滑动，右销轴右端插入到右销孔内，定位电动推杆断电，定位电动推杆的长度保持不变，左销轴和右销轴对内套筒起到定位支撑作用，从而将抗风可旋转安装组件与灯杆固联为一体。

21、本发明中led一体化灯具组件是将光伏组件、led光源、钴酸锂电池和微电脑智能控制器集中设置为一体板式结构。微电脑智能控制器能够智能识别各类天气、温度、光线值，并调整产品各个部件的参数使运行达到最佳，进行自动化管理。led一体化灯具组件底部设有红外线或微波人体感应探头，当人走近时，灯会全亮，当人走远后，灯会自动降低亮度，有效节约电量。

22、第二太阳能电池板下方矩形箱体内设置的钴酸锂电池增加了电池容量，充分利用了太阳能，若电池储蓄满电能之后，可通过逆变器向国家电网输电。

23、综上所述，本发明增加了太阳能电池板的面积和电池容量，使整个路灯系统的重心位于灯杆中心线上，提高了灯杆的稳定性，受到大风突袭时，最上端迎风的部分可围绕灯杆旋转，避免大风对路灯的损害，装配式基座的设置，现浇混凝土梁减少，凝固时间缩短，缩短了施工的周期，并且方便安装灯杆，灯杆安装后具有防抽脱结构，避免灯杆被蓄意破坏，同时可对灯罩进行清洁，确保照明亮度；同时可将灯头沿灯杆下放方便检修。