一种偏心扭矩平衡机构及平衡光伏跟踪系统的制作方法

本实用新型涉及光伏跟踪系统的力矩平衡领域，尤其涉及一种偏心扭矩平衡机构及平衡光伏跟踪系统。

背景技术：

目前的光伏跟踪支架的成本压力越来越大，而在保证光伏跟踪系统的结构强度的前提下，通过降低钢结构重量用以节约成本的空间非常有限，而驱动装置在整个光伏跟踪系统的成本比重较高。因此，缩小驱动装置的型号能够起到较好的节约成本的效果。

光伏跟踪系统运行过程中的驱动装置主要克服的阻力有：风荷载产生的风扭、光伏组件旋转时的偏心扭矩，摩擦阻力扭矩等，驱动装置需要同时克服前述所有阻力才能够驱动光伏跟踪系统正常运行。然而现有技术中的光伏跟踪系统并没有采取有效的措施来平衡偏心扭矩，因此，只能采用型号较大的驱动装置，导致成本较高。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种偏心扭矩平衡机构及平衡光伏跟踪系统，用以平衡光伏组件旋转时的偏心扭矩，降低驱动装置所需驱动力，减小驱动装置的型号，降低光伏跟踪系统的成本。

本实用新型提供的技术方案如下：

一种偏心扭矩平衡机构，包括：弹簧臂，所述弹簧臂的第一端固定连接在主梁上；弹性件，所述弹性件的第一端与所述弹簧臂的第二端连接，所述弹性件的第二端与立柱连接，所述弹性件提供用于平衡光伏组件的偏心扭矩的弹性力。

上述结构中，由于光伏组件在主梁的带动下会旋转，而光伏组件相对于主梁的转动中心具有偏心力矩，从而产生偏心扭矩，此时，弹簧臂随着主梁一同转动，弹簧臂将弹性件拉伸，弹性件对弹簧臂远离主梁的一端施加一个沿着自身的轴线方向的弹性力，趋于使光伏组件恢复水平状态，因此，弹性件的弹性力对主梁施加的扭矩与光伏组件对主梁施加的偏心扭矩相平衡，驱动装置无需克服光伏组件的偏心扭矩，使得驱动装置所需的驱动力变小，从而驱动装置的型号变小，购置驱动装置的成本降低。

优选地，所述弹簧臂包括主梁连接抱箍与第一弹簧连接臂，所述第一弹簧连接臂的第一端与主梁连接抱箍固定连接，所述第一弹簧连接臂的第二端与所述弹性件的第一端连接。

上述结构中，通过主梁连接抱箍将第一弹簧连接臂固定在主梁上，实现快速拆卸与安装，提高偏心扭矩平衡机构的装卸效率。

优选地，所述第一弹簧连接臂为板状，且所述第一弹簧连接臂的第一端到其第二端，所述第一弹簧连接臂的宽度逐渐变小。

上述结构中，通过将第一弹簧连接臂设置成宽度渐窄型，能够减少制造第一弹簧连接臂的材料，从而降低偏心扭矩平衡机构的制造成本。

优选地，所述弹性件的第二端通过弹簧固定件与立柱连接；所述弹簧固定件包括：第二弹簧连接臂、第一立柱连接板以及第二立柱连接板，所述第一立柱连接板与第二立柱连接板合抱在立柱上，所述第二弹簧连接臂的第一端与第一立柱连接板固定连接，第二弹簧连接臂的第二端与弹性件的第二端连接。

上述结构中，通过第一立柱连接板与第二立柱连接板抱合在立柱上，实现弹簧固定件的快速安装与拆卸，从而进一步提高偏心扭矩平衡机构的装卸效率，同时便于偏心扭矩平衡机构的更换维修。

优选地，所述第二弹簧连接臂与第一立柱连接板的连接处设有加强筋。

优选地，所述弹性件为弹簧。

一种平衡光伏跟踪系统，安装有偏心扭矩平衡机构，包括：主梁与立柱，所述主梁通过驱动装置与立柱转动连接。

优选地，所述偏心扭矩平衡机构的个数为双数，且所述偏心扭矩平衡机构分别设置于所述驱动装置的两侧。

通过在驱动装置的两侧均设置相同数量的偏心扭矩平衡机构，由于沿着主梁的延伸方向上设有若干光伏组件，通过前述设置方式能够使得驱动装置两侧的主梁所受的弹性件提供的扭矩相等，主梁受扭更加均匀。

本实用新型提供的一种偏心扭矩平衡机构及平衡光伏跟踪系统，能够带来以下有益效果：

本实用新型通过提供一种设置于光伏跟踪系统上的偏心扭矩平衡机构平衡光伏组件旋转时导致的偏心扭矩，减小了光伏跟踪系统运行过程中的驱动装置所需克服的阻力，从而降低驱动装置的驱动力需求，选择型号更小的驱动装置，节约驱动装置的购置成本。偏心扭矩平衡机构设置于驱动装置的两侧，能够对主梁均匀施加扭矩，从而使得主梁受到的扭矩更加均匀。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对偏心扭矩平衡机构及平衡光伏跟踪系统的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是偏心扭矩平衡机构在光伏组件处于水平状态时的结构示意图；

图2是光伏组件在光伏组件处于水平状态时的力臂示意图；

图3是偏心扭矩平衡机构在光伏组件处于倾斜状态时的结构示意图；

图4是偏心扭矩平衡机构的弹簧臂的结构示意图；

图5是偏心扭矩平衡机构的弹簧固定件的结构示意图；

图6是偏心扭矩平衡机构的弹簧的结构示意图；

图7是平衡光伏跟踪系统的驱动装置的一侧安装有偏心扭矩平衡机构的结构示意图；

图8是平衡光伏跟踪系统的驱动装置的两侧均安装有偏心扭矩平衡机构的结构示意图；

图9是平衡光伏跟踪系统的驱动装置的结构示意图。

附图标号说明：

1-立柱，2-主梁，3-光伏组件，3a-光伏板，3b-光伏连接件，4-驱动装置，4a-电机，4b-回转减速机，5-偏心扭矩平衡机构，5a-主梁连接抱箍，5b-第一弹簧连接臂，5c-弹簧，5d-第二弹簧连接臂，5e-第一立柱连接板，5f-第一弹簧孔，5g-第二弹簧孔，5h-第二立柱连接板，A-偏心力矩，B-转动中心，C-弹性力矩，D-光伏组件的重力方向，E-弹性力方向。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。

【实施例1】

如图1～3所示，实施例1公开了一种偏心扭矩平衡机构的具体实施方式，其包括：弹簧臂以及弹性件，弹簧臂的第一端固定连接在主梁2上，弹性件的第一端与弹簧臂的第二端连接，弹性件的第二端与立柱1连接，弹性件提供用于平衡光伏组件3的偏心扭矩的弹性力。本实施例中，弹性件为弹簧5c，弹性件也还可以采用天然橡胶或者顺丁橡胶等具有弹性的橡胶材料制成，此处不再赘述。

如图1和图2所示，当光伏组件3处于水平状态时，弹簧5c向弹簧臂施加竖直向下的弹性力，此时，光伏组件3对主梁2无偏心扭矩。

如图3所示，当光伏组件3处于倾斜状态时，主梁2的转动中心B与光伏组件3的重力所在方向的垂直距离为偏心力矩A，光伏组件3的重力方向D为竖直向下，弹簧5c相对于主梁2的转动中心B的弹性力矩C为主梁2的转动中心B到弹簧5c的轴线的垂直距离，弹簧5c施加在弹簧臂上的弹性力方向E沿着弹簧5c的轴线向下。偏心力矩A与光伏组件3的重力形成的偏心扭矩由弹性力与弹性力矩C形成的扭矩相平衡。

降低了驱动装置4为了使主梁2带动光伏组件3旋转所需的驱动力，减小了驱动装置4的型号，降低了购置驱动装置4的成本。

【实施例2】

如图1～4所示，实施例2在实施例1的基础上，实施例2的弹簧臂包括主梁连接抱箍5a与第一弹簧连接臂5b，第一弹簧连接臂5b的第一端与主梁连接抱箍5a固定连接，第一弹簧连接臂5b的第二端与弹性件的第一端连接，即第一弹簧连接臂5b的第二端即为弹簧臂的第二端。

具体的，如图4所示，主梁连接抱箍5a由形状相同的两部分构成，分别为第一连接件与第二连接件，第一连接件包括与立柱1形状相应的抱紧部以及分别设置于抱紧部两端的相互平行的锁紧部，位于抱紧部两端的锁紧部朝向相反的方向延伸。第一连接件的锁紧部与第二连接件对应端的锁紧部通过螺栓固定连接，从而将主梁连接抱箍5a抱紧在主梁2上。

更优的，如图4所示，第一弹簧连接臂5b为板状，第一弹簧连接臂5b的第一端到其第二端，第一弹簧连接臂5b的宽度逐渐变小，能够减少制作第一弹簧连接臂5b的材料，从而达到节约成本的目的。且第一弹簧连接臂5b的第二端设有用于勾住弹簧5c的第一端的第一弹簧孔5f。

【实施例3】

如图1～6所示，实施例3在实施例1～2的基础上，实施例3的弹性件的第二端通过弹簧固定件与立柱1固定连接。

具体的，如图5所示，弹簧固定件包括：第二弹簧连接臂5d、第一立柱连接板5e以及第二立柱连接板5h，第一立柱连接板5e与第二立柱连接板5h合抱在立柱1上，第二弹簧连接臂5d的第一端与第一立柱连接板5e固定连接，第二弹簧连接臂5d垂直设置于第一立柱连接板5e，第二弹簧连接臂5d的第二端与弹性件的第二端连接，且第二弹簧连接臂5d的第二端设有用于勾住弹簧5c的第二端的第二弹簧孔5g。

第二立柱连接板5h包括抱紧部以及设置于其抱紧部两端的锁紧部，抱紧部的形状与立柱1的形状相应，以便第一立柱连接板5e以及第二立柱连接板5h抱合在立柱1上时，增加立柱1与第一立柱连接板5e以及第二立柱连接板5h的接触面积。第二立柱连接板5h的抱紧部两端的锁紧部相互平行且朝向相反的方向延伸。第二立柱连接板5h的锁紧部通过螺栓与第一立柱连接板5e固定连接，将第一立柱连接板5e以及第二立柱连接板5h抱紧在立柱1上。

更优的，第二弹簧连接臂5d与第一立柱连接板5e的连接处设有加强筋，用于加强第二弹簧连接臂5d与第一立柱连接板5e之间的结构强度。

以上实施例1～3中，主梁连接抱箍5a的抱紧部形状与主梁2的具体形状相适应，例如，主梁2为截面形状为圆环形时，主梁连接抱箍5a的抱紧部为半圆形；第二立柱连接板5h的抱紧部的形状以及第一立柱连接板5e的形状与立柱1的具体形状相适应，此处不再赘述。

【实施例4】

如图1～9所示，实施例4公开了一种平衡光伏跟踪系统的具体实施方式，该系统安装有实施例1～3中任意一种偏心扭矩平衡机构5，其弹簧5c提供的弹性力用以平衡光伏组件3的重力与偏心力矩A带来的偏心扭矩。

如图7～8所示，其包括：主梁2与立柱1，主梁2通过驱动装置4与立柱1转动连接。驱动装置4安装于立柱1的顶端，若干光伏组件3沿着主梁2的轴线方向布置在主梁2顶端。如图1所示，光伏板3a通过光伏连接件3固定设置于主梁2上。

具体的，如图9所示，驱动装置4包括电机4a以及回转减速机4b，本实施例中，回转减速机4b为双轴输出蜗杆涡轮减速机，电机4a的动力输出轴与双轴输出蜗杆涡轮减速机的动力输入轴连接，电机4a的动力输出轴带动双轴输出蜗杆涡轮减速机的动力输入轴转动。双轴输出蜗轮蜗杆减速机的两侧动力输出轴与对应侧的主梁2连接，用于带动主梁2转动，双轴输出蜗轮蜗杆减速机的动力输出轴与主梁2的连接形式可以是卡接、焊接等等，只要能够实现双轴输出蜗轮蜗杆减速机带动主梁2转动即可，此处不再赘述。

如图7所示，偏心扭矩平衡机构5设置于驱动装置4的单侧，偏心扭矩平衡机构5的弹簧5c在光伏组件3处于倾斜状态时，弹性力用于为主梁2提供平衡光伏组件3的偏心扭矩的扭矩。

更优的，如图8所示，偏心扭矩平衡机构5为两个，且偏心扭矩平衡机构5分别设置于驱动装置4的两侧。即同时在驱动装置4的两侧为主梁2提供用以抵抗光伏组件3造成的偏心扭矩，使得主梁2受扭更加均匀。

在其他具体实施例中，偏心扭矩平衡机构5也可以是其他双数，如4个、6个等等，分别平均位于驱动装置4的两侧，此处不再赘述。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，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的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。