三立柱太阳能光伏支架的制作方法

本实用新型涉及一种光伏发电装置，尤其涉及一种光伏发电装置的支架。

背景技术：

光伏发电装置一般由光伏组件及用以支承光伏组件的光伏支架构成，通过光伏组件吸收太阳光辐照来发电。光伏组件的发电量取决于其所接收到的太阳光辐照量，当光伏组件的受光面与太阳光垂直时，其所接受到的太阳光辐照量最大，为了提高光伏发电装置的发电效率，需要通过光伏支架来改变光伏组件的安装角度，使其能跟随太阳位置的变化而保持受光面尽量与太阳光垂直。

常用的可以改变光伏组件安装角度的光伏支架结构形式为光伏组件安装在组件支架上，组件支架通过呈十字交叉的两根转轴活动支承在一立柱上，驱动组件支架绕两根转轴转动可使组件支架沿高低、左右两个方向改变安装角度，从而可以使其上的光伏组件随太阳位置的变化而改变角度，使受光面尽量与太阳光垂直而提高发电效率。这样的结构形式由于组件支架支承于一根立柱上，需要保证组件支架结构稳定、刚性好，不会由于承载光伏组件后造成变形，因而组件支架上所能安装的光伏组件是有限的，否则组件支架外周部位会产生较大的挠度，不能保证光伏发电装置的正常运行。

技术实现要素：

针对现有技术所存在的上述不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种三立柱太阳能光伏支架，它不仅能实现光伏组件对太阳位置的跟踪，而且结构稳定，能安装较多的光伏组件。

为了解决上述技术问题，本实用新型的一种三立柱太阳能光伏支架，包括光伏组件及组件支架，所述组件支架通过一固定支柱与两可调支柱支承在电站地基上，所述可调支柱包括支柱筒体，在支柱筒体下部固连有螺杆支座，在螺杆支座上转动支承有升降螺杆，在升降螺杆上旋接有升降座，升降座与支柱筒体内壁滑动配合，在升降座上设有连杆支承部，连杆支承部穿过支柱筒体的筒壁伸出于支柱筒体之外，在连杆支承部上铰连有连杆；在所述组件支架上固连有三个球铰座，球铰座的下端设有铰接球体，铰接球体活动支承在上半球壳与下半球壳中，上半球壳与下半球壳固连，三个下半球壳分别与固定支柱上端及两连杆的上端固连，两可调支柱上的升降螺杆分别与各自的驱动装置传动连接。

在上述结构中，由于所述组件支架通过一固定支柱与两可调支柱支承在电站地基上，则组件支架由三根支柱形成三点支承，与现有技术中的一根立柱支承的结构相比，三点支承的结构组件支架悬伸于支承点之外的长度短、变形小、刚性高且整体稳定性好，组件支架可以做得更大，所能安装的光伏组件也就更多；由一固定支柱与两可调支柱所构成的支承结构可以通过两可调支柱对组件支架支承高度的调节而改变组件支架的安装角度，该角度的变化可以使其上安装的光伏组件的受光面随太阳位置左右、高低的变化而变化，使受光面尽可能与太阳光垂直，实现光伏组件对太阳位置的跟踪。

又由于所述可调支柱包括支柱筒体，在支柱筒体下部固连有螺杆支座，在螺杆支座上转动支承有升降螺杆，在升降螺杆上旋接有升降座，升降座与支柱筒体内壁滑动配合，在升降座上设有连杆支承部，连杆支承部穿过支柱筒体的筒壁伸出于支柱筒体之外，在连杆支承部上铰连有连杆，则可调支柱以支柱筒体作为支承主体，筒体结构的支柱具有较高的刚性，且支柱筒体为固定结构的支柱，可调支柱的调节功能由支柱筒体内的升降螺杆及升降座来实现，铰连在升降座外伸的连杆支承部上的连杆与组件支架连接，组件支架随升降座的升降而改变在连杆连接处的高低位置来实现调节，这样可调支柱的调节无须改变作为支承主体的支柱筒体的结构长度，使可调支柱的稳定性得以提高。

更由于在所述组件支架上固连有三个球铰座，球铰座的下端设有铰接球体，铰接球体活动支承在上半球壳与下半球壳中，上半球壳与下半球壳固连，三个下半球壳分别与固定支柱上端及两连杆的上端固连，则组件支架通过球铰座下端设有的铰接球体活动支承在上半球壳与下半球壳之中形成三个球形铰接支点，三个球形铰接支点分别与固定支柱上端和两连杆上端连接，当两连杆随各自升降座上升下降时，组件支架可以绕与固定支柱的球形铰连支点上下、左右摆动，从而无阻碍地变化安装角度，使其上的光伏组件实现对太阳位置的跟踪。

还由于两可调支柱上的升降螺杆分别与各自的驱动装置传动连接，则每一可调支柱可以通过各自的驱动装置独立进行升降调节，当两可调支柱同时通过升降螺杆调节各自升降座改变相同的高度时，组件支架绕与固定支柱的球形铰连支点改变高低方向的角度，当两可调支柱通过升降螺杆分别调节各自升降座改变不同的高度时，组件支架绕与固定支柱的球形铰连支点改变左右方向的角度，从而能很好地满足对太阳高低、左右运动轨迹的跟踪要求。

本实用新型的一种优选实施方式，所述支柱筒体为截面呈矩形的筒状构件。采用该实施方式，截面呈矩形的支柱筒体具有较高的刚性，并且与支柱筒体内壁滑动配合的升降座在升降过程中不会产生转动，工作稳定可靠。

本实用新型的另一种优选实施方式，所述支柱筒体下端通过连接座固连在电站地基上。采用该实施方式，连接座的设置使得支柱筒体与电站地基之间可以留出升降螺杆传动构件的安装空间，结构合理、安装方便。

本实用新型的又一种优选实施方式，所述上半球壳为由左右两部分组合而成的呈环状的构件，上半球壳的内孔包括由下而上排列的柱孔部、半球孔部和锥孔部，所述铰接球体插入上半球壳内与半球孔部滑动配合，在上半球壳的侧壁上设有若干与下半球壳相连接的连接螺栓孔。采用该实施方式，由左右两部分组合而成的呈环状的上半球壳便于与铰接球体及下半球壳的安装连接，其中的半球孔部可对铰接球体的上半部形成良好的限位支承，锥孔部可以保证球铰座与上半球壳之间的活动角度范围，而其中的柱孔部则可以便于与下半球壳之间的定位连接。

本实用新型进一步的优选实施方式，所述下半球壳包括与铰接球体滑动配合的半球凹槽，在半球凹槽的外周设有与上半球壳的柱孔部相插接的连接柱。采用该实施方式，半球凹槽可对铰接球体下半部形成良好的支承，所设置的连接柱可便于与上半球壳之间的连接定位。

本实用新型另一进一步的优选实施方式，所述固定支柱上端的下半球壳安装面为一斜面。采用该实施方式，可以使球铰座与上半球壳之间的活动范围得到充分的利用，保证组件支架的角度调节范围。

本实用新型又一进一步的优选实施方式，所述固定支柱上端的下半球壳安装面与水平面之间的夹角α为15°至40°。采用该实施方式，固定支柱上端的下半球壳安装面与水平面之间的15°至40°的夹角α可以使组件支架处于高度方向调节范围的中间值位置球铰座与上半球壳之间也处于中间位置，更好地保证组件支架的角度调节要求。

本实用新型更进一步的优选实施方式，在所述升降螺杆下端固连有蜗轮，与该蜗轮相啮合的蜗杆转动支承在支柱筒体上，该蜗杆通过链条传动副与驱动装置传动连接。采用该实施方式，与升降螺杆连接的蜗轮蜗杆副结构紧凑且具有良好的自锁性能，使所调节的位置得以保持，而蜗杆通过链条传动副与驱动装置传动连接则便于驱动装置安装位置的灵活布置，安装方便。

本实用新型另一更进一步的优选实施方式，所述驱动装置为电机。采用该实施方式，以电机作为驱动装置可便于对可调支柱调节的控制。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本实用新型三立柱太阳能光伏支架作进一步的详细说明。

图1是本实用新型三立柱太阳能光伏支架一种具体实施方式的结构示意图；

图2是图1所示结构中a-a部位的剖视图；

图3是图1所示结构中i部位的局部放大视图；

图4是图1所示结构中ii部位的局部放大视图；

图5是图4所示结构中b-b部位的剖视图；

图6是图1所示结构中球铰座、上半球壳和下半球壳的组合结构示意图；

图7是图6所示结构中c-c部位的剖视图；

图8是图6所示结构中上半球壳的结构示意图；

图9是图6所示结构中下半球壳的结构示意图。

图中：1-固定支柱、2-光伏组件、3-可调支柱、4-球铰座、5-上半球壳、6-下半球壳、7-组件支架、8-连杆、9-驱动装置、10-连接座、11-螺杆支座、12-升降螺杆、13-蜗轮、14-蜗杆、15-支柱筒体、16-链条传动副、17-连杆支承部、18-升降座、19-铰接球体、20-柱孔部、21-半球孔部、22-锥孔部、23-半球凹槽、24-连接柱。

具体实施方式

在图1和图2所示的三立柱太阳能光伏支架中，光伏组件2安装在组件支架7上，组件支架7通过一固定支柱1与两可调支柱3支承在电站地基上。参见图3，可调支柱3包括支柱筒体15，支柱筒体15为截面呈矩形的筒状构件，支柱筒体15下端通过连接座10固连在电站地基上，使支柱筒体15下端与电站地基之间留有一定的空间，在支柱筒体15下部固连有螺杆支座11，在螺杆支座11上转动支承有升降螺杆12，两可调支柱3上的升降螺杆12分别与各自的驱动装置9传动连接，作为优选实施方式，如图3和图5所示，在升降螺杆12下端固连有蜗轮13，蜗轮13位于螺杆支座11下方，与该蜗轮13相啮合的蜗杆14转动支承在支柱筒体15上，该蜗杆14通过链条传动副16与驱动装置9传动连接，驱动装置9为电机，电机安装在支柱筒体15上。

参见图4和图5，在升降螺杆12上旋接有升降座18，升降座18外形与支柱筒体15内壁形状相对应，且升降座18与支柱筒体15内壁滑动配合，能随升降螺杆12的转动而上下移动，在立柱筒体15的前侧壁上开有通槽，在升降座18上设有连杆支承部17，连杆支承部17穿过支柱筒体15的筒壁上的通槽伸出于支柱筒体15之外，通槽的长度与升降座18的行程相对应，在连杆支承部17上铰连有连杆8。

在组件支架7上固连有三个球铰座4，如图6和图7所示，在球铰座4的下端设有铰接球体19，铰接球体19活动支承在上半球壳5与下半球壳6中，上半球壳5通过连接螺栓与下半球壳6固连，参见图8，上半球壳5为由左右两部分组合而成的呈环状的构件，上半球壳5的内孔包括由下而上排列的柱孔部20、半球孔部21和锥孔部22，在上半球壳5的侧壁上设有若干与下半球壳6相连接的连接螺栓孔，参见图9，下半球壳6包括与铰接球体19滑动配合的半球凹槽23，在半球凹槽23的外周设有与上半球壳5的柱孔部20相插接的连接柱24，活动支承在上半球壳5与下半球壳6中的铰接球体19插入上半球壳5内与半球孔部21和下半球壳6上的半球凹槽23滑动配合；三个下半球壳6分别与固定支柱1上端及两连杆8的上端固连，固定支柱1上端的下半球壳安装面为一斜面，该斜面与水平面之间的夹角α为15°至40°。

以上仅列举了本实用新型的一些优选实施方式，但本实用新型并不局限于此，还可以作出许多的改进和变换。如所述立柱筒体13也可以不是为截面呈矩形的筒状构件，而可以是截面呈其它多边形的或截面呈圆形的筒状构件；所述蜗杆14也可以不是通过链条传动副16与驱动装置9传动连接，而可以是通过齿轮副与驱动装置9传动连接。如此等等，只要是在本实用新型基本原理基础上所作出的改进与变换，均应视为落入本实用新型的保护范围内。