一种山地光伏装置的制作方法

本实用新型涉及光伏调节装置的技术领域，特别是涉及一种山地光伏装置。

背景技术：

随着近些年我国光伏产业的飞速发展，较平整的可利用光伏建设场地已越来越少，光伏项目选址已由西北地区的荒漠、戈壁滩，转向山地、养殖鱼塘等与农业、渔业相结合的场景。目前在山地光伏项目普遍采用支架基础为钢筋混凝土灌注桩基础。成孔较为方便，可以根据地形调整基础顶面标高，顶标高易控制，混凝土钢筋用量小，开挖量小，施工快，对原有植被破坏小；适用于粘性土、粉土、季节性冻土、膨胀土、密实砂土、松散中密碎石土等多种地基土情况。用于光伏支架基础的钢筋混凝土灌注桩直径多为200mm至400mm之间，根据上部支架荷载、岩层分布、桩侧岩(土)层摩阻力特征值、冻土层厚度等确定桩身长度。施工工序为钻孔机成孔完成后，放入钢筋笼，进行混凝土浇筑，通过现场振动棒密实成桩。

由于山地光伏项目地形起伏大，坡度一般在10°至30°，最大达到了45°甚至更大。为了保持每组阵列组件在同一平面，普遍采用“随坡就势”的安装方式，导致在同一阵列组件内，个别最低地势处的桩基础桩顶突出地面高度甚高。因为山地光伏建设地势高，光伏组件安装都存在一定倾角，组件所受风载荷大，所以个别突出地面高的桩基础需采用加固措施，如加粗桩基础直径、提高混凝土强度等级等方法提高桩基础的抗风性能(抗拉拔力)。由于个别需加固桩基础地点分散、采用与主体工程不同标号的混凝土量零星，对基础桩施工造成极大不便。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供山地光伏装置，本实用新型可以适应不同倾斜角度的同时具有很好的抗风性能。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种山地光伏装置，包括支架、安装在支架上的阶梯轴、套在阶梯轴上的套筒、转动式安装在套筒上的调节齿轮、固定安装在支架上的定位齿轮、固定在调节齿轮上的光伏板组件；阶梯轴包括第一轴段和直径大于第一轴段的第二轴段；第二轴段固定在支架上，套筒套在第一轴段上，第一轴段上固设有第一磁铁，套筒内固设有第二磁铁，第一磁铁吸附在第二磁铁上，调节齿轮与定位齿轮啮合。

作为优选方案，第一轴段和第二轴段之间设有轴肩，轴肩上设有定位块，套筒的端面上设有定位槽，定位块插入定位槽内，轴肩与套筒的端面贴合。

作为优选方案，光伏板组件包括固定在调节齿轮上的斜撑、固定在斜撑上的横梁、固定在横梁上的光伏板；横梁与光伏板平行。

作为优选方案，斜撑有两条；两条斜撑的一端相互固定连接并固定在调节齿轮的端面上，两条斜撑的另一端分别与横梁的两端固定连接，横梁与两条斜撑形成一个三角形。

作为优选方案，横梁与两条斜撑一体成型。

作为优选方案，横梁上设有连接柱，光伏板固定在连接柱上。

作为优选方案，山地光伏装置还包括锚杆、用于固埋在地底下的混凝土块、固埋在混凝土块内的斜板、固定在斜板上的吊环螺栓；

锚杆的一端设有勾钉，锚杆的另一端设有定位销，吊环螺栓的螺栓固定在斜板上，勾钉固定勾在吊环螺栓的吊环内，调节齿轮的端面上设有多个定位孔，锚杆通过定位销可拆卸式插设在任意一个定位孔内。

作为优选方案，定位销的一端固定在锚杆上，定位销的另一端设有针孔和开口销，定位销穿进定位孔内后通过开口销穿插在针孔内可拆卸式安装在定位孔内。

作为优选方案，各个定位孔离调节齿轮中心的距离均相同。

作为优选方案，支架为通过热镀锌处理的碳钢件。

总的说来，本实用新型与现有技术相比，其有益效果在于：本山地光伏装置的光伏板调节范围大，能使应各种山地的地形，调节齿轮能够360度转动，在任何程度陡峭的山地均适用，光伏板的倾斜角度根据山地的陡峭程度调节完成后通过调节齿轮和定位齿轮啮合实现稳定可靠的定位，能够有效实现抗风。调节齿轮通过锚杆与地面固定连接，进一步保证山地光伏装置的抗风性能。本装置的斜板和吊环螺栓的螺栓预先埋好在混凝土块中，调节齿轮和定位齿轮分别预先安装在套筒和支架上，再将上述预先完成的成品搬到山地安装。安装本山地光伏装置的时候只需要将支架和混凝土块埋在地底下，然后通过锚杆的一端通过勾钉连接吊环螺栓的吊环，锚杆的另一端通过定位销与调节齿轮固定连接就能实现快速安装与固定，免去了常规方法现场单独搅拌混凝土等工序时间，极大的提高了现场施工效率。

附图说明

图1是山地光伏装置的结构示意图。

图2是支架和阶梯轴以及套筒的结构示意图。

图3是图1的a处的放大视图。

图中，1为支架，2为阶梯轴，3为套筒，4为调节齿轮，5为定位齿轮，6为光伏板组件，7为第一磁铁，8为第二磁铁，9为锚杆，10为吊环螺栓，11为勾钉，12为混凝土块，13为斜板，21为第一轴段，22为第二轴段，23为轴肩，24为定位块，31为定位槽，41为定位孔，61为斜撑，62为横梁，63为光伏板，64为连接柱，101为吊环螺栓的螺栓，102为吊环螺栓的吊环。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在实用新型的描述中，应当理解的是，实用新型中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离实用新型范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

为叙述方便，现对下文所说的方位说明如下：下文所说的上下方向与图1本身的上下方向一致，下文所说的左右方向与图1本身的左右方向一致。

如图1至3所示，本实施例提供一种山地光伏装置，包括支架1、安装在支架1上的阶梯轴2、套在阶梯轴2上的套筒3、安装在套筒3上的调节齿轮4、固定安装在支架1上的定位齿轮5、固定在调节齿轮4上的光伏板组件6；支架1的竖直设置，支架1的下端安装在地面内，支架1的另一端(上端)设有阶梯轴2。用于改变光伏板组件6倾斜角度的调节齿轮4转动式安装在套筒3的圆周侧面上，调节齿轮4的转动轴水平设置，在初始状态下，光伏板组件6的光伏板63位于调节齿轮4圆周侧面的上方并水平设置，需要调节光伏板组件6的倾斜角度的时候，的光伏板组件6倾斜角度随着调节齿轮4转动发生改变，从而实现光伏板组件6的光伏板63的角度调节。阶梯轴2包括直径依次增大的第一轴段21和第二轴段22；第二轴段22固定在支架1上，套筒3(上下)滑动式套在第一轴段21上，第一轴段21上固设有第一磁铁7，套筒3内固设有第二磁铁8，调节齿轮4通过第一磁铁7和第二磁铁8的吸合与定位齿轮5啮合。定位齿轮5的中心轴水平固定在支架1的侧面，定位齿轮5不能转动，在没有外力的作用下，第一磁铁7和第二磁铁8吸合，调节齿轮4与定位齿轮5啮合，调节齿轮4不能转动。当需要转动调节齿轮4来调节光伏板组件6的倾斜角度的时候，施加一定的外力将套筒3向上抬起，使第一磁铁7和第二磁铁8分离，此时调节齿轮4与定位齿轮5分离，调节齿轮4可以转动，通过转动调节齿轮4调整好光伏板组件6的倾斜角度之后，撤去外力，第一磁铁7和第二磁铁8自然吸合，调节齿轮4与定位齿轮5重新啮合，防止调节齿轮4转动，实现光伏板组件6倾斜角度的定位，通过调节齿轮4与定位齿轮5的啮合作用，使得光伏板组件6的定位更加稳固，加强光伏装置的抗风性能。第一磁铁7和第二磁铁8均为强力磁铁(钕铁硼磁铁)，钕铁硼磁铁的磁性能大大的超越了其他磁铁，钕铁硼磁铁可以吸附本身重量的640倍的重量，因此使得调节齿轮4与定位齿轮5的啮合力更大，因此具有很好的抗风性能。

具体的，在一个实施例中，第一轴段21和第二轴段22之间设有轴肩23，轴肩23为第二轴段22的一个端面，第一轴段21固定在该端面上。轴肩23上设有定位块24，套筒3上设有定位槽31，定位块24通过第一磁铁7和第二磁铁8的吸合插入定位槽31内。第一磁铁7和第二磁铁8的吸合之后，套筒3的下端面与轴肩23贴合，定位块24嵌入定位槽31内，在调节光伏板组件6倾斜角度之后套筒3发生转动，定位块24与定位槽31，实现套筒3的精确定位，防止套筒3在阶梯轴2上转动，避免因为套筒3发生转动而造成调节齿轮4与定位齿轮5的啮合出现误差，使得调节齿轮4与定位齿轮5快速精确啮合。

具体的，在一个实施例中，光伏板组件6包括固定在调节齿轮4上的斜撑61、固定在斜撑61上的横梁62、固定在横梁62上的光伏板63；横梁62与光伏板63平行。斜撑61固定在调节齿轮4的端面上，调节齿轮4转动的时候通过斜撑61带动横梁62转动，从而带动光伏板63转动，最后实现光伏板63倾斜角度的调节。

具体的，在一个实施例中，斜撑61有两条；两条斜撑61的一端相互固定连接并固定在调节齿轮4的端面上，两条斜撑61的另一端分别与横梁62的两端固定连接，横梁62与两条斜撑61形成一个三角形。三角形的稳定性更好，使得光伏板63的安装更稳固。

具体的，在一个实施例中，横梁62与两条斜撑61一体成型。使得横梁62与两条斜撑61的使用寿命更长。

具体的，在一个实施例中，横梁62上设有连接柱64，光伏板63固定在连接柱64上。需要调节光伏板63的倾斜角度的时候先通过转动调节齿轮4来调节横梁62的倾斜角度，从而实现光伏板63倾斜角度的调节。

具体的，在一个实施例中，连接柱64有多个，多个连接柱64在横梁62上依次设置。多个连接柱64沿着横梁62的长度方向均匀分布，多个连接柱64使得光伏板63与横梁62的连接更加稳固。

具体的，在一个实施例中，山地光伏装置还包括锚杆9、混凝土块12、固埋在混凝土块12内的斜板13、固定在斜板13上的吊环螺栓10；

吊环螺栓10由螺栓与吊环(圆环)固定连接而成。锚杆9的一端设有勾钉11，锚杆9的另一端设有定位销(图中未画出)，吊环螺栓的螺栓101固定在斜板13上，混凝土块12固埋在地底下，吊环螺栓的吊环102位于地面上，勾钉11固定勾在吊环螺栓的吊环102内，调节齿轮4的端面上设有多个定位孔41，锚杆9通过定位销可拆卸式安装在任意一个定位孔41内。调节齿轮4的端面上设有多个定位孔41，锚杆9具有可拆卸式安装在任意一个定位孔41内的第一端和用于安装在地面的第二端。锚杆9的第一端和第二端分别是设有定位销和勾钉11。锚杆9从左往右向上倾斜设置，锚杆9的第二端(左端)通过勾钉11和吊环螺栓10以及混凝土块12与地面固定连接。锚杆9的第一端(右端)通过定位销可拆卸式安装在任意一个定位孔41，锚杆9第一端(右端)的定位销安装在定位孔41内的时候调节齿轮4不能转动，可以固定住调节齿轮4，提高光伏板63的抗风性能。锚杆9的第一端(右端)的定位销从定位孔41上拆卸下来的时候可以转动调节齿轮4来调节光伏板63的倾斜角度。

锚杆9的第二端(左端)固设有勾钉11，地面内设有混凝土块12，斜板13固定在混凝土块12内。吊环螺栓的螺栓101和斜板13在制作混凝土块12时候预先埋在混凝土块12内，在山地上安装在本装置的时候只需将混凝土块12埋在地底即可，无需在山地现场进行混凝土浇筑，提高安装效率。斜板13与锚杆9垂直，斜板13上固设有吊环螺栓10，吊环螺栓的螺栓101埋在地面内并与斜板13固定连接，斜板13可以是圆盘状，吊环螺栓的螺栓101与斜板13的端面固定连接，吊环螺栓的吊环102位于地面上，勾钉11勾在吊环螺栓的吊环102内。当出现大风的时候，锚杆9的左端通过吊环螺栓10和钩钉拉扯斜板13时，吊环螺栓的螺栓101和斜板13均与地面之间会产生较大的摩擦阻力，从而实现更好的抗风。

具体的，在一个实施例中，定位销的一端固定在锚杆9上，定位销的另一端设有针孔和开口销，定位销穿进定位孔41内后通过开口销穿插在针孔内可拆卸式安装在定位孔41内。锚杆9的第一端(右端)设有定位销，定位销的一端固定在锚杆9上，定位销的另一端设有针孔，定位销插入定位孔41后通过开口销穿过针孔固定安装在定位孔41内。在调节光伏板63倾斜角度的时候先拔出开口销，然后将定位销与定位孔41分离，定位销和开口销以及针孔在图中均未画出。

具体的，在一个实施例中，各个定位孔41离调节齿轮4中心的距离均相同。各个定位孔41沿着调节齿轮4中心均匀分布，锚杆9的长度选定之后，锚杆9的左端通过钩钉和吊环螺栓10与地面固定连接之后，无论调节齿轮4转动的角度是多少，锚杆9的右端的定位销都能保证穿进其中一个定位孔41。

具体的，在一个实施例中，支架1由碳钢通过热镀锌制造。支架1的制造材料为碳钢，然后通过热镀锌(热浸镀锌)的方法在其外表面镀锌，热浸镀锌防锈的费用要比其他漆料涂层的费用低，在郊区环境下，标准的热镀锌防锈厚度可保持50年以上而不必修补，在市区或近海区域，标准的热镀锌防锈层则可保持20年而不必修补。镀锌层与钢材间是冶金结合，成为钢表面的一部份，因此镀层的持久性较为可靠。镀锌层形成一种特别的冶金结构，这种结构能承受在运送及使用时受到机械损伤。这种方法的镀件的每一部分都能镀上锌，即使在凹陷处、尖角及隐藏处都能受到全面保护。镀锌过程要比其他的涂层施工法更快捷，并且可避免安装后在工地上涂刷所需的时间。一般情况下，热浸锌的成本比施加其他保护涂层要低，其他保护涂层如打砂油漆是劳力密集的工序，反之热浸锌的工序为高机械化，紧密控制的厂内施工。

本实用新型的工作原理为：支架竖直安装在山地上，在山地上预埋固设有斜板和吊环螺栓的混凝土块，选择合适长度的锚杆并将锚杆下端的勾钉勾在吊环螺栓的吊环内。用力拔起套筒后，转动调节齿轮调整，根据山地的陡峭程度来调整光伏板的倾斜角度。调整完成后松开套筒，在第一磁铁和第二磁铁的作用下套筒的下端面与阶梯轴的轴肩贴合，最后定位块卡进定位槽内，定位齿轮的轮齿与调节齿轮的轮齿啮合，实现调节齿轮的定位，定位齿轮和调节齿轮啮合使得本装置的抗风性能更稳定可靠。最后将锚杆上端的定位销插入调节齿轮的定位孔，进一步实现调节齿轮固定定位，进一步提高抗风性能。通过锚杆和定位齿轮使得本山地光伏装置的光伏板的固定更稳定，提高山地光伏装置的抗风性能(抗拉拔力)。

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技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。