光伏跟踪支架的制作方法

1.本实用新型涉及太阳能设施的技术领域，尤其是一种光伏跟踪支架。


背景技术：

2.随着社会的不断进步，太阳能光伏发电行业得到了快速的发展。在太阳能光伏发电行业内，太阳能光伏支架是保障整体装置有效运行的关键性设施。目前，太阳能光伏发电支架按形式分为固定支架方式、可调支架方式和跟踪支架方式。固定支架方式是早期开发的产品，具有结构简单、成本低、稳固可靠的特点。可调支架方式在固定支架的基础上增加了光伏组件安装角度随季节可调的功能，一年内可以实现多次角度调节，与固定支架方式相比，可调支架方式一般能提升5％左右的发电量。
3.跟踪支架方式与固定支架方式及可调支架方式不同，其组件角度每天从早到晚可以跟随着太阳轨迹转动，使组件正面保持朝向太阳，获取更多的光照辐射能量，跟踪支架方式结构复杂，成本略高，但其一般比固定支架方式可以提高10％以上的发电量，获得的收益更大，目前已成为光伏项目投资方优先考虑的方案。光伏跟踪支架方案一般分为单排组件单轴独立驱动、单排组件多轴联动驱动、多排组件单轴独立驱动、多排组件多轴联动驱动。全球做光伏跟踪支架的厂商很多，所以每家在产品细节处理上又有各自不同的结构特点。一般情况下，单轴跟踪支架系统有一根能够旋转的主轴部件，主轴上面通过檩条固定着一排或多排光伏组件，这些一起构成了旋转部分。主轴通过轴承安装在多根立柱上面，工作的时候整个旋转部分可以绕主轴旋转，所有立柱的下端安装固定在基础上或插入地下固定。
4.目前，现有的双排竖放组件单轴驱动光伏跟踪支架技术采用的是：a)、各个主轴管之间的连接采用外包抱箍夹紧的形式；b)、组件双竖放排布时，檩条上配斜撑加固；c)、主轴轴承一般采用单肩结构，安装时从侧面装入。上述结构存在如下缺点：1)、主轴的连接采用外包抱箍的形式，结构上安装繁琐，结构强度较弱，同时增加了抱箍成本；2)、带斜撑的檩条，结构复杂，斜撑长度和安装孔需要根据项目情况设计；3)、单肩结构的主轴轴承，工作中易滑出，需要对每一处的轴承配轴承挡板，增加材料和人工安装成本。


技术实现要素：

5.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
6.为此，本实用新型提出一种光伏跟踪支架，该光伏跟踪支架具有主轴承载强度分布均匀、结构更安全可靠、整体重量轻、生产和安装都更方便的优点。
7.根据本实用新型实施例的光伏跟踪支架，具有地基、主轴和间隔设置的若干立柱，所述若干立柱沿着地基的长度方向垂直设置，所述主轴水平设置在若干立柱的上端，主轴的上端通过檩条均匀固定设置有若干光伏电池板框架，若干光伏电池板框架上固定有光伏电池片，主轴由若干主轴组件构成，位于中部的立柱上端固定有主回转组件，位于侧部的立柱上端固定有副回转组件，所述主回转组件的两侧分别与位于中部的两个主轴组件固定连接，所述副回转组件的两侧分别与位于侧部的两个主轴组件固定连接，且副回转组件对称
分布在主回转组件的两侧，主回转组件和副回转组件通过同步传动杆固定连接，所述立柱上还设置有辅助传动组件，所述辅助传动组件固定设置在副回转组件的内侧和外侧。
8.本实用新型的有益效果是，本实用新型通过主回转组件、副回转组件与辅助传动组件的有效配合，实现主轴组件上的多点同步驱动，可极大降低主轴组件在大风保护保持状态时或正常状态下内部承受的扭矩载荷，同时，主副回转减速机的蜗杆至蜗轮间的传动具有单向传动反向自锁的特性，即大风时，驱动电机具备锁死功能；通过檩条、上支撑件、下支撑件和连接螺栓的配合，替换传统斜撑的固定方式，简化结构，保障了连接强度；采用双肩结构的塑料轴承，轴承圈座为整体式结构，简化零部件安装，有效解决使用中轴承的轴向串动问题。
9.进一步具体地限定，上述技术方案中，所述主回转组件包括主驱动回转底座、主驱动电机、第一转接件、主驱动块和主回转，所述第一转接件固定设置在立柱的上端，所述主驱动回转底座的下端固定设置在第一转接件上，所述主驱动电机垂直设置在主驱动回转底座上，主驱动电机的输出端通过齿轮与主回转啮合连接，所述主回转固定设置在主驱动回转底座的上部，所述主驱动块水平贯穿插设在主回转内，主驱动块的两端分别与主轴组件插接固定，这样的设计可以通过主回转组件来提供整体装置的主要回转动力，保障整体装置的有效运行。
10.进一步具体地限定，上述技术方案中，所述副回转组件包括副驱动回转底座、副驱动齿轮组、第二转接件、副驱动块和副回转，所述第二转接件固定设置在立柱的上端，所述副驱动回转底座的下端固定设置在第二转接件上，所述副驱动齿轮组设置在副驱动回转底座上，副驱动齿轮组的齿轮轴与主轴组件平行，副驱动齿轮组的输出端通过齿轮与副回转啮合连接，所述副回转固定设置在副驱动回转底座的上部，所述副驱动块水平贯穿插设在副回转内，副驱动块的两端分别与主轴组件插接固定，可以通过副回转组件有效的配合主回转组件的驱动回转，保障整体装置在转动过程中的均匀受力，提高整体运行稳定性。
11.进一步具体地限定，上述技术方案中，所述辅助传动组件包括第三转接件、轴承圈座、第一轴承和轴承挡板，所述第三转接件固定设置在立柱的上端，所述轴承圈座固定设置在第三转接件上，所述第一轴承设置在轴承圈座内，所述轴承挡板通过螺栓固定设置在第一轴承的一侧，可以通过主轴组件两端设置的辅助传动组件来辅助整体的转动运行，保障整体运行的稳定性与一致性。
12.进一步具体地限定，上述技术方案中，所述檩条与主轴组件之间还设置有上支撑件，上支撑件包围设置在檩条上，上支撑件与下支撑件之间通过连接螺栓固定连接，所述上支撑件的下部与下支撑件的上部均固定设置有定位块，这样的设计可以提高主轴组件与檩条及光伏电池板框架之间的连接强度，实现其双侧双肩固定操作，避免运行过程中的滑动移位。
附图说明
13.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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术中记载的一些实施例，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。
14.图1是本实用新型的结构示意图一；
15.图2是本实用新型的结构示意图二；
16.图3是本实用新型的侧面结构示意图；
17.图4是本实用新型中主回转组件的装配示意图；
18.图5是本实用新型中主回转组件的结构示意图；
19.图6是本实用新型中副回转组件的装配示意图；
20.图7是本实用新型中副回转组件的结构示意图；
21.图8是本实用新型中第一转接件或第二转接件的结构示意图；
22.图9是本实用新型中第三转接件的结构示意图；
23.图10是本实用新型中主轴组件的装配示意图；
24.图11是图10中a-a向的剖面结构示意图；
25.图12是图11中的部分结构示意图；
26.图13是本实用新型中第一贯穿螺栓与涨套的装配示意图；
27.图14是图13中b-b向的剖面结构示意图；
28.图15是本实用新型中辅助传动组件的结构示意图；
29.图16是本实用新型中立柱、第三转接件与轴承圈座的装配示意图；
30.图17是本实用新型中塑料轴承的结构示意图；
31.图18是本实用新型中檩条与光伏电池板框架的装配示意图一；
32.图19是本实用新型中檩条与光伏电池板框架的装配示意图二。
33.附图中的标号为：1、地基，2、立柱，3、檩条，4、光伏电池板框架，5、主驱动回转底座，6、主驱动电机，7、第一转接件，8、主驱动块，9、主回转， 10、第二贯穿螺栓，11、第一垫板，12、副驱动回转底座，13、第二转接件， 14、副驱动块，15、副回转，16、第三贯穿螺栓，17、第二垫板，18、大圆角方管，181、直管段，182、缩管段，19、第一贯穿螺栓，20、第三转接件，21、轴承圈座，22、第一轴承，23、轴承挡板，24、上支撑件，25、连接螺栓，26、下支撑件，27、定位块，28、副驱动齿轮组，29、同步传动杆，30、止动垫片； 31、上涨套；32、上限位套；33、下涨套；34、下限位套；35、螺母；1811、第一上孔；1812、第一下孔；1821、第二上孔；1822、第二下孔；81、第一凹槽；82、第一凸条；83、第一方形框架；141、第二凹槽；142、第二凸条；143、第二方形框架；311、上止口；312、第一定位圈；331、下止口；332、第二定位圈。
具体实施方式
34.为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
35.见图1～19，本实用新型的光伏跟踪支架，具有地基1、主轴和间隔设置的若干立柱2，若干立柱2沿着地基1的长度方向垂直设置，主轴水平设置在若干立柱2的上端，主轴的上端通过檩条3均匀固定设置有若干光伏电池板框架4，若干光伏电池板框架4上固定有光伏电池片，主轴由若干主轴组件构成，位于中部的立柱2上端固定有主回转组件，位于侧部的立柱2上端固定有副回转组件，主回转组件的两侧分别与位于中部的两个主轴组件固定连接，副回转组件的两侧分别与位于侧部的两个主轴组件固定连接，且副回转组件对称分布
在主回转组件的两侧，主回转组件和副回转组件通过同步传动杆29固定连接，立柱 2上还设置有辅助传动组件，辅助传动组件固定设置在副回转组件的内侧和外侧。
36.其中，主轴组件具有若干根大圆角方管18，各根大圆角方管18包括直管段 181和一体成型设置在直管段181一端的缩管段182，相邻两根大圆角方管18 之间通过其中一根大圆角方管18的缩管段182插接到另外一根大圆角方管18 的直管段181中，相邻两根大圆角方管18之间的连接区域对穿开设有通孔，每开设一个通孔就会在其中一根大圆角方管18的直管段181上形成两个第一孔 (两个第一孔分别为第一上孔1811和第一下孔1812)、在另外一根大圆角方管 18的缩管段182上形成两个第二孔(两个第二孔分别为第二上孔1821和第二下孔1822)，通孔内嵌入有涨套后利用第一贯穿螺栓19将相邻两根大圆角方管18 固定连接，具体地，第一上孔1811和第二上孔1821内嵌入有上涨套31，上涨套31的外壁为直面、内壁为斜面，上涨套31的上部具有位于第一上孔1811上部的上止口311，上涨套31的内孔为上宽下窄的结构，上涨套31内还嵌入有上限位套32，上限位套32的外壁为斜面、内壁为直面，上限位套32的外壁与上涨套31的内壁之间通过斜面相互涨紧配合，第一下孔1812和第二下孔1822内嵌入有下涨套33，下涨套33的外壁为直面、内壁为斜面，下涨套33的下部具有位于第一下孔1812下部的下止口331，下涨套33的内孔为上窄下宽的结构，下涨套33内还嵌入有下限位套34，下限位套34的外壁为斜面、内壁为直面，下限位套34的外壁与下涨套33的内壁之间通过斜面相互涨紧配合，第一贯穿螺栓19的螺杆部依次穿过上限位套32和下限位套34，螺杆部的尾部的螺纹部上螺纹旋合有螺母35，螺母35的上端面贴紧于下限位套34的下端面，第一贯穿螺栓19的钉帽的下端面贴紧于上限位套32的上端面。另外需要说明的是，上涨套31的外壁上还一体成型设置有两个第一定位圈312，与上涨套31配合安装的第一上孔1811的装配面上和第二上孔1821的装配面上均设置有与第一定位圈312相对应的定位孔，通过第一定位圈312匹配定位到定位孔中，进而实现上涨套31的特殊定位。同理，下涨套33的外壁上还一体成型设置有两个第二定位圈332，与下涨套33配合安装的第一下孔1812的装配面上和第二下孔 1822的装配面上均设置有与第二定位圈332相对应的定位孔，通过第二定位圈332匹配定位到定位孔中，进而实现下涨套33的特殊定位。
37.主回转组件包括主驱动回转底座5、主驱动电机6、第一转接件7、主驱动块8和主回转9，第一转接件7固定设置在立柱2的上端两侧，主驱动回转底座 5的下端固定设置在第一转接件7上，主驱动电机6垂直设置在主驱动回转底座 5上，主驱动电机6的输出端通过齿轮与主回转9啮合连接，主回转9固定设置在主驱动回转底座5的上部，主驱动块8水平贯穿插设在主回转9内，主驱动块8的两端分别与主轴组件插接固定，这样的设计可以通过主回转组件来提供整体装置的主要回转动力，保障整体装置的有效运行。
38.主驱动块8的两端均插设在主轴组件端部后四周侧壁通过第二贯穿螺栓10 固定连接，这样的设计可以保障其连接处的稳定性，提高整体运行的稳定性。第二贯穿螺栓10的两端与主轴组件外壁连接处均固定设置有第一垫板11，可以进一步的提高整体连接强度。由于主驱动块8处的扭矩较大，故将主驱动块8 的截面形状设计呈方形且方形的四周侧壁的外壁向内凹陷、内壁向内凸出，即在主驱动块8的每个侧壁的外侧壁上形成第一凹槽81、内侧壁上形成第一凸条 82，第一凹槽81和第一凸条82作为主驱动块8的加强筋，提高了主驱动块8 的结构强度和使用寿命。同时，在主驱动块8两端的内壁处均一体成型设置有第一方形框架83，该第一方形框架83上也留有可供第二贯穿螺栓10穿设的孔，此时的第一方形
框架83起到了垫片的作用，保证第二贯穿螺栓10的紧固安装。当然，第一方形框架83在此过程中也起到了加强筋的作用，进一步提高主驱动块8的结构强度和使用寿命。
39.副回转组件包括副驱动回转底座12、副驱动齿轮组28、第二转接件13、副驱动块14和副回转15，第二转接件13固定设置在立柱2的上端两侧，副驱动回转底座12的下端固定设置在第二转接件13上，副驱动齿轮组28设置在副驱动回转底座12上，副驱动齿轮组的齿轮轴与主轴组件平行，副驱动齿轮组28 的输出端通过齿轮与副回转15啮合连接，副回转15固定设置在副驱动回转底座12的上部，副驱动块14水平贯穿插设在副回转15内，副驱动块14的两端分别与主轴组件插接固定，可以通过副回转组件有效的配合主回转组件的驱动回转，保障整体装置在转动过程中的均匀受力，提高整体运行稳定性。
40.副驱动块14的两端均插设在主轴组件端部后四周侧壁通过第三贯穿螺栓16 固定连接，这样的设计可以保障其连接处的稳定性，提高整体运行的稳定性。第三贯穿螺栓16的两端与主轴组件外壁连接处均固定设置有第二垫板17，可以进一步的提高整体连接强度。由于副驱动块14处的扭矩较大，故将副驱动块14 的截面形状设计呈方形且方形的四周侧壁的外壁向内凹陷、内壁向内凸出，即在副驱动块14的每个侧壁的外侧壁上形成第二凹槽141、内侧壁上形成第二凸条142，第二凹槽141和第二凸条142作为副驱动块14的加强筋，提高了副驱动块14的结构强度和使用寿命。同时，在副驱动块14两端的内壁处均一体成型设置有第二方形框架143，该第二方形框架143上也留有可供第三贯穿螺栓 16穿设的孔，此时的第二方形框架143起到了垫片的作用，保证第三贯穿螺栓 16的紧固安装。当然，第二方形框架143在此过程中也起到了加强筋的作用，进一步提高副驱动块14的结构强度和使用寿命。
41.辅助传动组件包括第三转接件20、轴承圈座21、第一轴承22和轴承挡板 23，第三转接件20固定设置在立柱2的上端，轴承圈座21固定设置在第三转接件20上，第一轴承22设置在轴承圈座21内，轴承挡板23通过螺栓固定设置在第一轴承22的一侧，可以通过主轴组件两端设置的辅助传动组件来辅助整体的转动运行，保障整体运行的稳定性与一致性。
42.檩条3与主轴组件之间还设置有上支撑件24，上支撑件24呈开口向上的u 形结构，上支撑件24包围设置在檩条3上，上支撑件24与下支撑件26之间通过连接螺栓25固定连接，下支撑件26呈开口向下的u形结构，上支撑件24的下部与下支撑件26的上部均固定设置有定位块27，这样的设计可以提高主轴组件与檩条3及光伏电池板框架4之间的连接强度，实现其双侧双肩固定操作，避免运行过程中的滑动移位。
43.在本技术中，主驱动电机6通过外部控制器控制运行。
44.在檩条3与上支撑件24的连接处还设置止动垫片30，可以有效的防止其出现松动现象，进一步地提高连接强度。
45.本技术公开的光伏跟踪支架是将若干光伏电池板框架4通过檩条3按一定排布方式固定在主轴组件上组成旋转部，整个旋转部由多个立柱2支撑，立柱2 分为驱动立柱和普通立柱，普通立柱顶端装有轴承，普通立柱顶端和旋转部之间依靠轴承连接。驱动立柱顶端装有回转驱动设备，回转驱动设备与主轴组件连接，整个旋转部可以在回转驱动的带动下绕主轴组件旋转。
46.光伏跟踪支架上一般安装有控制箱，控制箱提供给回转驱动电机工作指令和电力，通过控制箱程序控制旋转部旋转，可以实现太阳能电池板工作时始终正面朝向太阳的
方向，从而提升太阳能电池板的发电量。
47.在本技术中，支架的光伏电池板排布形式为双排竖放排布，及光伏电池板的长边方向垂直于主轴组件轴向，每两块光伏电池板以一侧短边靠近的方式分别对称布置在主轴轴向两侧。光伏电池板安装固定在檩条3上，所有的檩条3 以垂直于主轴组件的方向均布在主轴组件上，檩条3通过上支撑件24与主轴组件固定连接在一起，主轴组件在檩条3的中间位置下方。主轴组件由多个轴承和回转减速机支撑。主轴组件在主驱动电机6和副驱动齿轮组28的带动下可以带动第一轴承22在轴承圈座21内旋转。所有的轴承均为塑料材质的轴承，其安装在轴承圈座21内且能够在轴承圈座21内滑动旋转。轴承圈座21下部有各自的底座，底座由相应的转接件连接并支撑，各自的转接件固定在普通立柱上。主驱动电机6和副驱动齿轮组28之间连接有驱动同步传动杆29。立柱2下部都固定在地基1基础上。
48.该光伏跟踪支架的使用原理如下：
49.首先，操作人员将光伏电池板框架4通过檩条3固定在主轴组件上后，通过外部控制器控制主回转组件和副回转组件运行来实现其整体支架的转动，具体的转动时间和转动速度均可以根据实际需求进行设置运行，工作时，多个主驱动电机6和副驱动齿轮组28(一般为1主2副或多副)以联动(同步传动) 的形式驱动，主副回转减速机之间通过驱动同步传动杆实现同步传动，主副回转减速机的位置布置在整体主轴轴向长度内。主轴组件采用的是大圆角方管截面，需要连接的主轴方管之间通过缩管嵌套的方式连接，具体为将主轴组件的一端缩管，与另一根主轴组件的正常端嵌套在一起，缩管连接段一般在300mm 至1000mm，在两根连接的主轴上缩管连接段开有若干对穿连接孔，对穿连接孔处安装第一贯穿螺栓19。檩条3处采用带有u型下支撑件26的无斜撑结构形式。檩条3与主轴组件连接装配处配有增强结构稳定性的定位块27。第一轴承22采用双肩结构的塑料轴承，双肩塑料轴承的结构设计为可安装在整圈轴承座上的形式，便于安装且简化零部件。
50.本技术相对传统光伏跟踪支架具有如下优点：1)、采用主回转组件与副回转组件的有效配合，主回转组件与副回转组件通过同步传动杆29实现同步驱动带动旋转主轴组件旋转。驱动设备分多个点布置在主轴组件上，工作时主轴组件上不同位置的多个点驱动设备同步驱动，比在一个点上驱动对主轴承载更有利，极大的降低了主轴组件在工作时内部所承受的扭矩荷载。同时在大风保护保持状态，多个驱动电机进行保持锁死，同样极大的降低了主轴组件在大风保护保持状态时内部所承受的保持扭矩荷载；2)、主轴组件采用大圆角方管，方管一端端部进行缩管，与另一根方管主轴的未缩管端连接，主轴方管之间连接采用对插嵌套形式，主轴方管连接处开有多组(一般为2到8组)贯穿孔，贯穿孔内装有第一贯穿螺栓19连接紧固，第一贯穿螺栓19对主轴方管的连接起到了防松脱和增强抗扭能力的作用。这种大圆角方管缩管嵌套的连接方式省去了连接抱箍，结构简单，安全更可靠；3)、檩条3采用配下支撑件26的加强形式，取消斜撑，结构上更简单；4)、第一轴承22采用双肩结构形式，轴承圈座 21为整体式结构，简化零部件安装，有效解决使用中轴承的轴向串动问题。
51.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。