一种紧凑型翻转机构及折叠式太阳能光伏组件的制作方法

1.本实用新型涉及机械翻转机构技术领域，尤其涉及一种紧凑型翻转机构及折叠式太阳能光伏组件。


背景技术：

2.随着社会的发展进步，环境和资源的可持续发展越来越受到关注，新能源的利用变得越来越重要。太阳能光伏发电过程简单，没有机械转动部件，不消耗燃料，不排放包括温室气体在内的任何物质，无噪声、无污染，而且太阳能资源分布广泛且取之不尽、用之不竭。因此，与风力发电、生物质能发电和核电等新型发电技术相比，光伏发电是一种最具可持续发展理想特征的可再生能源发电技术。
3.现有技术的光伏发电装置一般是将多块小的光伏板采用背板等支架集成在一起构造为整面的面积更大的电池板，通过将其以一定的角度固定在安装平台(如建筑物楼顶或基站式等)上，即可利用光伏板吸收的太阳光照的能量发电。
4.为了方便运输，现有的大面积电池板的支架通常是拆分为单独的零部件后分散包装和运输，待运送至目的地后再将零散的零部件拼接安装为完整的支架，这样不仅导致包装时间长、包装成本高，而且在进行光伏装置搭建时，组装过程复杂且耗时长，严重影响工作效率。


技术实现要素：

5.鉴于现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种紧凑型翻转机构及折叠式太阳能光伏组件，在包装和运输前无需事先将光伏支架拆开，只需将其进行翻转折叠就能作为占用空间较小的整体进行包装和运输，而且在光伏装置搭建时，只需将其展开即可，既缩短了包装时间，又降低了包装成本，还提高了光伏装置搭建效率。
6.为了实现上述的目的，本实用新型采用了如下的技术方案：
7.一种紧凑型翻转机构，包括横梁、伸缩机构、驱动臂和支撑臂、延长臂，所述横梁包括两片间隔设置的子横梁，伸缩机构设于两片所述子横梁之间，且一端通过销轴可转动地连接在所述横梁的尾部，另一端与所述驱动臂的一端可转动连接，所述延长臂的两端分别通过销轴与所述驱动臂的另一端和所述横梁的头部可转动地连接，且所述延长臂的靠近所述驱动臂的一端设有用于连接另一紧凑型翻转机构的横梁的连接耳；所述支撑臂的两端分别铰接所述驱动臂的中部与所述横梁的头部，所述伸缩机构在工作过程中带动所述驱动臂相对于所述支撑臂转动而驱动所述延长臂转动。
8.作为其中一种实施方式，所述横梁还包括在靠近其头部端自每片所述子横梁倾斜引出的分支梁，两片所述分支梁间隔设置并朝所述横梁的头部延伸，所述连接耳、所述支撑臂均通过销轴可转动地连接在两片所述分支梁之间。
9.作为其中一种实施方式，所述延长臂与所述分支梁的连接点相对于所述支撑臂与所述分支梁的连接点更靠近所述分支梁的自由端；所述驱动臂在与所述支撑臂连接的部位
呈朝背离所述分支梁方向拱起的折弯部。
10.作为其中一种实施方式，所述分支梁呈朝背离所述横梁的头部拱起的弧形。
11.作为其中一种实施方式，所述伸缩机构为液压缸。
12.作为其中一种实施方式，所述子横梁、所述驱动臂、所述支撑臂、所述延长臂、所述子横梁的一个或多个上开设有若干镂空孔。
13.作为其中一种实施方式，所述紧凑型翻转机构还包括支撑块，所述支撑块设于所述子横梁上朝向所述分支梁的面上。
14.本实用新型的另一目的在于提供一种折叠式太阳能光伏组件，包括多个上述的紧凑型翻转机构，每个紧凑型翻转机构的连接耳与相邻的另一个紧凑型翻转机构的横梁的尾部相对固定。
15.通过将光伏支架设计为多个相连的紧凑型翻转机构，可通过伸缩机构带动相邻的紧凑型翻转机构相互翻转，即可使得光伏支架折叠为占用空间较小的整体进行包装和运输，在光伏装置搭建时，只需将其展开即可，既缩短了包装时间，又降低了包装成本，还提高了光伏装置搭建效率。
附图说明
16.图1为本实用新型实施例的一种紧凑型翻转机构的翻转过程示意图；
17.图2为本实用新型实施例的一种紧凑型翻转机构的使用状态示意图；
18.图3为本实用新型实施例的一种折叠式太阳能光伏组件的部分折叠状态下的局部结构示意图；
19.图4为本实用新型实施例的一种折叠式太阳能光伏组件的展开状态示意图；
20.图5为图4中b处的放大图。
具体实施方式
21.在本实用新型中，术语“设置”、“设有”、“连接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
22.术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
23.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
24.并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领
域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。
25.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进一步详细说明。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。
26.参阅图1，本实用新型实施例提供了一种紧凑型翻转机构，包括横梁3011、伸缩机构31、驱动臂33和支撑臂34、延长臂35，横梁3011包括两片间隔设置的子横梁30111，伸缩机构31设于两片子横梁30111之间，且一端通过销轴可转动地连接在横梁3011的尾部(如图1的左侧)，另一端与驱动臂33的一端可转动连接，延长臂35的两端分别通过销轴与驱动臂33的另一端和横梁3011的头部可转动地连接，且延长臂35的靠近驱动臂33的一端设有用于连接另一紧凑型翻转机构的横梁3011的连接耳350。支撑臂34的两端分别铰接驱动臂33的中部与横梁3011的头部(如图1的右侧)，伸缩机构31在工作过程中带动驱动臂33相对于支撑臂34转动而驱动延长臂35转动。
27.本实施例还提供了一种折叠式太阳能光伏组件，包括多个紧凑型翻转机构，每个紧凑型翻转机构的连接耳350与相邻的另一个紧凑型翻转机构的横梁3011的尾部相对固定。如图2所示，为折叠式太阳能光伏组件的其中一个光伏单元的结构示意图，折叠式太阳能光伏组件具有多个光伏单元，每个光伏单元包括固定架301和设于固定架301正面的电池组件302，相邻的两个光伏单元的固定架301相互铰接，每个伸缩机构31的两端分别连接两个相邻的光伏单元的固定架301，用于驱动相邻的两个固定架301相对转动而改变折叠状态。
28.横梁3011作为固定架301的一部分，每两个相邻的固定架301的横梁3011相互铰接，具体是将另一个固定架301的横梁3011固定到当前固定架301的连接耳350上，从而使得相邻的两个固定架301可以相对转动。
29.图1中，(a)为单个紧凑型翻转机构的连接耳350平行于横梁3011的状态，且连接耳350朝向横梁3011的尾部，此时，伸缩机构31具有最长的工作长度，在折叠式太阳能光伏组件中，多个紧凑型翻转机构的横梁3011则彼此上下层叠，折叠式太阳能光伏组件呈折叠状态，占用空间较小，可以方便地进行包装和运输；(b)为单个紧凑型翻转机构的连接耳350垂直于横梁3011的状态，此时，伸缩机构31逐渐朝左收缩变短，带动驱动臂33、支撑臂34、延长臂35顺时针转动，在折叠式太阳能光伏组件中，相邻两个紧凑型翻转机构的横梁3011则呈相互垂直的半折叠状态，类似图3中相互垂直的两个横梁3011；(c)为单个紧凑型翻转机构的连接耳350平行于横梁3011的状态，但其连接耳350的朝向与(a)中相反，背向横梁3011的尾部，在折叠式太阳能光伏组件中，多个紧凑型翻转机构则彼此水平铺开(呈图4的状态)，各紧凑型翻转机构的横梁3011左右衔接，可以使得上方的电池组件302朝向同一侧进行太阳能转换，此时，伸缩机构31的长度收缩至最短，延长臂35相对于(a)中的状态旋转了180
°
，横梁3011及其表面的电池组件302也相应旋转了180
°
。
30.由于伸缩机构31安装于两片子横梁30111之间，因此节省了机构的占用空间，提高了整体的结构紧凑性，使得整个机构的厚度大大减薄，为其他设备留出宝贵的空间。
31.本实施例中，横梁3011还包括在靠近其头部端自每片子横梁30111倾斜引出的分支梁30111a，两片分支梁30111a间隔设置并朝横梁3011的头部延伸，连接耳350、支撑臂34均通过销轴可转动地连接在两片分支梁30111a之间。在伸缩机构31动作过程中，延长臂35、
支撑臂34可以进入两片分支梁30111a之间，增大了机构的行程。
32.更具体地，延长臂35与分支梁30111a的连接点相对于支撑臂34与分支梁30111a的连接点更靠近分支梁30111a的自由端，驱动臂33在与支撑臂34连接的部位呈朝背离分支梁30111a方向拱起的折弯部。在伸缩机构31动作过程中，该折弯部提供了驱动臂33更大的摆动角度，可以避免与分支梁30111a等机构发生干涉。与此同时，分支梁30111a也可以构造为呈朝背离横梁3011的头部拱起的弧形。由于紧凑型翻转机构的各旋转臂和梁都经过最优化的结构设计，不论在伸缩机构31动作的哪一个阶段，延长臂35都能够得的相当恒定的扭矩输出，特殊的四连杆机构实现了大角度、恒力矩、小空间的使用需求。
33.这里，伸缩机构31可以是液压缸，动作灵活，控制方便。为了降低结构的重量，子横梁30111、驱动臂33、支撑臂34、延长臂35、子横梁30111的一个或多个上开设有若干镂空孔。横梁3011、分支梁30111a、驱动臂33和支撑臂34、延长臂35均可以采用q890d高强钢板进行制作，可以保证整体的强度。
34.结合图2和图5所示，该紧凑型翻转机构还包括支撑块30110，支撑块30110设于子横梁30111上朝向分支梁30111a的面上，支撑块30110的自由端呈倒梯形凹槽，当电池组件302安装到固定架301上后，相邻两个紧凑型翻转机构上下折叠时，上方的子横梁30111则正对下方的支撑块30110的凹槽而嵌设于其中，从而可以利用支撑块30110保持上下两层光伏单元的子横梁30111之间的间隙。这样，在固定架301折叠后进行运输，甚至具有光伏单元的折叠式太阳能光伏组件折叠后进行运输的过程中，支撑块30110也能保证上下结构之间不发生干涉，保证了运输的可靠性。
35.通过将光伏支架设计为多个相连的紧凑型翻转机构，可通过伸缩机构带动相邻的紧凑型翻转机构相互翻转，即可使得光伏支架折叠为占用空间较小的整体进行包装和运输，在光伏装置搭建时，只需将其展开即可，既缩短了包装时间，又降低了包装成本，还提高了光伏装置搭建效率。
36.以上所述仅是本技术的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。