柔性光伏支架张拉跟踪结构的制作方法

本技术涉及太阳能光伏技术装备，尤其涉及一种柔性光伏支架中能够单轴跟踪和钢索张紧的装置。

背景技术：

1、柔性光伏支架是利用承重拉索的张拉预应力形成的一定刚度来铺设光伏组件，它可以规避场地起伏等不利因素，在山地、荒漠、林地及池塘等复杂地形条件下具有更强的环境适应性。

2、柔性光伏支架上处于绷紧张拉状态下的钢索会因为环境温度的变化和长期张拉状态下所产生的塑性变形，而产生张力松驰并引起不规则振荡，使光伏组件与钢索各个连接点之间发生不协调的变形，导致光伏组件承受扭曲和剪切作用，这些不利作用会使光伏组件电池片产生隐裂数量增多，隐裂破坏程度增大。而且随着钢索松驰程度的增加，钢索振荡幅度和频率更会加大，造成光伏组件的隐裂甚至破碎，直接影响光伏组件的发电效率。

3、传统柔性光伏支架还由于其采用钢索系统固定光伏组件板，钢索系统需要很大的张拉力才能提供足够支撑刚度，故而现有柔性光伏支架的钢索两端是固定于立柱上，而不能根据太阳位置的变化来调整光伏组件的俯仰角度，因而现有的柔性光伏支架系统，不能根据安装地域经纬度、海拔高度差别和日落角度来光伏组件俯仰角度调节，也影响光伏电站发电量和发电效率的不可忽略的重要因素。

技术实现思路

1、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既能调节光伏组件俯仰角度，又能保钢索稳定足够张拉力的柔性光伏支架张拉跟踪结构。

2、为了解决上述问题，本实用新型的柔性光伏支架张拉跟踪结构，包括钢索立柱、支承于钢索立柱上的钢索横梁，以及两根张拉于钢索横梁上的钢索，所述钢索立柱上滑动支承有张拉杆，张拉杆的螺纹段上旋装有张拉螺母，该张拉螺母转动支承于钢索立柱上，张拉螺母上固定安装有张拉蜗轮，张拉电机驱动的张拉蜗杆与张拉蜗轮构成蜗轮蜗杆副；所述张拉杆上可转动地支承有相互固连的钢索横梁和跟踪蜗轮，跟踪电机驱动的跟踪蜗杆与跟踪蜗轮构成蜗轮杆副，跟踪电机安装于电机滑板上。

3、进一步地，所述张拉杆为台阶轴，张拉杆的一端部为螺纹段，张拉杆的另一端部为圆柱段，在张拉杆的螺纹段与圆柱段之间为滑移段。

4、进一步地，所述张拉杆的滑移段为棱柱段，该棱柱段通过拉杆滑套可轴向滑动地支承于钢索立柱上。

5、进一步地，所述张拉螺母通过螺母轴承可转动地安装于轴承座上，该轴承座固定安装于钢索立柱上。

6、进一步地，所述张拉电机为步进电机或伺服电机，该张拉电机通过张拉电机座固定安装于钢索立柱上。

7、进一步地，所述电机滑板通过燕尾滑动副滑动支承于跟踪电机座上，该跟踪电机座固定安装于钢索立柱上，所述跟踪电机为步进电机或伺服电机。

8、进一步地，相互固连的跟踪蜗轮和钢索横梁通过蜗轮滑套转动支承于张拉杆的圆柱段位置，张拉杆圆柱段的外端凸缘位于钢索横梁的内侧。

9、进一步地，所述钢索的索端通过钢索张拉器连接于钢索横梁上。

10、进一步地，所述钢索张拉器为索具螺旋扣。

11、在上述结构中，由于张拉杆上转动支承有相互固定连接的跟踪蜗轮和钢索横梁，跟踪电机通过蜗轮蜗杆副驱动钢索横梁摆动，使两根钢索随钢索横梁的摆动而改变两钢索所在平面的倾角，从而改变光伏组件的俯仰角度，实现对太阳高度角的跟踪，以获得更多的太阳光线照射量和光伏发电量。

12、又由于张拉杆的螺纹段上旋装有张拉螺母，该张拉螺母转动支承于立柱上，张拉电机通过蜗轮蜗杆副驱动张拉螺母转动，张拉螺母转动又使得张拉杆向外移动，外移的张拉杆通过钢索横梁牵动组件钢索，使得钢索达到张拉绷紧效果，来稳定和提高钢索的张拉应力，增加钢索的承载能力和结构刚度，减少钢索的振动幅度和频率；同时也提高两根钢索的同步性，减少两根钢索之间不规则的波动变形幅度。

13、上述的跟踪结构可以根据太阳的高度位置，而通过跟踪电机驱动蜗轮蜗杆副来自动改变光伏组件的俯仰角度；而张紧结构又可以实现钢索张拉力的自动张拉，钢索应力传感器可以依据钢索张拉应力值变化，驱动张拉电机工作而自动绷紧钢索。因而具有该结构的柔性光伏支架特别适用于大型光伏电场的自动控制和集中管理。

14、采用上述结构不仅使钢索能够保持稳定、足够的钢索张拉力，而且避免钢索波动对光伏组件的不良影响，有效避免光伏组件电池片的隐裂和破损，采用该结构还便于对大型光伏电场的支架单元实施自动调控和集中管理。

技术特征：

1.一种柔性光伏支架张拉跟踪结构，包括钢索立柱(1)、支承于钢索立柱(1)上的钢索横梁(18)，以及两根张拉于钢索横梁(18)上的钢索(20)，其特征在于：所述钢索立柱(1)上滑动支承有张拉杆(6)，张拉杆(6)的螺纹段上旋装有张拉螺母(7)，该张拉螺母(7)转动支承于钢索立柱(1)上，张拉螺母(7)上固定安装有张拉蜗轮(5)，张拉电机(3)驱动的张拉蜗杆(4)与张拉蜗轮(5)构成蜗轮蜗杆副；所述张拉杆(6)上可转动地支承有相互固连的钢索横梁(18)和跟踪蜗轮(14)，跟踪电机(12)驱动的跟踪蜗杆(13)与跟踪蜗轮(14)构成蜗轮杆副，跟踪电机(12)安装于电机滑板(17)上。

2.根据权利要求1所述的柔性光伏支架张拉跟踪结构，其特征在于：所述张拉杆(6)为台阶轴，张拉杆(6)的一端部为螺纹段，张拉杆(6)的另一端部为圆柱段，在张拉杆(6)的螺纹段与圆柱段之间为滑移段。

3.根据权利要求2所述的柔性光伏支架张拉跟踪结构，其特征在于：所述张拉杆(6)的滑移段为棱柱段，该棱柱段通过拉杆滑套(10)可轴向滑动地支承于钢索立柱(1)上。

4.根据权利要求1所述的柔性光伏支架张拉跟踪结构，其特征在于：所述张拉螺母(7)通过螺母轴承(8)可转动地安装于轴承座(9)上，该轴承座(9)固定安装于钢索立柱(1)上。

5.根据权利要求1所述的柔性光伏支架张拉跟踪结构，其特征在于：所述张拉电机(3)为步进电机或伺服电机，该张拉电机(3)通过张拉电机座(2)固定安装于钢索立柱(1)上。

6.根据权利要求1所述的柔性光伏支架张拉跟踪结构，其特征在于：所述电机滑板(17)通过燕尾滑动副滑动支承于跟踪电机座(11)上，该跟踪电机座(11)固定安装于钢索立柱(1)上，所述跟踪电机(12)为步进电机或伺服电机。

7.根据权利要求1所述的柔性光伏支架张拉跟踪结构，其特征在于：相互固连的跟踪蜗轮(14)和钢索横梁(18)通过蜗轮滑套(15)转动支承于张拉杆(6)的圆柱段位置，张拉杆(6)圆柱段的外端凸缘位于钢索横梁(18)的内侧。

8.根据权利要求1所述的柔性光伏支架张拉跟踪结构，其特征在于：所述钢索(20)的索端通过钢索张拉器(19)连接于钢索横梁(18)上。

9.根据权利要求8所述的柔性光伏支架张拉跟踪结构，其特征在于：所述钢索张拉器(19)为索具螺旋扣。

技术总结
本技术公开了一种柔性光伏支架张拉跟踪结构，包括钢索立柱、钢索横梁及钢索，所述钢索立柱上滑动支承有张拉杆，张拉杆的螺纹段上旋装有张拉螺母，张拉螺母转动支承于钢索立柱上，张拉螺母上固定安装有张拉蜗轮，张拉电机驱动的张拉蜗杆与张拉蜗轮构成蜗轮蜗杆副；所述张拉杆上可转动地支承有相互固连的钢索横梁和跟踪蜗轮，跟踪电机驱动的跟踪蜗杆与跟踪蜗轮构成蜗轮杆副，跟踪电机安装于电机滑板上。张拉杆的一端部为螺纹段，张拉杆的另一端部为圆柱段，滑移段通过拉杆滑套可轴向滑动地支承于钢索立柱上。电机滑板通过燕尾滑动副滑动支承于跟踪电机座上。该张拉跟踪结构既能调节光伏组件俯仰角度，又能保钢索稳定足够张拉力的柔性光伏支架。

技术研发人员：殷怀军,殷凤乾,汪振斌
受保护的技术使用者：江苏燕山光伏设备有限公司
技术研发日：20230317
技术公布日：2024/1/13