一种传动轮组件及光伏清洁机器人

技术领域

本申请涉及光伏清洁技术领域，具体涉及一种传动轮组件及光伏清洁机器人。

背景技术

光伏清洁机器人是一种可以在光伏阵列上移动以对光伏阵列进行清扫的机器。通过光伏清洁机器人定期或是按照一定条件对光伏阵列进行清扫，避免因灰尘、落雪、杂物污染而导致光伏阵列发电效率降低的情况发生。

针对北方地区的分布式电站冬天长时间的降雪期严重影响发电效率或电站的正常使用，为了保证在冬季电站能达到设计的发电效果，需要对电站进行及时的扫雪运维；传统光伏电站的清洁机器人多采用电站的自发电即直流电作为动力源，遇到恶劣天气如连续大雪天气则无法使用机器人进行清洁，造成电站的瘫痪；另外分布式屋顶光伏电站通常根据实际场景进行设置，电站与地面都会形成一定的倾斜，因此清洁机器人设置于电站后其驱动机构及传动机构与地面形成一定的倾斜角度，机器人在工作时驱动机构提供的动力有一部分会沿重力方向被分解造成损耗影响机器人清洁效果或增加设备成本。

鉴于此，有必要提出一种新的技术方案，以克服现有技术存在的不足。

发明内容

本申请提供一种传动轮组件及光伏清洁机器人，可简化机器人结构同时具有较高能效转化的光伏清洁机器人。

本申请通过如下技术方案实现：一种传动轮组件，包括安装座及组装于所述安装座的传动轮；所述安装座包括本体、自所述本体一端向下延伸的组装部；所述组装部与所述本体形成补偿角，所述补偿角为锐角或钝角，所述本体上设置有第一组装孔用以将所述传动轮组件组装固定，所述传动轮通过轴承座组装于所述组装部，所述组装部的中心设有供传动轮转轴穿过的第一轴孔。

进一步地，所述本体另一端竖直向下延伸形成竖直部，所述竖直部与所述组装部位于所述本体的同侧，所述竖直部上设有第二轴孔。

进一步地，所述竖直部上设置有第一轴承座，第一传动轴贯穿所述第二轴孔并组装于所述第一轴承座上，所述第一传动轴的一端与所述传动轮的转轴通过万向节联轴器传动连接。

进一步地，所述组装部上设有与所述本体连接的第一加强板，所述竖直部上设有与所述本体连接的第二加强板。

本申请还通过如下技术方案实现：一种光伏清洁机器人，用于对光伏阵列进行清洁，包括驱动电机、设置于光伏阵列上方的清扫机构、与驱动电机传动连接的传动装置；所述传动装置具有如上所述的传动轮组件及由所述传动轮组件带动的牵引件，所述传动装置带动所述清扫机构在光伏阵列往复运动，所述传动轮组件包括设置于光伏阵列左右两侧的檩条上口的第一传动轮组件及设置于相应檩条下口的第二传动轮组件；所述第一传动轮组件包括设第一补偿角的第一安装座及第一传动轮，所述第二传动轮组件包括设第二补偿角的第二安装座及第二传动轮，所述牵引件套设于所述第一传动轮与所述第二传动轮之间并与所述清扫机构固定连接，所述驱动电机、第一传动轮组件及第二传动轮组件均设置于檩条下方。

进一步地，所述清扫机构包括横梁、设置于横梁两端的行走装置及组装于横梁的胶条，所述檩条上设有开孔与所述本体的第一组装孔适配组装，螺栓穿过所述第一组装孔及开孔将所述传动轮组件与檩条组装固定。

进一步地，所述驱动电机设置于电机支撑架上，所述电机支撑架设置于檩条的下方并与檩条的底面固定组装；所述驱动电机具有向两端延伸的电机轴，所述电机轴的两端分别与相应的第二传动轴传动连接，且所述第二传动轴与所述第一传动轴通过刚性联轴器传动连接。

进一步地，所述电机支撑架包括第一固定部及第二固定部，所述驱动电机设置于所述第一固定部，所述第二固定部与所述檩条通过螺栓固定组装，所述第二固定部上设有供所述第二传动轴穿过的第三轴孔。

进一步地，所述同侧的第一传动轮组件与第二传动轮组件之间至少设有一个所述牵引件的托举装置。

进一步地，所述托举装置包括由第一滑轮及第二滑轮组成的滑轮组，所述第二滑轮位于所述第一滑轮的下方且至少部分轮体位于所述第一滑轮的轮槽内，所述牵引件可在所述第一滑轮及所述第二滑轮的轮槽内滑动。

进一步地，所述牵引件为若干金属环连接成串形成的链条，所述链条上的金属环具有横向环和纵向环，所述横向环和所述纵向环交替设置，所述行走装置包括一端与所述横梁固定另一端与所述牵引件固定的拉板。

进一步地，所述行走装置还包括与檩条上顶面抵压的正压轮及与檩条外侧面抵压的侧压轮，所述第一传动轮为齿轮，所述第二传动轮为滑轮，光伏组件的上边框与檩条上口形成的区域内设有至少一个第一限位装置；光伏组件的下边框与檩条下口形成的区域内设有至少一个第二限位装置。

本申请提供的传动轮组件，通过本体与组装部形成的补偿角设置作为辅助手段使传动轮根据不同的场景均能按照施工需求沿预设的角度设置，增强了传动轮组件安装的便利性以及适用性；通过将清洁机器人的驱动电机、传动轮组件均设置于檩条下方，可有效避免清洁机器人在工作时各部件之间发生干涉或卡死的情况发生。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请光伏清洁机器人一实施例在光伏阵列上时的组装示意图。

图2是本申请一实施例中驱动电机组装于电机支撑架的示意图。

图3是本申请一实施例中驱动电机与传动轴与檩条的组装示意图。

图4是图1其中一侧第一传动轮与檩条组装示意放大图。

图5是图1另一侧第一传动轮与檩条组装示意放大图。

图6是图5另一角度的示意图。

图7是本申请一实施例中第一传动轮组件立体组装示意图。

图8是本申请一实施例中第二传动轮组件与檩条组装示意图。

图9是本申请一实施例中托举装置的组装示意图。

附图标记说明：

光伏清洁机器人100檩条200

驱动电机1

电机支撑架10第一固定部101第二固定部102第三轴孔103定位孔104

弯折部105第二轴承座106水平部107组装孔108第一传动轴11第二传动轴12

刚性联轴器13

清扫机构2

横梁20正压轮21侧压轮22拉板23栓孔24辅助行走轮25

第一限位装置26延伸板260挡板261组装板27连接板28第二限位装置29

第一传动轮组件30第一安装座301第一传动轮302万向节联轴器303

第二传动轮组件31第二安装座310第二传动轮311牵引件33卸扣330

本体34第一组装孔340组装部35第一轴孔350轴承座351第一加强板353竖直部36

第二轴孔360第一轴承座361第二加强板362

托举装置4

第一滑轮41第一容置区43第二滑轮42第二容置区44

具体实施方式

为使本申请实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，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”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申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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申请的限制。

此外，应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，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，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图，对本申请的一种传动轮组件及光伏清洁机器人进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。

请参照图1至图9所示，本申请提供一种光伏清洁机器人100，用于对光伏阵列进行清洁，其包括与市电电源连接的驱动电机1、设置于光伏阵列上方的清扫机构2、与驱动电机1传动连接的传动装置。所述传动装置包括传动轮组件及由所述传动轮组件带动的牵引件33，所述传动装置带动所述清扫机构2在光伏阵列往复运动。具体的，所述传动轮组件包括对称设置于光伏阵列左右两侧的檩条上口的第一传动轮组件30及设置于相应檩条下口的第二传动轮组件31。本申请驱动电机1采用市电电源使其在工作时不受自然环境影响。

作为较佳的实施例，所述的传动轮组件，其包括安装座及组装于所述安装座的传动轮。所述安装座包括本体34、自所述本体34一端向下延伸的组装部35。所述组装部35与所述本体34形成补偿角，所述补偿角为锐角或钝角。所述本体34上设置有第一组装孔340用以将所述传动轮组件与所述檩条200组装固定。所述檩条200上设有与所述第一组装孔340适配的开孔，螺栓自下而上穿过所述第一组装孔及开孔将所述传动轮组件与檩条200组装固定；为便于组装檩条200上方可以设置于所述螺栓组装的组装板27。所述传动轮通过轴承座351组装于所述组装部35，所述组装部35的中心设有供传动轮转轴穿过的第一轴孔350。通过设置不同角度大小的补偿角可使设置于安装座的传动轮能按照使用的需求沿竖直方向安装。

为便于描述以下以第一传动轮组件安装座补偿角为锐角，第二传动轮组件安装座补偿角为钝角进行示例性说明。设置于同侧的第一、第二传动轮安装座的补偿角大小相同；设置于两侧的第一传动轮的补偿角互补；设置于两侧的第二传动轮的补偿角互补。

具体的，请参照图5至图8所示，所述第一传动轮组件30包括设置第一补偿角的第一安装座301及第一传动轮302，所述第二传动轮组件31包括设置第二补偿角的第二安装座310及第二传动轮311，所述牵引件33套设于所述第一传动轮302与所述第二传动轮311之间并与所述清扫机构2固定连接，所述驱动电机1、第一传动轮组件30及第二传动轮组件31均设置于檩条200下方。将所述驱动电机1、第一传动轮组件30及第二传动轮组件31均设置于檩条200下方可有效避免清洁机器人在工作时各部件之间发生干涉或卡死的情况发生，提升了清洁机器人工作的可靠性。

所述第一传动轮302为主动轮，所述第二传动轮311为从动轮。为进一步减少清洁机器人自身的能耗，将所述第一传动轮302设置为齿轮，所述第二传动轮311设置为滑轮。

为了加强所述第一传动组件组装后与驱动电机1具有很好的同轴度，所述第一安装座301的本体34另一端竖直向下延伸形成竖直部36，所述竖直部36上设有第二轴孔360。所述竖直部36上设置有第一轴承座361，第一传动轴11贯穿所述第二轴孔360并组装于所述第一轴承座361上；所述第一传动轴11的一端与所述第一传动轮的转轴通过万向节联轴器303传动连接。所述竖直部36与所述组装部35设置于所述本体34的同侧。在本申请实施例中，因所述第二传动轮311为从动轮，第二安装座310的本体上未设置如第一安装座的本体所具有的竖直部，一方面可以简化第二安装座310的结构另一方面可降低成本；所述第二安装座310的其他部分具有与所述第一安装座301相同的结构设置。另外，左右两侧第一传动轮组件的安装座结构相同，区别仅在于补偿角的不同，如图7所示；左右两侧第二传动轮组件的安装座结构相同，区别仅在于补偿角的不同；通过给安装座设置补偿角的目的在于提升驱动电机的驱动力的效率。

所述组装部35上设有与所述本体34连接的第一加强板353，所述竖直部36上设有与所述本体34连接的第二加强板362。通过设置第一加强板353及第二加强板362确保安装座不发生形变。

所述驱动电机1设置于电机支撑架10上，所述电机支撑架10设置于檩条的下方并与檩条的底面固定组装；所述驱动电机1具有向两端延伸的电机轴。所述电机轴的两端分别与相应的第二传动轴12传动连接，且所述第二传动轴12与所述第一传动轴11的另一端通过刚性联轴器13传动连接。对称位于左右檩条上口的第一传动轮的转轴借助万向节联轴器303调整与电机轴、第二传动轴12、第一传动轴11处于同一直线，从而提升电机效率。

所述电机支撑架10具有基部，所述基部的中部设有第一固定部101，所述驱动电机1设置于所述第一固定部101，所述第一固定部101上设有供所述电机轴穿过的定位孔104；所述基部两端设有第二固定部102。所述第二固定部102与所述檩条200的底面通过螺栓固定组装。所述第二固定部102上设有供所述第二传动轴12穿过的第三轴孔103。

具体的，所述第二固定部102具有弯折部105及水平部107。所述弯折部105上设置有分别与所述第二传动轴12适配第二轴承座106。所述第二传动轴12穿过所述第三轴孔103、所述第二轴承座106并与所述第一传动轴11传动连接。所述水平部107设有组装孔108，所述檩条200上设有与所述组装孔适配并供螺栓组装的开孔，螺栓穿过所述开孔后借助组装板将所述电机支撑架10组装固定于檩条200上。

所述清扫机构2包括横梁20、设置于横梁两端的行走装置及组装于横梁的胶条(未图示)，所述行走装置包括与檩条上顶面抵压的正压轮21、与檩条外侧面抵压的侧压轮22及一端与所述横梁20固定另一端与所述牵引件33固定的拉板23。所述正压轮21、所述侧压轮22分别通过轮轴固定组装于所述拉板23上；为保证清扫机构2运行的平衡性横梁20两端的行走装置均设置两组正压轮21及侧压轮22，每一组正压轮21与侧压轮22组装在一个拉板23上，同侧的两个拉板23通过连接板28连接以防止拉板23变形。横梁20的中部可进一步设置辅助行走轮25以使清扫机构2工作时更加顺畅，辅助行走轮25设置的多少可以根据具体的工作场景进行增减。

为确保所述光伏清洁机器人工作时的安全性，所述光伏组件的上边框与檩条上口形成的区域内设有至少一个第一限位装置26；光伏组件的下边框与檩条下口形成的区域内设有至少一个第二限位装置29。所述第一限位装置26限制清洁机器人向上运动时的极限位置，所述第二限位装置29限制清洁机器人向下运动时的极限位置。所述第一限位装置26包括延伸板260及位于延伸板260一端的挡板261；所述延伸板260组装于相邻两光伏阵列的边框102上，第一限位装置26可对称设置两个以保障对机器人限位时横梁20受力的平衡性；在一实施例中，所述第二限位装置29与所述第一限位装置26具有相同的结构，其包括延伸板及位于延伸板一端的挡板；所述延伸板组装于相邻两光伏阵列的边框上，第二限位装置29对称设置两个以保障对机器人限位时横梁20受力的平衡性。通过设置第一限位装置26及第二限位装置29确保了清洁机器人在工作时的安全性，防止机器人超越设定的工作区域造成设备损坏。

所述牵引件33为若干金属环连接成串形成的链条，所述链条上的金属环具有横向环和纵向环，所述横向环和所述纵向环交替设置，所述拉板23靠近底部处设有位于同一水平面的栓孔24，所述牵引件33首尾两端设有与所述栓孔24适配的卸扣330以将所述拉板23与牵引件33组装固定。诚然，所述牵引件33也可以是钢丝绳等。

牵引件因重力的原因在不设置张紧装置的情况下，非常容易发生悬垂，牵引件悬垂会造成第一传动轮302与第二传动轮311所承受的牵引力需求倍增，造成牵引件与第一传动轮、第二传动轮摩擦力陡然增加的情况，一方面加速牵引件的磨损影响机器人的使用寿命，另一方面需要产品设计的动力增加从而增加产品的成本，为解决这一问题，本申请所述同侧的第一传动轮组件30与第二传动轮组件31之间至少设有一个所述牵引件的托举装置4。

所述托举装置4包括由第一滑轮41及第二滑轮42组成的滑轮组，所述第二滑轮42位于所述第一滑轮41的下方且至少部分轮体位于所述第一滑轮41的轮槽内，所述牵引件33可在所述第一滑轮41及所述第二滑轮42的轮槽内滑动。

作为较佳的实施例，所述第一滑轮41的半径大于第二滑轮42的半径且所述第一滑轮41的轮槽形成U型第一容置区43，所述第二滑轮42的轮槽形成第二容置区44。所述第二滑轮42轮轴上方的一部分轮体位于所述第一滑轮41轮轴下方的U型第一容置区43内，即第一滑轮41的轮轴与第二滑轮42的轮轴在竖直方向上具有同一中心线且部分叠置，如此设置，叠置部分第一滑轮的轮体能起到阻挡作用较好的防止牵引件33在工作时自所述第二容置区44内滑脱，确保机器人正常工作。同时通过将第一托举件及第二托举件均设置为滑轮，可最大程度的降低牵引件33与第一滑轮41及第二滑轮42之间的摩擦力，从而降低能效的损耗。

以上所述仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请做任何形式上的限制，虽然本申请已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本申请技术方案的内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本申请技术方案的范围内。