一种应用新型传动的光伏支架

技术领域

本发明涉及一种应用新型传动的光伏支架，尤其涉及一种能够抵抗远大于减速机保持扭矩的主轴扭矩荷载的应用新型传动的光伏支架。

背景技术

在光伏发电系统中，光伏跟踪支架例如平单轴跟踪支架是最常用的光伏阵列支架之一，由于光伏跟踪支架白天能跟踪太阳方位角变化运行，使得采用光伏跟踪支架的光伏组件全年发电总量要比采用最佳固定倾角支架的光伏组件全年发电总量高出15％-25％。

通常情况下，采用驱动单元诸如回转减速电机可以直接驱动光伏跟踪支架跟踪转动，例如，将回转轴承直接安装在光伏跟踪支架旋转主梁的中部，用减速电机来驱动回转轴承旋转，进而驱动光伏跟踪支架跟踪转动。然而，这种跟踪驱动方式有其不足之处。例如，这种直接驱动方式需要回转减速电机输出相对较大的旋转扭矩才能有效驱动平单轴跟踪支架跟踪转动，因而选用的回转减速电机规格相对较大，成本和功耗也都相对较高。其次，在光伏跟踪支架旋转主梁中部需要空出一段长度以安装回转减速电机，该部位无法安装光伏组件，使得光伏组件在主梁上的安装布置显得不够紧凑。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种应用新型传动的光伏支架，具有能够抵抗远大于减速机保持扭矩的主轴扭矩荷载的特点。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种应用新型传动的光伏支架，其创新点在于：所述应用新型传动的光伏支架包括若干同一水平高度且立于工作基准面上的立柱、活动连接在若干立柱顶部且中心轴线水平布置的主轴、安装在所述主轴上的光伏板，所述主轴与所述立柱之间设置有传动结构，所述传动结构包括所述主轴、对应所述立柱位置处紧固连接所述主轴的连接片、与对应所述连接片固定连接的扇形钢结构、分别与对应扇形钢结构上圆弧段设置的连续槽孔啮合的齿轮，对应的所述齿轮套在同一根传动轴上，且对应的所述齿轮安装在对应同一水平高度的底座上，所述底座固定安装在对应立柱侧面上，所述传动轴上设置有与电机相连的减速机，连续槽孔的旋转半径大于齿轮的半径。

优选的，所述光伏板初始位置时与水平面之间的倾角在30～60度，且所述光伏板最佳工作位置时与水平面之间的倾角在45度。

优选的，所述扇形钢结构包括所述圆弧段、分别与所述圆弧段两端焊接或者固定连接的折弯段，所述连接片固定连接在该折弯部中部。

优选的，所述扇形钢结构圆弧段与所述齿轮外啮合，此时所述齿轮位于所述扇形钢结构下方。

优选的，所述扇形钢结构圆弧段与所述齿轮内啮合，此时所述齿轮位于所述扇形钢结构上方。

优选的，所述扇形钢结构上圆弧段上设置有所述连续槽孔或者所述圆弧段上设置有圆弧状槽孔条板。

优选的，所述圆弧段采用设置有圆弧状槽孔条板时，所述圆弧状槽孔条板可拆连接在所述扇形钢结构的圆弧段上。

优选的，所述圆弧状槽孔条板的厚度大于扇形钢结构圆弧段的厚度。

优选的，所述圆弧状槽孔条板为强度和耐磨度大于扇形钢结构圆弧段的材料。

优选的，所述扇形钢结构上圆弧段上设置有所述连续槽孔时，所述连续槽孔直接开在所述圆弧段上。

本发明的优点在于：通过采用上述结构，当大风天时，主轴上受到风扭矩，主轴上的扭矩通过扇形钢结构把扭矩转为对小齿轮的扭矩，由于作用在槽孔和齿轮轮齿上的力互为反作用力，大小相等，方向相反，而槽孔的旋转半径距远大于齿轮的半径，故电机能用较小的保持扭矩能抵抗主轴上较大的扭矩荷载，该力学特性适用于光伏跟踪支架的抵抗主轴风扭矩特征。相较于现有结构具有如下优点：

1、传动方式为齿轮和槽孔的相互啮合传动，保护该传动方式在光伏跟踪支架领域的应用；

2、用圆弧钢板上直接开的槽孔替代齿轮，与小齿轮啮合传动，保护在光伏跟踪支架上的应用；

3、跟踪支架的单个电机减速电机，可以同时驱动多个传动点运动，也可以同时保持多点的旋转自由；该传动装置能抵抗远大于减速装置保持扭矩的主轴扭矩荷载。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。

图1是本发明一种应用新型传动的光伏支架立体图。

图2是本发明一种应用新型传动的光伏支架的结构示意图。

图3是本发明一种应用新型传动的光伏支架外啮合时减速机位置处的结构示意图。

图4是本发明一种应用新型传动的光伏支架外啮合时非减速机位置处的结构示意图。

图5是本发明一种应用新型传动的光伏支架外啮合时的部分结构示意图。

图6是本发明一种应用新型传动的光伏支架外啮合时圆弧状槽孔条板的结构示意图。

图7是本发明一种应用新型传动的光伏支架外啮合时圆弧状槽孔条板和扇形钢结构的截面结构示意图。

图8是本发明一种应用新型传动的光伏支架外啮合传动时的结构示意图。

图9是本发明一种应用新型传动的光伏支架外啮合时槽孔直接开在扇形钢结构上的扇形钢结构结构示意图。

图10是本发明一种应用新型传动的光伏支架内啮合传动时的结构示意图。

图11是本发明一种应用新型传动的光伏支架内啮合时槽孔直接开在扇形钢结构上的扇形钢结构结构示意图。

图中：1-主轴、2-连接片、3-扇形钢结构、31-圆弧段、32-折弯段、4-齿轮、5-传动轴、6-底座、7-电机、8-减速机、9-连续槽孔、10-圆弧状槽孔条板、11-立柱、12-光伏板。

具体实施方式

本发明的应用新型传动的光伏支架包括若干同一水平高度且立于工作基准面上的立柱11、活动连接在若干立柱顶部且中心轴线水平布置的主轴1、安装在主轴上的光伏板12，主轴与立柱之间设置有传动结构，传动结构包括主轴、对应立柱位置处紧固连接主轴的连接片2、与对应连接片固定连接的扇形钢结构3、分别与对应扇形钢结构上圆弧段设置的连续槽孔啮合的齿轮4，对应的齿轮套在同一根传动轴5上，且对应的齿轮安装在对应同一水平高度的底座6上，底座固定安装在对应立柱侧面上，传动轴上设置有与电机7相连的减速机8，连续槽孔9的旋转半径大于齿轮的半径。通过采用上述结构，当大风天时，主轴上受到风扭矩，主轴上的扭矩通过扇形钢结构把扭矩转为对小齿轮的扭矩，由于作用在槽孔和齿轮轮齿上的力互为反作用力，大小相等，方向相反，而槽孔的旋转半径距远大于齿轮的半径，故电机能用较小的保持扭矩能抵抗主轴上较大的扭矩荷载，该力学特性适用于光伏跟踪支架的抵抗主轴风扭矩特征。

电机把运动传给减速机，减速后减速机通过传动轴向两侧传递给安装在底座上的齿轮，再通过各个齿轮轮齿与连续槽孔啮合，把运动进一步减速后带动分别带动主轴绕中心轴做旋转运动，当旋转到预设角度后，电机再反向运行使传动机构带动主轴往复旋转运动，通过多级减速后电机较小的扭矩就能给到主轴较大的旋转扭矩。整个跟踪支架系统设有若干个扇形钢结构，在大风时电机把主轴旋转到特定大风保护角度后，利用电机的保持力，通过传动轴限制扇形钢结构的旋转自由度，从而实现了大风模式下对主轴进行多点旋转自由度的限制，提高了跟踪支架的稳定性。

根据试验比较发现，光伏板初始位置时与水平面之间的倾角在30～60度，且所述光伏板最佳工作位置时与水平面之间的倾角在45度。

上述的扇形钢结构包括圆弧段31、分别与圆弧段两端焊接或者固定连接的折弯段32，连接片固定连接在该折弯部中部。本发明可采用外啮合或者内啮合，扇形钢结构圆弧段与齿轮外啮合，此时齿轮位于扇形钢结构下方。扇形钢结构圆弧段与齿轮内啮合，此时齿轮位于扇形钢结构上方。

扇形钢结构上圆弧段上设置有连续槽孔9或者圆弧段上设置有圆弧状槽孔条板10。圆弧段采用设置有圆弧状槽孔条板时，圆弧状槽孔条板可拆连接在扇形钢结构的圆弧段上，圆弧状槽孔条板的厚度大于扇形钢结构圆弧段的厚度，圆弧状槽孔条板为强度和耐磨度大于扇形钢结构圆弧段的材料。圆弧状槽孔条板为单独制作后再和扇形钢结构固连在一起，该种方法圆弧状槽孔条板和扇形钢结构结构可以采用不同的材料，不同的厚度制作，所以圆弧状槽孔条板可以用强度和耐磨性高的材料，而扇形钢结构可以用更经济的材料制作，圆弧状槽孔条板的厚度可以大于扇形钢结构结构，有利于降低材料成本。

当扇形钢结构上圆弧段上设置有连续槽孔时，连续槽孔直接开在圆弧段上。连续槽孔可以直接开在在圆弧段的矩形截面管上，该方法的槽孔和扇形钢结构本为一整体材料，减少了把两者固连在一起的过程。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制性技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。