一種以一臺(tái)主繩纜驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)多臺(tái)擺動(dòng)支架的連接機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種斜單軸光伏跟蹤支架的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。具體地講，涉及以一臺(tái)主纜索驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)多臺(tái)纜索驅(qū)動(dòng)跟蹤支架的，主纜索與分驅(qū)動(dòng)纜索的連接機(jī)構(gòu)。主纜索驅(qū)動(dòng)裝置和纜索驅(qū)動(dòng)跟蹤支架的具體結(jié)構(gòu)不在本專利要求范圍內(nèi)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展，能源消耗與環(huán)境問題越來越成為人們關(guān)注的重大問題。煤、石油、天然氣等常規(guī)能源均屬不可再生資源，數(shù)量日益減少，“三廢”的排放引起環(huán)境污染加劇，新能源的發(fā)展成為當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的重要內(nèi)容。太陽(yáng)能作為一種取之不盡用之不竭的清潔能源已被廣泛應(yīng)用于發(fā)電、供暖等領(lǐng)域，太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)日益成熟、成本逐漸降低、加上國(guó)家政策的鼓勵(lì)，光伏電站正在迅速崛起。
[0003]典型的斜單軸光伏跟蹤支架系統(tǒng)，由一臺(tái)跟蹤支架，一套支架驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和一個(gè)電動(dòng)控制系統(tǒng)組成。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通常采用電動(dòng)推桿，電機(jī)齒輪減速機(jī)組合或電機(jī)鏈輪鏈條組合來驅(qū)動(dòng)支架擺動(dòng)；電動(dòng)控制系統(tǒng)根據(jù)太陽(yáng)軌道的函數(shù)及氣象情況，控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)光伏組件對(duì)太陽(yáng)光入射角的跟蹤，從而實(shí)現(xiàn)在一定時(shí)間范圍內(nèi)的該跟蹤支架上固定的所有電池板的發(fā)電總量最大化。
[0004]上述驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的基本特征是每個(gè)跟蹤支架都需要一個(gè)獨(dú)立的電動(dòng)支架驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和電動(dòng)控制系統(tǒng)。眾所周知，光伏電站投資方最關(guān)心的問題是經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。人們之所以需要光伏組件跟蹤支架，就是希望用盡量少昂貴的光伏組件，利用支架的太陽(yáng)跟蹤，提高光伏組件的發(fā)電效率，發(fā)出更多的電能。換句話說，如果跟蹤支架的成本大于或接近它所能帶來效率凈收益，那么該種支架就沒有存在的必要了。跟蹤支架的獨(dú)立驅(qū)動(dòng)與聯(lián)合驅(qū)動(dòng)相比，其成本高，控制復(fù)雜，故障點(diǎn)多，可靠性低。因此，找到一種以一臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)多臺(tái)跟蹤支架的驅(qū)動(dòng)方式成為本發(fā)明的目的。本專利是針對(duì)纜索驅(qū)動(dòng)裝置和纜索驅(qū)動(dòng)的跟蹤支架設(shè)計(jì)的。
[0005]以一臺(tái)主纜索驅(qū)動(dòng)裝置來驅(qū)動(dòng)多臺(tái)纜索驅(qū)動(dòng)跟蹤支架的方式有纜索串聯(lián)和纜索并聯(lián)兩種。纜索串聯(lián)驅(qū)動(dòng)方式連接雖然簡(jiǎn)單，但存在兩個(gè)根本缺點(diǎn)，一是各擺動(dòng)支架間的運(yùn)動(dòng)誤差會(huì)相互疊加和累積，難以達(dá)到精確同步跟蹤的目標(biāo)；二是纜索串聯(lián)導(dǎo)致的預(yù)緊反力巨大，必須采用更粗的纜索和更堅(jiān)固的地粧進(jìn)而導(dǎo)致成本巨大。本發(fā)明所述的是纜索并聯(lián)驅(qū)動(dòng)方式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]火車是人類的現(xiàn)代交通工具之一，通常由一臺(tái)車頭和多節(jié)車廂所組成。傳統(tǒng)的火車以一臺(tái)機(jī)車驅(qū)動(dòng)多節(jié)車廂，車廂間通過自身的掛鉤串聯(lián)地將牽引力依次傳遞。是一臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)多個(gè)負(fù)載的“串聯(lián)驅(qū)動(dòng)”典型。百葉窗也是由一套驅(qū)動(dòng)纜索驅(qū)動(dòng)幾十、上百的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，是所有葉片同步聯(lián)動(dòng)的“并聯(lián)驅(qū)動(dòng)”典型。本發(fā)明借鑒百葉窗的驅(qū)動(dòng)原理，提出了以一臺(tái)主纜索驅(qū)動(dòng)裝置與多臺(tái)纜索驅(qū)動(dòng)跟蹤支架的分驅(qū)動(dòng)纜索的連接機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)以一臺(tái)主纜索驅(qū)動(dòng)裝置同步驅(qū)動(dòng)多臺(tái)纜索驅(qū)動(dòng)跟蹤支架的目的。所述技術(shù)方案如下:
[0007]—種以一臺(tái)主繩纜驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)多臺(tái)擺動(dòng)支架的連接機(jī)構(gòu)，其特征在于主要包含兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的纜索回路。其一，主纜索驅(qū)動(dòng)回路如圖1:主纜索驅(qū)動(dòng)裝置1，主纜索預(yù)緊機(jī)構(gòu)9，主纜索10，導(dǎo)輪總成11 ;其二，纜索驅(qū)動(dòng)的跟蹤支架纜索回路如圖2:左牽拉纜索2，右牽拉纜索3，擺動(dòng)支架4，半圓導(dǎo)槽5，固定支架6，左滑輪組7，右滑輪組8，牽拉纜索預(yù)緊機(jī)構(gòu)12，左牽拉纜索連接卡具13，右牽拉纜索連接卡具14組成。
[0008]所述擺動(dòng)支架4與固定支架6采用鉸接方式連接，擺動(dòng)支架4能繞自身底邊中垂線擺動(dòng)；所述主纜索10繞過導(dǎo)輪總成11，主纜索10的兩端分別通過主纜索預(yù)緊機(jī)構(gòu)9與主纜索驅(qū)動(dòng)裝置I的兩根驅(qū)動(dòng)纜索相連；所述多臺(tái)擺動(dòng)支架的左牽拉纜索2和右牽拉纜索3的一端分別通過左滑輪組7和右滑輪組8掛接在半圓導(dǎo)槽5與擺動(dòng)支架4上，另一端分別利用左牽拉纜索連接卡具13和右牽拉纜索連接卡具14并接在主纜索10的下纜索部分及上纜索部分上。主纜索驅(qū)動(dòng)裝置I驅(qū)動(dòng)主纜索10收纜或放纜時(shí)，與主纜索10通過左牽拉纜索連接卡具13和右牽拉纜索連接卡具14分別連接的左牽拉纜索2和右牽拉纜索3也隨著收纜或放纜，從而帶動(dòng)每個(gè)擺動(dòng)支架4向左擺動(dòng)或向右擺動(dòng)。
[0009]所述主纜索驅(qū)動(dòng)裝置I是一種用于光伏跟蹤支架的線性雙卷筒纜索驅(qū)動(dòng)裝置，由電機(jī)、兩個(gè)相同纜索收放的線速度的卷筒及纏繞在卷筒上的纜索組成；當(dāng)卷筒旋轉(zhuǎn)到任意角度時(shí)，兩根驅(qū)動(dòng)纜索的長(zhǎng)度之和是常數(shù)。
[0010]所述主纜索預(yù)緊機(jī)構(gòu)9，是一個(gè)螺旋扣纜索張緊器或“花籃螺栓”，可進(jìn)行主纜索10的預(yù)緊力調(diào)節(jié)。根據(jù)地域風(fēng)力等級(jí)及牽拉擺動(dòng)支架4的個(gè)數(shù)調(diào)節(jié)不同的預(yù)緊力大小。
[0011]所述左牽拉纜索連接卡具13和右牽拉纜索連接卡具14是螺栓鎖緊的鋼絲繩夾或鋁合金鋼絲繩壓套。
[0012]所述牽拉纜索預(yù)緊機(jī)構(gòu)12，是一個(gè)有螺紋的彈性預(yù)緊裝置1，可進(jìn)行左牽拉纜索2和右牽拉纜索3的預(yù)緊力調(diào)節(jié)。根據(jù)地域風(fēng)力等級(jí)調(diào)節(jié)不同的預(yù)緊力大小。
[0013]所述一種以一臺(tái)主繩纜驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)多臺(tái)擺動(dòng)支架的連接機(jī)構(gòu)，其特征是主纜索驅(qū)動(dòng)裝置I的主纜索10運(yùn)動(dòng)總行程，要大于擺動(dòng)支架在兩個(gè)極限擺角位置之間所需要的纜索運(yùn)動(dòng)行程。
[0014]所述分驅(qū)動(dòng)繩纜的連接機(jī)構(gòu)，其特征是牽拉纜索連接卡具到相關(guān)滑輪組的距離L滿足擺動(dòng)支架在兩個(gè)極限擺角時(shí)，牽拉纜索連接卡具與左滑輪組，右滑輪組都不會(huì)相撞。
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果
[0016]—種以一臺(tái)主繩纜驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)多臺(tái)擺動(dòng)支架的連接機(jī)構(gòu)，其特點(diǎn)是:采用了一臺(tái)主纜索驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)多臺(tái)纜索驅(qū)動(dòng)跟蹤支架；由一條主纜索從主纜索驅(qū)動(dòng)裝置出發(fā)，經(jīng)導(dǎo)輪總成后返回主纜索驅(qū)動(dòng)裝置；多臺(tái)纜索驅(qū)動(dòng)跟蹤支架的左右牽拉纜索的輸入端并聯(lián)連接到主纜索上，左右牽拉纜索的輸出端用于牽拉半圓導(dǎo)槽實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)支架的擺動(dòng)。前述的并聯(lián)連接可以有4種不同的組合方式，分別是:
[0017]I左右牽拉纜索都并接在主纜索的上部；
[0018]2左右牽拉纜索都并接在主纜索的下部；
[0019]3左牽拉纜索和右牽拉纜索分別并接在主纜索的下部和上部；
[0020]4左牽拉纜索和右牽拉纜索分別并接在主纜索的上部和下部。
[0021]在這些并聯(lián)連接機(jī)構(gòu)中，每臺(tái)纜索驅(qū)動(dòng)跟蹤支架都是獨(dú)立的。每臺(tái)的位置改變既不影響主纜索，也不會(huì)影響其他纜索驅(qū)動(dòng)跟蹤支架設(shè)置。這些并聯(lián)連接機(jī)構(gòu)便于實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)支架的分纜索的分別預(yù)緊，并且減少各個(gè)纜索驅(qū)動(dòng)跟蹤支架間的相互影響，減少主纜索驅(qū)動(dòng)卷筒上主纜索的預(yù)緊合力。由于多臺(tái)纜索驅(qū)動(dòng)跟蹤支架由一臺(tái)主纜索驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)，主纜索驅(qū)動(dòng)的控制更簡(jiǎn)單。一臺(tái)大功率的主纜索驅(qū)動(dòng)裝置比20臺(tái)1/20功率的雙卷筒驅(qū)動(dòng)裝置的成本大大減低，可靠性大大增強(qiáng)，維護(hù)成本大大減少。
【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例。對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0023]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一臺(tái)典型主纜索驅(qū)動(dòng)裝置的機(jī)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一臺(tái)典型纜索驅(qū)動(dòng)跟蹤支架機(jī)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的一臺(tái)典型主纜索驅(qū)動(dòng)裝置與多臺(tái)典型纜索驅(qū)動(dòng)跟蹤支架的分驅(qū)動(dòng)纜索的連接機(jī)構(gòu)示意圖；
[0026]圖4是本發(fā)明實(shí)施例1提供的左右牽拉纜索都并接在主纜索的上部連接示意圖；
[0027]圖5是本發(fā)明實(shí)施例2提供的左右牽拉纜索都并接在主纜索的下部連接示意圖；
[0028]圖6是本發(fā)明實(shí)施例3提供的左牽拉纜索和右牽拉纜索分別并接在主纜索的下部和上部連接示意圖；
[0029]圖7是本發(fā)明實(shí)施例4提供的左牽拉纜索和右牽拉纜索分別并接在主纜索的上部和下部連接示意圖；
[0030]圖中各符號(hào)表不含義如下:
[0031]主纜索驅(qū)動(dòng)裝置I，左牽拉纜索2，右牽拉纜索3，擺動(dòng)支架4，半圓導(dǎo)槽5，固定支架6，左滑輪組7，右滑輪組8，主纜索預(yù)緊機(jī)構(gòu)9，主纜索10，導(dǎo)輪總成11，牽拉纜索預(yù)緊機(jī)構(gòu)12，左牽拉纜索連接卡具13，右牽拉纜索連接卡具14。
【具體實(shí)施方式】
[0032]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0033]如圖1所示，是一臺(tái)典型主纜索驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)纜索示意圖，其特征在于主要包含主纜索驅(qū)動(dòng)裝置1，主纜索預(yù)緊機(jī)構(gòu)9，主纜索10，導(dǎo)輪總成11。通過對(duì)主纜索驅(qū)動(dòng)裝置I輸入動(dòng)力，可以實(shí)現(xiàn)主纜索10的上部分和下部分的相向運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)輪總成11為相向運(yùn)動(dòng)的主纜索10提供換向的支撐。主纜索預(yù)緊機(jī)構(gòu)9用于對(duì)主纜索10進(jìn)行預(yù)緊。主纜索10的相向運(yùn)動(dòng)可以為固連于主纜索10上的分驅(qū)動(dòng)纜索提供動(dòng)力。
[0034]如圖3所示，是一臺(tái)典型纜索驅(qū)動(dòng)跟蹤支架的分驅(qū)動(dòng)纜索示意圖，其特征在于主要包含左牽拉纜索2，右牽拉纜索3，擺動(dòng)支架4，半圓導(dǎo)槽5，固定支架6，左滑輪組7，右滑輪組8，牽拉纜索預(yù)緊機(jī)構(gòu)12，左牽拉纜索連接卡具13，右牽拉纜索連接卡具14組成。相向拉動(dòng)左牽拉纜索2和右牽拉纜索3可以驅(qū)動(dòng)支撐在固定支架6的鉸鏈上的擺動(dòng)支架4線性擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)陽(yáng)光的跟蹤。左滑輪組7和右滑輪組8分別完成左牽拉纜索2和右牽拉纜索3到半圓導(dǎo)槽5的換向。半圓導(dǎo)槽5實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)纜索運(yùn)動(dòng)與擺動(dòng)支架