專利名稱：太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)單柱可調(diào)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種太陽(yáng)能電站支架結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種改進(jìn)的太陽(yáng)能光伏系統(tǒng) 單柱可調(diào)裝置，屬于太陽(yáng)能設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景目前太陽(yáng)能電站系統(tǒng)已經(jīng)成為全球倡導(dǎo)的低廉環(huán)保的能源，在普遍的應(yīng)用中，日 益得到廣大消費(fèi)者的青睞。以此太陽(yáng)能支架組件的安裝使用，也就成為必不可少的裝置， 而目前工程中使用的支架多為固定的同時(shí)是焊接在一起的支架結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)不但浪費(fèi)材 料，也浪費(fèi)大量的人力物力及其運(yùn)輸成本而且運(yùn)輸也非常不便，達(dá)不到快速安裝的要求。同 時(shí)固定的安裝模式，不利于對(duì)太陽(yáng)能源的充分利用，造成資源浪費(fèi)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有固定太陽(yáng)能支架不僅運(yùn)輸、安裝不方便，而且不利于太 陽(yáng)能源的充分利用，造成資源浪費(fèi)的技術(shù)問(wèn)題，提供一種太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)單柱可調(diào)裝置， 它主要由主立柱和太陽(yáng)能電池板支架主體構(gòu)成，所述太陽(yáng)能電池板支架主體主要是由主橫 梁、副橫梁及縱梁通過(guò)螺栓連接而成的太陽(yáng)能電池板支撐面，并通過(guò)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)將太陽(yáng)能電 池板支撐面上的主橫梁連接在主立柱上。本實(shí)用新型的特點(diǎn)及有益效果該裝置采用將主、副橫梁與縱梁通過(guò)螺栓緊固連 接而成的太陽(yáng)能電池板支撐面結(jié)構(gòu)，并通過(guò)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)將其安裝在主立柱上。改變了現(xiàn)有太 陽(yáng)能支架固定安裝焊接組合的整體結(jié)構(gòu)模式，通過(guò)調(diào)整角度使得天然環(huán)保的太陽(yáng)能資源得 以充分的利用，并且具有拆裝方便快捷的特點(diǎn)。通過(guò)在副橫梁上鉆孔可在主、副橫梁與縱梁 構(gòu)成的支撐面上安裝電池板，通過(guò)對(duì)太陽(yáng)能支架的有限元分析，縱梁與主橫梁連接采用不 對(duì)稱方式，上半部分比例大于下半部分，解決了單立柱在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中重心偏移問(wèn)題，提高了 整體支架的穩(wěn)定性。橫梁和縱梁均采用方形鋼管，以保證其在使用過(guò)程中的穩(wěn)定性和強(qiáng)度 要求。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的使用狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施方式
太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)單柱可調(diào)裝置，它主要由主立柱和太陽(yáng)能電池板支架主體構(gòu)成， 所述太陽(yáng)能電池板支架主體主要是由主橫梁1、副橫梁2及縱梁3通過(guò)螺栓連接而成的太陽(yáng) 能電池板支撐面，并通過(guò)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)將太陽(yáng)能電池板支撐面上的主橫梁1連接在主立柱9上。所述副橫梁2至少三根，最佳為五根；所述縱梁3至少兩根，最佳為四根。所述副 橫梁2分別平行分布于主橫梁1上下方，主、副橫梁的左右端通過(guò)螺栓與縱梁3相互垂直定位連接。所述縱梁3與主橫梁1連接為不對(duì)稱方式，上半部分比例大于下半部分。所述太陽(yáng)能電池板支撐面與主立柱9之間的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，由與操縱機(jī)構(gòu)連動(dòng)的四連 桿結(jié)構(gòu)組成。在所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上安裝有角度指示器19。所述四連桿結(jié)構(gòu)，由上支撐軸7、下 支撐軸11以及兩拉桿A20組成，其中所述上支撐軸7通過(guò)上支撐板6與太陽(yáng)能電池板支架 主體的主橫梁1旋轉(zhuǎn)連接，兩拉桿A20的一端對(duì)稱鉸接在上支撐軸7兩端，另一端分別通過(guò) 拐臂21與操作結(jié)構(gòu)22上的下支撐軸11的兩端鉸接構(gòu)成。在太陽(yáng)能電池板支架主體與主立柱9之間設(shè)有兩拉桿B16，其一端對(duì)稱鉸接在最 下面的副橫梁2靠近支撐重心兩側(cè)的位置上，另一端通過(guò)側(cè)壁上的兩根與桿體垂直的圓管 14插接在主立柱9兩側(cè)的槽鋼B15內(nèi)，并與槽鋼B15旋轉(zhuǎn)配合連接。所述兩拉桿B16的外 部設(shè)有套桿17，在套桿17上設(shè)有鎖緊件13。實(shí)施例1:該裝置的上部分的太陽(yáng)能電池板支架主體由一根主橫梁1，五根副橫梁2，四根縱 梁3組成，主、副橫梁與縱梁均用螺栓緊固連接，其中三根副橫梁位于主橫梁1的上方，兩根 副橫梁位于主橫梁1的下方，縱梁與主橫梁的連接為不對(duì)稱方式，上半部分比例大于下半 部分，在副橫梁2上鉆電池板的安裝孔。該裝置下部分的主立柱9為單柱式。通過(guò)旋轉(zhuǎn)機(jī) 構(gòu)將上部分的太陽(yáng)能電池板支架主體上的主橫梁1旋轉(zhuǎn)連接在下部分的主立柱9上。下面參照?qǐng)D1和圖2作進(jìn)一步說(shuō)明首先將槽鋼A5鉆安裝孔后，把上支撐板6焊裝在槽鋼5上此零部件加工工作完 成。之后將主橫梁1放置槽鋼A5內(nèi)，用螺栓通過(guò)壓板4將槽鋼A5與主橫梁1鎖緊固定。再 通過(guò)上支撐軸7和上支撐板6以及下支撐板8將主橫梁1與主立柱9上下兩部分連接在一 起。將太陽(yáng)能電池板23用螺栓把緊在由主橫梁1、副橫梁2及縱梁3螺栓連接所組成的太 陽(yáng)能電池板支架主體的副橫梁1的安裝孔上。這樣太陽(yáng)能電池板23的平面可以圍繞上支 撐軸7進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，滿足不同的角度要求。在主立柱9上焊裝有固定操作機(jī)構(gòu)22，其安裝底板 10上焊裝有用于支撐定位支撐軸11的支撐板12，用螺栓將操作機(jī)構(gòu)22把緊在安裝底板10 上，兩個(gè)拐臂21分別通過(guò)鍵裝在操作機(jī)構(gòu)22的支撐軸11的兩側(cè)，便于在操作時(shí)兩側(cè)受力 的平衡。將兩根拉桿A20的一端分別通過(guò)軸銷沈連接在拐臂21上，另一端通過(guò)軸銷沈和 支座M連接到上部的太陽(yáng)能電池板支撐面下的操作機(jī)構(gòu)支撐梁25上，這樣通過(guò)操作機(jī)構(gòu) 支撐軸11與支撐太陽(yáng)能電池板支架主體的上支撐軸7，還有連桿A20兩端的軸銷沈連接在 一起，就構(gòu)成了四連桿結(jié)構(gòu)，由此在機(jī)構(gòu)操作時(shí)可通過(guò)上述所述構(gòu)成的四連桿結(jié)構(gòu)來(lái)推動(dòng) 太陽(yáng)能板的平面進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，由此實(shí)現(xiàn)了其角度調(diào)整的功能。而在角度調(diào)整完成后，雖然操作 機(jī)構(gòu)22具有蝸輪蝸桿本身的鎖死功能，但是單純的靠其本身的方式鎖死將會(huì)出現(xiàn)誤操作， 角度發(fā)生變化，安全可靠性差的隱患，為此在主立柱9下方兩側(cè)焊接有槽鋼B15，套接在兩 拉桿B16上的套桿17，在靠近下端兩側(cè)內(nèi)焊有與桿體垂直的圓管14，形成丁字形。在套桿 17上端焊有鎖緊件13。圓管14插入槽鋼B15內(nèi)，拉桿B16下端插入套桿17中，拉桿B16 上端通過(guò)軸銷沈與固定在太陽(yáng)能電池板支架主體上的支撐座27連接在一起，這樣就實(shí)現(xiàn) 了在機(jī)構(gòu)22推動(dòng)四連桿結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，拉桿B16可在套桿17中運(yùn)動(dòng)，而套桿17也會(huì)圍 繞圓管14轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)達(dá)到指定角度后可將鎖緊件13用螺栓將上下拉桿B16和套桿17把緊在 一起。避免出現(xiàn)誤操作，不但起到定位保護(hù)作用，而且對(duì)于支撐和支架的穩(wěn)定性的加強(qiáng)起到 了一個(gè)相當(dāng)重要的作用。為了在調(diào)整角度操作時(shí)能夠準(zhǔn)確的調(diào)整到指定角度值，在上支撐軸7(主軸)中心裝有讀取角度的角度指示裝置19，以及在主橫梁1上裝有指針18，這樣在 調(diào)整到不同角度時(shí)可清楚準(zhǔn)確的讀取角度值，充分利用有效的太陽(yáng)能源。下面是太陽(yáng)能電池板支架主體有限元分析報(bào)告材料Q2I35 碳素鋼材料屬性彈性模量206000kg X mm/s2泊松比0· 3 密度 7. 8 X 10-6kg/mm3有機(jī)玻璃彈性模量20000kg X mm/s 2密度 0. 24487e-6kg/mm3主立柱厚度(mm) :6材料尺寸mm (截面長(zhǎng)X截面寬X截面厚):主橫梁120X80X5橫梁50 X 30 X 3縱梁80X40X4重力加速度9. 8N/kg載荷1 重力載荷 G = mg (N)2風(fēng)荷載采用土木用桁架點(diǎn)式幕墻立柱風(fēng)荷載計(jì)算公式WK = Rw X Bz X μ ζ X μ s X WO (N/mm2)其中Rw 風(fēng)荷載作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)，取1. 4Bz 瞬時(shí)風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù)0.85 X (1+350. 108 X (0. 1 XZ)-0.22)其中Z的單位是米其中Z為高度μ ζ 風(fēng)壓高度變化系數(shù)0. 616 X (0. 1ΧΖ)0. 44其中Z的單位是米μ s 風(fēng)荷載體型系數(shù)1. 5WO 基本風(fēng)壓，根據(jù)沈陽(yáng)地區(qū)離地面高度為10米處50年一遇10分鐘內(nèi)的平均風(fēng) 速最大值作為計(jì)算風(fēng)速得到基本風(fēng)壓為0. 5KN/m2估算公式WO = v02/1600 (KN/m2)其中vO 是基本風(fēng)速，單位(m/s)，八級(jí)風(fēng)風(fēng)速為17. 2-20. 7 (m/s)WK = 1. 4X0. 85X (1+350. 108X (0. 1ΧΖ)-0. 22) XO. 616X (0. 1XZ)0. 44X1. 5 XO. 5 (KN/m2)= 1· 4X0. 85 X (1+350. 108 X (0· IX Ζ) -0. 22) XO. 616 X (0· 1 X Ζ) 0· 44 X 1· 5 X 0· 5X10-3 (N/mm2)危險(xiǎn)工況太陽(yáng)能電池板與水平成65度角時(shí)為最危險(xiǎn)工況利用ANSYS軟件所建模型進(jìn)行分析施加風(fēng)荷載，結(jié)構(gòu)本身重力后應(yīng)力分布顯示范 圍為O到210GPa，從小到大分析可知主橫梁、主立柱、四桿機(jī)構(gòu)都滿足應(yīng)力要求，最大應(yīng)力為179.587Mpa，發(fā)生在主立柱根部。通過(guò)以上分析可驗(yàn)證此支架在惡劣的條件下均滿足強(qiáng) 度要求。主橫梁與主立柱通過(guò)連板連接，連板上鉆孔鑲有CSB-Il銅基無(wú)給油軸承，旋轉(zhuǎn)軸 圍繞銅基無(wú)給油軸承進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。CSB-Il銅基無(wú)給油軸承具有很好的承載能力和耐磨性能且 銅基本身具有其自潤(rùn)滑性，可用于長(zhǎng)時(shí)間工作，使其旋轉(zhuǎn)靈活。旋轉(zhuǎn)方式采用蝸輪蝸桿操作機(jī)構(gòu)帶動(dòng)四連桿傳動(dòng)方式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，可使支架在10 度到70度角度范圍內(nèi)任意角度旋轉(zhuǎn)充分利用不同緯度下的太陽(yáng)能源。同時(shí)在轉(zhuǎn)軸中心設(shè) 有角度指示的角度盤，在主橫梁上鑲有指針可以監(jiān)視測(cè)量不同旋轉(zhuǎn)角度的度數(shù)。另外在不同角度的工況之下，在縱梁前端有一個(gè)附屬支撐和鎖定裝置，可隨不同 的旋轉(zhuǎn)角度同步運(yùn)動(dòng)，當(dāng)達(dá)到指定角度后，有緊固管卡將其緊固，起到固定支撐鎖定作用， 這樣可使支架更加穩(wěn)固，在外界惡劣環(huán)境的作用下保證支架穩(wěn)定性。同時(shí)避免人為去隨意 操作旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，導(dǎo)致角度產(chǎn)生偏差，影響太陽(yáng)能源的利用率。除了上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可有其他實(shí)施方式，凡采用等同替換或變換而 形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)單柱可調(diào)裝置，它主要由主立柱和太陽(yáng)能電池板支架主體構(gòu)成，其 特征在于所述太陽(yáng)能電池板支架主體主要是由主橫梁(1)、副橫梁( 及縱梁C3)通過(guò) 螺栓連接而成的太陽(yáng)能電池板支撐面，并通過(guò)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)將太陽(yáng)能電池板支撐面上的主橫梁 (1)連接在主立柱(9)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)單柱可調(diào)裝置，其特征在于所述副橫梁(2) 至少三根，最佳為五根；所述縱梁C3)至少兩根，最佳為四根。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)單柱可調(diào)裝置，其特征在于所述副橫梁(2) 分別平行分布于主橫梁(1)上下方，主、副橫梁的左右端通過(guò)螺栓與縱梁C3)相互垂直定位 連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)單柱可調(diào)裝置，其特征在于所述縱梁(3) 與主橫梁(1)連接為不對(duì)稱方式，上半部分比例大于下半部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)單柱可調(diào)裝置，其特征在于 所述太陽(yáng)能電池板支撐面與主立柱(9)之間的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，由與操縱機(jī)構(gòu)連動(dòng)的四連桿結(jié)構(gòu) 組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)單柱可調(diào)裝置，其特征在于在所述旋轉(zhuǎn)機(jī) 構(gòu)上安裝有角度指示器(19)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)單柱可調(diào)裝置，其特征在于所述四連桿結(jié) 構(gòu)，由上支撐軸(7)、下支撐軸(11)以及兩拉桿AQO)組成，其中所述上支撐軸(7)通過(guò)上 支撐板(6)與太陽(yáng)能電池板支架主體的主橫梁(1)旋轉(zhuǎn)連接，兩拉桿AQO)的一端對(duì)稱鉸 接在上支撐軸(7)兩端，另一端分別通過(guò)拐臂與操作結(jié)構(gòu)02)上的下支撐軸(11)的 兩端鉸接構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)單柱可調(diào)裝置，其特征在于在太陽(yáng)能電池 板支架主體與主立柱(9)之間設(shè)有兩拉桿B(16)，其一端對(duì)稱鉸接在最下面的副橫梁(2)靠 近支撐重心兩側(cè)的位置上，另一端通過(guò)側(cè)壁上的兩根與桿體垂直的圓管(14)插接在主立 柱(9)兩側(cè)的槽鋼B (15)內(nèi)，并與槽鋼B (15)旋轉(zhuǎn)配合連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)單柱可調(diào)裝置，其特征在于所述兩拉桿 B (16)的外部設(shè)有套桿(17)，在套桿(17)上設(shè)有鎖緊件(13)。
專利摘要太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)單柱可調(diào)裝置，是為了解決現(xiàn)有固定太陽(yáng)能支架運(yùn)輸、安裝不方便，不利于太陽(yáng)能源的充分利用，造成資源浪費(fèi)的技術(shù)問(wèn)題而設(shè)計(jì)的，是對(duì)太陽(yáng)能電站支架的改進(jìn)，屬于太陽(yáng)能設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型包括主立柱及安裝在主立柱上的橫梁和縱梁構(gòu)成支撐面，其整個(gè)支撐面可圍繞安裝在主立柱上的主軸旋轉(zhuǎn)，使太陽(yáng)能電池板可調(diào)整到不同的角度，以滿足不同地區(qū)經(jīng)緯度的要求，提高太陽(yáng)能的利用率。同時(shí)在主軸中心位置設(shè)有角度指示裝置在調(diào)節(jié)角度過(guò)程中可準(zhǔn)確確定其旋轉(zhuǎn)的角度。另外在主立柱下方裝設(shè)兩根可以隨角度變化的從動(dòng)支承管，調(diào)整到位后管箍可鎖緊。提高了支架的強(qiáng)度，有效的防止了誤操作。本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)單柱拆卸安裝，方便快捷。適用范圍廣、安全可靠。
文檔編號(hào)H02N6/00GK201821296SQ201020541620
公開日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2010年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月26日
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