一種聯動式單軸太陽能追蹤器系統與推拉杆連接結構的製作方法

2023-12-01 01:00:36 2

本發明涉及一種聯動式單軸太陽能追蹤器系統與推拉杆連接結構。

背景技術：

太陽能自動跟蹤器能幫助太陽能光電或光熱裝置(如光伏電池板等)以更好的接受太陽光照射，用來提高發電效率，從而降低發電成本。現有的自動跟蹤器中，由於聯動式平行連杆機構具有結構簡單、驅動原件少、成本較低等優點而被廣泛應用。

如圖1所示，聯動式平行連杆機構跟蹤器主要由驅動裝置1、驅動臂2、推拉杆3、從動臂4、組件5構成，相鄰兩排組件通過推拉杆3與從動臂4連接，使組件5跟隨驅動臂2轉動，最大程度利用太陽能，提高能量轉換效率。推拉杆3的主要作用是將驅動裝置1上的驅動臂2的跟蹤角度傳遞給從動臂4，同時傳遞組件5轉動過程中的阻力矩以及大風保護時的保持力矩。太陽能跟蹤器通常安裝在複雜的地形，要求推拉杆3不僅要能夠適應坡度的變化，並有一定的長度調節範圍，還要能夠適應南北向及東西向坡度耦合造成的推拉杆與擺臂之間不共面。上述要求對推拉杆3特別是連接結構的設計提出了較大的挑戰。

為適應坡度的變化，推拉杆3通常採用鉸接形式，具體實施方式有：1、在推拉杆端部焊接耳板(耳座)，耳板(耳座)之間通過銷連接；2、帶銷孔的抱緊件通過摩擦副與推拉杆連接，抱緊件之間通過銷連接。為滿足長度調節，通常實施方式有：1、採用長連杆，並根據排距在現場打孔；2、在推拉杆端部焊接耳板，在耳板上開多個孔；3、通過摩擦副連接，根據排距調整抱緊位置。而對於南北向及東西向坡度耦合造成的推拉杆與擺臂之間不共面，尚無解決方案。

技術實現要素：

針對現有技術的不足，本發明的目的在於提供一種聯動式單軸太陽能追蹤器系統與推拉杆連接結構，本發明的推拉杆連接結構能夠有效解決南北向及東西向坡度耦合造成的推拉杆與擺臂之間不共面的技術問題。

本發明是這樣實現的，一種聯動式單軸太陽能追蹤器系統，其包括構成追蹤器陣列的至少兩列單軸太陽能追蹤器、和連接這至少兩列單軸太陽能追蹤器之間的至少一個推拉杆；所述單軸太陽能追蹤器包括轉軸，同一列追蹤器中的各單軸太陽能追蹤器的轉軸為同一轉軸；每列追蹤器均設有至少一個基座，相應轉軸可轉動地安裝在所述的基座上；在各列追蹤器的轉軸上均固定連接至少一個與相應轉軸垂直的轉動臂，轉動臂的轉動中心為相應轉軸；所述推拉杆採用推拉杆連接結構，其包括基杆、連接接頭、可調角度部件；連接接頭的一端連接基杆，連接接頭的另一端開設有通孔，可調角度部件安裝在通孔內用於實現基杆的轉接。

作為上述方案的進一步改進，推拉杆連接結構還包括兩個定位部件；連接接頭的一端為套接基杆的套管，連接接頭的另一端為位於套管的中心線上且沿中心線延伸的長條形平板；平板上開設有通孔，可調角度部件安裝在通孔內，且通孔的兩端分別安裝兩個定位部件；可調角度部件通過兩個定位部件定位在平板上。

進一步地，兩個定位部件通過若干緊固件固定在平板上。

作為上述方案的進一步改進，可調角度部件為關節軸承。

進一步地，套管通過若干連接件一固定在基杆上。

進一步地，套管和平板之間還固定有加強平板的結構強度的若干加強肋。

作為上述方案的進一步改進，在推拉杆的變坡點位置、或在推拉杆的非變坡點位置時，當前的基杆需要連接另一根基杆；兩根基杆的平板之間設置一個套筒，通過採用一個連接件二穿過兩根基杆的可調角度部件和套筒實現這兩根基杆的連接。

作為上述方案的進一步改進，在推拉杆和驅動臂的連接處、或在推拉杆和從動臂的連接處時，當前的基杆需要連接另一根基杆；兩根基杆的平板之間設置一個套筒，通過採用一個連接件二穿過兩根基杆的可調角度部件和套筒之外，還得穿過驅動臂或從動臂才與驅動臂或從動臂實現連接。

作為上述方案的進一步改進，兩根基杆的平板以及套筒均嵌設在驅動臂或從動臂中，連接件二通過依次穿過相應驅動臂或從動臂的一側、其中一根基杆的可調角度部件、套筒、其中另一跟基杆的可調角度部件、相應驅動臂或從動臂的相對另一側，實現兩根基杆與驅動臂或從動臂的連接。

本發明還提供上述任意聯動式單軸太陽能追蹤器系統的推拉杆連接結構。

本發明相對於傳統聯動式單軸太陽能追蹤器系統與推拉杆連接結構，其優點在於：

1.聯動式單軸太陽能追蹤器系統採用相同的推拉杆結構，易於實現工廠標準化生產；

2.設有多個連接孔，易於現場安裝及調節；

3.可適應複雜的山地環境，特別是在東西及南北方向均有坡的場合；

4.可應對地面沉降帶來的不能聯動的問題。

附圖說明

圖1為傳統太陽能自動跟蹤器的結構示意圖。

圖2為本發明聯動式單軸太陽能追蹤器系統的推拉杆連接結構的應用示意圖。

圖3為圖2中推拉杆連接結構的結構示意圖。

圖4為圖3中推拉杆連接結構的分解示意圖。

圖5為圖4中推拉杆連接結構的其中一個連接接頭的結構示意圖。

圖6為本發明實施的效果圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。

如圖2所示，聯動式單軸太陽能追蹤器系統包括構成追蹤器陣列的至少兩列單軸太陽能追蹤器、馬達和驅動各單軸太陽能追蹤器轉動的轉動驅動機構。主要由a排單軸太陽能追蹤器與b排單軸太陽能追蹤器組成的聯動式單軸太陽能追蹤器系統，在東西方向和南北方向都有坡度。不僅如此，b排與c排組成的系統，在南北方向有相同坡度而東西向無坡度；c排與d排組成的系統，兩排南北向的坡度不相同，東西向可有或無坡度；d排與e排組成的系統，在東西方向都有坡度。

所述單軸太陽能追蹤器包括轉軸及安裝在轉軸上的太陽能收集裝置5，同一列追蹤器中的各單軸太陽能追蹤器的轉軸為同一轉軸。每列追蹤器均設有至少一個基座，相應轉軸可轉動地安裝在所述的基座上；在各列追蹤器的轉軸上均固定連接至少一個與相應轉軸垂直的轉動臂，轉動臂的轉動中心為相應轉軸。

所述聯動機構包含至少一個轉動驅動器、至少一個驅動轉動臂和至少一個推拉杆，所述轉動驅動器為迴轉減速機、蝸輪蝸杆減速機或者迴轉齒輪，包括轉動驅動軸，所述馬達傳動連接所述轉動驅動器的驅動轉動軸，所述轉動驅動器的轉動驅動軸上固定連接至少一個與該軸垂直的驅動轉動臂，所述驅動轉動臂的轉動中心軸與轉動驅動器的轉動驅動軸共軸；轉動驅動軸上的至少一個驅動轉動臂與各列追蹤器轉軸上的至少一個轉動臂通過所述的連杆依次鉸接連接。

請一併參閱圖3、圖4、圖5及圖6，本實施例的聯動式單軸太陽能追蹤器系統，其在所有推拉杆的位置，即在推拉杆和驅動臂2的連接處、在推拉杆和從動臂4的連接處、在推拉杆的變坡點位置、在推拉杆的非變坡點位置中的至少一處地方採用本發明設計的推拉杆連接結構。推拉杆的主要作用是將驅動裝置1上的驅動臂2的跟蹤角度傳遞給從動臂4，同時傳遞組件轉動過程中的阻力矩以及大風保護時的保持力矩。

本發明的聯動式單軸太陽能追蹤器系統的推拉杆連接結構除了基杆3之外，還包括連接接頭32、可調角度部件36、兩個定位部件37、若干緊固件38。

連接接頭32的一端連接基杆3，連接接頭32的另一端開設有通孔3210，可調角度部件36安裝在通孔3210內用於實現基杆3的轉接。在本實施例中，連接接頭32的一端為套接基杆3的套管320，連接接頭32的另一端為位於套管320的中心線上且沿中心線延伸的長條形平板321。基杆3的形狀可為本實施例的截面呈方形的管，當然也可以為截面呈圓形的管，或者截面呈稜形的管，或者截面呈五邊形的管等等。套管320的形狀優選與基杆3的形狀相同。套管320可通過若干連接件一33固定在基杆3上，連接件一33可採用螺母配合銷軸的緊固方式。本發明的推拉杆連接結構在兩列單軸太陽能追蹤器的轉動臂不在一條直線上時仍舊能實施推拉作用。

平板321上開設有通孔3210，可調角度部件36安裝在通孔3210內。通孔3210的兩端分別安裝兩個定位部件37。可調角度部件36可為關節軸承。

可調角度部件36通過兩個定位部件37定位在平板321上，兩個定位部件37通過若干緊固件38固定在平板321上。緊固件38可採用螺母配合螺釘的緊固方式。套管320和平板321之間還可固定有加強平板321的結構強度的若干加強肋322。

在推拉杆的變坡點位置、或在推拉杆的非變坡點位置時，當前的基杆3需要連接另一根基杆3；兩根基杆3的平板321之間設置一個套筒35，通過採用一個連接件二34穿過兩根基杆3的可調角度部件36和套筒35實現這兩根基杆3的連接。

在推拉杆和驅動臂2的連接處、或在推拉杆和從動臂4的連接處時，當前的基杆3需要連接另一根基杆3；兩根基杆3的平板321之間設置一個套筒35，通過採用一個連接件二34穿過兩根基杆3的可調角度部件36和套筒35之外，還得穿過驅動臂2或從動臂4才與驅動臂2或從動臂4實現連接。

兩根基杆3的平板321以及套筒35均嵌設在驅動臂2或從動臂4中，連接件二34通過依次穿過相應驅動臂2或從動臂4的一側、其中一根基杆3的可調角度部件36、套筒35、其中另一根基杆3的可調角度部件36、相應驅動臂2或從動臂4的相對另一側，實現兩根基杆3與驅動臂2或從動臂4的連接。

本實例中，連接結構中基杆3的一端插入連接接頭32的多孔側，用2組連接件二34進行連接；連接接頭32的軸承端通過連接件一33與驅動臂2或從動臂4連接，套筒35進行軸向定位。所有連接件均可為螺栓及螺母，也可為銷、開口銷，銷、螺母等。

綜上所述，包含該連接結構的太陽能跟蹤器，在聯動式單軸太陽能追蹤器系統的陣列中所有基杆3的位置，即與驅動臂2連接處、與從動臂4連接處、變坡點位置、非變坡點位置，均可採用該連接結構。本發明的推拉杆連接結構在應用時，由於可調角度部件36的設計，基杆3可存在一個擺動範圍，如圖6所示，方便調整兩個基杆3的走向。

推拉杆與驅動臂或從動臂通過銷軸連接(或具有鉸接功能的裝置)，可以協調兩個連杆機構間由於坡度變化造成的軸線不同線。推拉杆與連接接頭相套，並通過兩個銷軸(或具有連接功能的裝置)連接，連接接頭上開有多個孔(或推拉杆上開多個孔)，可以適應樁基施工造成的位置偏差。連接接頭上設置有關節軸承(或具有相同可調角度功能的部件)，以適應南北向及東西向坡度耦合造成的推拉杆與擺臂之間不共面。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。