申请/专利权人：广东亿腾新能源有限公司

申请日：2018-03-08

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN108181935B

主分类号：G05D3/12

分类号：G05D3/12;H02S20/32

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2018.07.13#实质审查的生效;2018.06.19#公开

摘要：本发明提供了一种单轴太阳跟踪器，包括多根立柱；每根立柱顶部设置有一根摆杆，这些摆杆相互平行且均能够在竖直面上绕对应的立柱顶部转动；摆杆上表面沿垂直与摆杆的方向设置有多根承托梁，这些承托梁上表面铺设有太阳能电板；还包括一根可转动地穿设在所以立柱上的传动轴，以及用于驱动传动轴转动的电机；传动轴上位于每根摆杆下方的位置均设置有一个卷筒，卷筒上沿相反方向绕卷有两根钢丝绳，每根摆杆的底部两端各设置有一个定滑轮，两根钢丝绳的端部分别绕过两个定滑轮后固定在立柱上。该单轴太阳跟踪器结构简单且抗风能力较强。

主权项：1.一种单轴太阳跟踪器，其特征在于，包括多根立柱；每根立柱顶部设置有一根摆杆，这些摆杆相互平行且均能够在竖直面上绕对应的立柱顶部转动；摆杆上表面沿垂直与摆杆的方向设置有多根承托梁，这些承托梁上表面铺设有太阳能电板；还包括一根可转动地穿设在所以立柱上的传动轴，以及用于驱动传动轴转动的电机；传动轴上位于每根摆杆下方的位置均设置有一个卷筒，卷筒上沿相反方向绕卷有两根钢丝绳，每根摆杆的底部两端各设置有一个定滑轮，两根钢丝绳的端部分别绕过两个定滑轮后固定在立柱上；所述摆杆包括两根平行设置的C型梁，以及两个分别连接在两根C型梁的端部之间的隔块；两根C型梁的翼板相背设置，它们的腹板之间设置有一根转轴，该转轴穿设在设置于立柱顶部的第一轴承中；摆杆的两个定滑轮分别固定在两个隔块底部；所述传动轴为方杆；所述卷筒同轴地开设有与该方杆相适应的方孔，传动轴穿设在方孔中；所述卷筒包括两个对称设置在立柱两侧的绕卷部，以及连接两个绕卷部的圆筒部；圆筒部通过第二轴承可转动地穿设在立柱上；摆杆的两个定滑轮分别设置在摆杆纵向对称面的两侧；所述立柱为工字梁，所述第二轴承安装在一块环状安装板的内孔中，该环状安装板固定在立柱的腹板上，立柱的腹板上开设有与第二轴承内孔相适应的过孔；所述电机通过一个蜗轮蜗杆减速器驱动传动轴转动；该蜗轮蜗杆减速器的输出端与其中一个卷筒固连，与该卷筒对应的立柱上设置有一个安装架，蜗轮蜗杆减速器固定在该安装架上。

全文数据：一种单轴太阳跟踪器技术领域[0001]本发明涉及一种太阳能发电装置，特别涉及一种单轴太阳跟踪器。背景技术[0002]一般的单轴太阳跟踪器是由电机经过齿轮、链条或涡轮蜗杆等传动机构来驱动太阳能电板架转动，以达到追日的效果，对于大尺寸的太阳跟踪器如长度为几十米甚至于几百米的太阳跟踪器），只能通过增加传动级数的方法来放大电机的输出力矩，以保证太阳跟踪器能可靠驱动，结构会随着传动级数的增加而越来越复杂，不但提高了制造、维护成本，还降低了工作的可靠性;此外，如果受到风力干扰，由于转动力矩集中在太阳能电板架的转轴处，当太阳跟踪器尺寸较大时，巨大的集中力矩容易造成转轴处的结构破坏。[0003]可见，现有技术还有待改进和提高。发明内容[0004]鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种单轴太阳跟踪器，该单轴太阳跟踪器结构简单且抗风能力较强。[0005]为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：一种单轴太阳跟踪器，包括多根立柱;每根立柱顶部设置有一根摆杆，这些摆杆相互平行且均能够在竖直面上绕对应的立柱顶部转动;摆杆上表面沿垂直与摆杆的方向设置有多根承托梁，这些承托梁上表面铺设有太阳能电板;还包括一根可转动地穿设在所以立柱上的传动轴，以及用于驱动传动轴转动的电机;传动轴上位于每根摆杆下方的位置均设置有一个卷筒，卷筒上沿相反方向绕卷有两根钢丝绳，每根摆杆的底部两端各设置有一个定滑轮，两根钢丝绳的端部分别绕过两个定滑轮后固定在立柱上。[0006]所述的单轴太阳跟踪器中，所述摆杆包括两根平行设置的c型梁，以及两个分别连接在两根C型梁的端部之间的隔块;两根C型梁的翼板相背设置，它们的腹板之间设置有一根转轴，该转轴穿设在设置于立柱顶部的第一轴承中；摆杆的两个定滑轮分别固定在两个隔块底部。[0007]所述的单轴太阳跟踪器中，所述传动轴为方杆;所述卷筒同轴地开设有与该方杆相适应的方孔，传动轴穿设在方孔中。[0008]所述的单轴太阳跟踪器中，所述卷筒包括两个对称设置在立柱两侧的绕卷部，以及连接两个绕卷部的圆筒部;圆筒部通过第二轴承可转动地穿设在立柱上。[0009]所述的单轴太阳跟踪器中，摆杆的两个定滑轮分别设置在摆杆纵向对称面的两侧。[0010]所述的单轴太阳跟踪器中，所述立柱为工字梁，所述第二轴承安装在一块环状安装板的内孔中，该环状安装板固定在立柱的腹板上，立柱的腹板上开设有与第二轴承内孔相适应的过孔。[0011]所述的单轴太阳跟踪器中，所述电机通过一个蜗轮蜗杆减速器驱动传动轴转动；该蜗轮蜗杆减速器的输出端与其中一个卷筒固连，与该卷筒对应的立柱上设置有一个安装架，蜗轮蜗杆减速器固定在该安装架上。[0012]所述的单轴太阳跟踪器中，所述传动轴由多段子传动轴通过万向节连接而成。[0013]所述的单轴太阳跟踪器中，所述两根钢丝绳与对应的立柱之间各连接有一个用于涨紧钢丝绳的涨紧器;每个涨紧器包括筒体，与筒体螺纹连接的盖体，设置在筒体内的压缩弹簧，以及可滑动地设置在筒体内、与压缩弹簧相抵的压块;所述筒体远离盖体的端部开设有供钢丝绳穿过的过孔，钢丝绳穿过该过孔连接在压块上;盖体上设置有连接环，立柱与连接环之间连接有连接绳。[0014]所述的单轴太阳跟踪器中，所述钢丝绳的端部设置有一根螺杆;该螺杆与所述压块螺纹连接，其一端穿过该压块并连接有螺母。[0015]有益效果：本发明提供了一种单轴太阳跟踪器，通过传动轴带动卷筒转动，从而对两根钢丝绳分别同时进行收卷、放卷，进而拖动所有摆杆同步转动，达到追日目的，而由于定滑轮固定在摆杆两端，驱动力的力臂较大，从而可以通过较小的拉力可靠地拖动所有摆杆转动，因而无需采用复杂的多级传动机构，结构简单;当受到风力时，将由钢丝绳的拉力产生的力矩来平衡风力的力矩，摆杆的转轴处仅受到剪切力，因此不会因为承受力矩过大而破坏，抗风能力较强。[0016]附图说明[0017]图1为本发明提供的单轴太阳跟踪器的立体图，图中为仰视状态。[0018]图2为本发明提供的单轴太阳跟踪器的正视图。[0019]图3为本发明提供的单轴太阳跟踪器的侧视图。[0020]图4为本发明提供的单轴太阳跟踪器中，摆杆与立柱的连接结构示意图。[0021]图5为图1中S部分的放大图。[0022]图6为图2中E部分的放大图。[0023]图7为图2中F部分的放大图。[0024]图8为图2中G部分的放大图。[0025]图9为本发明提供的单轴太阳跟踪器中，涨紧器的结构示意图。具体实施方式[0026]本发明提供一种单轴太阳跟踪器，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。[0027]请参阅图1-9,本发明提供一种单轴太阳跟踪器，包括多根立柱1;每根立柱顶部设置有一根摆杆2，这些摆杆相互平行且均能够在竖直面上绕对应的立柱顶部转动;摆杆上表面沿垂直与摆杆的方向设置有多根承托梁3,这些承托梁上表面铺设有太阳能电板4;还包括一根可转动地穿设在所以立柱1上的传动轴5,以及用于驱动传动轴5转动的电机6;传动轴上位于每根摆杆2下方的位置均设置有一个卷筒7,卷筒上沿相反方向绕卷有两根钢丝绳8，每根摆杆的底部两端各设置有一个定滑轮9，两根钢丝绳8的端部分别绕过两个定滑轮9后固定在立柱1上。[0028]工作时，通过传动轴5带动卷筒7转动，从而对两根钢丝绳8分别同时进行收卷、放卷，进而拖动所有摆杆2同步转动，达到追日目的，而由于定滑轮9固定在摆杆两端，驱动力的力臂较大，从而可以通过较小的拉力可靠地拖动所有摆杆转动，因而无需采用复杂的多级传动机构，结构简单；当受到风力时，将由钢丝绳的拉力产生的力矩来平衡风力的力矩，摆杆的转轴处仅受到剪切力，因此不会因为承受力矩过大而破坏，抗风能力较强。本实施例中，承托梁为C型铝合金梁，以降低重量。[0029]具体的，见图1、4、7,所述摆杆2包括两根平行设置的C型梁2.1，以及两个分别连接在两根C型梁的端部之间的隔块2.2;两根C型梁的翼板相背设置，它们的腹板之间设置有一根转轴2.3,该转轴2.3穿设在设置于立柱1顶部的第一轴承1.1中；摆杆2的两个定滑轮9分别固定在两个隔块2.2底部。该结构的摆杆强度较大且重量较小，而定滑轮设置在隔块处，此处结构强度较大，能够有效承受定滑轮上传来的力。为了进一步减轻重量和转动惯量，所述隔块可为中空结构，如图所示。[0030]进一步的，所述传动轴5为方杆;所述卷筒7同轴地开设有与该方杆相适应的方孔，传动轴穿设在方孔中，以防止卷筒在传动轴上打滑。[0031]如图8所示，所述卷筒7包括两个对称设置在立柱1两侧的绕卷部7.1，以及连接两个绕卷部的圆筒部7.2;圆筒部7.2通过第二轴承7.3可转动地穿设在立柱1上。这样，卷筒上受到的剪切力全部由立柱承受，不会传动到传动轴2上，因此不会在传动轴上产生弯矩，保证了传动轴仅受扭矩，防止传动轴因为卷筒的力而弯曲变形。此处，为了方便卷筒7的装拆，所述圆筒部7.2与两个绕卷部7.1之间相互独立设置，绕卷部与圆筒部键连接;或者其中一个绕卷部与圆筒部一体设置，另一个绕卷部独立设置并与圆筒部键连接。[0032]进一步的，摆杆2的两个定滑轮9分别设置在摆杆纵向对称面的两侧，如图7所示，以减小钢丝绳与摆杆的转动平面的夹角，从而减小钢丝绳在垂直于摆杆的转动平面方向的分力，从而降低立柱受到的扭矩，防止立柱扭转变形。[0033]较优的，所述立柱1为工字梁，所述第二轴承7•3安装在一块环状安装板7•4的内孔中，该环状安装板固定在立柱1的腹板上，立柱的腹板上开设有与第二轴承7.3内孔相适应的过孔1.2。所述环状安装板可以但不限于通过螺栓与立柱的腹板连接。采用工作梁既能保证强度，也能进一步减轻重量;而通过环状安装板来固定第二轴承，解决了立柱的腹板太薄无法有效固定第二轴承的问题。[0034]本实施例中，见图2、6,所述电机6通过一个蜗轮蜗杆减速器1〇驱动传动轴5转动；该蜗轮蜗杆减速器的输出端与其中一个卷筒7固连，与该卷筒对应的立柱1上设置有一个安装架1•3，蜗轮蜗杆减速器固定在该安装架上。设置蜗轮蜗杆减速器可以提高电机的输出力矩，有利于通过较小的电机驱动较大的太阳跟踪器，而且蜗轮蜗杆减速器具有反向自锁功能，只能由蜗杆驱动蜗轮转动，蜗轮无法驱动蜗杆转动，因此只能由电机驱动传动轴转动，传动轴不能反过来带动电机转动，所有受到风力时，钢丝绳上的力不会使传动轴转动，使太阳能电板的朝向稳定。[0035]优选的，所述传动轴5可由多段子传动轴通过万向节连接而成。由于较长的传动轴难以保证直线度，会导致转动不顺畅甚至出现卡滞，此处，把传动轴分为多段，且通过万向T»连接，可以解决该问题。[0036]进一步的，见图3、9,所述两根钢丝绳8与对应的立柱1之间各连接有一个用于涨紧钢丝绳的涨紧器11;每个涨紧器包括筒体n.丨，与筒体螺纹连接的盖体n.2,设置在筒体内的压缩弹簧11•3，以及可滑动地设置在筒体内、与压缩弹簧相抵的压块11.4;所述筒体11•1远离盖体11.2的端部开设有供钢丝绳穿过的过孔11.5，钢丝绳穿过该过孔连接在压块上；盖体11•2上设置有连接环11.6，立柱1与连接环11.6之间连接有连接绳11.7。通过涨紧器可以保证钢丝绳始终处于涨紧状态，防止其松弛而影响追日角度的定位精度。[0037]优选的，见图9，所述钢丝绳8的端部设置有一根螺杆8.1;该螺杆与所述压块11•4螺纹连接，其一端穿过该压块并连接有螺母14.8。通过拧动螺杆可以根据实际需要调节松紧度，而螺母14.8可以防止螺杆在使用过程中转动而影响松紧度。[0038]可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明的保护范围。

权利要求：1.一种单轴太阳跟踪器，其特征在于，包括多根立柱;每根立柱顶部设置有一根摆杆，这些摆杆相互平行且均能够在竖直面上绕对应的立柱顶部转动;摆杆上表面沿垂直与摆杆的方向设置有多根承托梁，这些承托梁上表面铺设有太阳能电板;还包括一根可转动地穿设在所以立柱上的传动轴，以及用于驱动传动轴转动的电机;传动轴上位于每根摆杆下方的位置均设置有一个卷筒，卷筒上沿相反方向绕卷有两根钢丝绳，每根摆杆的底部两端各设置有一个定滑轮，两根钢丝绳的端部分别绕过两个定滑轮后固定在立柱上。2.根据权利要求1所述的单轴太阳跟踪器，其特征在于，所述摆杆包括两根平行设置的C型梁，以及两个分别连接在两根C型梁的端部之间的隔块;两根C型梁的翼板相背设置，它们的腹板之间设置有一根转轴，该转轴穿设在设置于立柱顶部的第一轴承中；摆杆的两个定滑轮分别固定在两个隔块底部。3.根据权利要求1所述的单轴太阳跟踪器，其特征在于，所述传动轴为方杆;所述卷筒同轴地开设有与该方杆相适应的方孔，传动轴穿设在方孔中。4.根据权利要求3所述的单轴太阳跟踪器，其特征在于，所述卷筒包括两个对称设置在立柱两侧的绕卷部，以及连接两个绕卷部的圆筒部；圆筒部通过第二轴承可转动地穿设在立柱上。5.根据权利要求4所述的单轴太阳跟踪器，其特征在于，摆杆的两个定滑轮分别设置在摆杆纵向对称面的两侧。6.根据权利要求4所述的单轴太阳跟踪器，其特征在于，所述立柱为工字梁，所述第二轴承安装在一块环状安装板的内孔中，该环状安装板固定在立柱的腹板上，立柱的腹板上开设有与第二轴承内孔相适应的过孔。7.根据权利要求4所述的单轴太阳跟踪器，其特征在于，所述电机通过一个蜗轮蜗杆减速器驱动传动轴转动;该蜗轮蜗杆减速器的输出端与其中一个卷筒固连，与该卷筒对应的立柱上设置有一个安装架，蜗轮蜗杆减速器固定在该安装架上。8.根据权利要求1所述的单轴太阳跟踪器，其特征在于，所述传动轴由多段子传动轴通过万向节连接而成。9.根据权利要求1-8任一项所述的单轴太阳跟踪器，其特征在于，所述两根钢丝绳与对应的立柱之间各连接有一个用于涨紧钢丝绳的涨紧器;每个涨紧器包括筒体，与筒体螺纹连接的盖体，设置在筒体内的压缩弹簧，以及可滑动地设置在筒体内、与压缩弹簧相抵的压块;所述筒体远离盖体的端部开设有供钢丝绳穿过的过孔，钢丝绳穿过该过孔连接在压块上;盖体上设置有连接环，立柱与连接环之间连接有连接绳。10.根据权利要求9所述的单轴太阳跟踪器，其特征在于，所述钢丝绳的端部设置有一根螺杆;该螺杆与所述压块螺纹连接，其一端穿过该压块并连接有螺母。

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