紧凑型多级传动光伏跟踪支架驱动装置及光伏跟踪支架的制作方法

1.本发明涉及光伏跟踪技术领域，具体涉及一种紧凑型多级传动光伏跟踪支架驱动装置及光伏跟踪支架。


背景技术：

2.为了使光伏组件得到最大功率输出，必须结合建设地点的地理、气候及太阳能资源条件，将光伏组件以一定的朝向进行安装，以保证光伏组件表面获取最多的光照资源，而光伏跟踪支架是保持光伏组件在正常跟踪时对准太阳，是光伏组件角度调整的动力装置，采用光伏跟踪支架能显著提高光伏组件的发电量。另外，在恶劣气象条件下根据系统响应的控制策略，跟踪支架还可以进行相应角度调整，保护光伏组件，提高光伏组件在恶劣气象环境安全性。
3.如附图1所示，现有的光伏跟踪支架的光伏板及其支撑件、齿盘2’等均固定在主轴1’上，主轴通过轴承及轴承座7’连接在立柱5’上，同时，变速器4’也装在立柱5’上，电动机6’通过变速器4’带动滚子链3’旋转，从而推动单侧齿盘2’旋转，进而带动主轴1’旋转，从而实现光伏板的跟踪功能。现有的光伏跟踪支架驱动装置存在以下缺陷：1.对齿盘要求的尺寸较大，需要对很大的板材进行加工，造成材料浪费，加工及材料成本较高；2.齿盘需要焊接加筋零件，焊接易造成齿盘变形，且工作量及成本较高；3.跟踪过程中，滚子链与齿盘受力集中，容易造成磨损，难以确保长期稳定运行；4.现有结构外形尺寸较大，设备在运输装箱排列时间隙较大，运输成本较高；5.现有结构需要现场拼装，由于工程现场施工质量差异较大，产品装配和安装质量很难统一，施工中易造成磕碰损坏。


技术实现要素：

4.为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：
5.一种紧凑型多级传动光伏跟踪支架驱动装置，包括立柱、活动连接在所述立柱上的主轴、连接在所述主轴上的一级齿盘、驱动电机、与所述驱动电机连接的变速器组件、与所述变速器组件连接的驱动滚子链、设置在所述驱动滚子链两侧的传动轴、连接在所述传动轴上且与所述驱动滚子链啮合的二级齿盘以及连接在所述传动轴上且与所述一级齿盘啮合的传动滚子链，所述二级齿盘和所述传动滚子链以所述传动轴为轴心同步旋转。
6.本发明进一步设置为所述立柱上设置有固定板，所述驱动滚子链连接在所述变速器组件的输出驱动轴上，所述输出驱动轴和所述传动轴均活动连接在所述固定板上。
7.本发明进一步设置为所述传动轴与所述输出驱动轴相互平行，所述二级齿盘对称设置在所述驱动滚子链的两侧。
8.本发明进一步设置为所述传动滚子链上设置有圆周分布的传动滚子，所述一级齿盘包括转动部和第一外齿部，所述第一外齿部与所述传动滚子啮合，所述转动部与所述主轴连接。
9.本发明进一步设置为所述驱动滚子链上设置有圆周分布的驱动滚子，所述二级齿
盘包括第二外齿部，所述第二外齿部与所述驱动滚子啮合。
10.本发明进一步设置为所述第二外齿部上外齿的数量大于所述传动滚子的数量。
11.本发明进一步设置为所述主轴设置在所述转动部的两侧，所述主轴靠近所述转动部的一端设有安装法兰，所述安装法兰连接在所述转动部上，所述立柱上设置有轴承座，所述轴承座上连接有轴承，所述主轴连接在所述轴承上。
12.本发明进一步设置为所述立柱包括设置在底座和位于所述底座两侧的侧板，所述一级齿盘、所述二级齿盘、所述传动滚子链和所述驱动滚子链均位于两个所述侧板之间。
13.本发明进一步设置为所述变速器组件位于所述立柱的侧面。
14.一种光伏跟踪支架，包括至少一组上述的紧凑型多级传动光伏跟踪支架驱动装置，还包括光伏支撑件和光伏板，所述光伏支撑件连接在所述主轴上，所述光伏板连接在所述光伏支撑件上。
15.采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
16.本技术方案光伏跟踪支架驱动装置的传动原理为：通过外部控制器向驱动电机提供驱动信号，驱动电机驱动变速器组件工作，变速器组件的输出轴带动驱动滚子链进行旋转，驱动滚子链带动两侧的二级齿盘旋转，传动滚子链跟随二级齿盘进行同步旋转，两侧的传动滚子链共同带动一级齿盘旋转，从而带动主轴旋转，实现光伏板的跟踪功能。
17.本发明光伏跟踪支架驱动装置采用多级传动结构且设置有两组传动滚子链，两组传动滚子链均分一级齿盘的切向力，避免一级齿盘及驱动滚子链应力集中，提高安全系数；多级传动结构能有效减小变速器的输出扭矩和减速比，进而降低变速器采购成本；相较于现有驱动装置一级齿盘所需的尺寸大大减小，采用铸件时有利于成本控制；整套装置设计位于光伏板下方，避免雨水直接冲刷，提高整个驱动装置在户外的寿命；驱动装置采用模块化设计，整套装置结构紧凑，可作为独立设备在工厂预装，避免设备在现场拼装导致装配质量问题，不同部件在工厂装配，装配质量控制更有保障；紧凑的体积有利于运输和降低运输成本，同时作为独立的设备，可提高施工现场的安装效率，只需要将设备和基础及负载装置通过螺栓连接即可。
附图说明
18.图1为背景技术中光伏跟踪支架驱动装置结构示意图。
19.图2为本发明实施例紧凑型多级传动光伏跟踪支架驱动装置立体图。
20.图3为本发明实施例紧凑型多级传动光伏跟踪支架驱动装置侧视图。
21.图4为本发明实施例紧凑型多级传动光伏跟踪支架驱动装置局部剖视图。
22.图5为本发明实施例紧凑型多级传动光伏跟踪支架驱动装置爆炸图。
23.图6为本发明实施例紧凑型多级传动光伏跟踪支架驱动装置处于水平位置时示意图。
24.图7为本发明实施例紧凑型多级传动光伏跟踪支架驱动装置顺时针旋转示意图。
25.图8为本发明实施例紧凑型多级传动光伏跟踪支架驱动装置逆时针旋转示意图。
26.图9为本发明实施例光伏跟踪支架立体图。
具体实施方式
27.为进一步了解本发明的内容，结合附图及实施例对本发明作详细描述。
28.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
29.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
30.实施例1
31.结合附图2至附图8，本发明技术方案是一种紧凑型多级传动光伏跟踪支架驱动装置，包括立柱1、活动连接在所述立柱1上的主轴2、连接在所述主轴2上的一级齿盘3、驱动电机4、与所述驱动电机4连接的变速器组件5、与所述变速器组件5连接的驱动滚子链6、设置在所述驱动滚子链6两侧的传动轴7、连接在所述传动轴7上且与所述驱动滚子链6啮合的二级齿盘8以及连接在所述传动轴7上且与所述一级齿盘3啮合的传动滚子链9，所述二级齿盘8和所述传动滚子链9以所述传动轴7为轴心同步旋转。
32.在上述实施例中，紧凑型多级传动光伏跟踪支架驱动装置的传动原理为：通过外部控制器向驱动电机4提供驱动信号，驱动电机4驱动变速器组件5工作，变速器组件5的输出轴带动驱动滚子链6进行旋转，驱动滚子链6带动两侧的二级齿盘8旋转，传动滚子链9跟随二级齿盘8进行同步旋转，两侧的传动滚子链9共同带动一级齿盘3旋转，从而带动主轴2旋转，实现光伏板的跟踪功能。
33.本实施例采用多级传动结构且设置有两组传动滚子链，两组传动滚子链均分一级齿盘的切向力，避免一级齿盘及驱动滚子链应力集中，提高安全系数；相较于现有驱动装置一级齿盘所需的尺寸大大减小，采用铸件时有利于成本控制。
34.在本实施例中，所述立柱1上设置有固定板10，所述驱动滚子链6连接在所述变速器组件5的输出驱动轴51上，所述输出驱动轴51和所述传动轴7均活动连接在所述固定板10上。
35.在上述实施例中，所述固定板10用于定位所述输出驱动轴51和所述传动轴7，使得所述驱动滚子链6与所述二级齿盘8稳定啮合、所述传动滚子链9和所述一级齿盘3稳定啮合。
36.在上述实施例中，所述固定板10可以通过螺栓固定在所述立柱1上或通过焊接连接在所述立柱1上；所述输出驱动轴51可以是所述变速器组件5自身的零部件，也可以是连接在所述变速器组件5输出端的零部件。
37.在本实施例中，两侧的所述传动轴7均与所述输出驱动轴51相互平行，所述二级齿盘8对称设置在所述驱动滚子链6的两侧。
38.在上述实施例中，所述驱动滚子链6与所述二级齿盘8构成第一级传动结构，所述传动滚子链9与所述一级齿盘3构成第二级传动结构。
39.在上述实施例中，如附图6所示，当紧凑型多级传动光伏跟踪支架驱动装置处于水平位置时，所述传动滚子链9对称设置在所述一级齿盘3的两侧。
40.在本实施例中，所述传动滚子链9上设置有圆周分布的传动滚子91，所述一级齿盘3包括转动部31和第一外齿部32，所述第一外齿部32与所述传动滚子91啮合，所述转动部31与所述主轴2连接。
41.在本实施例中，所述驱动滚子链6上设置有圆周分布的驱动滚子61，所述二级齿盘8包括第二外齿部81，所述第二外齿部81与所述驱动滚子61啮合。
42.在本实施例中，所述第二外齿部81上外齿的数量大于所述传动滚子91的数量。
43.在上述实施例中，所述第二外齿部81上外齿的数量其实远大于所述传动滚子91的数量，提高所述驱动滚子链6与所述一级齿盘3的传动比，能有效减小变速器的输出扭矩和减速比，进而降低变速器采购成本。
44.在本实施例中，所述主轴2设置在所述转动部31的两侧，所述主轴2靠近所述转动部31的一端设有安装法兰21，所述安装法兰21连接在所述转动部31上，所述立柱1上设置有轴承座11，所述轴承座11上连接有轴承12，所述主轴2连接在所述轴承12上。
45.在上述实施例中，所述安装法兰21通过螺栓固定连接在所述转动部31的侧面，所述轴承座11也可以通过焊接或螺栓固定连接在所述立柱1上。
46.在上述实施例中，所述主轴2的横截面为方轴，所述轴承12与所述主轴2连接的内孔和所述主轴2相适配。
47.在本实施例中，所述立柱1包括设置在底座13和位于所述底座13两侧的侧板14，所述一级齿盘3、所述二级齿盘8、所述传动滚子链91和所述驱动滚子链61均位于两个所述侧板14之间。
48.在本实施例中，所述变速器组件5位于所述立柱1的侧面。
49.在上述实施例中，光伏跟踪支架驱动装置的多级传动结构基本设置在所述立柱1内部，使得整套装置设计位于光伏板下方，避免雨水直接冲刷，提高整个驱动装置在户外的寿命。
50.在本实施例中，附图6至附图8分别为光伏跟踪支架驱动装置在水平位置时、顺时针旋转时和逆时针旋转时的示意图，光伏跟踪支架驱动装置通过上述多级传动原理可以实现大角度的光伏跟踪。
51.在本实施例中，驱动装置采用模块化设计，整套装置结构紧凑，可作为独立设备在工厂预装，避免设备在现场拼装导致装配质量问题，不同部件在工厂装配，装配质量控制更有保障；紧凑的体积有利于运输和降低运输成本，同时作为独立的设备，可提高施工现场的安装效率，只需要将设备和基础及负载装置通过螺栓连接即可。
52.实施例2
53.结合附图2至附图9，本发明技术方案是一种光伏跟踪支架，包括至少一组上述的紧凑型多级传动光伏跟踪支架驱动装置，还包括光伏支撑件20和光伏板21，所述光伏支撑件20连接在所述主轴2上，所述光伏板21连接在所述光伏支撑件20上。
54.在上述实施例中，同一排的多组光伏跟踪支架驱动装置可以共用一个驱动电机4，只要所述驱动电机4的输入轴配合传动转轴依次穿过所述立柱1连接到每一组光伏跟踪支架驱动装置的变速器组件5上即可。
55.在上述实施例中，相邻光伏跟踪支架驱动装置之间可以采用主梁可以连接在主轴2之间。
56.以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种紧凑型多级传动光伏跟踪支架驱动装置，其特征在于，包括立柱、活动连接在所述立柱上的主轴、连接在所述主轴上的一级齿盘、驱动电机、与所述驱动电机连接的变速器组件、与所述变速器组件连接的驱动滚子链、设置在所述驱动滚子链两侧的传动轴、连接在所述传动轴上且与所述驱动滚子链啮合的二级齿盘以及连接在所述传动轴上且与所述一级齿盘啮合的传动滚子链，所述二级齿盘和所述传动滚子链以所述传动轴为轴心同步旋转。2.根据权利要求1所述的一种紧凑型多级传动光伏跟踪支架驱动装置，其特征在于，所述立柱上设置有固定板，所述驱动滚子链连接在所述变速器组件的输出驱动轴上，所述输出驱动轴和所述传动轴均活动连接在所述固定板上。3.根据权利要求2所述的一种紧凑型多级传动光伏跟踪支架驱动装置，其特征在于，所述传动轴与所述输出驱动轴相互平行，所述二级齿盘对称设置在所述驱动滚子链的两侧。4.根据权利要求1所述的一种紧凑型多级传动光伏跟踪支架驱动装置，其特征在于，所述传动滚子链上设置有圆周分布的传动滚子，所述一级齿盘包括转动部和第一外齿部，所述第一外齿部与所述传动滚子啮合，所述转动部与所述主轴连接。5.根据权利要求4所述的一种紧凑型多级传动光伏跟踪支架驱动装置，其特征在于，所述驱动滚子链上设置有圆周分布的驱动滚子，所述二级齿盘包括第二外齿部，所述第二外齿部与所述驱动滚子啮合。6.根据权利要求5所述的一种紧凑型多级传动光伏跟踪支架驱动装置，其特征在于，所述第二外齿部上外齿的数量大于所述传动滚子的数量。7.根据权利要求4所述的一种紧凑型多级传动光伏跟踪支架驱动装置，其特征在于，所述主轴设置在所述转动部的两侧，所述主轴靠近所述转动部的一端设有安装法兰，所述安装法兰连接在所述转动部上，所述立柱上设置有轴承座，所述轴承座上连接有轴承，所述主轴连接在所述轴承上。8.根据权利要求1至7中任意一项所述的一种紧凑型多级传动光伏跟踪支架驱动装置，其特征在于，所述立柱包括设置在底座和位于所述底座两侧的侧板，所述一级齿盘、所述二级齿盘、所述传动滚子链和所述驱动滚子链均位于两个所述侧板之间。9.根据权利要求1至7中任意一项所述的一种紧凑型多级传动光伏跟踪支架驱动装置，其特征在于，所述变速器组件位于所述立柱的侧面。10.一种光伏跟踪支架，其特征在于，包括至少一组权利要求1至9中任意一项所述的紧凑型多级传动光伏跟踪支架驱动装置，还包括光伏支撑件和光伏板，所述光伏支撑件连接在所述主轴上，所述光伏板连接在所述光伏支撑件上。

技术总结
本发明公开了一种紧凑型多级传动光伏跟踪支架驱动装置及光伏跟踪支架，其中驱动装置包括立柱、活动连接在所述立柱上的主轴、连接在所述主轴上的一级齿盘、驱动电机、与所述驱动电机连接的变速器组件、与所述变速器组件连接的驱动滚子链、设置在所述驱动滚子链两侧的传动轴、连接在所述传动轴上且与所述驱动滚子链啮合的二级齿盘以及连接在所述传动轴上且与所述一级齿盘啮合的传动滚子链，所述二级齿盘和所述传动滚子链以所述传动轴为轴心同步旋转。本发明光伏跟踪支架驱动装置采用多级传动结构且设置有两组传动滚子链，避免一级齿盘及驱动滚子链应力集中，提高安全系数，且具有成本低、结构紧凑、使用寿命长、安装效率高的优点。点。点。


技术研发人员：于子一 张阳阳 黄中锁 杨明江 吴克明 朱建静
受保护的技术使用者：杭州帷盛科技有限公司
技术研发日：2023.04.28
技术公布日：2023/7/20