锁止机构和光伏跟踪支架的制作方法

1.本实用新型涉及一种锁止机构和光伏跟踪支架，属于平单轴光伏跟踪领域。


背景技术：

2.为了提高发电量采用光伏跟踪支架是本领域的现有技术，目前光伏跟踪支架的驱动系统多为单驱动系统，常采用回转动力源(如电机)或电动推杆来进行驱动，驱动点也是制动点，当有风时，驱动点向支架及其上的光伏组件提供维稳的制动力，单驱动也就意味着单制动，当风速比较大时，稳定性很难依靠单个制动点来维持。
3.针对前述问题，专利cn214069867u中提出了一种多点同步驱动太阳能跟踪系统，通过多点驱动多点制动来解决单点驱动时大风引起的光电转换设备的变形和扭转的问题，但通过多点驱动来实现多点制动，整体设备的造价会比较高。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种结构简单轻巧、造价低的锁止机构以及一种包含前述锁止机构的跟踪支架。
5.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：锁止机构，包括直线驱动机构、与所述直线驱动机构的驱动端固定连接的锁止件以及能够与所述锁止件配合使用的齿盘；所述齿盘刚性连接至光伏跟踪支架的主轴，并能与所述主轴同步转动；所述直线驱动机构固定至立柱上，其驱动端与所述齿盘的齿槽在高度方向上相对设置，所述锁止件能够在所述直线驱动机构的驱动下直线运动至所述齿盘的齿槽中，进而限制齿盘与主轴的旋转。
6.作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述齿盘包括基板及设于所述基板的安装孔，所述安装孔的外周沿垂直于所述基板所在平面的方向向所述基板的两侧各延伸一段距离，形成具有一定长度的环形安装部，所述环形安装部内侧供所述主轴沿轴向贯穿配合。
7.作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述直线驱动机构为小型电动推杆、气缸或液压缸。
8.作为本实用新型进一步改进的技术方案，还包括在所述齿盘两侧相对设置的两个回转座，每个所述回转座下端固定至所述立柱，上端设有安装孔，以套设于所述主轴，所述直线驱动机构及所述齿盘设置在所述两个回转座之间，所述锁止件能够在所述直线驱动机构的驱动下向上运动至所述齿盘的齿槽中。
9.作为本实用新型进一步改进的技术方案，还包括立柱顶座，所述立柱顶座包括一水平部、固定连接在所述水平部两侧的竖直部，所述竖直部用于固定在所述立柱，所述回转座和所述直线驱动机构固定在所述水平部的上表面，所述水平部的下表面固定连接一同步轴固定座。
10.作为本实用新型进一步改进的技术方案，两侧的所述竖直部对应设置弧形腰型孔，所述立柱顶座通过所述弧形腰型孔可调的固定在所述立柱的顶端。
11.作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述锁止件为一横置的销轴，所述销轴
的两端穿过所述回转座上对应设置的腰型孔。
12.此外，本实用新型还公开了一种光伏跟踪支架，包括多段主轴、至少一个驱动立柱、至少一个机械止锁立柱及驱动机构，所述驱动机构安装在所述驱动立柱上，所述驱动机构与所述驱动立柱两侧的主轴动力连接，所述机械止锁立柱上装配有本技术中公开的锁止机构。
13.作为本实用新型进一步改进的技术方案，：所述锁止机构通过立柱顶座固定在所述机械止锁立柱的顶端，所述齿盘的环形安装部与分立所述机械止锁立柱两侧的主轴刚性连接。
14.作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述驱动机构包括主回转驱动器、从回转驱动器以及连接所述主回转驱动器与从回转驱动器的同步轴，至少一个所述锁止机构设置在所述主回转驱动器与所述从回转驱动器之间，所述主回转驱动器包括同步转动的第一驱动端和第二驱动端，所述第一驱动端与所述驱动立柱两侧的主轴动力连接，所述从回转驱动器包括同步转动的第一从动端和第二从动端，所述第一从动端与所述机械止锁立柱两侧的主轴动力连接；所述同步轴的两端分别与所述第二驱动端和所述第二从动端动力连接，将动力从所述主回转驱动器传递至所述从回转驱动器，所述同步轴穿过所述锁止机构中的同步轴固定座。
15.相较于现有技术，本实用新型有以下优点：
16.1.提供一种锁止机构，所述锁止机构能够与光伏跟踪支架中的驱动机构共同为光伏跟踪支架提供制动，使得光伏跟踪支架在稳定性得到保障的前提下成本大大降低；
17.2.基于分段(不同的风速采用不同的制动方式)以及定角度(大风时，跟踪支架采取大风保护角度)维稳的思想，使得锁止机构本身所要实现的动作变得非常简单，一个直线运动即可，进而使锁止机构本身结构非常简单，使得该机构小型化、轻量化、低成本化。对于有同步轴的跟踪支架，其可被布置在同步轴和主轴之间。
18.3.锁止机构结构简单，配合精巧，易于装配在主轴上，且能够保证光伏跟踪支架跟踪器的结构强度。
19.4.还提供一种光伏跟踪支架，其包含本实用新型公开的锁止机构，其稳定性好、造价低。
附图说明
20.图1是本实用新型光伏跟踪支架的驱动机构(驱动机构装配在支架中的状态)示意图；
21.图2中a是本实用新型锁止机构的立体示意图，为了便于看清内部结构，对比提供了缺少一个回转座的示意图2中b；
22.图3是本实用新型锁止机构中齿盘的主视、左视、俯视以及轴测示意图；
23.图4是本实用新型锁止机构中轴承的主视、左视、俯视以及轴测示意图；
24.图5是本实用新型锁止机构中回转座的主视、左视、俯视以及轴测示意图；
25.图6是本实用新型锁止机构中立柱顶座的主视、左视、俯视以及轴测示意图；
26.图7是本实用新型锁止机构南北可调的装配在立柱上的示意图；
27.图8是本实用新型光伏跟踪支架的结构示意图。
具体实施方式
28.下面将结合附图详细地对本实用新型示例性具体实施方式进行说明。如果存在若干具体实施方式，在不冲突的情况下，这些实施方式中的特征可以相互组合。当描述涉及附图时，除非另有说明，不同附图中相同的数字表示相同或相似的要素。以下示例性具体实施方式中所描述的内容并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式；相反，它们仅是与本实用新型的权利要求书中所记载的、与本实用新型的一些方面相一致的装置、产品和/或方法的例子。
29.在本实用新型中使用的术语是仅仅出于描述具体实施方式的目的，而非旨在限制本实用新型的保护范围。在本实用新型的说明书和权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”或“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
30.应当理解，本实用新型的说明书以及权利要求书中所使用的，例如“第一”、“第二”以及类似的词语，并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分特征的命名。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。除非另行指出，本实用新型中出现的“前”、“后”、“上”、“下”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于某一特定位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语是一种开放式的表述方式，意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面的元件及其等同物，这并不排除出现在“包括”或者“包含”前面的元件还可以包含其他元件。本实用新型中如果出现“若干”，其含义是指两个以及两个以上。
31.为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型揭示了一种锁止机构4。
32.在一定风速内时，光伏跟踪支架中的驱动机构为主轴3提供驱动力，完成主轴3的驱动与制动。如图1所示。
33.而当风速达到一定临界值时，光伏跟踪支架进入大风保护状态，主轴被旋转至一定角度(即大风保护角度)，如0度，此时主轴及其上的零件的位置是固定的，所述锁止机构对主轴进行制动。
34.如图2所示，所述锁止机构4包括直线驱动机构41、与所述直线驱动机构41的驱动端固定连接的锁止件42以及能够与所述锁止件42配合使用的齿盘43。
35.前述直线驱动机构41能够通过其驱动端输出直线运动，其驱动端与所述齿盘43的齿槽432在高度方向上相对设置，所述锁止件能够在所述直线驱动机构41的驱动下直线运动至所述齿盘的齿槽432中，进而限制齿盘43与主轴3的旋转。具体的，所述直线驱动机构41可以是小型电动推杆、气缸或液压缸。
36.实施例中锁止件42采用销轴的形式。可以理解，在其他实施例中，锁止件42也可以采取其他的结构形式，只要其具有能够嵌入所述齿盘43 的齿槽内进而锁止齿盘43使其与主轴不能旋转的部分即可。
37.参见图3，所述齿盘43包括基板及设于所述基板的安装孔431，所述安装孔431的外周沿垂直于所述基板所在平面的方向向所述基板的两侧各延伸一段距离，形成具有一定长度的环形安装部433，所述环形安装部433 内侧供所述主轴沿轴向贯穿配合，外周与轴承44的内周贴合卡配。在图示实施例中，安装孔431是具有倒角的近似正方形结构，在其他实施例中，该安装孔也可以是五边形或者其他的形状，其取决于与之配合的主轴的外周的形状。此外，齿盘43还与主轴通过螺栓或轴端连接件连接，以达到两者之间刚性连接能够同步转
动的目的。
38.在所述基板上设有至少一个齿槽432，当需要锁止时，前述锁止件42 能够卡在所述齿槽432内，使齿盘43及主轴不能再转动。
39.不同的光伏跟踪支架大风保护角度不同，因此，为了提高锁止机构的适配性，在所述齿盘43的外周，实施例中为齿盘的下周，设置了多个齿槽432。进一步的，为了使齿盘43与锁止件42的配合动作简单、一致，所述多个齿槽432分布在所述齿盘43的一同心圆弧段上。所述同心圆弧段中的“同心”是指与与其装配的主轴的旋转中心同心。进一步的，所述齿槽432为半圆柱形凹槽。
40.如图2中所示，前述轴承44包括结构相同相对设置的第一轴承部441 和第二轴承部442。
41.参见图4，所述第一轴承部441的外周包括与轴承座内圈贴合并可相对轴承座内圈滑动的弧形接触面4411，所述弧形接触面4411的两弧形侧边向外(这里的向外理解为装配后，以主轴中心线为中心垂直向四周的方向)延伸并相向延伸一定距离形成两阻挡壁4412，该阻挡壁4412与轴承座配合限制轴承44的轴向运动，安装时，轴承座内圈与所述弧形接触面 4411贴合并卡在两阻挡壁4412之间。
42.所述第一轴承部441的内周(这里之所以称为内周，是从装配后轴承整体的角度出发命名的)包括向第一轴承部441内部凹陷形成的第一接触面4413和第二接触面4414，所述第一接触面4413和所述第二接触面4414 分别与所述齿盘安装部的不同表面贴合安装。
43.进一步的，所述轴承44优选自润高分子轴承。
44.参见图2和图5，锁止机构4还包括回转座45，所述回转座45设置有两个，分立齿盘43的两侧，相向对立设置，其包括水平部分451、竖直部分452和轴承座部分453(需得理解，此处虽将回转座分为三部分来进行描述，并不意味着三部分必须是单独零件而后固定在一起的，其可以是一体的，也可以是分体然后固定在一起的)，所述轴承部分453中设有安装孔，主轴套设在孔内。在实施例中，所述水平部分451上设有安装孔(见图2)，所述竖直部分452上设有腰型孔454，所述腰型孔454用于避位或/和限制所述销轴，所述竖直部分452的上部固定连接轴承座部分453，显然，回转座45上端通过轴承转动支撑齿盘43。
45.此外，参见图2和图6，锁止机构4还包括立柱顶座46，其为“冂”字形结构，包括水平部461和连接在所述水平部461两侧的竖直部462，在所述水平部461上设置腰型孔463，与所述回转座水平部分451的安装孔对应，以便用螺栓固定两者；在所述竖直部462上设置弧形腰型孔464，所述立柱顶座通过所述弧形腰型孔464南北可调的固定在立柱的顶端，参见图7，这使得安装有所述锁止机构的光伏跟踪支架地面适应性更好。
46.对于有同步轴的光伏跟踪支架：在所述立柱顶座46的水平部461的下表面固定连接一同步轴固定座465，安装时同步轴穿过该同步轴固定座 465，可转动的设置在其内。
47.参见图2中的a、图7以及图8中的c，安装时，所述立柱顶座46下侧固定在立柱5的顶端，同步轴6穿设在所述同步轴固定座465内，两个回转座45相隔一定距离相对设置，固定在所述立柱顶座46的水平部上表面，所述直线驱动机构41(图中为小型电动推杆)固定在水平部上表面且在两个回转座45之间，其驱动端与一横置的销轴的中部固定连接，所述销轴的两端穿设在所述回转座45的竖直部分的腰型孔内，每个轴承座内放置一个轴承44，第一轴承部441与第二轴承部442相对的不接触的分别卡设在所述轴承座的内圈上，所述齿盘43位
于两回转座45之间，其两侧的环形安装部外周分别贴合穿过两回转座45上的轴承内圈，直线驱动机构41的驱动端向上伸出，将推动销轴卡在齿盘43的某一齿槽内，阻止齿盘43及主轴3的转动。
48.参见图8，本实用新型还公开了一种光伏跟踪支架，所述光伏跟踪支架包括多段主轴3、至少一个驱动立柱2、至少一个机械止锁立柱5及驱动机构(对应图示实施例中的电机1)，所述驱动机构安装在所述驱动立柱2上，所述驱动机构与立柱2两侧的主轴3动力连接；所述机械止锁立柱5上装配有前文中公开的锁止机构4，具体的，所述锁止机构4通过其立柱顶座固定在所述机械止锁立柱5的顶端，齿盘43的环形安装部与分立机械止锁立柱5两侧的主轴3刚性连接。
49.进一步的，所述驱动机构包括主回转驱动器、从回转驱动器以及连接所述主回转驱动器与从回转驱动器的同步轴6，如图8中的a和d所示，至少一个所述锁止机构设置在所述主回转驱动器与所述从回转驱动器之间，所述主回转驱动器包括同步转动的第一驱动端和第二驱动端，所述第一驱动端与所述驱动立柱(2)两侧的主轴(3)动力连接，所述从回转驱动器包括同步转动的第一从动端和第二从动端，所述第一从动端与所述机械止锁立柱(5)两侧的主轴动力连接，所述同步轴6的两端分别与所述第二驱动端和第二从动端动力连接，将动力从所述主回转驱动器传递至所述从回转驱动器，所述同步轴(6)穿过所述锁止机构中的同步轴固定座 (465)，转动安装在其内。
50.进一步的，光伏跟踪支架还包括其他立柱，所述其他立柱上装配有支撑结构对主轴进行转动支撑，所述支撑结构相对于本实用新型中公开的锁止机构4来说，缺少用于锁止的直线驱动机构41、锁止件42以及齿盘43，其他结构相同，尺寸做适应性调整。
51.工作时：在光伏跟踪支架进入大风保护角度之前，光伏跟踪支架依靠驱动机构完成主轴3的转动和制动，当风速达到保护风速阈值时，光伏跟踪支架的主轴开始转动，进入大风保护角度，在光伏跟踪支架进入大风保护角度之后，光伏跟踪支架的控制系统发出信号给小型电动推杆，所述小型电动推杆推动销轴上升进入锁止位置，主轴3锁止，这提高了光伏跟踪支架的临界风速和抗风能力，当风速降低到保护风速以下时，控制系统发出信号给小型电动推杆，小型电动推杆收缩，销轴解锁，光伏跟踪支架进入正常回转跟踪状态。
52.以上实施例仅用于说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案，对本说明书的理解应该以所属技术领域的技术人员为基础，例如对“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”等方向性的描述，尽管本说明书参照上述的实施例对本实用新型已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围内。