本發(fā)明涉及雙軸跟蹤光伏或光熱支架，尤其是涉及柔性雙軸跟蹤光伏或光熱支架。

背景技術(shù)：

本發(fā)明是對(duì)中國(guó)發(fā)明專利公開號(hào)cn106406364a、名稱為“雙軸跟蹤式光伏或光熱支架”的進(jìn)一步改進(jìn)。該發(fā)明專利申請(qǐng)所公開的技術(shù)方案雖然解決了現(xiàn)有柔性光伏支架存在只能實(shí)現(xiàn)單軸跟蹤、發(fā)電效率低、曲柄連桿驅(qū)動(dòng)裝置調(diào)節(jié)傾角使用壽命短、光伏板重力導(dǎo)致的柔性鋼索下垂問題和惡劣天氣下柔性鋼索的跳動(dòng)和擺動(dòng)問題，以及柔性鋼索的風(fēng)致跳動(dòng)與電機(jī)運(yùn)動(dòng)之間存在干涉沖擊破壞作用而造成無(wú)法穩(wěn)定工作問題。但在實(shí)際工程運(yùn)用中還存在有不足之處：1、該光伏或光熱支架使用了大量的滑輪，在實(shí)際工程應(yīng)用中，為滿足受力要求，所用的滑輪造價(jià)較高，增加了光伏或光熱電站的成本；2、安裝光伏板或光熱管的水平載荷索與左右兩端的承載架是固定連接，不可拆卸，維修工作需要進(jìn)行高空作業(yè)，增加了光伏或光熱電站的后期運(yùn)營(yíng)成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于提供一種制造成本低、安裝維修方便的柔性雙軸跟蹤光伏或光熱支架。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取下述技術(shù)方案：

本發(fā)明所述的柔性雙軸跟蹤光伏或光熱支架，包括沿縱向間隔設(shè)置的左承載架和右承載架，所述左、右承載架結(jié)構(gòu)相同，均包括：沿橫向間隔設(shè)置的前立柱和后立柱，所述前、后立柱之間通過(guò)上橫梁、中橫梁和下橫梁相連接構(gòu)成日字形框架；位于左承載架的右側(cè)、右承載架的左側(cè)分別設(shè)置有柔性索回轉(zhuǎn)單元，兩個(gè)所述的柔性索回轉(zhuǎn)單元結(jié)構(gòu)相同，均包括：沿橫向間隔設(shè)置的前載荷立柱和后載荷立柱，所述前、后載荷立柱上分別上、下間隔固定有兩個(gè)定滑輪，繞過(guò)前、后載荷立柱上的四個(gè)所述定滑輪輪槽設(shè)置有矩形柔性索框，四個(gè)定滑輪中的其中之一為由動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)輪，所述矩形柔性索框的上橫索和下橫索之間設(shè)置有六邊形剛性框架，所述六邊形剛性框架自上而下由上三角框、矩形框、下倒三角框構(gòu)成，所述的矩形框兩豎邊上分別設(shè)置有直線升降運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置；六邊形剛性框架的所述上三角框頂點(diǎn)與上橫索通過(guò)軸連接，所述下倒三角框底點(diǎn)與下橫索通過(guò)軸連接；

左、右承載架與對(duì)應(yīng)的柔性索回轉(zhuǎn)單元之間分別通過(guò)索接機(jī)構(gòu)相連接；所述索接機(jī)構(gòu)包括結(jié)構(gòu)相同的上索接機(jī)構(gòu)和下索接機(jī)構(gòu)，所述上索接機(jī)構(gòu)或下索接機(jī)構(gòu)包括第一連接索和第二連接索，所述第一連接索的兩端分別與對(duì)應(yīng)承載架的中橫梁或下橫梁固定連接，第一連接索的中部均固定有雞心環(huán)，所述雞心環(huán)通過(guò)鎖扣掛鉤連接一個(gè)牽引定滑輪；所述第二連接索的兩端分別繞過(guò)所述牽引定滑輪與對(duì)應(yīng)六邊形剛性框架的矩形框頂邊或底邊兩端固定連接；所述中橫梁與下橫梁之間固定連接有兩根約束鋼索，兩根所述約束鋼索的上、下兩端連接點(diǎn)分別與對(duì)應(yīng)的上索接機(jī)構(gòu)和下索接機(jī)構(gòu)的第一連接索連接點(diǎn)重合；

位于兩個(gè)柔性索回轉(zhuǎn)單元之間設(shè)置有柔性索架，所述柔性索架由兩根弧垂索、兩根水平載荷索和兩根反弧垂索組成；兩根所述弧垂索的兩端分別與對(duì)應(yīng)矩形柔性索框上六邊形剛性框架的矩形框頂邊兩端固定連接，兩根所述水平載荷索的兩端分別與對(duì)應(yīng)矩形柔性索框上六邊形剛性框架上的所述直線升降運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置連接；兩根所述反弧垂索的兩端分別與對(duì)應(yīng)矩形柔性索框上六邊形剛性框架的矩形框底邊兩端連接；位于前、后立柱之間的上橫梁兩端分別設(shè)置有導(dǎo)向定滑輪，每個(gè)所述導(dǎo)向定滑輪分別繞有一根斜拉線，每根所述斜拉線的一端分別與拉線底盤連接，兩根斜拉線的另一端與上索接機(jī)構(gòu)的雞心環(huán)連接或與位于該雞心環(huán)兩側(cè)的第一連接索連接；

兩根弧垂索與其下方對(duì)應(yīng)的反弧垂索之間沿縱向間隔設(shè)置有多個(gè)吊弦；位于弧垂索和水平載荷索之間沿縱向間隔設(shè)置有多個(gè)光伏板或光熱管，每個(gè)所述光伏板或光熱管的頂部?jī)啥朔謩e與對(duì)應(yīng)的吊弦相連接，光伏板或光熱管的底部?jī)啥朔謩e與對(duì)應(yīng)的水平載荷索相連接。

所述直線升降運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置為電動(dòng)推桿、絲杠副、油缸、氣缸或氣囊。

所述弧垂索、水平載荷索、反弧垂索為鋼絞線、鋼繩、鋼纜、鋼索或鋼鏈。

本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下方面：

1、光伏板或光熱管安裝在高空中，減少了光伏、光熱電站的占地面積，降低了光伏、光熱電站對(duì)土地條件的依賴性；光伏板或光熱管下方的土地還可以二次利用且不破壞地表?xiàng)l件，尤其是在地形復(fù)雜、地面條件較差的地區(qū)以及水池魚塘等大跨度地區(qū)更顯示出其優(yōu)越性；與傳統(tǒng)的光伏或光熱支架相比，本發(fā)明鋼材用量少，原材料造價(jià)成本低，施工安裝成本低，運(yùn)行維護(hù)成本低，使用壽命長(zhǎng)，更有利于光伏、光熱電站的推廣應(yīng)用。

2、雙軸跟蹤系統(tǒng)能夠跟蹤地球自轉(zhuǎn)帶來(lái)的東西向太陽(yáng)光角度變化，實(shí)時(shí)調(diào)整光伏板或光熱管的朝向，同時(shí)可根據(jù)不同季節(jié)太陽(yáng)高度角變化調(diào)節(jié)光伏板或光熱管俯仰角度，全方位追蹤太陽(yáng)光，使太陽(yáng)光方向與光伏板或光熱管垂直，提高光伏板或光熱管對(duì)太陽(yáng)光的吸收效率和時(shí)長(zhǎng)，增加發(fā)電量。

3、所用的雙軸調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過(guò)鋼絲繩和滑輪組成，沒有齒輪、連桿等機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，惡劣天氣對(duì)光伏板或光熱管支架穩(wěn)定性的影響小，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單穩(wěn)定，壽命長(zhǎng)，成本低，調(diào)節(jié)方法簡(jiǎn)單準(zhǔn)確，適合工程推廣應(yīng)用。

4、與中國(guó)發(fā)明專利公開號(hào)cn106406364a、名稱為“雙軸跟蹤式光伏或光熱支架”對(duì)比，滑輪使用量減少，成本降低；柔性索架可拆卸，易于后期維修，更有利于工程推廣應(yīng)用；承載架受力分布更加合理；在約束鋼索和雙弧垂索的約束作用下，柔性索架受外力時(shí)的擺動(dòng)和跳動(dòng)幅度大幅減小，整體結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明所述柔性索回轉(zhuǎn)單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明所述索接機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明所述柔性索回轉(zhuǎn)單元逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)的狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明所述陣列式柔性索回轉(zhuǎn)單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述實(shí)施例。

如圖1、2、3所示，本發(fā)明所述的柔性雙軸跟蹤光伏或光熱支架，包括自南向北縱向間隔設(shè)置的左承載架和右承載架，左承載架位于南側(cè)，右承載架位于北側(cè)；左承載架和右承載架結(jié)構(gòu)相同，均包括（現(xiàn)以左承載架進(jìn)行描述）：沿橫向間隔設(shè)置的前立柱1和后立柱2，前、后立柱1、2之間通過(guò)上橫梁3.1、中橫梁3.2和下橫梁3.3相連接構(gòu)成日字形框架，上橫梁3.1的兩端分別設(shè)置有導(dǎo)向定滑輪4.1、4.2，在中橫梁3.2和下橫梁3.3之間連接有兩根約束鋼索4.3、4.4；前、后立柱1、2在施工安裝固定后采用斜拉支撐索5.1輔助固定，用于抵消中、下橫梁3.2、3.3上的載荷拉力；位于左承載架的右側(cè)、右承載架的左側(cè)分別設(shè)置有柔性索回轉(zhuǎn)單元，兩個(gè)柔性索回轉(zhuǎn)單元結(jié)構(gòu)相同，均包括（現(xiàn)以左承載架右側(cè)的柔性索回轉(zhuǎn)單元進(jìn)行描述）：沿橫向間隔設(shè)置的前載荷立柱6和后載荷立柱7，前載荷立柱6上間隔固定有兩個(gè)定滑輪8.1、8.2，后載荷立柱7上間隔固定有兩個(gè)定滑輪8.3、8.4，繞過(guò)四個(gè)定滑輪8.1、8.2、8.3、8.4的輪槽設(shè)置有矩形柔性索框9，四個(gè)定滑輪8.1、8.2、8.3、8.4中的定滑輪8.3是由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)輪，矩形柔性索框9的上橫索和下橫索之間設(shè)置有六邊形剛性框架10，六邊形剛性框架10由矩形框、上三角框和下倒三角框構(gòu)成；矩形框兩豎邊上分別設(shè)置有直線升降運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置11.1、11.2，直線升降運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置可以選擇電動(dòng)推桿、絲杠副、油缸、氣缸或氣囊；六邊形剛性框架10的上三角框頂點(diǎn)12.1與上橫索通過(guò)軸連接，六邊形剛性框架的下倒三角框底點(diǎn)12.2與下橫索通過(guò)軸連接，軸連接是為了防止六邊形剛性框架10在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中與矩形柔性索框9產(chǎn)生干涉碰撞。

左、右承載架與對(duì)應(yīng)的柔性索回轉(zhuǎn)單元之間分別通過(guò)兩套結(jié)構(gòu)相同的上、下索接機(jī)構(gòu)相連接，如圖1、2、3所示，索接機(jī)構(gòu)包括（現(xiàn)以左承載架和其右側(cè)柔性索回轉(zhuǎn)單元之間的索接機(jī)構(gòu)進(jìn)行描述）：第一連接索13.1和第二連接索13.2，第一連接索13.1的兩端分別與左承載架中橫梁3.2的兩端固定連接，第一連接索13.1兩端與左承載架中橫梁3.2的兩端固定連接位置與兩根約束鋼索4.3、4.4上端的固定連接位置相重合，當(dāng)柔性索架在大風(fēng)等惡劣天氣條件下受外力發(fā)生跳動(dòng)和擺動(dòng)時(shí)，左承載架中的中橫梁3.2和下橫梁3.3在兩根約束鋼索4.3、4.4的作用下互相牽制，使柔性索架的晃動(dòng)大幅減小，增加整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。第一連接索13.1的中部固定有均雞心環(huán)14，雞心環(huán)14通過(guò)鎖扣掛鉤15連接一個(gè)牽引定滑輪16；第二連接索13.2的兩端繞過(guò)牽引定滑輪16與矩形柔性索框9上的六邊形剛性框架10的矩形框頂邊兩端固定連接；矩形柔性索框9上的六邊形剛性框架10的矩形框底邊兩端與左承載架下橫梁3.3之間同樣通過(guò)一套索接機(jī)構(gòu)相連接，連接方式與上述描述相同。位于上橫梁3.1兩端的導(dǎo)向定滑輪4.1、4.2分別繞有一根斜拉線5.2、5.3，斜拉線5.2、5.3的一端分別與錨固在地面的拉線底盤連接，斜拉線5.2、5.3的另一端與上索接機(jī)構(gòu)的雞心環(huán)14連接，當(dāng)然，也可與位于該雞心環(huán)14兩側(cè)的第一連接索13.1連接。斜拉線5.2、5.3的作用是將索接機(jī)構(gòu)的受力直接傳遞到斜拉線5.2、5.3上，分散前、后立柱1、2和中橫梁3.2、下橫梁3.3受到的拉力，防止前、后立柱1、2發(fā)生變形以及斜拉支撐索5.1受力過(guò)大而斷裂。

右承載架和其左側(cè)柔性索回轉(zhuǎn)單元之間的索接機(jī)構(gòu)連接方式，與上述左承載架和其右側(cè)柔性索回轉(zhuǎn)單元之間的索接機(jī)構(gòu)連接方式相同，在此省略。

位于兩個(gè)柔性索回轉(zhuǎn)單元之間設(shè)置有柔性索架，柔性索架由兩根弧垂索17、18、兩根水平載荷索19、20和兩根反弧垂索21、22組成，弧垂索17、18、水平載荷索19、20和反弧垂索21、22可選擇為鋼絞線、鋼繩、鋼纜、鋼索或鋼鏈；兩根弧垂索17、18的兩端分別與對(duì)應(yīng)矩形柔性索框9、矩形柔性索框9.1上六邊形剛性框架10、10.1的矩形框頂邊兩端固定連接，兩根水平載荷索19、20的兩端分別與對(duì)應(yīng)的直線升降運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置11.1、11.2、11.3、11.4固定連接；兩根反弧垂索21、22的兩端分別與對(duì)應(yīng)矩形柔性索框9、矩形柔性索框9.1上六邊形剛性框架10、10.1的矩形框底邊相連接；兩根弧垂索17、18與其下方對(duì)應(yīng)的反弧垂索21、22之沿縱向間隔設(shè)置有多個(gè)吊弦23、24。

位于弧垂索17、18和水平載荷索19、20之間沿縱向間隔設(shè)置有多個(gè)光伏板25或光熱管，光伏板25或光熱管的頂部?jī)啥朔謩e與對(duì)應(yīng)的吊弦23、24相連接，光伏板25或光熱管的底部?jī)啥朔謩e與對(duì)應(yīng)的水平載荷索19、20相連接。

雙弧垂結(jié)構(gòu)能有效約束柔性索架，防止光伏板25在大風(fēng)天氣下受強(qiáng)側(cè)風(fēng)大幅度晃動(dòng)發(fā)生側(cè)翻。

當(dāng)柔性索架需要維修時(shí)，將左、右兩側(cè)的雞心環(huán)與鎖扣掛鉤脫離即可。

光伏板25或光熱管受光面東西向旋轉(zhuǎn)方式為：

以南側(cè)的柔性索回轉(zhuǎn)單元為例：

如圖1、4所示，電機(jī)26驅(qū)動(dòng)定滑輪8.3逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)矩形柔性索框9逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)六邊形剛性框架10轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)生傾斜，其東側(cè)的豎直邊位置升高，西側(cè)的豎直邊位置降低；相應(yīng)的東側(cè)的弧垂索17、水平載荷索19、反弧垂索21、吊弦23的位置升高，西側(cè)的弧垂索18、水平載荷索20、反弧垂索22、吊弦24的位置降低，帶動(dòng)光伏板25或光熱管的受光面朝向從東向西轉(zhuǎn)動(dòng)。

南北兩側(cè)的索接機(jī)構(gòu)中的第二連接索13.2可以在對(duì)應(yīng)的牽引定滑輪16上滑動(dòng)，所以當(dāng)光伏板25或光熱管東西向旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，六邊形剛性框架10的上下高度和東西向位置發(fā)生變化時(shí)，第二連接索13.2在對(duì)應(yīng)的牽引定滑輪16兩側(cè)的兩段柔性索的長(zhǎng)度可以隨之改變，進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)整。

光伏板25或光熱管仰角的調(diào)節(jié)方式為：

當(dāng)南側(cè)六邊形剛性框架10上的直線升降運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置11.1、11.2向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，北側(cè)六邊形剛性框架10.1上的直線升降運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置11.3、11.4同步向上運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)兩根水平載荷索19、20向北側(cè)承載架方向運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)光伏板25或光熱管的下端向上轉(zhuǎn)動(dòng)，光伏板25或光熱管的仰角減小。

同理，當(dāng)南側(cè)六邊形框架10上的直線升降運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置11.1、11.2向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，北側(cè)六邊形框架10.1上的直線升降運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置11.3、11.4同步向下運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)兩根水平載荷索19、20向南側(cè)承載架方向運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)光伏板25或光熱管的下端向下轉(zhuǎn)動(dòng)，光伏板25或光熱管的仰角增大。

如圖5所示，在前、后載荷6、7立柱（東、西載荷立柱）的矩形柔性索框9上，位于上橫索和下橫索之間也可以設(shè)置多個(gè)六邊形剛性框架27，以構(gòu)成陣列式柔性索回轉(zhuǎn)單元；這樣可以構(gòu)成陣列式柔性索架，即：在南、北側(cè)對(duì)應(yīng)的兩個(gè)六邊形剛性框架27之間均設(shè)置柔性索架。因此，一個(gè)柔性索回轉(zhuǎn)單元可同時(shí)帶動(dòng)多個(gè)柔性索架上的光伏板或光熱管進(jìn)行東西向轉(zhuǎn)動(dòng)。陣列式應(yīng)用的情況下比單獨(dú)應(yīng)用的情況下，平均每個(gè)柔性索架所用的滑輪數(shù)量更少。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“前”、“后”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“縱向”、“橫向”、“東、西、南、北”等指示的方位或位置關(guān)系是基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。