一种缆索驱动光伏跟踪支架的牵拉缆索的交互预紧机构.pdf

本发明涉及两台缆索驱动光伏跟踪支架的牵拉缆索的交互预紧机构。其特点是：连接在主缆索上的缆索驱动光伏跟踪支架相邻两台为一组，每组内的两台缆索驱动光伏跟踪支架的牵拉缆索的预紧力相互抵消。该连接方式中，每台缆索驱动光伏跟踪支架是独立的，他的位置改变不影响主缆索，也不会影响其他分缆索。便于实现缆索驱动光伏跟踪支架的分缆索分别预紧。减少主缆索上的预紧力累积。每组内的两台缆索驱动光伏跟踪支架的牵拉缆索的预紧力相互抵消，很大程度降低了主缆索上的内应力，减小了主缆索直径，降低对主驱动装置和主导向轮的桩基的水平承力要求，进而节约了光伏系统的整体成本。

权利要求书
1.  两台缆索驱动光伏跟踪支架的牵拉缆索的交互预紧机构，其特征在于主要包含两台完全相同的缆索驱动光伏跟踪支架；这两台支架的转轴平行且并排排列。

2.  权利要求1所述的每个缆索驱动光伏跟踪支架均由：摆动支架，牵拉缆索预紧机构，左牵拉缆索，右牵拉缆索，固定支架，左滑轮组，右滑轮组，缆索连接卡具，摆动铰链组成。

3.  权利要求1所述的两台缆索驱动光伏跟踪支架，左侧缆索驱动光伏跟踪支架的左牵拉缆索与右侧缆索驱动光伏跟踪支架的右牵拉缆索相连接，并且左侧缆索驱动光伏跟踪支架的右牵拉缆索与右侧缆索驱动光伏跟踪支架的左牵拉缆索相连接。

4.  权利要求2所述的牵拉缆索预紧机构，采用的是拉力弹簧。

5.  权利要求2所述的缆索连接卡具，采用的是钢丝绳夹。

6.  权利要求5所述的钢丝绳夹的位置：当摆动支架处于与地面平行位置时，钢丝绳夹处于两台缆索驱动光伏跟踪支架的中间位置。

说明书一种缆索驱动光伏跟踪支架的牵拉缆索的交互预紧机构
技术领域
本发明涉及一种缆索驱动光伏跟踪支架的驱动机构。具体地讲，两台缆索驱动光伏跟踪支架的牵拉缆索的交互预紧机构。
背景技术
随着中国经济的持续快速发展，能源消耗与环境问题越来越成为人们关注的重大问题。煤、石油、天然等常规能源均属不可再生资源，数量日益减少，“三废”的排放引起环境污染加剧，新能源的发展成为当今社会发展的重要内容。太阳能作为一种取之不尽用之不竭的清洁能源已被广泛应用于发电、供暖等领域，太阳能发电技术日益成熟、成本逐渐降低、加上国家政策的鼓励，光伏电站正在迅速崛起。
典型的斜单轴缆索驱动光伏跟踪支架系统，由一台跟踪支架，一台支架驱动系统和一个电动控制系统组成。驱动系统通常采用电动推杆，电机齿轮减速机组合或电机链轮链条组合来驱动支架摆动；电动控制系统根据太阳轨道的函数及气象情况，控制驱动系统来实现在一定时间范围里的该光伏跟踪支架上固定的所有电池板的发电总量最大化。
上述驱动结构的基本特征是每个跟踪支架都需要一个独立的支架驱动系统和电动控制系统。众所周知，光伏电站投资方最关心的问题是经济效益和社会效益。之所以需要光伏组件跟踪支架，就是希望用尽量少的昂贵的光伏组件，利用支架的太阳跟踪，提高光伏组件的发电效率，发出更多的电能。换句话说，如果跟踪支架的成本大于或接近它所能带来效率净收益，那么该种支架就没有存在的必要了。跟踪支架的独立驱动与联合驱动相比其成本高，控制复杂，故障点多，可靠性低。用一台主缆索驱动装置来驱动多台缆索驱动跟踪支架的方式面临的突出问题就是多台跟踪支架的预紧力的累积，使主缆索预紧力力成倍加大，提高了系统成本。本专利发明一种两台缆索驱动光伏跟踪支架的牵拉缆索的交互预紧机构，降低主缆索的预紧力累积。
发明内容
该专利的思路来自二力平衡条件：作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反，并且在同一条直线上，这两个力就彼此平衡。本发名提出了一种两台缆索驱动光伏跟踪支架的分驱动缆索的交互预紧机构，使每相邻两台缆索驱动光伏跟踪支架的牵拉缆索的预紧力相互抵消。从而避免多个缆索驱动光伏跟踪支架的分缆索在预紧时合力倍增累积。所述技术方案如下：
每台缆索驱动光伏跟踪支架的分驱动缆索都需要进行预紧。预紧的目的是保证在任何时候，分缆索的各个部位都要能和缆索驱动光伏跟踪支架的驱动机构中的导槽和滑轮槽保证啮合，从而不会从导槽中脱落出来。缆索本身的弹性变形能力很小，各个导槽的加工精度由于成本因素都尽量降低，因而不可能保证缆索本身不脱落。因此，为保证分缆索系具有足够的弹性，在每个分缆索系内都串联一个牵拉缆索预紧机构。 所谓牵拉缆索预紧机构，就是一个因拉力大小可以实现拉伸弹性变形的轴向弹性体，如拉伸弹簧。在一定的拉力下，牵拉缆索预紧机构产生的拉伸变形范围大于分缆索系的导槽的几何误差，因此在此拉力下的分缆索系被保证稳定在与导槽的啮合状态。
一般情况下，缆索驱动光伏跟踪支架的摆角较小时，左右牵拉缆索系及预紧机构是串联在一起的，因此，分缆索内的预紧拉力是该光跟踪支架的内力。内力对于来自于主驱动系统的主牵拉缆索不产生叠加作用力。
本发明所描述的是在缆索驱动光伏跟踪支架的摆角较大时，因经济性要求，而其左右滑轮组的距离短于大半圆导槽上对应摆角的弧长。左右滑轮组间的分缆索行程不足以满足跟踪支架的摆角对应的行程要求，因此，就不能采用将同一缆索驱动光伏跟踪支架的左右牵拉缆系串接，并使预紧力成为该支架的内力的连接方式。
本发明使用的部件编号：
主缆索1，
左跟踪支架的左牵拉缆索L2，左跟踪支架的右牵拉缆索L3，左跟踪支架的摆动支架L4，左跟踪支架的半圆导槽L5，左跟踪支架的固定支架L6，左跟踪支架的左滑轮组L7，左跟踪支架的右滑轮组L8，左跟踪支架的牵拉缆索预紧机构L9,左跟踪支架的缆索连接卡具L10，左跟踪支架的摆动铰链L11 。
右跟踪支架的左牵拉缆索R2，右跟踪支架的右牵拉缆索R3，右跟踪支架的摆动支架R4，右跟踪支架的半圆导槽R5，右跟踪支架的固定支架R6，右跟踪支架的左滑轮组R7，右跟踪支架的右滑轮组R8，右跟踪支架的牵拉缆索预紧机构R9,右跟踪支架的缆索连接卡具R10，右跟踪支架的摆动铰链R11 。
本专利的方法是：
将相邻的左右两台缆索驱动光伏跟踪支架作为一个内力单元。将左跟踪支架的摆动支架L4+左跟踪支架的牵拉缆索预紧机构L9+左跟踪支架的左牵拉缆索L2+右跟踪支架的缆索连接卡具R10+右跟踪支架的右牵拉缆索R3+右跟踪支架的摆动支架R4+右跟踪支架的牵拉缆索预紧机构R9+右跟踪支架的左牵拉缆索R2+左跟踪支架的缆索连接卡具L10+左跟踪支架的右牵拉缆索L3+左跟踪支架的摆动支架L4连接成一个闭环。在这个闭环里，使作用在分牵拉缆索系的预紧力成为这两台缆索驱动光伏跟踪支架构成的单元的内力。
为简化结构，可以将左跟踪支架的左牵拉缆索L2，右跟踪支架的缆索连接卡具R10，右跟踪支架的右牵拉缆索R3，可以改为一根缆索；右跟踪支架的左牵拉缆索R2，左跟踪支架的缆索连接卡具L10，左跟踪支架的右牵拉缆索L3，可以改为一根缆索；当主缆索1收缆或放缆时，与主缆索1用缆索卡具相连的左跟踪支架的左牵拉缆索L2，右跟踪支架的右牵拉缆索R3和右跟踪支架的左牵拉缆索R2，左跟踪支架的右牵拉缆索L3也随着收缆或放缆，从而带动左右两个摆动支架L4和R4向左摆动或向右摆动。
连接在主缆索上的缆索驱动光伏跟踪支架相邻两台为一组，每组两台缆索驱动光伏跟踪支架的牵拉缆索的交互预紧使预紧力成为这两台支架的内力。
所述牵拉缆索预紧机构L9和R9，是一个弹性预紧装置，可进行牵拉缆索的预紧力调节。根据地域风力等级调节不同的预紧力大小，也就是弹簧与变形的大小。
本发明与现有技术相比的有益效果：
两台缆索驱动光伏跟踪支架的牵拉缆索的交互预紧机构，其特点是：连接在主缆索上的缆索驱动光伏跟踪支架，相邻两台为一组单元，每组单元内的两台缆索驱动光伏跟踪支架的分牵拉缆索互连，使其预紧力相互抵消。该连接方式中，每台缆索驱动光伏跟踪支架是独立的，它的位置改变不影响主缆索，也不会影响其他分缆索，便于实现缆索驱动光伏跟踪支架的分缆索的分别预紧。该连接方式减少了主缆索上的预紧合力，每组内的两台缆索驱动光伏跟踪支架的牵拉缆索的预紧力相互抵消，很大程度降低主缆索上的预紧力，减小了主缆索直径，减少主驱动器桩基的作用力，节约系统成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的两台缆索驱动光伏跟踪支架的牵拉缆索的交互预紧机构的连接方式示意图；
图2是本发明实施例1提供的两台缆索驱动光伏跟踪支架的牵拉缆索的交互预紧机构连接示意图；
图3是本发明实施例2提供的两台缆索驱动光伏跟踪支架的牵拉缆索的交互预紧机构交错连接示意图；
图中各符号表示含义如下：
主缆索1，
左跟踪支架的左牵拉缆索L2，左跟踪支架的右牵拉缆索L3，左跟踪支架的摆动支架L4，左跟踪支架的半圆导槽L5，左跟踪支架的固定支架L6，左跟踪支架的左滑轮组L7，左跟踪支架的右滑轮组L8，左跟踪支架的牵拉缆索预紧机构L9,左跟踪支架的缆索连接卡具L10，左跟踪支架的摆动铰链L11 。
右跟踪支架的左牵拉缆索R2，右跟踪支架的右牵拉缆索R3，右跟踪支架的摆动支架R4，右跟踪支架的半圆导槽R5，右跟踪支架的固定支架R6，右跟踪支架的左滑轮组R7，右跟踪支架的右滑轮组R8，右跟踪支架的牵拉缆索预紧机构R9,右跟踪支架的缆索连接卡具R10，右跟踪支架的摆动铰链R11 。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
如图1所示，是两台缆索驱动光伏跟踪支架的牵拉缆索的交互预紧机构，其特征在于两台缆索驱动光伏跟踪支架的结构完全相同。左侧支架主要包含：左跟踪支架的左牵拉缆索L2，左跟踪支架的右牵拉缆索L3，左跟踪支架的摆动支架L4，左跟踪支架的半圆导槽L5，左跟踪支架的固定支架L6，左跟踪支架的左滑轮组L7，左跟踪支架的右滑轮组L8，左跟踪支架的牵拉缆索预紧机构L9,左跟踪支架的缆索连接卡具L10，左跟踪支架的摆动铰链L11 。右侧支架主要包含：右跟踪支架的左牵拉缆索R2，右跟踪支架的右牵拉缆索R3，右跟踪支架的摆动支架R4，右跟踪支架的半圆导槽R5，右跟踪支架的固定支架R6，右跟踪支架的左滑轮组R7，右跟踪支架的右滑轮组R8，右跟踪支架的牵拉缆索预紧机构R9,右跟踪支架的缆索连接卡具R10，右跟踪支架的摆动铰链R11 。
实施例1：如图2，连接在主缆索上的缆索驱动光伏跟踪支架相邻两台为一组。左跟踪支架的左牵拉缆索L2的一端通过左跟踪支架的牵拉缆索预紧机构L9连接在左跟踪支架的摆动支架L4上，另一端顺着左跟踪支架的半圆导槽L5，绕过左跟踪支架的左滑轮组L7与主缆索1的下部缆索利用左跟踪支架的缆索连接卡具L10相连接；左跟踪支架的右牵拉缆索L3的一端连接在左跟踪支架的摆动支架L4上，另一端顺着左跟踪支架的半圆导槽L5，绕过左跟踪支架的左滑轮组L7与主缆索1的上部缆索利用左跟踪支架的缆索连接卡具L10相连接。
右跟踪支架的左牵拉缆索R2的一端通过右跟踪支架的牵拉缆索预紧机构R9连接在右跟踪支架的摆动支架R4上，另一端顺着右跟踪支架的半圆导槽R5，绕过右跟踪支架的左滑轮组R7与主缆索1的上部缆索利用右跟踪支架的缆索连接卡具R10相连接；右跟踪支架的右牵拉缆索R3的一端连接在右跟踪支架的摆动支架R4上，另一端顺着右跟踪支架的半圆导槽R5，绕过右跟踪支架的左滑轮组R7与主缆索1的下部缆索利用右跟踪支架的缆索连接卡具R10相连接。
当左侧缆索驱动光伏跟踪支架的左牵拉缆索L2和右边缆索驱动光伏跟踪支架的右牵拉缆索R3预紧时，这两个预紧力相互抵消；当左边缆索驱动光伏跟踪支架的右牵拉缆索L3和右边缆索驱动光伏跟踪支架的左牵拉缆索R2预紧时，这两个预紧力相互抵消；从而避免了主缆索1上的预紧力累积。
实施例2：如图3，连接在主缆索上的缆索驱动光伏跟踪支架相邻两台为一组。左跟踪支架的左牵拉缆索L2的一端通过左跟踪支架的牵拉缆索预紧机构L9连接在左跟踪支架的摆动支架L4上，另一端顺着左跟踪支架的半圆导槽L5，绕过左跟踪支架的左滑轮组L7与主缆索1的上部缆索利用左跟踪支架的缆索连接卡具L10相连接；左跟踪支架的右牵拉缆索L3的一端连接在左跟踪支架的摆动支架L4上，另一端顺着左跟踪支架的半圆导槽L5，绕过左跟踪支架的左滑轮组L7与主缆索1的下部缆索利用左跟踪支架的缆索连接卡具L10相连接。
右跟踪支架的左牵拉缆索R2的一端通过右跟踪支架的牵拉缆索预紧机构R9连接在右跟踪支架的摆动支架R4上，另一端顺着右跟踪支架的半圆导槽R5，绕过右跟踪支架的左滑轮组R7与主缆索1的下部缆索利用右跟踪支架的缆索连接卡具R10相连接；右跟踪支架的右牵拉缆索R3的一端连接在右跟踪支架的摆动支架R4上，另一端顺着右跟踪支架的半圆导槽R5，绕过右跟踪支架的左滑轮组R7与主缆索1的上部缆索利用右跟踪支架的缆索连接卡具R10相连接。
当左侧缆索驱动光伏跟踪支架的左牵拉缆索L2和右边缆索驱动光伏跟踪支架的右牵拉缆索R3预紧时，这两个预紧力相互抵消；当左边缆索驱动光伏跟踪支架的右牵拉缆索L3和右边缆索驱动光伏跟踪支架的左牵拉缆索R2预紧时，这两个预紧力相互抵消；从而避免了主缆索1上的预紧力累积。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。