[发明专利]一种光伏跟踪支架弹性阻尼式配重机构及其设计方法

权利要求书

1.一种光伏跟踪支架弹性阻尼式配重机构，其特征在于：包括若干个呈直线排列的支撑立柱(4)，每个支撑立柱(4)的顶端均设置有旋转轴承(3)，穿过多个旋转轴承(3)的中心设置有旋转主轴(2)，旋转主轴(2)安装有若干个光伏电池板(1)，且各光伏电池板(1)依次沿旋转主轴(2)的长度方向排列；支撑立柱(4)与旋转主轴(2)的连接处安装有配重摆臂(7)，配重摆臂(7)与光伏电池板(1)的背面垂直设置；配重摆臂(7)与支撑立柱(4)之间设有单向弹性阻尼器；

所述配重摆臂(7)的自由摆臂端设有配重块(9)，配重块(9)通过配重摆臂(7)向旋转主轴(2)输入扭矩，该扭矩用于平衡光伏电池板(1)对旋转主轴(2)形成的偏心扭矩；

所述单向弹性阻尼器采用单向拉杆式阻尼器，包括单向弹性阻尼器本体(8)和阻尼器拉杆(10)，单向拉杆式阻尼器与光伏支架的连接方式为：单向弹性阻尼器本体(8)的固定端通过立柱铰链(14)连接在支撑立柱(4)上，单向弹性阻尼器本体(8)的可伸缩端的阻尼器拉杆(10)通过摆臂铰链(13)连接在配重摆臂(7)上；

或者为，单向弹性阻尼器本体(8)的固定端通过摆臂铰链(13)连接在配重摆臂(7)上，单向弹性阻尼器本体(8)的可伸缩端的阻尼器拉杆(10)通过立柱铰链(14)连接在支撑立柱(4)上；

当所述光伏电池板(1)处于水平位置时，配重摆臂(7)垂直向下，摆臂铰链(13)与立柱铰链(14)之间的距离最短，单向弹性阻尼器本体(8)回缩至最短状态，当光伏电池板(1)偏离水平位置时，阻尼器拉杆(10)被拉伸。

2.根据权利要求1所述的一种光伏跟踪支架弹性阻尼式配重机构，其特征在于：所述单向弹性阻尼器采用单向牵拉式阻尼器，包括安装在阻尼机构框架(18)上的旋转轴(19)，旋转轴(19)上依次同轴安装有牵拉式阻尼器本体(15)、绕线轮(20)及涡卷弹簧机构(21)，绕线轮(20)上缠绕有绳索(16)；

单向牵拉式阻尼器与支撑立柱的连接方式为：

牵拉式阻尼机构框架(18)连带与其固接的牵拉式阻尼器本体(15)连接在支撑立柱(4)下部，牵拉式阻尼器绳索(16)可动端连接在配重摆臂(7)下端的配重摆臂牵拉点(17)上；

或者为，牵拉式阻尼机构框架(18)连带与其固接的牵拉式阻尼器本体(15)安装在配重摆臂(7)下端，牵拉式阻尼器绳索(16)的可动端连接在支撑立柱(4)下部；

当所述光伏电池板(1)处于水平位置时，配重摆臂(7)垂直向下，同时配重摆臂牵拉点(17)与牵拉式阻尼器本体(15)的绳索出口位置最接近，绳索(16)收入牵拉式阻尼器本体(15)内部的长度最大，绳索(16)的露在牵拉式阻尼器本体(15)外部的长度最小，当光伏电池板(1)偏离水平位置时，阻尼器绳索(16)被拉伸出的长度增加。

3.一种光伏跟踪支架弹性阻尼式配重机构的设计方法，其特征在于：包括若干个呈直线排列的支撑立柱(4)，每个支撑立柱(4)的顶端均设置有旋转轴承(3)，穿过多个旋转轴承(3)的中心设置有旋转主轴(2)，旋转主轴(2)安装有若干个光伏电池板(1)，且各光伏电池板(1)依次沿旋转主轴(2)的长度方向排列；在旋转主轴(2)上安装有配重摆臂(7)，且配重摆臂(7)与光伏电池板(1)的背面垂直，配重摆臂(7)与地面的固定点之间还设置有用于吸收风震能量、抑制旋转主轴(2)抖动的单向弹性阻尼器；

所述配重摆臂(7)的自由摆臂端安装有配重块(9)，配重块(9)通过配重摆臂(7)向旋转主轴(2)输入扭矩，扭矩计算公式：

Nd＝G×L×9.8×cosα (1)；

Nd为配重输入扭矩，G为配重块质量，L为配重摆臂等效长度，α为跟踪支架偏转角度；

所述扭矩用于平衡光伏电池板(1)对旋转主轴(2)形成的偏心扭矩。