卷筒机构、收放绳机构及清扫装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及清扫装置，特别涉及一种卷筒机构、带有卷筒机构的收放绳机构及带有收放绳机构的清扫装置。
【背景技术】
[0002]架设于户外的平面或平台的自动化清扫是困扰人们的课题之一。其中，光伏电站内的太阳能电池板表面的自动化清扫，由于其所处的环境十分严苛，对清扫设备的要求尤为突出。例如设于我国西北地区的光伏电站，受沙化环境影响，平均每个小时都需对太阳能电池板表面进行一次除尘清扫；而设于日本北海道附近的光伏电站，由于雪天较多，需针对雨雪环境进行快速高效的清扫工作。显然，在这样的工作环境下，不但对清扫设备的性能、清扫速率有较高要求，还需要其在工况下具有较长使用寿命(一般为10年或以上)、较高的稳定性以及低廉的维护保养费用。
[0003]目前，光伏电站的清扫工作通常是利用机器人清洁系统来进行的。然而，使用机器人清洁系统时，每次清扫之前都需要人力将机器人及其支援设备搬运到太阳能电池板上，并没有完全解放劳动力。并且，机器人的成本高昂，清扫速度缓慢，维护也十分困难。
[0004]人们也曾考虑过在太阳能电池板上装设清扫小车，并利用收放绳机构来实现太阳能电池板的自动化清扫。但是，设于收放绳机构之中的卷筒机构一直具有难以解决的问题。为了实现小车的来回清扫，通常需要利用卷筒机构来回拉动小车，传统的收放绳机构需要在太阳能电池板的两侧分别安装卷筒机构，一侧收绳时另一侧放绳。但是，由于不同的卷筒机构在旋转的过程中，随着拉绳在不同卷筒之间缠绕半径的一增一减，卷筒之间线速度的不同将导致卷筒旋转不同步，使得小车运行不稳定，并可能烧坏动力装置。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种清扫装置，利用收放绳机构，特别是利用设于收放绳机构中的卷筒机构控制清扫小车在太阳能电池板上来回移动，从而达到清扫目的。
[0006]为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种卷筒机构，包括卷筒和与卷筒连接的单向轮机构，单向轮机构与动力轴连接。当动力轴朝一个方向转动时，单向轮机构带动卷筒转动，当动力轴朝另一个方向转动时，单向轮机构处于自由状态。
[0007]本发明的实施方式还提供了一种收放绳机构，包括上文所述的卷筒机构。作为优选，这些卷筒机构成对设置，至少一对卷筒机构与同一根动力轴连接，并且，在一对卷筒机构中，当有一个卷筒机构受动力轴驱动而转动时，另一个卷筒机构处于自由状态。
[0008]本发明的实施方式还提供了一种清扫装置，包括上文所述的收放绳机构。作为优选，该清扫装置还包括拉绳和清扫小车，拉绳的两端分别绕设于成对的两个卷筒机构上，清扫小车固定于拉绳上。
[0009]相对于现有技术而言，本发明的实施方式提供的卷筒机构在动力轴转动方向不同时，将分别处于收绳状态或者是放绳(自由)状态，而处于放绳状态的卷筒机构，其放绳的线速度将和与其连接的处于收绳状态的卷筒机构自动匹配。通过设置两个方向相反的卷筒机构，将可以解决卷筒机构旋转不同步的技术问题，提高小车运行的稳定性，防止动力装置烧坏。而本发明的实施方式提供的收放绳机构的卷筒成对设置并串接在同一根动力轴上，节约了动力轴的数量，提高了设备运行的稳定性。当然，这一对卷筒机构也可以分别和两根动力轴连接，从而使得拉绳的连接方式更加简单。而本发明的实施方式提供的清扫装置利用设有单向轮机构的收放绳机构，在使用一根动力轴的前提下能够实现双向带动小车的目的，解决了卷筒旋转的同步问题，并具有良好的可靠性。
[0010]作为优选，单向轮机构可以包括动力轮，套设于动力轴上的第一齿轮，与第一齿轮传动连接，旋转轴的固定位置上设有滑移槽的第二齿轮，该第二齿轮与该动力轮传动连接。
[0011]当动力轴朝单向轮机构的主动方向旋转时，第二齿轮与第一齿轮卡合，动力轴依次带动第一齿轮、第二齿轮旋转，并传动带动动力轮旋转。而当动力轴朝单向轮机构的从动方向旋转时，动力轴带动第一齿轮旋转，此时，受第一齿轮驱动方向的影响，第二齿轮将沿着滑移槽向上滑移，动力轮处于自由状态。
[0012]通过齿轮传动连接具有结构简单，运行稳定，寿命较长等优点。
[0013]显然，作为优选，单向轮机构也可以包括动力轮和偏心推块；其中，偏心推块与动力轴连接，其中，偏心推块与动力轴连接并与动力轮传动连接，该动力轮与卷筒连接。当偏心推块向一个方向转动时，偏心推块带动动力轮同向转动，当偏心推块向另一个方向转动时，偏心推块处于自由状态；动力轮与卷筒连接。通过设置偏心推块来带动动力轮转动，其结构简单，可实现性强。
[0014]而作为进一步的优选，偏心推块的轴心处设有棘轮；并且，棘轮与动力轴连接，当棘轮朝一个方向转动时，该棘轮带动偏心推块同向转动，当棘轮朝另一个方向转动时，棘轮处于自由状态；并且，偏心推块与动力轮传动连接，动力轮与卷筒连接。
[0015]具体说来，作为优选，棘轮可以设有棘齿，棘齿与偏心推块的缝隙间设有滚珠?’云力力轴偏心穿过动力轮，与棘轮的中心连接。
[0016]当动力轴朝单向轮机构的主动方向旋转时，棘轮被带动旋转，棘轮的棘齿将推动滚珠，又由于动力轴偏心穿过该动力轮，因此滚珠在被卡死在偏心推块的内侧，使得偏心推块跟着旋转，当偏心推块旋转至一定距离之后，其长径部分将压迫动力轮，并迫使动力轮跟随旋转。当动力轴朝单向轮的从动方向旋转时，由于棘齿将推动滚珠复位，并使得滚珠与棘轮共同旋转，从而不影响到偏心推块的运动，此时，偏心推块与动力轮的边壁将不发生接触，动力轮将处于自由状态。
[0017]进一步地来说，作为优选，动力轮还可以包括底盘和与底盘边缘相接的边壁，动力轴偏心穿过底盘；底盘与边壁以动力轮的中心轴为旋转轴可旋转连接；卷筒与边壁连接。并且动力轮上设有阻挡机构，阻挡机构用于阻挡偏心推块相对于动力轮的单向转动。
[0018]当滚珠失效时，由于阻挡机构设于底盘，因此偏心推块将与底盘同步旋转，由于二者的旋转轴为底盘的中心轴，也就是动力轮的中心轴，因此偏心推块与动力轮的边壁将不发生接触。因此在加设了相对于边壁可旋转的底盘，以及设于底盘上的阻挡机构之后，可以对系统的运行起到保险作用。
[0019]进一步地说来，作为优选，偏心推块还可以包括同轴设置的长径部分和短径部分，棘轮设于偏心推块的轴上，长径部分用于带动动力轮转动。选用带有长短径部分的偏心推块相对于其他形式的偏心推块而言，与动力轮的内圈之间具有更大的接触面积，延长运行寿命O
[0020]当然，也可以不设棘轮。此时，动力轮可以包括底盘和与底盘边缘相接的边壁，底盘与边壁以动力轮的中心轴为旋转轴可旋转连接，卷筒与边壁连接；并且，偏心推块包括同轴设置的长径部分和短径部分，动力轴偏心穿过底盘，与偏心推块的轴心连接，长径部分用于带动动力轮转动；而底盘上则设有阻挡机构，阻挡机构用于阻挡偏心推块相对于底盘的单向转动。
[0021]当动力轴朝单向轮机构的主动方向旋转时，偏心推块旋转，由于动力轴偏心穿过动力轮的底盘，因此偏心推块的长径部分将压迫动力轮的边壁，从而带动边壁旋转，进一步带动与边壁连接的卷筒旋转；当动力轴朝单向轮机构的从动方向旋转时，偏心推块旋转并作用于阻挡机构，由于阻挡机构设于底盘，因此偏心推块将与底盘同步旋转，由于二者的旋转轴为底盘，也就是动力轮的中心轴，因此偏心推块与动力轮的边壁将不发生接触。
【附图说明】
[0022]图1是本发明第一实施方式卷筒机构的示意图；
[0023]图2是本发明第二实施方式卷筒机构的示意图；
[0024]图3是本发明第三实施方式卷筒机构的示意图；
[0025]图4是本发明第四实施方式卷筒机构的示意图；
[0026