一种适用于光伏柔性支架的支撑装置的制作方法

本技术属于光伏支架的，具体涉及一种适用于光伏柔性支架的支撑装置。

背景技术：

1、太阳能光伏支架，是太阳能光伏发电系统中为了摆放、安装、固定太阳能面板设计的特殊的支架。一般材质有铝合金、碳钢及不锈钢。

2、太阳能支撑系统相关产品材质为碳钢和不锈钢，碳钢表面做热镀锌处理，户外使用30年不生锈。太阳能光伏支架系统的特点是无焊接、无钻孔、100％可调、100％可重复利用。

3、现有的技术，典型的光伏柔性支架，一般包括两条平行的拉索用来放置光伏组件，一定数量的立柱成一或两排排列，拉索固定在立柱顶部，每排端部的立柱设置斜拉，用来平衡端立柱受到的拉索的水平力。可以通过在斜拉中施加预应力来更好的达到平衡拉索的水平力的效果。

4、上述中的现有技术方案存在以下缺陷：虽然能够通过设置斜拉平衡端立柱受到的拉索的水平力，但是拉索中工作状态下会产生变化的拉力，这种被动受力结构无法将端立柱受到的水平力降为零。该水平力如果由下部细长的端立柱承受，会在端立柱根部产生很大弯矩，不利于节省材料降低成本。现有技术如果在斜拉中施加预应力需要额外增加一套施加预应力的装置。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种适用于光伏柔性支架的支撑装置，以简单的结构，简便的施工方式，解决现有技术端立柱会承受很大水平力，导致在基础根部产生很大弯矩，不利于节省材料降低成本的技术问题，达到减少弯矩，提升光伏组件的放置安全性的目的。

2、为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种适用于光伏柔性支架的支撑装置，包括：端立柱(2)，所述端立柱(2)的上端设有第一连接部(42)；调节件(43)，所述调节件(43)与所述第一连接部(42)可枢转地连接，所述调节件(43)设有第二连接部(44)；斜拉(31)，所述斜拉(31)的第一端与所述第二连接部(44)可枢转地连接，所述斜拉(31)的第二端适于与地面连接；拉索(32)，所述拉索(32)被构造成适于放置光伏组件，所述拉索(32)的第一端与所述第二连接部(44)可枢转地连接。

3、进一步的，所述端立柱(2)的上端设有两个突起的耳板(41)，所述调节件(43)与所述第一连接部(42)、所述第一连接部(42)与所述耳板(41)可枢转地连接。

4、进一步的，所述第一连接部(42)设于所述调节件(43)的第一端，所述第二连接部(44)设于所述调节件的第二端，所述第一连接部(42)和所述第二连接部(44)位于所述端立柱(2)的延长线上。

5、进一步的，所述第一连接部(42)形成为第一转轴，所述第二连接部(44)形成为第二转轴。

6、进一步的，所述第一连接部(42)形成为第一转轴，所述第二连接部(44)包括第二转轴(441)和第三转轴(442)，所述第一转轴、所述第二转轴(441)和所述第三转轴(442)的中心点呈三角形布置，所述斜拉(31)通过第二转轴(441)与所述调节件(43)枢转连接，所述拉索(32)通过第三转轴(442)与所述调节件(43)枢转连接，其中，所述斜拉(31)的延长线与所述拉索(32)的延长线的交点位于所述端立柱(2)的延长线上。

7、进一步的，所述第一转轴的中心点为o点，所述第二转轴(441)的中心点为a点，所述第三转轴(442)的中心点为b点，所述拉索(32)与竖直方向所形成的夹角为α角，所述斜拉(31)与竖直方向所形成的夹角为β角，其中，∠α＝∠bao；∠β＝∠abo。

8、进一步的，所述高度调节机构设于所述调节件(43)，所述高度调节机构(5)包括设于调节件(43)中段的中间夹层(51)和设于中间夹层(51)之间的调节螺杆体(52)，所述调节螺杆体(52)包括设于中间夹层(51)内的竖向螺杆(53)，所述竖向螺杆(53)与中间夹层(51)螺纹连接，所述中间夹层(51)的上下侧均设置有供竖向螺杆(53)伸出的中间空管(54)，所述竖向螺杆(53)位于中间夹层(51)之间设置有转动把柄(55)。

9、进一步的，所述竖向螺杆(53)上设置有长度标度件(6)。

10、进一步的，所述竖向螺杆(53)的下方设置有电控机构(7)；所述电控机构(7)包括设于中间空管(54)底部的固定块(71)，所述固定块(71)上设置有电控电机(72)，所述电控电机(72)的输出轴同轴连接竖向螺杆(53)。

11、所述固定块(71)和所述中间空管(54)之间为可拆卸结构。

12、本实用新型的有益效果是：

13、1、本实用新型通过调节件和拉索，能够调节端立柱的高度，从而根据光伏发电对朝向角度的要求，两排立柱高度不同，使两根拉索组成的平面与水平面成一定夹角。

14、2、通过设置调节件，能够使端立柱受力状态更好，从而节省了材料，降低了成本，同时还有加工容易，施工简便等优点。理由如下：现有技术中通常会设置斜拉。设置斜拉的目的就是为了平衡端立柱受到的拉索的水平力，理想情况是水平力完全由斜拉承担，端立柱只承受竖向力。虽然现有技术可以通过在斜拉中建立预拉力来减小端立柱承担的水平力，但是由于拉索受到环境荷载时拉力是变化的，无法保证任意时刻斜拉的拉力与拉索拉力相匹配，所以端立柱仍然承受很大水平力，端立柱根部仍然受到很大弯矩，这种弯矩对细长的端立柱是非常不利的，并且在斜拉中建立预拉力并不容易。另外，由于建造误差，为了避免斜拉长度与固定点间距离不匹配，需要在斜拉上设置长度调节装置。本专利方案通过设置调节件与端立柱、拉索、斜拉的转动连接，根据力学理论，当拉索与斜拉连接于同一转轴时，因为转动连接只能传递力矢，不能传递力矩，显然调节件只受轴向力，调节件与端立柱同轴，所以端立柱只受竖向压力，所以无论拉索中的拉力如何变化，斜拉中的拉力始终与拉索拉力匹配，端立柱中不产生水平力，也就没有弯矩。当拉索、斜拉、端立柱延长线相交于一点时，显然也能实现上述功能。在拉索中建立预拉力的同时，就在斜拉中建立了预拉力，因此斜拉不再需要单独的建立预拉力的装置，也不需要单独验算施工过程。而且该套装置对斜拉长度误差不敏感，使加工难度大大降低。

15、3.一般的，上述使端立柱中不产生水平力的效果只能在调节柱不偏离设计位置的前提下达成。更优的，当整个装置满足特定几何关系时，调节柱即便因为摆动而偏离原始位置，并不影响降低端立柱所受水平力的功能。解释如下：

16、在侧向投影平面内建立直角坐标系，其中，原点定为端立柱2与调节件3的铰接点，竖直方向为y，水平方向为x。调节件3在原始位置时，调节件3与拉索32铰接点为b，调节件3与斜拉31铰接点a，拉索32方向为br，且r处于无限远处，斜拉31方向为aq且q处于无限远处。

17、当a与b不重合，且b初始处于oy上时，b处于qa延长线上，调节件3仍只受轴向力。当调节件3偏离设计位置，由oab变换到oa’b’时，相应拉索32方向由br变换到b’r’，斜拉31由aq变换到a’q’，因为r、q处于无限远处，因此br平行于b’r’，aq平行于a’q’。延长q’a’、r’b’相交于s，为了使调节件3仍然只受竖向力，应使s落在oy上。当s在oy上时，因为rb平行于r’b’，bq平行于sq’，所以∠rbo＝∠r’so，∠qbo＝∠q’so。因为a’b’o由abo旋转变换而来，所以∠a＝∠a’，∠b＝∠b’，所以∠q’so＝∠b’，所以oa’sb’四点共圆，所以∠a＝∠a’＝∠r’so＝∠rbo，即当∠a＝∠rbo时，s点落在oy上，此时调节件3只受竖向力。

18、最后，当a与b不重合，且b初始不处于oy上时，此时的调节件3相当于上面证明过程中的a’b’o，只要先将ob’或oa’旋转到竖直状态，易证只要∠a’＝∠r’so、∠b’＝∠q’so，调节件3只受竖向力。

19、综上，只要满足如上所述几何关系，端立柱只受竖向力。

20、为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。