[发明专利]一种用于光伏平单轴跟踪支架的轴承及其安装方法

说明书

一种用于光伏平单轴跟踪支架的轴承及其安装方法，轴承包括上轴承座与下轴承座，所述上轴承座与下轴承座的内侧分别设置有轴承座滑块，所述轴承座滑块的外表面与上轴承座以及下轴承座的内表面通过弧面相配合；所述轴承座滑块的内表面设有装配方形主轴的凹槽；所述上轴承座与下轴承座采用可拆卸式拼合，且拼合成一体的结构两侧设置有限位块，当所述轴承座滑块旋转到设定角度时能够与限位块接触。本发明针对长跨度平单轴支架安装误差较大的问题，对轴承座滑块进行弧形修正设计。针对单点支撑平单轴支架稳定性问题，在轴承座滑块上设计有凸出部分，同时起到旋转限位以及轴向限位作用。将轴承座、轴承座滑块以及限位块都使用分离式设计，便于安装。

技术领域

本发明属于大规模光伏电站技术领域，具体涉及一种用于光伏平单轴跟踪支架的轴承及其安装方法。

背景技术

随着全球油价升高，能源供应紧张，对太阳能以及风能等新能源的需求逐渐提高。相比于风电需要极高的支架以及巨大的叶片，太阳能发电组件的尺寸一般较小，便于施工组装，更加灵活。前期阻碍大规模光伏电站建设的原因主要在于发电组件的成本过高。随着半导体工业的进步，太阳能发电组件价格下跌，大规模光伏电站进行商业发电的前景逐渐明朗。

为了更好的利用单位面积组件，在光伏电站中通常可以使用跟踪支架(跟踪器)而不是固定支架。固定支架就是太阳能板被支架完全固定，只能面对一个方向，主要优点在于结构简单可靠，但是其全年发电量较低。随着纬度增加，固定支架的发电量衰减更加明显。跟踪支架即支架可以转动，使得太阳能板的朝向发生变化，增加太阳能板发电量。跟踪支架根据转动轴的数量可以分为单轴与双轴两种。通常来说，双轴跟踪器的尺寸较小，不利于大规模的进行应用，而且成本过高。单轴跟踪器一般分为平单轴跟踪器与斜单轴跟踪器，斜单轴跟踪器中太阳能板倾角固定，整体在地面平行转动。斜单轴显然无法布置较长，一般只能用于少量组件。因此在大规模太阳能电站中通常使用平单轴跟踪器，平单轴跟踪器相比固定支架可以提升约20～30％的发电量，并且结构相对简单。

平单轴跟踪支架中，太阳能发电组件的转轴与地面平行，且到距离地面一定高度(1-3m)。为了使得组件的转轴能够自由转动，每个立柱上都安装有轴承或类似机构。轴承对于平单轴跟踪支架有着重要作用，一方面能够以较低摩擦转动；另一方面，需要承载太阳能光伏板的重力以及风载荷等。对于一个较长的平单轴跟踪支架，其长度可达100m以上，地形起伏以及桩基建设误差都可能导致主轴的轴线偏移。对于常规的轴承结构，通常需要先将主轴穿过轴承，再连接不同部分的主轴。一方面单根主轴重量大、尺寸长，不方便穿过；另一方面，各个轴承轴心无法对其会导致较大的安装应力，工人难以操作。在大型发电项目设计到成千上万个轴承，因此降低轴承成本以及提高安装方便性，对光伏发电的大规模应用有着重要意义。此外，在大风来袭时，单点支撑类型的平单轴跟踪支架容易发生扭转振动。此时除了阻尼器外，通过轴承的限位功能可以限定主轴可以转动的角度，在极限角度时为结构提供额外的约束增加稳定性。对于不同纬度以及不同风力大小的项目，可能需要不同的限位角度；限位装置可能因为风力受到持续的撞击，可能需要经历几次大风天气后更换。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种用于光伏平单轴跟踪支架的轴承及其安装方法，成本低廉，可靠性高，易于拆装，具有转角限位以及轴向限位功能，并且可以适应复杂地形环境的安装，有助于光伏发电的大规模应用。

为了实现上述目的，本发明有如下的技术方案：

一种用于光伏平单轴跟踪支架的轴承，包括上轴承座与下轴承座，所述上轴承座与下轴承座的内侧分别设置有轴承座滑块，所述轴承座滑块的外表面与上轴承座以及下轴承座的内表面通过弧面相配合；所述轴承座滑块的内表面设有装配方形主轴的凹槽；所述上轴承座与下轴承座采用可拆卸式拼合，且拼合成一体的结构两侧设置有限位块，当所述轴承座滑块旋转到设定角度时能够与限位块接触。

作为一种优选方案，所述上轴承座与下轴承座沿轴向具有宽度，并且沿径向两端均设置有水平的延伸段，所述延伸段之间通过竖直方向的螺栓连接，实现拼合成一体的结构。