CN108054996B - 一种太阳能板清洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种太阳能板清洗装置，属于清洗机械设计制造技术领域。全向车底盘中部设有凸起结构的纵梁与横梁构成正方形框架，横梁中部的凸起结构两侧设有滑杆，转向电机通过电机支架与后方横梁中部的凸起结构内侧固定，转向电机的输出轴通过法兰联轴器与丝杠固定，丝杠上设有与其配合的丝杠螺母，斜杆的一端与丝杠螺母的上部铰接，斜杆的另一端和连杆的一端共同与滑杆间隙配合的滑块上部铰接，连杆的另一端与弯杆的一端铰接，弯杆的另一端设有车轮，弯杆的折弯处与纵梁端部上方铰接；支撑杆通过销栓与支撑杆座铰接，吊杆的一端设有喷头座，水泵电机和水泵与横梁中部的夹板外侧固定，水泵出口的水管顺沿支撑杆和吊杆敷设且与喷头连接。

Description

一种太阳能板清洗装置

技术领域

本发明属于清洗机械设计制造技术领域。

背景技术

随着石油，天然气等化石燃料的迅速消耗，以及由此带来的能源危机和环境污染日益加剧，开发利用可再生能源和太阳能成为全球关注的焦点。随着光伏电站大力发展，太阳能板安装逐年增加，电站的发电量至关重要，但是组件上的积累灰尘大大地影响发电效率，因此定期清洗太阳能板显得尤为的重要。目前主要有人工水洗、人工干洗、工程车辆清洗和智能机器人清洗。人工清洗的不同操作工力量会对组件压力不同，导致组件变形。工程车辆清洗的清洁成本相对较高。无人智能化清洗装置的发展有利于提高清洗的效率，解放人工，没有清洗时间的限制。因此发展无人智能化清洗装置必定会是将来太阳能板清洗的主流方式。

据检索，目前已有相关智能清洗装置的技术出现，例如中国专利申请号201710483043.3公开的“一种太阳能板清洗设备及清洗方法”，该装置直接安装于太阳能板上，一个装置只能清洗一块太阳能板，不能跨板清洗，效率低，成本高。又如中国专利申请号201410387255.8公开的“一种光伏太阳能板清洗机双向清扫吸尘装置”，该装置清洗属于工程机械清洗，需要人工辅助操作，同时工程机械属于大型设备，所以本装置对地形的要求较高。

鉴于上述状况，有必要研发一种安全可靠的太阳能板智能清洗装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种太阳能板清洗装置，它能有效地解决清洗装置的移动和清洗的技术问题。

本发明达到其目的是通过一下技术方案来实现的：一种太阳能板清洗装置，包括全向车底盘，带轮毂电机的车轮，水箱和清洗喷头，中部设有凸起结构的纵梁两端与前、后的横梁两端固定构成正方形框架，滑杆的一端与横梁中部的凸起结构两侧固定，另一端与纵梁端部内侧固定，两台水平向并列的转向电机通过电机支架与后方横梁中部的凸起结构内侧固定，转向电机的输出轴通过法兰联轴器与丝杠的一端固定，丝杠的另一端通过轴承前方横梁中部的凸起结构内侧固定，丝杠上设有与其配合的丝杠螺母，斜杆的一端与丝杠螺母的上部铰接，斜杆的另一端和连杆的一端共同与滑杆间隙配合的滑块上部铰接，动杆的两端分别与设置在同一侧的两个滑块的内侧固定；连杆的另一端与弯杆的一端铰接，弯杆的另一端设有车轮，弯杆的折弯处与纵梁端部上方铰接；正方形框架的上方凸起结构与水箱的底部边沿固定；两块夹板的底部分别与前、后横梁中部的凸起结构外侧固定，夹板的顶部与支撑杆座的底板固定，支撑杆的一端通过销栓与支撑杆座铰接，另一端通过销栓与吊杆的一端铰接，吊杆的另一端设有喷头座，伸缩杆的两端分别与吊杆和支撑杆的夹角内铰接；水泵电机和水泵通过水泵支架与横梁中部的夹板外侧固定，水泵出口的水管顺沿支撑杆和吊杆敷设且与喷头连接；喷头座朝下的两端四角设有滑轮，中线设有喷口，两侧设有海绵块。

所述的转向电机为步进电机。

所述的喷头在喷头座上等间距线性排列。

所述海绵块共有两块，分别固定在喷口两侧，起到水洗后擦干太阳能板上的水渍作用，同时起到避免喷水清洗时四处溅射。

所述的转向电机的外侧设有电池组。

喷头座的调节通过伸缩杆调节支撑杆和吊杆的角度，从而调节整个喷头座的位置。

本发明的工作过程和工作原理：

移动过程：

首先是全转向和横向移动的过程，控制两个转向电机同向转动，驱动丝杠带动一套连杆机构的运动，从而使与连杆机构相连的动杆相互远离，当远离到一定位置时，四个车轮会转动相应的角度，使四个车轮的方位弧线刚好呈一个圆形，从而通过控制各自轮毂电机的转向可以实现机构的原地旋转，当动杆相互继续远离的一定距离，四个车轮相互平行并且与底盘横梁平行，因此通过控制各自轮毂电机的转向实现横向行走；然后是正常转向的一个过程，控制两个转向电机反向转动，驱动丝杠带动一套连杆机构的运动，在动杆同向运动的时候，左右两侧的车轮可以同时向一个方向转动，从而实现机构的左右移动。

清洗过程：

通过伸缩杆调节喷头座的高度和角度，使得四个滑轮可以卡在太阳能板的上下两端，两块海绵块紧紧贴在太阳能板上，水泵电机开始工作，驱动水泵将水箱中的水输出到水管，然后传递到清洗模块，控制喷头座上的空化射流喷头喷水清洗，装置的移动机构开始向前移动，实现太阳能板的清洗，海绵块可以擦干清洗后残留在太阳能板上的水渍，海绵块控制清洗后的水不再四处溅射。

若单块太阳能板清洗完成，亦可控制移动机构继续移动，并且上述重复清洗过程，完成其它太阳能板的清洗。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.结构新颖。移动机构通过同时改变左右两侧车轮实现全转向，横向移动，左右转向，简化了传统左右转向的齿轮齿条等机构，因此装置对太阳能板铺设的间距要求不大。本发明具有单独的移动机构，可以进行不同太阳能板的清洗。

2.装置设计紧凑、效率高、功能完善。喷头座采用空化射流喷头，清洗效率高；喷头两侧安装海绵块，既能擦干清洗后水渍，同时防止清洗水溅射。

3.实现无人化、节能且安全。本发明运用了控制器，装置空闲时，控制器可选择休眠模式，节能环保，增加装置的使用周期，以及视觉传感器构成的控制与视觉传感装置等智能控件，能够有效的实现太阳能板清洗工作，促进太阳能板的无人化发展，还能避免搬运工因为重复劳动带来的人身安全问题。

因此，该装置适用于太阳能板的清洗。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图；

图2是本发明全转向底盘示意图；

图3是本发明右转向示意图；

图4是本发明喷头座结构示意图；

图5是本发明控制电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明做进一步的详细说明。

一种太阳能板清洗装置，包括全向车底盘9，带轮毂电机的车轮8，水箱7和清洗喷头1，其特征在于：中部设有凸起结构的纵梁两端与前、后的横梁两端固定构成正方形框架，滑杆12的一端与横梁中部的凸起结构两侧固定，另一端与纵梁端部内侧固定，两台水平向并列的转向电机17通过电机支架22与后方横梁中部的凸起结构内侧固定，转向电机17的输出轴通过法兰联轴器18与丝杠19的一端固定，丝杠19的另一端通过轴承前方横梁中部的凸起结构内侧固定，丝杠19上设有与其配合的丝杠螺母11，斜杆10的一端与丝杠螺母11的上部铰接，斜杆10的另一端和连杆15的一端共同与滑杆12间隙配合的滑块13的上部铰接，动杆16的两端分别与设置在同一侧的两个滑块13的内侧固定；连杆15的另一端与弯杆14的一端铰接，弯杆14的另一端设有车轮8，弯杆14的折弯处与纵梁端部上方铰接；正方形框架的上方凸起结构与水箱7的底部边沿固定；两块夹板6的底部分别与前、后横梁中部的凸起结构外侧固定，夹板6的顶部与支撑杆座的底板固定，支撑杆5的一端通过销栓与支撑杆座铰接，另一端通过销栓与吊杆3的一端铰接，吊杆3的另一端设有喷头座2，伸缩杆4的两端分别与吊杆3和支撑杆5的夹角内铰接；水泵电机24和水泵26通过水泵支架25与横梁中部的夹板6外侧固定，水泵26出口的水管23顺沿支撑杆5和吊杆3敷设且与喷头1连接；喷头座2朝下的两端四角设有滑轮21，中线设有喷口，两侧设有海绵块20。

所述的转向电机17为步进电机。

所述的喷头1在喷头座2上等间距线性排列。

所述海绵块20共有两块，分别固定在喷口两侧，

所述的转向电机17的外侧设有电池组27。

本发明的工作过程和工作原理：

移动过程：

首先是全转向和横向移动的过程，控制两个转向电机17同向转动，驱动丝杠19带动一套连杆机构的运动，从而使与连杆机构相连的动杆16相互远离，当远离到一定位置时，四个车轮8会转动相应的角度，使四个车轮8的方位弧线刚好呈一个圆形，从而通过控制各自轮毂电机的转向可以实现机构的原地旋转，当动杆16相互继续远离的一定距离，四个车轮8相互平行并且与底盘9横梁平行，因此通过控制各自轮毂电机的转向实现横向行走；然后是正常转向的一个过程，控制两个转向电机17反向转动，驱动丝杠19带动一套连杆机构的运动，在动杆16同向运动的时候，左右两侧的车轮8可以同时向一个方向转动，从而实现机构的左右移动。

清洗过程：

通过伸缩杆4调节喷头座2的高度和角度，使得四个滑轮21可以卡在太阳能板的上下两端，两块海绵块20紧紧贴在太阳能板上，水泵电机24开始工作，驱动水泵26将水箱7中的水输出到水管23，然后传递到清洗模块，控制喷头座上的空化射流喷头1喷水清洗，装置的移动机构开始向前移动，实现太阳能板的清洗，海绵块20可以擦干清洗后残留在太阳能板上的水渍，海绵块20控制清洗后的水不再四处溅射。

若单块太阳能板清洗完成，亦可控制移动机构继续移动，并且上述重复清洗过程，完成其它太阳能板的清洗。

本发明均通过蓄电池提供驱动电力，动力部分包括一个水泵电机，两个步进电机和四个轮毂电机。一个开关控制水泵电机，从而控制是否水洗；两个开关单独控制步进电机，从而小车全转向、横向或者左右转向；四个开关分别控制轮毂电机，配合完成小车的各种移动过程。

本发明通过蓄电池27提供驱动电力，动力部分包括一个水泵电机24，两个步进电机17和四个轮毂电机8。一个开关控制水泵电机24，从而控制是否水洗；分别用两个开关各自单独控制步进电机17，从而控制小车全转向、横向或者左右转向；轮毂电机8分别通过四个开关单独控制，配合完成小车的各种移动过程。上述开关均为通过遥控开关28控制。

Claims (1)

1.一种太阳能板清洗装置，包括全向车底盘（9），带轮毂电机的车轮（8），水箱（7）和清洗喷头（1），其特征在于：中部设有凸起结构的纵梁两端与前、后的横梁两端固定构成正方形框架，滑杆（12）的一端与横梁中部的凸起结构两侧固定，另一端与纵梁端部内侧固定，两台水平向并列的转向电机（17）通过电机支架（22）与后方横梁中部的凸起结构内侧固定，转向电机（17）的输出轴通过法兰联轴器（18）与丝杠（19）的一端固定，所述的转向电机（17）的外侧设有电池组（27），丝杠（19）的另一端通过轴承前方横梁中部的凸起结构内侧固定，丝杠（19）上设有与其配合的丝杠螺母（11），斜杆（10）的一端与丝杠螺母（11）的上部铰接，斜杆（10）的另一端和连杆（15）的一端共同与滑杆（12）间隙配合的滑块（13）的上部铰接，动杆（16）的两端分别与设置在同一侧的两个滑块（13）的内侧固定；连杆（15）的另一端与弯杆（14）的一端铰接，弯杆（14）的另一端设有车轮（8），弯杆（14）的折弯处与纵梁端部上方铰接；正方形框架的上方凸起结构与水箱（7）的底部边沿固定；两块夹板（6）的底部分别与前、后横梁中部的凸起结构外侧固定，夹板（6）的顶部与支撑杆座的底板固定，支撑杆（5）的一端通过销栓与支撑杆座铰接，另一端通过销栓与吊杆（3）的一端铰接，吊杆（3）的另一端设有喷头座（2），伸缩杆（4）的两端分别与吊杆（3）和支撑杆（5）的夹角内铰接；水泵电机（24）和水泵（26）通过水泵支架（25）与横梁中部的夹板（6）外侧固定，水泵（26）出口的水管（23）顺沿支撑杆（5）和吊杆（3）敷设且与喷头（1）连接；喷头座（2）朝下的两端四角设有滑轮（21），中线设有喷口，两侧设有海绵块（20）所述海绵块（20）共有两块，分别固定在喷口两侧，所述的喷头（1）在喷头座（2）上等间距线性排列。