本發(fā)明屬于光伏支架,具體是指一種光伏支架強(qiáng)度檢測裝置。
背景技術(shù):
1、光伏發(fā)電作為一種清潔能源技術(shù),近年來發(fā)展迅速,得到了廣泛應(yīng)用。光伏支架作為光伏系統(tǒng)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),其作用是將光伏組件以特定的角度和間距固定,并承受各種荷載,例如風(fēng)荷載、雪荷載、自重等。光伏支架的強(qiáng)度和穩(wěn)定性直接關(guān)系到整個光伏系統(tǒng)的安全性和使用壽命。對光伏支架進(jìn)行強(qiáng)度檢測,可以及時發(fā)現(xiàn)支架結(jié)構(gòu)的缺陷和薄弱環(huán)節(jié),評估其承載能力,為光伏系統(tǒng)的安全運(yùn)行提供保障。
2、光伏支架通常由基礎(chǔ)、立柱、主梁和檁條等部件組成。其中,檁條通常是橫向安裝在主梁上的金屬構(gòu)件,用于支撐和固定光伏組件。由于檁條直接與光伏組件連接,承受著來自光伏組件傳遞的風(fēng)荷載和雪荷載,因此是光伏支架強(qiáng)度檢測的重點(diǎn)部位。每組光伏支架上通常有多個檁條,每個檁條上又安裝有多個光伏組件。由于光伏組件的分布和安裝方式,需要對多個檁條以及每個檁條的多個部位進(jìn)行施壓檢測,即設(shè)置多個測量節(jié)點(diǎn),才能全面評估光伏支架的強(qiáng)度。
3、由于測量節(jié)點(diǎn)過多,一些簡單的測試方法采用動力機(jī)構(gòu)(例如液壓缸)帶動一個施力結(jié)構(gòu)同時對多個檁條的受力點(diǎn)進(jìn)行壓力檢測。由于液壓缸的行程是直線運(yùn)動,帶動的施力結(jié)構(gòu)也是直線前進(jìn),由于施力結(jié)構(gòu)是剛性的,其每個節(jié)點(diǎn)的位移是相同的。這種情況下,與檁條接觸的位置位移也相同,無法體現(xiàn)出不同位置由于強(qiáng)度差異而產(chǎn)生的位移差異,導(dǎo)致測量結(jié)果不夠準(zhǔn)確。
4、為了更精確地測量,一些裝置采用對每個受力節(jié)點(diǎn)進(jìn)行獨(dú)立施壓同時測量。然而這種方法通常默認(rèn)施加的等荷載,即每個點(diǎn)位受到的檢測壓力是相同的,因?yàn)楣夥M件會將壓力均分。但在實(shí)際情況下,當(dāng)光伏支架受到風(fēng)壓或雪壓時,若檁條某個薄弱節(jié)點(diǎn)受壓變形較大,就會因?yàn)槠茐淖冃萎a(chǎn)生塌陷,導(dǎo)致雪或風(fēng)更集中地作用于該位置,使其承受更大的壓力,例如周圍的雪會在重力作用下向凹陷處靠攏,導(dǎo)致該節(jié)點(diǎn)承受的壓力越來越大,形成惡性循環(huán),加速薄弱位置的破壞。傳統(tǒng)的均布力測量無法模擬這種非均勻的、隨變形變化的實(shí)際受力工況,導(dǎo)致測試結(jié)果與實(shí)際情況存在偏差,并且該種測量結(jié)果掩蓋了潛在的風(fēng)險,這種測試錯誤帶來的危害性會更大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對上述情況,本發(fā)明提供一種光伏支架強(qiáng)度檢測裝置,能夠針對多個測量節(jié)點(diǎn)進(jìn)行獨(dú)立施力和位移測量,并模擬實(shí)際受力工況下的隨變形變化的非均勻荷載的加載,能夠更真實(shí)地反映實(shí)際受力情況,有效避免因傳統(tǒng)測試方法缺陷帶來的安全隱患。
2、本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下:本發(fā)明提出一種光伏支架強(qiáng)度檢測裝置,包括固定基座,所述固定基座上側(cè)可拆卸固定設(shè)有支架本體,所述固定基座中部橫向兩邊緣對稱固定設(shè)有撐桿,所述撐桿之間設(shè)有方框,所述方框中部橫向兩側(cè)均與撐桿上端轉(zhuǎn)動連接,所述方框縱向分布的兩個橫梁下側(cè)均垂直陣列固定設(shè)有相同數(shù)量的第一限位柱,所述方框橫向分布的兩個縱梁中部下側(cè)均垂直固定設(shè)有第二限位柱,所述方框下方由上至下分別設(shè)有與方框平行的第二承壓梁和第一承壓梁,所述第二承壓梁兩端分別被第二限位柱垂直滑動貫穿,所述第一承壓梁沿橫向陣列設(shè)置,所述第一承壓梁兩端分別被位于縱向相對的兩個第一限位柱垂直滑動貫穿,所述第一承壓梁和第二承壓梁下側(cè)均連接有自適應(yīng)形變動態(tài)施壓機(jī)構(gòu),所述自適應(yīng)形變動態(tài)施壓機(jī)構(gòu)上設(shè)有隨動式垂直位移檢測機(jī)構(gòu),所述方框與撐桿的其中一個連接處設(shè)有角度調(diào)整機(jī)構(gòu)。
3、進(jìn)一步地,所述自適應(yīng)形變動態(tài)施壓機(jī)構(gòu)包括第一安裝塊和第二安裝塊,所述第一安裝塊垂直固定設(shè)于第一承壓梁和第二承壓梁的下側(cè)兩邊緣,所述第二安裝塊陣列固定設(shè)于第一承壓梁和第二承壓梁的下側(cè)中間位置,所述第二安裝塊沿長度方向貫穿開設(shè)有通槽,所述通槽內(nèi)緊貼滑動設(shè)有滑塊,所述第二安裝塊在通槽下側(cè)連通開設(shè)有條孔,所述滑塊下側(cè)面開設(shè)有凹槽,所述滑塊在凹槽內(nèi)垂直固定設(shè)有第一連接軸,所述第一安裝塊和相鄰第二安裝塊之間以及每兩個相鄰第二安裝塊之間均設(shè)有成組的第一連桿和第二連桿,每組的第一連桿一端和第二連桿一端共同轉(zhuǎn)動連接有第二連接軸,每組的第一連桿另一端和第二連桿另一端與對應(yīng)的第一安裝塊和第一連接軸轉(zhuǎn)動連接,每組的第一連桿和第二連桿沿第二連接軸兩側(cè)對稱設(shè)置,每組的第一連桿和第二連桿上側(cè)夾角小于180度,所述第二連接軸兩端對稱固定設(shè)有滾輪,每個滑塊上的第一連桿和第二連桿均穿過對應(yīng)的條孔。
4、進(jìn)一步地,所述隨動式垂直位移檢測機(jī)構(gòu)包括固定軸,所述固定軸分別垂直固定設(shè)于每組的第一連桿和第二連桿的同側(cè),每組的兩個固定軸沿第二連接軸兩側(cè)對稱設(shè)置,每組的兩個固定軸上轉(zhuǎn)動設(shè)有第三連桿并沿第二連接軸兩側(cè)對稱設(shè)置,每組的第三連桿相鄰端共同轉(zhuǎn)動設(shè)有升降板,所述升降板位于滾輪的上方,所述升降板中心垂直貫穿固定設(shè)有雙向激光測距儀,能夠?qū)崿F(xiàn)雙向測距,所述雙向激光測距儀下端垂直指向其中一側(cè)的滾輪,所述雙向激光測距儀上端垂直指向第一承壓梁和第二承壓梁。
5、進(jìn)一步地,所述角度調(diào)整機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)軸和支桿,所述轉(zhuǎn)軸固定設(shè)于方框一側(cè),所述轉(zhuǎn)軸貫穿其中一個撐桿后同軸固定設(shè)有蝸輪,所述支桿垂直固定成對設(shè)于其中一個撐桿外側(cè),所述支桿上轉(zhuǎn)動設(shè)有蝸桿,所述蝸桿與蝸輪嚙合連接,所述蝸桿一端固定設(shè)有搖桿,通過搖桿轉(zhuǎn)動蝸桿實(shí)現(xiàn)對蝸輪的轉(zhuǎn)動調(diào)向并自鎖。
6、進(jìn)一步地,所述方框內(nèi)側(cè)固定設(shè)有十字梁,所述十字梁下側(cè)中心固定設(shè)有液壓缸,所述液壓缸朝下的施壓端正對第二承壓梁的中部,實(shí)現(xiàn)對第二承壓梁的施壓。
7、進(jìn)一步地,所述十字梁下側(cè)靠近液壓缸位置固定設(shè)有單向激光測距儀,所述單向激光測距儀下端垂直指向第二承壓梁,用于測量第二承壓梁的位移。
8、進(jìn)一步地,所述第一限位柱下端緊貼垂直貫穿第一承壓梁后螺紋連接有螺母,用于在未測量時對第一限位柱上的第一承壓梁進(jìn)行固定。
9、進(jìn)一步地,所述支架本體包括橫向等間隔安裝的檁條,所述方框與支架本體的斜撐平面平行時第二承壓梁與檁條平行并且第一承壓梁與檁條垂直,所述方框與支架本體的斜撐平面平行時第一承壓梁上的所有滾輪均能夠與檁條的被測量節(jié)點(diǎn)一一對應(yīng),所述第二承壓梁上的所有滾輪均能夠在第一承壓梁上側(cè)與第一承壓梁一一對應(yīng),使得液壓缸輸出的壓力能夠傳遞到檁條的所有被測量節(jié)點(diǎn)。
10、進(jìn)一步地,所述第一承壓梁和第二承壓梁采用高強(qiáng)度、高剛度材料制成,使得第一承壓梁和第二承壓梁在受到集中作用力時擾度變形可忽略不計(jì)。
11、采用上述結(jié)構(gòu)本發(fā)明取得的有益效果如下:
12、(1)自適應(yīng)形變動態(tài)施壓機(jī)構(gòu)的核心是利用連桿機(jī)構(gòu)將滾輪的垂直位移轉(zhuǎn)化為滑塊的水平位移,當(dāng)滾輪因?yàn)闄_條變形而下移時,連接滾輪的連桿機(jī)構(gòu)會帶動滑塊向一側(cè)移動,從而改變連桿機(jī)構(gòu)的幾何形狀,進(jìn)而改變施加在滾輪上的壓力,這種巧妙的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),使得每個滾輪都能根據(jù)其所處位置的變形情況,自動調(diào)節(jié)施加的壓力,實(shí)現(xiàn)隨變形變化的動態(tài)施壓,這種隨變形變化的非均勻荷載加載方式,能夠更真實(shí)地模擬光伏支架在實(shí)際使用過程中的受力情況,從而更準(zhǔn)確地評估支架的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,有效避免因傳統(tǒng)測試方法缺陷帶來的安全隱患。
13、(2)每個滾輪的兩側(cè)均設(shè)有對稱分布的第三連桿,第三連桿與升降板連接,使得升降板始終跟隨滾輪移動,升降板上安裝有雙向激光測距儀,能夠測量出滾輪與對應(yīng)承壓梁之間的距離,結(jié)合單向激光測距儀,即可計(jì)算出滾輪的絕對位移,進(jìn)而得出對應(yīng)測量節(jié)點(diǎn)的位移,實(shí)現(xiàn)對每個測量節(jié)點(diǎn)的獨(dú)立、精確的位移測量,為評估支架強(qiáng)度提供更全面、可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。
14、(3)本發(fā)明沒有采用傳統(tǒng)的為每個測量節(jié)點(diǎn)配備獨(dú)立的施力裝置的方式,而是通過巧妙的承壓梁和滾輪設(shè)計(jì),將一個液壓缸的壓力動態(tài)地分配到各個測量節(jié)點(diǎn)上,液壓缸推動第二承壓梁向下運(yùn)動,第二承壓梁上的滾輪將壓力傳遞到與之接觸的第一承壓梁上,進(jìn)而傳遞到各個測量節(jié)點(diǎn),大大簡化了裝置結(jié)構(gòu),降低了制造成本和維護(hù)成本,提高了檢測效率,縮短了檢測周期。