结构管制造技术

本发明专利技术涉及一种具有环形横截面的结构管(1)，其中，该环形横截面包括两个环形区段(2)和两个在径向上相对的平坦区段(3)，平坦区段限定中断环形区段(2)的两个平行平面。这结合了具有环形横截面的结构管和具有多边形横截面的结构管的优点。特别地，结构管(1)使用内部部件(5)和/或夹具(7，8)可连接至可连接元件，该可连接元件优选地选自于另一结构管(1)和太阳能跟踪器的输出轴(30)或减速箱(31)。本发明专利技术的结构管(1)在太阳能收集系统中尤其有用，形成太阳能跟踪器的扭转轴(22)的一部分。成太阳能跟踪器的扭转轴(22)的一部分。成太阳能跟踪器的扭转轴(22)的一部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】结构管


[0001]本专利技术可包括在结构力学领域中。特别地，本专利技术的目的涉及一种具有改进的功能性的结构管，该结构管尤其可适用于但不排他地适用于太阳能跟踪器结构。

技术介绍

[0002]在结构力学领域中，具有诸如环形、正方形、五边形、八边形、D形等不同横截面的管，主要用于结构目的。诸如抗扭转应力的模量(也称为“扭转模量”)、抗弯曲应力的模量或“弯曲模量”、力学性能的一致性、传递运动的能力、储存和运输能力等的管的特点，对于一个相同尺寸的横截面来说是不同的，这取决于每种类型的横截面的几何形状。

技术实现思路

[0003]本专利技术描述了一种结构管，特别地但不排他地用作太阳能跟踪器中的扭转管，除了具有在径向上彼此相对的两个部分之外，该结构管还具有环形横截面，上述两个部分被平坦化以限定两个平行平面。
[0004]本专利技术的结构管在太阳能收集系统中、更特定地在太阳能收集系统的太阳能跟踪器中，具有优选的但不排他的应用，这将在下文中详细说明。
[0005]如下文说明的那样，所描述的结构管相对于现有技术中提到的管具有改进的特征组合。
[0006]‑
关于抗扭转性：当面对扭矩载荷时，对于某些应用是关键设计参数的扭转模量决定力学性能。具有环形几何形状的横截面，其扭转模量可能是最高的，其具有略大于本专利技术的结构管的抗扭转模量值。然而，本专利技术的结构管的几何形状相对于多边形几何形状、特别是相对于正方形几何形状，将抗扭转模量增加了高达30％。因此，当面对风载荷时，跟踪器的刚度增加，跟踪器的刚度在管中引起扭转应力并且是关键的尺寸参数。
[0007]‑
此外，该几何形状还意味着结构管的扭转刚度的增加，这意味着当其被用于太阳能跟踪器中时，相对于由相同的材料和片材厚度构成的多边形几何形状，该太阳能跟踪器在扭转方面的固有频率增加。在这种情况下，太阳跟踪器的在扭转振动方面的固有频率的增加，有助于该跟踪器的结构组件能够承受更高的风速，防止诸如驰振和颤振的动态风放大(dynamic wind amplification)的影响，这两者在本领域中是公知的，该影响产生结构的不稳定性并且可以导致结构完全坍塌。
[0008]‑
关于抗弯曲性：本专利技术的管的力学性能在其所有方向上，在主轴线和次轴线上，实际上是一致的，非常类似于完全环形的几何形状。由此，它解决了当正方形管面对在其对角线方向上的弯曲应力时的正方形管的问题。
[0009]‑
对于运动传递：一方面，太阳能模块与扭转管的耦接必须确保模块的平行特性，并且另一方面，必须防止模块在扭转管上滑动。这些是跟踪器设计中的基本参数，一方面来最小化跟踪误差(为了最大化产生的能量，模块必须完全垂直于太阳光线放置)，并且另一方面，使得这些(小)滑动运动放大风载荷，直到结构塌陷为止。本专利技术的管的几何形状防止
模块在该管上的旋转，这是由于由平坦部分所引入的管的直径的变化。这使得有可能通过几何形状来确保管
‑
太阳能模块的相对位置，这是相对于仅基于摩擦的接合部(这些接合部是不安全的并且在太阳能跟踪器行业中几乎不使用)的显著优点，或这是相对于使用用于将其他跟踪器的管
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太阳能模块与环形管相接合的诸如铆钉、螺钉等元件的接合部的显著优点，这些接合部使得该管更昂贵(它要求附加操作以便包括孔)，并且由于这必需的限制而使组装大大复杂化。因此，相对于具有环形几何形状的管，具有平坦几何形状的管的主要优点得以保持。通过这种几何形状，这些模块的接合是简单且快速的，并且不需要在该管中执行附加操作。
[0010]‑
关于物流：本专利技术的管的两个平坦面使得管能够容易地被聚集在一起并且被运输，从而在不需要附加工具情况下优化包装，例如在具有常规平坦面的管中。
[0011]‑
双面跟踪器的增益：使得光伏模块能够以被前部和后部二者吸收的能量产生电力的当前双面技术，已经推动了太阳能跟踪器的发展，太阳能跟踪器旨在最小化后部中的部件的阴影，至今为止没有考虑该影响。最小化后部阴影已经引起模块相对于扭转管的分离。通过所提出的几何形状，并且在相对于太阳能模块的位置和距离处适当地放置弯曲面，这增强了在面板背面上的入射能在管上的反射，无论在管上的直接辐射还是从地面或其他本体朝向管本身反射的辐射(反照率)，从而增加了双面面板的产量。此外，由于其中轴线之一上的其细长几何形状以及在相对轴线上的平坦几何形状，在如所描述的相同的线圈展开情况下，对于关于其旋转轴线的所有对称几何形状，阴影背部区域减小。它也使得能够使用涂层/涂料(或类似物)来增强管的反射率并且提高光伏模块的背部增益，成为可能。
[0012]总之，作为概述，使用具有两个彼此面对的平坦面的环形管，使得具有环形横截面的管和具有多边形横截面的管的有利特征能够被组合，从而形成具有优于现有技术的组合特性的几何形状。
[0013]说明书附图
[0014]参照附图，从下文示例性实施例的详细描述将更全面地理解前述内容和其他优点和特征，附图应被视为是说明性的而非限制性的，其中：
[0015]‑
图1示出了根据仅使用夹具的第一优选实施例的分解立体图，该分解立体图示出了本专利技术的结构管如何接合至同样为另一结构管的可连接元件。
[0016]‑
图2示出了根据每个结构管使用一个夹具的第二优选实施例的立体图，其中，该立体图示出了如何将本专利技术的结构管接合至同样为另一结构管的可连接元件。
[0017]‑
图3A和图3B示出了由被连接至可连接元件的本专利技术的结构管构成的组件的立体图，在示出示例中，该可连接元件对应于太阳跟踪器的减速机的输出轴。特别地，图3A示出了管和减速机的分解图，而图3B示出了接合部的结果。
[0018]‑
图4示出了太阳能收集系统的框架的立体图的细节，该框架适配成被接合至类似本专利技术的管的管。
[0019]‑
图5示出了适配成被接合至本专利技术的管的衬套的立体图的细节。
具体实施方式
[0020]接下来借助于上述的图1至图5，呈现对本专利技术的结构管(1)对象以及所述管(1)的若干应用的详细描述。
[0021]如图1、图2、图3A和图3B中所示，本专利技术的结构管(1)对象具有环形截面，除了位于彼此径向相对的位置的两个平坦部分之外，这两个平坦部分构成两个平行平面。这意味着管(1)的横截面是对称的，并且具有两个环形区段(2)以及中断环形区段(2)的两个相对且平行的平坦区段(3)。两个环形区段(2)优选地是同心的并且具有相同的半径。
[0022]下文将说明用于连接本专利技术的结构管(1)的几种可行情况。通常，结构管(1)可连接至其他可连接元件，优选地，可连接至中空的可连接元件，以便限定接合组件。可连接元件可以相对于结构管(1)共线地布置。优选地，可连接元件可以是另一结构管(1)，使得接合组件包括相邻连接的一对结构管(1)，并且为了接合所需数量的结构管(1)，接合组件是可延伸的。还优选地，可连接元件可以是太阳能收集系统的太阳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种结构管(1)，所述结构管具有环形横截面，其特征在于，所述环形横截面包括两个环形区段(2)以及两个平坦区段(3)，所述两个平坦区段(3)在径向上彼此相对，所述两个平坦区段(3)限定中断所述环形区段(2)的两个平行平面。2.根据权利要求1所述的结构管(1)，其特征在于，所述横截面是对称的，其中，所述两个环形区段(2)是同心的并且具有相同的半径。3.一种接合组件，所述接合组件包括根据权利要求1至2中任一项所述的结构管(1)，其特征在于，所述接合组件还包括可连接元件，所述可连接元件被布置成与所述结构管(1)共线并且被接合至所述结构管(1)。4.根据权利要求3所述的接合组件，其特征在于，所述接合组件还包括内部部件(5)，所述内部部件(5)具有被容纳在所述结构管(1)中的第一端部和被容纳在所述可连接元件中的第二端部，以便在所述内部部件(5)与所述结构管(1)或所述可连接元件之间没有旋转、以及在所述结构管(1)与所述可连接元件之间没有旋转的情况下，将所述结构管(1)连接到所述可连接元件。5.根据权利要求4所述的接合组件，其中，所述内部部件(5)在所述内部部件(5)的第一端部处具有在形状和尺寸上与所述结构管(1)的横截面相对应的具有彼此径向相对的两个平行平面(6)的环形横截面；同样地，在第二端部处，所述内部部件(5)具有在形状和尺寸上与所述可连接元件的横截面相对应的横截面。6.根据权利要求3至5中任一项所述的接合组件，其特征在于，所述接合组件还包括用于将所述结构管(1)紧固至所述可连接元件的至少一个夹具(7，8)，其中，所述夹具(7，8)中的每一个均包括两个半夹具(9，10)，其中，所述半夹具(9，10)中的每一个均具有与所述结构管(1)和所述可连接元件中的至少一个的横截面相对应的横截面，以便在所述夹具(7，8)与所述结构管(1)和所述可连接元件的相对旋转受限的情况下，能够围绕所述结构管(1)和所述可连接元件中的至少一个，并且其中，每个半夹具(9，10)还包括向外突出的两个凸缘(11)，其中，还包括接合装置(4，32)，以便通过压靠在所述结构管(1)和所述可连接元件中的至少一个上，而将所述半夹具(9，10)中的一个接合至另一个半夹具(9，10)。7.根据权利要求6所述的接合组件，其特征在于，每个半夹具(9，10)均包括中心部分(12)以及从所述中心部分(12)延伸的两个端部部分(14)，其中，所述凸缘(11)从所述端部部分(14)延伸。8.根据权利要求7所述的接合组件，其特征在于，所述半夹具中的每一个中的所述中心部分(12)是环形中心部分(12)，所述环形中心部分围绕所述结构管(1)和所述可连接元件的整个所述环形区段(2)，而所述端部部分(14)是平坦端部部分(14)，所述平坦端部部分(14)从所述环形中心部分(12)延伸，并且对应于所述结构管(1)的所述平坦区段(3)的一部分，使得所述凸缘(11)从所述平坦端部部分(14)突出；其中，优选地，所述两个半夹具(9，10)的所述平坦端部部分(14)在长度上相对于所述结构管(1)的所述平坦区段(3)的总宽度是基本互补的。9.根据权利要求7所述的接合组件，其特征在于，所述半夹具(9，10)中的每一个的所述中心部分(12)是平坦中心部分(12)，所述平坦中心部分围绕所述结构管(1)的所述平坦区段(3)中的一个的整个宽度；同样地，所述端部部分(14)是环形端部部分(14)，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾姆，
申请(专利权)人：索太克创新有限公司，
类型：发明
国别省市：