一种用于光伏电站清扫机器人的清扫系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种用于光伏电站清扫机器人的清扫系统。支架上安装有替换接头，替换接头包括轴承组件、清扫主轴、扭簧、拨杆和限位块；清扫主轴安装在轴承组件的孔中，其一端端面上设有凹槽，该端的侧面上设有扭簧、拨杆和限位块，扭簧压住拨杆，使拨杆处于工作位置，限位块设置在拨杆的上方，用于限定拨杆的上极限位置；盘刷组件和滚刷组件为两个独立的组件，盘刷组件包括盘刷转轴、盘刷、传动齿轮和齿轮轴，滚刷组件包括滚刷和联轴器，盘刷组件中的齿轮轴和滚刷组件中的联轴器的端部分别设有凸块，凸块可插入清扫主轴上的凹槽内。本实用新型专利技术设计了共同的替换接口，可方便快速地替换不同清扫组件，有利于清扫机器人模块化制造与装配。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种适用于光伏电站太阳能板清扫机器人的清扫系统。
技术介绍
太阳能发电因其清洁、可再生、不消耗燃料等优势，近年来在我国发展迅速。影响太阳能发电效率的因素，除了太阳能板本身质量和太阳光照等因素外，对于太阳能光伏组件阵列的维护与运行也是重要的一部分。我国适合建设太阳能光伏电站的中西部地区，气候干旱，降水量较少，有时还遇有沙尘暴，光伏组件阵列上的积灰，会导致发电量下降，甚至光伏组件上的厚实污渍还会引起太阳能板的局部升温导致破坏。为保证发电效率，应对太阳能板表面及时进行清扫，防止遮挡、热斑效应的产生，这对光伏系统的性能和投资收益都将大有好处。在当前多种光伏组件自动化清扫设备中，各种单向或横纵双向固定式清扫设备，由于受到太阳能板的排列方式、组串的纵向长度、设备的单机重量、驱动能源、自身维护等多种条件的限制，其弊端已逐渐显露。单体独立式爬行清扫机器人，已成为目前光伏组件清扫领域研发的主导方向。在各种光伏电站清扫机器人的机械本体机构中，滚刷和盘刷，是必不可少的两种清扫零部件。安装有滚刷的机器人，在执行清扫任务时，其通过在电机驱动下的滚刷本体，围绕与太阳能板表面平行的轴线，以一定的角速度旋转，并与机器人的行走运动共同作用，其在与太阳能板表面接触过程中，产生一定的接触压力，将灰尘扬起，交给后续的除尘系统，完成清扫工作。滚刷的刷束数量，刷毛的材料、长度、螺旋角的角度大小、滚刷与地面的干涉量等，都会对清扫效果具有一定的影响。安装有盘刷的机器人，在执行清扫任务时，其通过在电机驱动下的盘刷本体(一般为左右两侧各装一个)，围绕与太阳能板表面几乎垂直的轴线(为了减小刷丝磨损，提高灰尘清扫效果，盘刷本体轴线与太阳能板表面法向之间一般有一个很小的安装倾角)，两个盘刷本体以一定的角速度作相反方向的旋转，并与机器人的行走运动共同作用，在其与太阳能板表面接触过程中，产生一定的接触压力，将灰尘沿盘刷旋转的切线方向扬起，交给后续的除尘系统，完成清扫工作。盘刷的刷束数量，刷毛的材料、长度、盘刷与地面的干涉量以及安装倾角等，都会对清扫效果具有一定的影响。一般而言，滚刷本体的重心较低，其转速也较低，滚刷毛与太阳能板表面单位时间内接触较多，对灰尘的扬起比较均匀，但对干燥的鸟粪、残叶等污浊物，滚刷的清扫效果不够理想，一般仅在常规清扫模式中使用；而盘刷本体的重心较高，其转速也较高，且一般两个盘刷成对使用，作相反方向的旋转，单位时间内盘刷毛与太阳能板表面接触较少，但其较大的瞬时线速度，可以将干燥的鸟粪、残叶等污浊物击碎并产生灰尘扬起，在重点清扫模式中，盘刷具有较好的效果。滚刷本体的旋转轴线一般平行于太阳能板表面，而盘刷本体的旋转轴线一般与太阳能板表面基本垂直，所以在当前国内外众多光伏电站清扫机器人的机械本体机构中，滚刷与盘刷虽均有使用，但两者被各自设计成组件，只能单一使用在机器人中，不能互换。
技术实现思路
针对当前上述技术中存在的不足，本技术提供一种应用于光伏电站太阳能板清扫机器人的清扫系统，可以使滚刷与盘刷这两种组件方便、快速替换。本技术采用的技术方案为：一种用于光伏电站清扫机器人的清扫系统，包括支架、盘刷组件和滚刷组件，支架上安装有替换接头，替换接头包括轴承组件、清扫主轴、扭簧、拨杆和限位块；所述清扫主轴安装在轴承组件的孔中，清扫主轴的一端端面上设有凹槽，该端的侧面上设有所述扭簧、拨杆和限位块，其中，扭簧压住拨杆，使拨杆处于工作位置，同时，限位块设置在拨杆的上方，用于限定拨杆的上极限位置；盘刷组件和滚刷组件为两个独立的组件，所述盘刷组件包括盘刷转轴、盘刷、传动齿轮和齿轮轴，所述滚刷组件包括滚刷和联轴器，所述齿轮轴和联轴器的端部分别设有凸块；所述凸块可插入清扫主轴上的凹槽内。所述盘刷组件中，齿轮轴与锥齿轮A固定连接，传动齿轮的轴与锥齿轮B固定连接，锥齿轮A和锥齿轮B相互垂直啮合；所述传动齿轮设有多个，且多个传动齿轮之间啮合；所述盘刷转轴与传动齿轮的轴固定连接，盘刷转轴上套设有压缩弹簧。进一步地，所述盘刷组件还包括上盖板、下盖板和立柱，立柱以及多个传动齿轮安装在上盖板和下盖板之间。优选地，所述传动齿轮的数量设为奇数个。进一步地，所述传动齿轮的数量设为七个，依次排列；所述盘刷的数量采用两个，并且第一个盘刷安装在第二个传动齿轮的下方，第二个盘刷安装在第七个传动齿轮的下方。所述凸块设置在齿轮轴和联轴器的两端部或一端部。本技术的清扫系统特别设计了替换接头，在常规清扫模式下，安装滚刷组件，滚刷本体的轴线与太阳能板表面平行，通过滚刷一定角速度的旋转，将太阳能板表面的灰尘扬起，交给后续的除尘系统，完成清扫工作；针对滚刷难以去除的顽渍污垢，在重点清扫模式下，将滚刷组件替换为盘刷组件，盘刷的旋转轴线与与太阳能板表面基本垂直(一般设置成前倾一定的小角度)，通过盘刷一定角速度的旋转，将太阳能板表面的灰尘扬起，交给后续的除尘系统，完成清扫工作。本技术将滚刷和盘刷各自设计成独立的组件，通过共同的替换接口，两者可以各自与清扫机器人机械本体相连接，保证了机械本体结构的通用性和清扫零部件的柔性化，有利于清扫机器人模块化制造与装配，而方便、快速的替换方式，更是满足了大面积光伏电站太阳能板表面不同污染程度、不同清扫模式对于清扫零部件的多样化需求，发挥了两者在常规清扫和重点清扫两种需求和模式下的各自优势。附图说明图1是本技术实施例的盘刷组件结构图，图中：1为传动齿轮，2为齿轮上盖板，3为立柱，4为压缩弹簧，5为盘刷转轴，6为盘刷，7为锥齿轮B，8为锥齿轮A，9为固定挡板，10为轴承，11为凸块，12为圆柱齿轮轴，13为齿轮下盖板。图2是本技术实施例的滚刷组件结构图，图中：14为滚刷本体，15为滚刷联轴器。图3是本技术的快速替换接头结构图，图中：16为清扫组件支架，17为轴承组件，18为清扫主轴，19为扭簧，20为拨杆，21为限位块。图4是图3圆圈内的局部放大图。具体实施方式本实施例的清扫机器人先安装滚刷组件，滚刷组件的结构如图2所示。滚刷本体14左右两端部，用螺钉连接有滚刷联轴器15和凸块11，其中，将凸块11插入清扫主轴18一端的凹槽中。在清扫主轴18具有凹槽那端的侧面上，用螺钉固定有扭簧19、拨杆20和限位块21。扭簧19压住拨杆20，使之处于工作位置，同时，限位块21限定了拨杆20的上极限位置。在执行清扫任务时，电机驱动安装在轴承组件17中的清扫主轴18旋转，带动安装在清扫主轴18一端侧面的扭簧19、拨杆20和限位块21一起旋转，由于凸块11与清扫主轴18的凹槽配合连接，因此，电机输入的转矩，即可传递给与其配合的凸块，从而带动滚刷本体14与清扫主轴18同步旋转，并与机器人的行走运动共同作用，使滚刷在与太阳能板表面接触过程中，产生一定的接触压力，从而将灰尘扬起，交给后续的除尘系统，完成太阳能板阵列的常规清扫工作。当太阳能板的局部区域需要重点清扫时，可以很方便的拨动拨杆20，拨杆20转动，克服扭簧19的弹力，即可快速将凸块11从清扫主轴18中取出，从而将滚刷组件从机器人本体中快速换下，换上盘刷组件，即可实现盘刷、滚刷两种清扫组件的快速更换。盘刷组件的结构如图1所示。盘刷组件的传动过程为：与清扫主轴18端部配合的凸块11带动与其固定连接的圆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于光伏电站清扫机器人的清扫系统，包括支架、盘刷组件和滚刷组件，其特征在于，支架上安装有替换接头，替换接头包括轴承组件、清扫主轴、扭簧、拨杆和限位块；所述清扫主轴安装在轴承组件的孔中，清扫主轴的一端端面上设有凹槽，该端的侧面上设有所述扭簧、拨杆和限位块，其中，扭簧压住拨杆，使拨杆处于工作位置，同时，限位块设置在拨杆的上方，用于限定拨杆的上极限位置；盘刷组件和滚刷组件为两个独立的组件，所述盘刷组件包括盘刷转轴、盘刷、传动齿轮和齿轮轴，所述滚刷组件包括滚刷和联轴器，所述齿轮轴和联轴器的端部分别设有凸块；所述凸块可插入清扫主轴上的凹槽内。

【技术特征摘要】
1.一种用于光伏电站清扫机器人的清扫系统，包括支架、盘刷组件和滚刷组件，其特征在于，支架上安装有替换接头，替换接头包括轴承组件、清扫主轴、扭簧、拨杆和限位块；所述清扫主轴安装在轴承组件的孔中，清扫主轴的一端端面上设有凹槽，该端的侧面上设有所述扭簧、拨杆和限位块，其中，扭簧压住拨杆，使拨杆处于工作位置，同时，限位块设置在拨杆的上方，用于限定拨杆的上极限位置；盘刷组件和滚刷组件为两个独立的组件，所述盘刷组件包括盘刷转轴、盘刷、传动齿轮和齿轮轴，所述滚刷组件包括滚刷和联轴器，所述齿轮轴和联轴器的端部分别设有凸块；所述凸块可插入清扫主轴上的凹槽内。2.根据权利要求1所述的一种用于光伏电站清扫机器人的清扫系统，其特征在于，所述盘刷组件中，齿轮轴与锥齿轮A固定连接，传动齿轮的轴与锥齿轮B固定连接，锥齿轮A和锥齿轮B相互垂...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋麒麟，葛东阳，陈健飞，徐栋，王贤民，
申请(专利权)人：南京仁义机器人有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32