[发明专利]一种用于光伏电站清扫机器人的清扫系统

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

针对当前上述技术中存在的不足，本发明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。

本发明采用的技术方案为：

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。