用于水面光伏支撑的抗冰推系统
阅读说明：本技术 用于水面光伏支撑的抗冰推系统 (A anti ice pushes away system for surface of water photovoltaic supports ) 是由 汤明 薛培 郎泽萌 郑陆程 王磊 张振轻 段炼 李彦伯 于 2021-09-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于水面光伏支撑的抗冰推系统,包括包裹在支撑柱外侧的抗冻弹性层,所述抗冻弹性层外侧固定套设有固定环板,所述固定环板中插入有加固杆,所述加固杆中开设有空腔,所述空腔中滑动设置有导热推板,且导热推板和驱动块间固定连接有第一拉绳,所述破冰管道和空腔固定连通,所述破冰块和导热推板间固定连接有第二拉绳,所述水压杆和伸出挡块间固定连接有第三拉绳,本发明在使用中,通过固定环板和加固杆对抗冻弹性层进行加固,防止抗冻弹性层脱落,还通过水压杆和伸出挡块的配合,先流出经加热器加热的热水融化冰块,再通过第二弹性推杆推动破冰块撞击冰块进行破冰,降低冰块膨胀对抗冻弹性层和支撑柱的推力。(The invention discloses an anti-ice-pushing system for water surface photovoltaic support, which comprises an anti-ice elastic layer wrapped on the outer side of a support column, wherein a fixed ring plate is fixedly sleeved on the outer side of the anti-ice elastic layer, a reinforcing rod is inserted in the fixed ring plate, a cavity is formed in the reinforcing rod, a heat conduction push plate is arranged in the cavity in a sliding manner, a first pull rope is fixedly connected between the heat conduction push plate and a driving block, an ice breaking pipeline is fixedly communicated with the cavity, a second pull rope is fixedly connected between an ice breaking block and the heat conduction push plate, and a third pull rope is fixedly connected between a water pressure rod and an extending block. Reducing the thrust of the ice expansion against the frozen resilient layer and the support columns.)
技术领域
本发明涉及光伏设备支撑技术领域，具体为一种用于水面光伏支撑的抗冰推系统。
背景技术
随着国家对环境问题越来越重视，光伏电站的投资建设得到了各级政府的支持。但由于大型光伏电站占地较广，对于日益严峻的土地资源来说是较为突出的问题。“渔光互补”模式的水面光伏电站使有大面积湖泊的地区大规模发展光伏电站成为可能。但在极寒地区，水面光伏电站支撑需要经历冰冻的严峻考验。冰冻不仅会破坏材料强度，而且河水在结冰过程中，水体积的膨胀会产生巨大的水平推力，破坏光伏电站的支撑结构，造成财产损失。
现有技术中，申请号为“201621124955.9”的一种用于水面光伏支撑的抗冰推体系，包括包裹水面光伏支撑柱外侧的管状改性聚乙烯闭孔泡沫，管状改性聚乙烯闭孔泡沫外侧包裹自锁式不锈钢钢筋网片，还通过限位螺栓对管状改性聚乙烯闭孔泡沫进行限位，通过管状改性聚乙烯闭孔泡沫抵抗冰面对支撑结构的水平推力。
但现有技术仍存在较大缺陷，如：1，采用自锁式不锈钢钢筋网片对管状改性聚乙烯闭孔泡沫进行包裹固定，而网片结构的不锈钢钢筋易在冰冻下断裂，使得管状改性聚乙烯闭孔泡沫失去固定；2，冰块长时间接触挤压管状改性聚乙烯闭孔泡沫，易使得管状改性聚乙烯闭孔泡沫在冰冻和挤压下损坏，使得整体装置失去抗冰推效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于水面光伏支撑的抗冰推系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于水面光伏支撑的抗冰推系统，包括包裹在支撑柱外侧的抗冻弹性层，所述抗冻弹性层外侧固定套设有若干固定环板，所述固定环板中插入有若干加固杆，且加固杆穿过抗冻弹性层并伸入支撑柱中；
任意一个所述加固杆均配合设置有驱动块，所述驱动块固定设置在抗冻弹性层内部，且驱动块和支撑柱间固定连接有弹性连接杆；
所述加固杆中开设有空腔，所述空腔中滑动设置有导热推板，且导热推板和驱动块间固定连接有第一拉绳，所述导热推板上安装有加热器，且导热推板和空腔内壁间固定连接有第一弹性推杆；
所述固定环板中伸出有破冰管道，且破冰管道和空腔固定连通，所述破冰管道中固定设置有支撑板，且支撑板开设有若干过水孔，所述支撑板沿破冰管道伸出固定环板方向设置有破冰块，且破冰块和导热推板间固定连接有第二拉绳，且破冰块和支撑板间固定连接有第二弹性推杆；
所述破冰块远离支撑板的一侧固定设置有固定板，所述固定板开设有供破冰块伸出的通槽，所述通槽连接有伸出槽，所述伸出槽中活动设置有伸入通槽的伸出挡块，所述伸出挡块和伸出槽内壁间固定连接有弹性连接块，所述固定板沿靠近支撑板方向活动伸出有水压杆，所述水压杆和伸出挡块间固定连接有第三拉绳，所述水压杆和支撑板内壁间固定连接有弹性连杆。
优选的，所述通槽两侧对称连接有伸出槽，任意一个所述伸出槽中均活动设置有伸出挡块，且两个伸出挡块相互靠近的一端均固定连接有弹性封水板，所述固定板沿靠近支撑板方向活动伸出有两个水压杆，且水压杆和伸出挡块间一一通过第三拉绳固定连接。
优选的，所述支撑柱开设有供加固杆插入的插入槽，所述加热器连接有第一导线，所述第一导线连接有第一接电板，且第一接电板固定设置在加固杆伸入插入槽的一端上，所述插入槽内壁固定连接有和第一接电板配合的第二接电板，所述第二接电板连接有第二导线，且第二导线和支撑柱上的光伏组件连接。
优选的，所述支撑柱在插入槽处固定设置有弹性封水环，且加固杆活动穿过弹性封水环。
优选的，所述破冰管道伸入空腔的一端外侧设置有第一外螺纹，且空腔连接有和第一外螺纹配合的螺纹槽。
优选的，所述加固杆远离支撑柱的一端外侧设置有第二外螺纹，且固定环板开设有和第二外螺纹配合的内螺纹槽。
优选的，所述第二外螺纹伸出固定环板的一端配合设置有螺母，所述螺母和固定环板间设置有弹性垫片，且加固杆活动穿过弹性垫片。
优选的，所述固定板靠近支撑板的侧面开设有压槽，且水压杆活动伸出压槽，且弹性连杆固定连接在水压杆伸入压槽的一端和压槽内壁之间。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1，本装置通过多个固定环板将抗冻弹性层挤压固定在支撑柱上，提高抗冻弹性层包裹在支撑柱上的稳定性，防止抗冻弹性层从支撑柱上脱落，还通过多个加固杆穿过抗冻弹性层并伸入支撑柱中，使得抗冻弹性层无法上下滑动，进一步提高对抗冻弹性层的加固效果；
2，本装置通过驱动块、导热推板和破冰块间的配合，在冰块推力达到一定程度时，破冰块伸出通槽并撞击在冰面上进行破冰，降低冰块膨胀对抗冻弹性层和支撑柱的推力，提高抗冻弹性层和支撑柱的使用寿命；
3，本装置通过水压杆和伸出挡块的配合，在冰块推力增大时，导热推板推动的水流对水压杆的压力也逐渐增大，水压杆带动伸出挡块逐渐离开通槽，经加热器加热的水通过通槽流出融化冰块，为后续破冰块破冰提供便利，直至伸出挡块和通槽间的间隙足够破冰块通过时，此时第二拉绳也有着足够的松弛程度，破冰块在第二弹性推杆推动下剧烈撞击在冰块上进行破冰，提高破冰效果。
本发明的用于水面光伏支撑的抗冰推系统，通过固定环板和加固杆对抗冻弹性层进行加固，防止抗冻弹性层脱落，还通过水压杆和伸出挡块的配合，先流出经加热器加热的热水融化冰块，再通过第二弹性推杆推动破冰块撞击冰块进行破冰，降低冰块膨胀对抗冻弹性层和支撑柱的推力，提高抗冻弹性层和支撑柱的使用寿命。
附图说明
图1为本发明整体结构剖面示意图；
图2为图1中A区结构放大示意图；
图3为本发明中抗冻弹性层在冰块膨胀推动下变形示意图；
图4为图1中B区结构放大示意图；
图5为图1中C区结构放大示意图；
图6为本发明中破冰块伸出破冰示意图；
图7为图5中D区结构放大示意图；
图8为图1中E区结构放大示意图；
图9为图1中F区结构放大示意图。
图中：1支撑柱、101插入槽、2抗冻弹性层、3固定环板、4加固杆、41空腔、42螺纹槽、43第二外螺纹、5驱动块、6弹性连接杆、7第一拉绳、8导热推板、9加热器、10第一弹性推杆、11第二拉绳、12破冰管道、121第一外螺纹、13支撑板、131过水孔、14破冰块、15第二弹性推杆、16固定板、161通槽、162伸出槽、163压槽、17伸出挡块、171弹性封水板、18弹性连接块、19第三拉绳、20水压杆、21弹性连杆、22第一导线、23第一接电板、24第二接电板、25第二导线、26弹性封水环、27螺母、28弹性垫片、29光伏组件。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：
一种用于水面光伏支撑的抗冰推系统，包括包裹在支撑柱1外侧的抗冻弹性层2，支撑柱1竖直设置，抗冻弹性层2沿支撑柱1轴向套设在支撑柱1外侧，抗冻弹性层2在受到挤压时发生弹性形变，抗冻弹性层2通过弹性形变起到抵抗、缓冲作用，实现对支撑柱1的保护效果，防止支撑柱1在冰块推动下断裂损坏，抗冻弹性层2外侧固定套设有若干固定环板3，通过多个固定环板3将抗冻弹性层2挤压固定在支撑柱1上，提高抗冻弹性层2包裹在支撑柱1上的稳定性，防止抗冻弹性层2从支撑柱1上脱落，固定环板3中插入有若干加固杆4，且加固杆4穿过抗冻弹性层2并伸入支撑柱1中，加固杆4优选水平穿过抗冻弹性层2并伸入支撑柱1中，使得抗冻弹性层2无法上下滑动，加固杆4进一步提高对抗冻弹性层2的加固效果；
任意一个加固杆4均配合设置有驱动块5，驱动块5固定设置在抗冻弹性层2内部，且驱动块5和支撑柱1间固定连接有弹性连接杆6，水变成冰会使得体积增大，在水面结冰过程中，冰块挤压抗冻弹性层2，使得抗冻弹性层2向靠近支撑柱1的方向压缩，从而使得驱动块5向靠近支撑柱1的方向运动，弹性连接杆6被压缩并发生弹性形变；
加固杆4中开设有空腔41，空腔41中滑动设置有导热推板8，且导热推板8和驱动块5间固定连接有第一拉绳7，导热推板8上安装有加热器9，加热器9通过自身电源供电，加热器9对导热推板8进行加热，进而对空腔41中水进行加热，水通过破冰管道12进入空腔41中，并被挡在导热推板8远离支撑柱1的一侧，加热器9优选设置在导热推板8靠近支撑柱1的一侧，使得加热器9不与水直接接触，防止加热器9长期位于水中出现故障，且导热推板8和空腔41内壁间固定连接有第一弹性推杆10，在未结冰状态下，抗冻弹性层2未受到压缩，驱动块5通过第一拉绳7将导热推板8向靠近支撑柱1方向拉动，第一拉绳7在拉力作用下绷紧，第一弹性推杆10发生弹性形变，当水面结冰时，冰块挤压抗冻弹性层2，使得抗冻弹性层2带动驱动块5向靠近支撑柱1方向运动，第一拉绳7松弛，第一弹性推杆10在自身弹力作用下带动导热推板8向远离支撑柱1方向运动，使得导热推板8推动空腔41中的水向靠近破冰管道12方向运动；
固定环板3中伸出有破冰管道12，且破冰管道12和空腔41固定连通，导热推板8位于破冰管道12和支撑柱1之间，通过破冰管道12和空腔41固定连通，使得破冰管道12和加固杆4连接成一个整体，破冰管道12优选设置垂直于加固杆4伸出固定环板3，破冰管道12卡在固定环板3上，使得加固杆4无法左右滑动，保证加固杆4对抗冻弹性层2的加固效果，在水面未结冰状态下，破冰管道12和抗冻弹性层2完全浸没于水中，水流可通过破冰管道12进入空腔41中，伸出挡块17和导热推板8间的区域填充有水，破冰管道12中固定设置有支撑板13，且支撑板13开设有若干过水孔131，当导热推板8推动空腔41中的水向破冰管道12方向运动时，水流通过过水孔131到达固定板16内侧，过水孔131的设置提高水流的冲击力，进而提高对水压杆20的挤压力，支撑板13沿破冰管道12伸出固定环板3方向设置有破冰块14，破冰块14伸出破冰管道12并撞击在冰块上，使得冰块破碎，从而降低冰块膨胀对抗冻弹性层2和支撑柱1的推力，提高抗冻弹性层2和支撑柱1的使用寿命，且破冰块14和导热推板8间固定连接有第二拉绳11，且破冰块14和支撑板13间固定连接有第二弹性推杆15，第二弹性推杆15用于推动破冰块14伸出破冰管道12并撞击冰块，在未结冰情况下，导热推板8在第一拉绳7的拉动下远离破冰块14，导热推板8通过第二拉绳11拉动破冰块14沿靠近支撑板13的方向运动，第二弹性推杆15收缩蓄力，在水面结冰状态下，第一拉绳7松弛，导热推板8在第一弹性推杆10作用下向靠近破冰管道12的方向运动，即导热推板8和破冰块14间距离缩短，第二拉绳11松弛，破冰块14可在第二弹性推杆15作用下伸出破冰管道12进行破冰；
破冰块14远离支撑板13的一侧固定设置有固定板16，固定板16开设有供破冰块14伸出的通槽161，通槽161连接有伸出槽162，伸出槽162中活动设置有伸入通槽161的伸出挡块17，伸出挡块17和伸出槽162内壁间固定连接有弹性连接块18，伸出挡块17在弹性连接块18推动下完全挡住通槽161，使得破冰块14无法伸出破冰管道12，直至伸出挡块17和通槽161间的间隙足够破冰块14伸出时，此时第二拉绳11也有着足够的松弛程度，破冰块14在第二弹性推杆15推动下剧烈撞击在冰块上，相较于破冰块14在第二拉绳11逐步松弛下缓慢运动，提高破冰块14的撞击程度，进而提高碎冰效果，同时也防止在未结冰状态下，外界的水和空腔41中的水进行热交换，使得加热器9无法将空腔41中的水加热至较高的温度，固定板16沿靠近支撑板13方向活动伸出有水压杆20，水压杆20和伸出挡块17间固定连接有第三拉绳19，水压杆20和支撑板13内壁间固定连接有弹性连杆21，在冰块推力作用下，推板8推动空腔41中的水向破冰管道12方向运动，使得水流挤压水压杆20，水压杆20在水压下向远离支撑板13的方向运动，水压杆20运动带动第三拉绳19运动，使得第三拉绳19拉动伸出挡块17向靠近伸出槽162方向运动，从而使得伸出挡块17离开通槽161，在伸出挡块17逐渐离开通槽161过程中，经加热器9加热的水通过伸出挡块17和通槽161的间隙中流出，流出的热水加热融化冰块，为后续破冰块14破冰提供便利，降低破冰难度，直至伸出挡块17和通槽161间的间隙足够破冰块14通过时，导热推板8也运动至靠近破冰块14的位置，使得第二拉绳11有着足够的松弛程度，破冰块14在第二弹性推杆15推动下剧烈撞击在冰块上进行破冰。
具体的，通槽161两侧对称连接有伸出槽162，任意一个伸出槽162中均活动设置有伸出挡块17，且两个伸出挡块17相互靠近的一端均固定连接有弹性封水板171，通过两个弹性封水板171相互挤压贴合，提高伸出挡块17的密封效果，防止在未结冰状态下，外界的水进入空腔41中进行热交换，降低加热效果，固定板16沿靠近支撑板13方向活动伸出有两个水压杆20，且水压杆20和伸出挡块17间一一通过第三拉绳19固定连接，通过对称设置的两个伸出挡块17相互远离打开通槽161，相较于采用一个伸出挡块17运动离开通槽161而言，减少伸出挡块17的运动距离，进而降低水压杆20触发破冰块14穿过通槽161条件的压力，进而降低导热推板8和驱动块5的运动距离，从而使得在冰块推力较小的情况下，即可进行破冰操作，提高破冰的灵敏性。
具体的，支撑柱1开设有供加固杆4插入的插入槽101，加热器9连接有第一导线22，第一导线22连接有第一接电板23，且第一接电板23固定设置在加固杆4伸入插入槽101的一端上，插入槽101内壁固定连接有和第一接电板23配合的第二接电板24，加固杆4插入插入操101中，使得第一接电板23和第二接电板24连接，第二接电板24连接有第二导线25，且第二导线25和支撑柱1上的光伏组件29连接，通过第一接电板23、第二接电板24、第一导线22和第二导性25的配合，使得光伏组件29对加热器9进行供电，无需为加热器9额外提供电源，避免更换电源的问题。
具体的，支撑柱1在插入槽101处固定设置有弹性封水环26，且加固杆4活动穿过弹性封水环26，弹性封水环26的设置防止水进入插入槽101中，对第一接电板23和第二接电板24造成损坏，提高装置运行的稳定性。
具体的，破冰管道12伸入空腔41的一端外侧设置有第一外螺纹121，且空腔41连接有和第一外螺纹121配合的螺纹槽42，通过螺纹连接的方式连通破冰管道12和空腔41，提高连接的稳定性，同时螺纹配合也防止水通过连接间隙处流出的问题。
具体的，加固杆4远离支撑柱1的一端外侧设置有第二外螺纹43，且固定环板3开设有和第二外螺纹43配合的内螺纹槽，通过螺纹配合将加固杆4和固定环板3固定连接，使得加固杆4更难以脱离固定环板3，进而保证加固杆4的加固性能。
具体的，第二外螺纹43伸出固定环板3的一端配合设置有螺母27，螺母27和固定环板3间设置有弹性垫片28，且加固杆4活动穿过弹性垫片28，通过螺母27和弹性垫片28的设置，使得加固杆4和固定环板3稳固连接，防止加固杆4转动脱离固定环板3。
具体的，固定板16靠近支撑板13的侧面开设有压槽163，且水压杆20活动伸出压槽163，且弹性连杆21固定连接在水压杆20伸入压槽163的一端和压槽163内壁之间，当水压杆20受到越来越强的水压时，水压杆20在水压作用下向靠近压槽163方向运动，水压杆20在压槽163中滑动，弹性连杆21在水压杆20挤压下压缩，压槽163的设置为水压杆20的运动方向进行限定，保证水压杆20运动的稳定性，进而保证装置整体运行的稳定性。
工作原理：水变成冰会使得体积增大，在水面结冰过程中，冰块挤压抗冻弹性层2，使得抗冻弹性层2向靠近支撑柱1的方向压缩，从而使得驱动块5向靠近支撑柱1的方向运动，第一拉绳7松弛，第一弹性推杆10在自身弹力作用下带动导热推板8向远离支撑柱1方向运动，使得导热推板8推动空腔41中的水向靠近破冰管道12方向运动，第二拉绳11松弛；
导热推板8水流挤压水压杆20，水压杆20在水压下向远离支撑板13的方向运动，水压杆20运动带动第三拉绳19运动，使得第三拉绳19拉动伸出挡块17向靠近伸出槽162方向运动，在伸出挡块17逐渐离开通槽161过程中，经加热器9加热的水通过伸出挡块17和通槽161的间隙中流出，流出的热水加热融化冰块；
直至伸出挡块17和通槽161间的间隙足够破冰块14通过时，导热推板8也运动至靠近破冰块14的位置，使得第二拉绳11有着足够的松弛程度，破冰块14在第二弹性推杆15推动下剧烈撞击在冰块上进行破冰；
破冰结束后，破冰管道12和抗冻弹性层2完全浸没于水中，水流通过破冰管道12进入空腔41中，抗冻弹性层2在无冰块推力下膨胀复位，使得驱动块5通过第一拉绳7将导热推板8向靠近支撑柱1方向拉动，第一弹性推杆10发生弹性形变，导热推板8通过第二拉绳11拉动破冰块14沿靠近支撑板13的方向运动，第二弹性推杆15收缩蓄力，水压杆20在弹性连杆21作用下复位，使得第三拉绳19松弛，弹性连接块18带动伸出挡块17挡住通槽161，防止外界水流进入空腔41中进行热交换。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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