CN120811227A - 一种彩钢瓦屋面的光伏安装组件及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种彩钢瓦屋面的光伏安装组件及其制作方法，涉及光伏模块的支撑结构领域，包括第一夹持构件、第二夹持构件、螺栓和螺母；所述第一夹持构件一体成型，包括第一主体，该第一主体的上部设有第一滑动部，中部设有第一空腔，下部设有第一夹持部，且第一滑动部的内部形成有安装槽；本发明通过第一夹持构件与第二夹持构件的滑动配合，结合连接件的调节，可适配不同类型的彩钢瓦屋面，无需准备多套规格，降低了采购与管理成本，解决了传统铝合金夹具固定类型和尺寸适配性差的问题。

Description

一种彩钢瓦屋面的光伏安装组件及其制作方法

技术领域

本发明是一种彩钢瓦屋面的光伏安装组件及其制作方法，涉及光伏模块的支撑结构领域。

背景技术

在彩钢瓦屋面安装领域，夹具是实现屋面构件（如光伏支架、避雷装置等）固定的核心组件。传统安装夹具多采用铝合金材质，其设计与应用存在诸多局限性：

一、铝合金夹具生产过程需要经历：铝锭-铝型材挤压-表面处理-锯切-钻孔-组装；整个过程极难形成完全自动化生产；

二、铝合金夹具主要通过挤压工艺成型，其结构设计受限于“单向维度加厚”，即只能通过增加厚度提升刚度，无法通过复杂的立体结构实现；

三、传统夹具多为固定尺寸设计，仅能适配特定形状的彩钢瓦和尺寸，如此需准备多套不同规格夹具，增加了采购与管理成本。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种彩钢瓦屋面的光伏安装组件及其制作方法，以解决问题。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种彩钢瓦屋面的光伏安装组件，包括第一夹持构件、第二夹持构件、螺栓和螺母；

所述第一夹持构件一体成型，包括第一主体，该第一主体的上部设有第一滑动部，中部设有第一空腔，下部设有第一夹持部，且第一滑动部的内部形成有安装槽；

所述第二夹持构件一体成型，包括第二主体，该第二主体的上部设有第二滑动部和安装部，中部设有第二空腔，下部设有第二夹持部，且第二滑动部的内部形成有滑槽；

所述第一滑动部可滑动连接地第二滑动部的滑槽内部，至少一所述螺栓沿第一滑动部与第二滑动部的滑动连接方向进行安装，所述螺栓贯穿设置于第一主体、安装槽和第二主体，通过螺栓配合螺母将第一主体与第二主体锁固，同时所述第一空腔与第二空腔对立设置，形成用于容纳彩钢瓦的主空腔，所述第一夹持部与第二夹持部对立设置，形成用于连接彩钢瓦的夹固端。

优选的，所述第一夹持构件、第二夹持构件均由金属板材冲压弯折成型。

优选的，所述第一夹持部为第二折边，由金属板材的下端弯折而成；所述第一滑动部为两个呈凹字形的第一折边，分别由金属板材的左、右端弯折而成。

优选的，金属板材的左、右端均弯折形成有第三折边，该第三折边的上部连接于第一折边，两所述第三折边的下部均弯折至第二折边的底部，形成第一加强端；金属板材的上端弯折形成有第四折边，且第四折边的前端抵触于两所述第一折边，形成第二加强端。

优选的，所述第二夹持部为第六折边，由金属板材的下端弯折而成；所述第二滑动部为两个呈凹字形的第五折边，分别由金属板材的左、右端弯折而成；两所述第五折边的上部相互重叠，形成第三加强端，且第三加强端开设有至少一螺孔，以此形成所述安装部。

优选的，金属板材的左、右端均弯折形成有第七折边，该第七折边的上部连接于第五折边，两所述第七折边的下部均弯折至第六折边的底部，形成第四加强端。

优选的，所述第一夹持构件上具有供螺栓插入的第一通孔，所述螺栓从所述第一夹持构件外侧，其中，所述螺母尺寸大于所述第一通孔；旋转所述螺栓使所述螺母推动所述第二夹持构件朝向所述第一夹持构件移动。

一种彩钢瓦屋面的光伏安装组件的制作方法，包括以下步骤：

步骤一：选用碳钢板材进行切割，制作出第一夹持构件胚料和第二夹持构件胚料；

步骤二：对第一夹持构件胚料进行冲压弯折，形成具有第一夹持部、第一滑动部的第一夹持构件；对第二夹持构件胚料进行钻孔、冲压弯折，形成具有第二夹持部、第二滑动部和安装部的第二夹持构件。

优选的，所述步骤二中，对第一夹持构件胚料进行冲压弯折，形成具有第一夹持部、第一滑动部的第一夹持构件，具体是：对第一夹持构件胚料的下端进行冲压弯折，形成第二折边，即第一夹持部对第一夹持构件胚料的左、右端均进行冲压弯折，形成第三折边和第一折边，由两所述第一折边组成第一滑动部，第三折边的下部冲压弯折至第二折边的底部，形成第一加强端；

所述步骤二中，对第二夹持构件胚料进行冲压弯折，形成具有第二夹持部、第二滑动部和安装部的第二夹持构件，具体是：对第二夹持构件胚料的下端进行冲压弯折，形成第六折边，即第一夹持部对第二胚料的左、右端均进行冲压弯折，形成第七折边和第五折边，由两所述第五折边组成第一滑动部，第七折边的下部冲压弯折至第二折边的底部，形成第二加强端同时两所述第五折边的上部相互重叠形成第三加强端，且第三加强端开设有至少一螺孔，进而形成安装部。

有益效果

其一、本发明通过第一夹持构件与第二夹持构件的滑动配合，结合连接件的调节，可适配不同类型的彩钢瓦屋面，无需准备多套规格，降低了采购与管理成本，解决了传统铝合金夹具固定类型和尺寸适配性差的问题；

其二、第一夹持构件与第二夹持构件由金属板材通过冲压弯折成型，金属板材优选2mm的碳钢板，冲压弯折而成各折边构成横纵加强结构，使得只需2mm甚至更薄的碳钢板作为基材即可满足承载力；

其三、第一夹持构件、第二夹持构件生产过程只需采购预镀好的碳钢板，经历分条-连续冲压-组装；整个过程中，连续冲压很容易完全自动化生产；大大提高生产效率，降低成本以及交期。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一种彩钢瓦屋面的光伏安装组件的结构示意图。

图2为本发明第一夹持构件的结构示意图。

图3为本发明第二夹持构件的结构示意图。

图4为本发明的使用状态示意图一，其中未画出螺栓和螺母。

图5为本发的使用状态示意图二，其中未画出螺栓和螺母。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

请参阅图1-图3，本发明提供一种彩钢瓦屋面的光伏安装组件技术方案：包括第一夹持构件1、第二夹持构件2、螺栓31和螺母32；

所述第二夹持构件2一体成型，包括第二主体23，该第二主体23的上部设有第二滑动部21和安装部6，中部设有第二空腔S2，下部设有第二夹持部22，且第二滑动部21的内部形成有滑槽B2；

所述第一滑动部11可滑动连接地第二滑动部21的滑槽B2内部，至少一所述螺栓31沿第一滑动部11与第二滑动部21的滑动连接方向进行安装，所述螺栓31贯穿设置于第一主体13、安装槽B1和第二主体23，通过螺栓31配合螺母32将第一主体13与第二主体23锁固，同时所述第一空腔S1与第二空腔S2对立设置，形成用于容纳彩钢瓦的主空腔，所述第一夹持部12与第二夹持部22对立设置，形成用于连接彩钢瓦的夹固端4。

通过将夹持功能拆解为两个夹持构件（即第一夹持构件1、第二夹持构件2）以及螺栓31和螺母32，通过滑动配合与间距调节实现动态夹持，以解决传统固定尺寸夹持器适配性差的问题，可适应不同类型的彩钢瓦屋面，通用性显著提升。其中，螺栓31贯穿两个夹持构件且受第二夹持构件2限位，确保推动力直接作用于夹持方向，避免力的分散或偏移，夹持稳定性更加稳定。

所述第一夹持构件1一体成型，相比焊接或组装结构，一体成型的第一夹持构件1能消除连接缝隙，提升整体刚性，且避免锈蚀隐患（彩钢瓦屋面多为露天环境，抗腐蚀性至关重要）。所述第一夹持构件1一体成型，包括第一主体13，该第一主体13的上部设有第一滑动部11，中部设有第一空腔S1，下部设有第一夹持部12，且第一滑动部11的内部形成有安装槽B1；

所述第一夹持部12为第二折边A2，由金属板材的下端弯折而成；所述第一滑动部11为两个呈凹字形的第一折边A1，分别由金属板材的左、右端弯折而成，安装槽B1作为与第二夹持构件2的滑动轨道，通过折边自然成型，无需额外加工滑轨，提高材料利用率并且降低工艺成本。

所述第一夹持部12为第二折边A2，由金属板材的下端弯折而成；

所述第一主体13中部设有第一空腔S1，第二主体23中部设有第二空腔S2，所述第一空腔S1与第二空腔S2对立设置，形成用于容纳彩钢瓦的主空腔，即减少了组件整体重量的同时，又预留出足够的空间供屋面放置，进一步提升组件的适用范围，以适应复杂环境下的各类型、尺寸的彩钢瓦屋面。

进一步，金属板材的左、右端均弯折形成有第三折边A3，该第三折边A3的上部连接于第一折边A1，两所述第三折边A3的下部均弯折至第二折边A2的底部，形成第一加强端C1；第三折边A3包裹第一夹持部12两侧及底部，将第一夹持部12的受力分散到第一主体13，避免夹持时因局部应力过大导致第一夹持部12变形。

金属板材的上端弯折形成有第四折边A4，且第四折边A4的前端抵触于两所述第一折边A1，形成第二加强端C2；第四折边A4针对性解决在安装后，组件纵向受力时的“应力集中”问题，避免第一滑动部11变形。

所述第一滑动部11可滑动连接地第二滑动部21的滑槽B2内部，安装槽B1与滑槽B2嵌套，形成“双轨滑动”结构，相比单轨滑动，导向精度得到提升，同时避免夹持时的横向偏移。

所述第二滑动部21为两个呈凹字形的第五折边A5，分别由金属板材的左、右端弯折而成，其中，两所述第五折边A5的上部相互重叠，形成第三加强端C3，且第三加强端C3开设有至少一螺孔（本实施例中，开始有2个螺孔），以此形成安装部6，既增加第二滑动部21的上侧厚度，提升了结构强度，又因具有足够的厚度，才方便钻孔攻丝。使用时，通过螺丝将光伏支架的底梁锁固于安装部6即可。

所述第二夹持部22为第六折边A6，由金属板材的下端弯折而成，配合所述第二折边A2形成完整的夹固端4，第六折边A6与第一夹持部12的第二折边A2配合形成完整夹固端4。

金属板材的左、右端均弯折形成有第七折边A7，该第七折边A7的上部连接于第五折边A5，两所述第七折边A7的下部均弯折至第六折边A6的底部，形成第四加强端C4，第四加强端C4与第一夹持部12的第一加强端C1对称，使对夹固端4整体厚度进行了扩增，用于夹持后的受力平衡，解决传统单侧加强导致的“夹持偏斜”问题，提升夹持稳定性。

所述第一夹持构件1、所述第二夹持构件2的内侧均匀分布有若干个加强筋，避免局部应力集中。

优选的，所述第一夹持构件1上具有供螺栓31插入的第一通孔，所述螺栓31从所述第一夹持构件1外侧，其中，所述螺母32尺寸大于所述第一通孔；旋转所述螺栓31使所述螺母32推动所述第二夹持构件2朝向所述第一夹持构件1移动，调整所述螺母32在所述螺栓31的位置，进而改变所述第一夹持构件1与所述第二夹持构件2之间的最大间距。

一种彩钢瓦屋面的光伏安装组件的制作方法，包括以下步骤：

步骤一：选用厚度为2mm的碳钢板材进行切割，制作出第一夹持构件胚料和第二夹持构件胚料。

更具体地，以第一夹持构件胚料为例，切割的具体步骤是：先将碳钢板材分条，制得条料；再按照第一夹持构件1的展开图对条料进行冲压下料，制得第一夹持构件胚料。

传统夹持构件多选用铝合金，而铝合金材质的夹具厚度基本要2mm以上，并且在彩钢瓦夹具中铝合金材质只能通过挤压成型，即只能通过增加厚度提升刚度，难以通过复杂的立体结构实现，而本发明通过2mm的碳钢板，在满足彩钢瓦夹持所需强度的前提下，将材料厚度降低。这一选择并非简单减薄，而是基于“结构强化设计（如空腔、折边）弥补厚度不足”的协同思路：通过后续冲压形成的多组折边与空腔，使整体刚性达到行业标准，同时解决了厚板冲压时易出现的“折边开裂”、“模具损耗大”等问题。

步骤二：对第一夹持构件胚料进行冲压弯折，形成具有第一夹持部12、第一滑动部11等结构的第一夹持构件1；对第二夹持构件胚料进行钻孔、冲压弯折，形成具有第二夹持部22、第二滑动部21和安装部6等结构的第二夹持构件2。

相比焊接工艺，本方案的一体成型的安装组件能够消除热变形与焊缝缺陷并且利用分阶段冲压确保复杂结构的成型质量，相比与传统一次冲压更不容易开裂。

所述步骤二中，对第一夹持构件胚料进行冲压弯折，形成具有第一夹持部12、第一滑动部11等结构的第一夹持构件1，具体是：对第一夹持构件胚料的下端进行冲压弯折，形成第二折边A2，即第一夹持部12对第一夹持构件胚料的左、右端均进行冲压弯折，形成第三折边A3和第一折边A1，由两所述第一折边A1组成第一滑动部11，第三折边A3的下部冲压弯折至第二折边A2的底部，形成第一加强端C1；

所述步骤二中，对第二夹持构件胚料进行钻孔、冲压弯折，形成具有第二夹持部22、第二滑动部21和安装部6等结构的第二夹持构件2，具体是：对第二夹持构件胚料的下端进行冲压弯折，形成第六折边A6，即第一夹持部12对第二胚料的左、右端均进行冲压弯折，形成第七折边A7和第五折边A5，由两所述第五折边A5组成第一滑动部11，第七折边A7的下部冲压弯折至第二折边A2的底部，形成第二加强端C2同时两所述第五折边A5的上部相互重叠形成第三加强端C3，且第三加强端C3开设有至少一螺孔，进而形成安装部6。

本案制作方法从材料特性、结构需求、工艺能力进行深度协同创新通过精准选材、预成型切割、分阶段多向冲压，实现了轻量化与高强度并存、复杂结构与低成本生产兼容的进步，并突破传统“一次冲压成型”的思维，采用分步冲压与方向切换的方式，实现复杂结构的无损成型。

参阅图4-5，本发明还提供一种光伏安装组件在彩钢瓦屋面的应用，所述光伏安装组件为上文所述光伏安装组件或为上文所述制作方法制备的安装组件。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种彩钢瓦屋面的光伏安装组件，其特征在于：包括第一夹持构件、第二夹持构件、螺栓和螺母；

所述第一夹持构件一体成型，包括第一主体，该第一主体的上部设有第一滑动部，中部设有第一空腔，下部设有第一夹持部，且第一滑动部的内部形成有安装槽；

所述第二夹持构件一体成型，包括第二主体，该第二主体的上部设有第二滑动部和安装部，中部设有第二空腔，下部设有第二夹持部，且第二滑动部的内部形成有滑槽；

所述第一滑动部可滑动连接地第二滑动部的滑槽内部，至少一所述螺栓沿第一滑动部与第二滑动部的滑动连接方向进行安装，所述螺栓贯穿设置于第一主体、安装槽和第二主体，通过螺栓配合螺母将第一主体与第二主体锁固，同时所述第一空腔与第二空腔对立设置，形成用于容纳彩钢瓦的主空腔，所述第一夹持部与第二夹持部对立设置，形成用于连接彩钢瓦的夹固端。

2.根据权利要求1所述的一种彩钢瓦屋面的光伏安装组件，其特征在于：所述第一夹持构件、第二夹持构件均由金属板材冲压弯折成型。

3.根据权利要求2所述的一种彩钢瓦屋面的光伏安装组件，其特征在于：所述第一夹持部为第二折边，由金属板材的下端弯折而成；所述第一滑动部为两个呈凹字形的第一折边，分别由金属板材的左、右端弯折而成。

4.根据权利要求3所述的一种彩钢瓦屋面的光伏安装组件，其特征在于：金属板材的左、右端均弯折形成有第三折边，该第三折边的上部连接于第一折边，两所述第三折边的下部均弯折至第二折边的底部，形成第一加强端；金属板材的上端弯折形成有第四折边，且第四折边的前端抵触于两所述第一折边，形成第二加强端。

5.根据权利要求2所述的一种彩钢瓦屋面的光伏安装组件，其特征在于：所述第二夹持部为第六折边，由金属板材的下端弯折而成；所述第二滑动部为两个呈凹字形的第五折边，分别由金属板材的左、右端弯折而成；两所述第五折边的上部相互重叠，形成第三加强端，且第三加强端开设有至少一螺孔，以此形成所述安装部。

6.根据权利要求5所述的一种彩钢瓦屋面的光伏安装组件，其特征在于：金属板材的左、右端均弯折形成有第七折边，该第七折边的上部连接于第五折边，两所述第七折边的下部均弯折至第六折边的底部，形成第四加强端。

7.根据权利要求1所述的一种彩钢瓦屋面的光伏安装组件，其特征在于：所述第一夹持构件上具有供螺栓插入的第一通孔，所述螺栓从所述第一夹持构件外侧，其中，所述螺母尺寸大于所述第一通孔；旋转所述螺栓使所述螺母推动所述第二夹持构件朝向所述第一夹持构件移动。

8.一种彩钢瓦屋面的光伏安装组件的制作方法，用来制作如权利要求1-7任意一项所述的一种彩钢瓦屋面的光伏安装组件，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：选用碳钢板材进行切割，制作出第一夹持构件胚料和第二夹持构件胚料；

步骤二：对第一夹持构件胚料进行冲压弯折，形成具有第一夹持部、第一滑动部的第一夹持构件；对第二夹持构件胚料进行钻孔、冲压弯折，形成具有第二夹持部、第二滑动部和安装部的第二夹持构件。

9.根据权利要求8所述的一种彩钢瓦屋面的光伏安装组件的制作方法，其特征在于：所述步骤二中，对第一夹持构件胚料进行冲压弯折，形成具有第一夹持部、第一滑动部的第一夹持构件，具体是：对第一夹持构件胚料的下端进行冲压弯折，形成第二折边，即第一夹持部对第一夹持构件胚料的左、右端均进行冲压弯折，形成第三折边和第一折边，由两所述第一折边组成第一滑动部，第三折边的下部冲压弯折至第二折边的底部，形成第一加强端；

所述步骤二中，对第二夹持构件胚料进行冲压弯折，形成具有第二夹持部、第二滑动部和安装部的第二夹持构件，具体是：对第二夹持构件胚料的下端进行冲压弯折，形成第六折边，即第一夹持部对第二胚料的左、右端均进行冲压弯折，形成第七折边和第五折边，由两所述第五折边组成第一滑动部，第七折边的下部冲压弯折至第二折边的底部，形成第二加强端同时两所述第五折边的上部相互重叠形成第三加强端，且第三加强端开设有至少一螺孔，进而形成安装部。