太阳能系统中的“防转卫士”:马车螺栓

太阳能系统中的“防转卫士”:马车螺栓

一、 设计解析:为何是“圆形头”与“方形颈”?

马车螺栓的设计是形式追随功能的完美典范,其每一个特征都为解决特定的安装难题而生。

  1. 圆形头部:美观与安全的统一

    • 马车螺栓的头部呈光滑的半球形或拱形,没有尖锐的边角。这种设计在安装后不仅外观整洁流畅,更重要的是,它能有效避免在人员日常维护或经过时产生意外的刮蹭和伤害,提升了系统的整体安全性。

  2. 方形颈:革命性的防转核心

    • 这是马车螺栓的灵魂所在。在圆形头部下方,紧接着一段截面为方形的颈部。在安装时,这个方形颈会被预先塞入支架或夹具上专门冲压的方形孔或圆方孔内。

    • 防转机理:当拧紧螺母时,螺母施加的巨大扭矩会试图带动螺栓本身旋转。然而,此时的方形颈已被牢牢地卡在方孔中,如同被钥匙卡住的锁芯,无法转动。这使得安装工人只需在另一端使用单一工具拧紧螺母即可,极大地简化了操作,特别是在空间狭小或难以触及的位置,优势尤为明显。

  3. 强大的夹紧力

    • 在方形颈有效防止转动的基础上,螺栓杆身上的螺纹可以承受极高的预紧力。通过拧紧螺母,能够在导轨、夹具和支架之间产生巨大而均匀的夹紧力,形成牢固的刚性连接,有效抵抗因风荷载、雪荷载以及热胀冷缩引起的振动和松动。

二、 在太阳能系统中的核心应用:导轨与夹具的固定

马车螺栓的特性,使其在光伏支架的特定连接点上成为了无可替代的选择。

  • 应用场景:主要用于将铝合金或钢制导轨固定到支撑夹具上,而夹具则与屋面结构或地面支架相连。这是整个光伏阵列的“骨架”连接点。

  • 为何在此处不可替代?

    1. 高效的安装流程:在大型光伏电站的安装中,成千上万个这样的连接点需要处理。马车螺栓的“单边操作”特性——只需在螺母端使用一把扳手——相比需要两端工具固定的普通六角螺栓,能节省大量的安装时间,显著提升施工效率。

    2. 卓越的防松性能:光伏系统长期处于户外,承受着持续的风振和温度变化。普通螺丝在反复应力下可能发生松动。马车螺栓的机械式防转设计,从根源上消除了螺栓本体旋转松动的可能性,确保了连接的长期稳定性。

    3. 可靠的连接强度:太阳能导轨需要支撑光伏组件的全部重量并抵抗外力。马车螺栓与方形孔的紧密配合,使得连接点不仅能承受垂直方向的压力,更能有效抵抗横向的剪切力,保证了阵列的结构完整性。

三、 材质与耐腐蚀性:保障25年寿命的基石

作为户外使用的关键部件,马车螺栓的材质直接决定了其使用寿命。

  • 主流材质:不锈钢

    • A2-70 (304不锈钢):具有良好的通用耐腐蚀性,适用于大部分内陆环境,是性价比极高的选择。

    • A4-80 (316不锈钢):含有钼元素,使其耐腐蚀能力,特别是耐氯离子(盐雾)腐蚀能力大幅提升。它是沿海地区、高污染工业区及所有对寿命有极致要求项目的首选材质。 使用316不锈钢马车螺栓,是保障光伏系统与组件同寿(25年以上)的关键细节。

  • 表面处理:
    少数情况下也可能使用高强度碳钢制造并辅以顶级表面处理,如镀锌达克罗,以提供媲美不锈钢的防腐保护。但不锈钢因其整体性能均衡,仍是绝对主流。

四、 与其他太阳能螺丝的协同效应

在一個完整的光伏支架系统中,马车螺栓并非孤军奋战。它与其它专用螺丝共同构成了一个完整的紧固方案:

  • 自攻自钻螺钉:用于将屋面挂钩固定于金属屋顶。

  • 内六角压块螺丝:用于锁紧固定光伏组件的压块。

  • 马车螺栓:专司导轨与夹具的连接。

这种分工协作确保了整个支架系统从屋面到组件,每一个连接点都达到了最优化的坚固与耐久。