用于跟踪器组件的轴承组件及其制作和使用方法

技术领域

以下公开内容涉及用于跟踪器组件的轴承组件，该轴承组件在可再生能源结构中具有示例性用途。

背景技术

跟踪组件通常用于雷达、灯架、天线、太阳能电池板、汽车和其他需要连续旋转运动的应用中。在工业中使用的跟踪器组件的一个常见实例是与可再生能源组件一起使用的太阳能跟踪器。太阳能跟踪器通常包括用于安装太阳能电池板的安装装置。太阳能跟踪器的安装装置旨在改变其太阳能电池板的方向，以反映太阳的位置，从而使效率最大化。然而，随着可再生能源和跟踪器组件相关产业的不断成熟，将需要改进用于确保发电的部件，以提高效率、减少维护、增加部署潜力并降低安装成本。

附图说明

通过参考附图，可以更好地理解本公开，并且让本公开的众多特征和优点对于本领域的技术人员显而易见。

图1包括发电结构的侧视图的图示，该发电结构包括根据一个实施例的跟踪组件。

图2包括根据一个实施例的用于跟踪组件的轴承组件的侧视图的图示。

图3A包括根据一个实施例的用于跟踪组件的接合器的侧视图的图示。

图3B包括根据一个实施例的用于跟踪组件的接合器的第一接合器构件在径向方向上围绕横杆的剖视图的图示。

图4包括根据一个实施例的用于跟踪组件的轴承组件的侧视图的图示。

图5A包括根据一个实施例的跟踪组件的轴承组件的顶部剖视图的图示。

图5B包括根据一个实施例的跟踪组件的轴承组件的顶部剖视图的图示。

图6包括根据一个实施例的生产用于轴承组件的材料带的方法；

图7A包括根据一个实施例的用于轴承组件的材料带的某个实施例的剖视图；

图7B包括根据一个实施例的用于轴承组件的材料带的某个实施例的剖视图；

图7C包括根据一个实施例的用于轴承组件的材料带的某个实施例的剖视图；以及

图7D包括根据一个实施例的用于轴承组件的材料带的某个实施例的剖视图。

图8包括载荷测试曲线图，该载荷作为针对根据本文实施例的轴承组件的实施例在4.4kN进行10,000个循环的形变量函数。

在不同附图中，使用相同的参考符号来表示相似或相同的项。

具体实施方式

提供结合附图的以下描述以帮助理解本文所公开的教导内容。以下论述将集中于本教导内容的具体实施方式和实施例。提供该重点是为了帮助描述教导内容，并且不应该被解释为是对本教导内容的范围或适用性的限制。然而，其他实施例可基于本专利申请中所公开的教导内容而使用。

术语“由...构成”“包含”“包括”“含有”“具有”“有”或它们的任何其他变型旨在涵盖非排他性的包含之意。例如，包含特征列表的方法、制品或装置不一定仅限于那些特征，而是可以包括未明确列出的或这种方法、制品或装置固有的其他特征。另外，除非另有明确说明，否则“或”是指包括性的“或”而非排他性的“或”。例如，以下任何一项均可满足条件A或B：A为真(或存在的)而B为假(或不存在的)、A为假(或不存在的)而B为真(或存在的)，以及A和B两者都为真(或存在的)。

而且，使用“一个”或“一种”来描述本文所述的元件和部件。这样做仅是为了方便并且给出本发明范围的一般性意义。除非很明显地另指他意，否则这种描述应被理解为包括一个、至少一个，或单数也包括复数，或反之亦然。例如，当在本文描述单个实施例时，可使用多于一个实施例来代替单个实施例。类似地，在本文描述了多于一个实施例的情况下，单个实施例可以取代多于一个实施例。

除非另有定义，否则本文使用的所有技术术语和科技术语都与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。材料、方法和实例仅是说明性的而非限制性的。关于本文未述的方面，有关特定材料和加工方式的许多细节是常见的，并能在轴承和轴承组件技术领域内的教科书和其他来源中找到。

图1包括发电结构的侧视图的图示，该发电结构包括根据一个实施例的跟踪组件。特别地，跟踪组件100可特别适合于利用太阳能并将太阳能转换成电能。如图所示，跟踪组件100可以包括底座103，该底座包括基座107，该基座可直接附接至地面，以将结构100固定在其位置上。如图中进一步示出，底座103可包括直接连接至基座107并从基座107向上延伸的基架108，以支撑和连接结构100的其他部件。如图中进一步示出，底座103可包括附接至基座107的电源端子109，该电源端子可以向用于移动结构100的部分的电动机供应能量。本文还考虑了经由延伸基架108的电源端子109来调节跟踪组件104的高度的能力。

发电结构100可以进一步包括跟踪器组件104，该跟踪器组件包括轴承组件115，该轴承组件附接至底座103，并且特别地直接附接至基架108，并且构造为用以移动可操作地连接至该轴承组件115的横杆118。如本文所述的轴承组件115可以指至少两个部件之间的可动交界面，其中一个部件设计为相对于另一部件运动。运动的类型可以包括简单平移(沿一个轴)、复合平移(沿两个或多个轴)、简单旋转(绕一个轴)、复合旋转(绕两个或多个轴)及其组合。跟踪器组件104可以进一步包括驱动机构116，该驱动机构可以包括电动机，其有助于轴承组件115和横杆118的运动。特别地，驱动机构116可编程为使得其改变横杆118的位置，并且因此改变可以附接至横杆118的光伏(太阳能)面板101的位置，使得面板101可以跟随太阳在天空中的位置，以有效收集和/或定向太阳能量的辐射束。应当理解，横杆118的运动可以促进结构100的部分的运动，特别是经由支撑结构102附接至横杆118的面板101的运动。例如，横杆118可适于围绕旋转轴线旋转支撑面板101。如图所示，结构100可包括附接至单个底座103的面板101的阵列。根据某个实施例，面板101可以是能量转换结构，例如太阳能面板，其构造为将太阳的辐射能转换成电力。在另一个实施例中，制品的面板101可以是反射器，例如镜子，其设计成将太阳的辐射能重新定向至附近的能量转换结构，例如太阳能面板。

尽管未示出，但是结构100可包括其他轴承组件，例如在基座107和基架108之间，用于基架相对于基座107的旋转。而且，应当理解，其他能量转换结构可利用轴承组件115，并且特别地利用在轴承组件115内的本文所述的部件。例如，另一种合适的能量转换结构可包括风力涡轮机，该风力涡轮机可包括从中心结构延伸的多个螺旋桨(或叶片)，其中必须允许涡轮旋转以产生电力，因此，可在结构内的轴承组件处利用本文公开的部件。

图2包括根据一个实施例的用于跟踪组件的轴承组件的侧视图的图示。跟踪组件204的轴承组件215可放置在基架208上，并且可操作地连接至驱动机构216。跟踪组件204的轴承组件215可包括接合器217，该接合器构造为支撑沿着旋转轴线3000定向的横杆218。接合器217可包括第一接合器构件222和第二接合器构件224，其至少部分地围绕横杆218的一部分，如下面进一步详细描述的。如图2所示，当从垂直于旋转轴线3000的横截面观察时，横杆218的外表面219可具有非圆形横截面。在一些实施例中，当从垂直于旋转轴线3000的横截面观察时，横杆218的外表面219可具有多边形横截面。如图所示，横杆218的外表面219可以具有正方形的横截面，但是本文考虑到三角形、五边形、六边形或其他多边形的横截面。此外，在一些实施例中，横杆218的外表面219可具有椭圆形、半圆形或其他横截面，当从垂直于旋转轴线3000的横截面观察时，该横截面是非圆形的。进一步如图2所示，当从垂直于旋转轴线3000的横截面观察时，接合器217的内表面221可以具有非圆形横截面。在一些实施例中，当从垂直于旋转轴线3000的横截面观察时，接合器217的内表面221可具有多边形横截面。如图，接合器217的内表面221可具有正方形的横截面，但是本文考虑三角形、五边形、六边形或其他横截面。此外，接合器217的内表面221可具有椭圆形、半圆形或其他横截面，当从垂直于旋转轴线3000的横截面观察时，该横截面是非圆形的。接合器的内表面221可以与横杆218的外表面219互补，从而它们彼此互补，并且可以大体上固定或联接横杆218和接合器217，使得它们可以作为单对部件绕旋转轴线3000旋转。换句话说，横杆218和接合器217由于其成对的表面而可以绕旋转轴线3000固定并一起旋转。在一些实施例中，接合器217可进一步包括二级部件(未示出)，该二级部件可促进横杆218的运动，该二级部件包括例如轴承构件，该轴承构件适于促进横杆218相对于接合器217轴向滑动。

仍参看图2，跟踪组件204的轴承组件215可进一步包括壳体250。壳体250可适于支撑接合器217和横杆218。在一些实施例中，壳体250可具有第一壳体构件252和第二壳体构件254，第一壳体构件和第二壳体构件可用于将横杆218和接合器217至少部分地紧固在一起，使得它们可以在相对于旋转轴线3000的径向方向上彼此不分开。接合器217和/或横杆218可构造为相对于壳体250围绕旋转轴线3000旋转。第一壳体构件252可具有内表面253和外表面255。第二壳体构件254可具有内表面257和外表面259。壳体的第一壳体构件252的内表面255和第二壳体构件254的内表面259可经由将两个构件联接在一起的机械交界面彼此接触或邻接。该机械交界面可用至少一个紧固件256固定，以将第一壳体构件252和第二壳体构件254固定在一起。紧固件256可以包括螺母、螺栓、板条、带扣、夹子、凸缘、辙叉、索环、钩眼扣、闩锁、销子、桩钉、钉子、铆钉、凹凸缝、螺旋锚、锁紧肋、针、螺纹紧固件、扎带、肘节螺栓、楔形锚中的至少一者，或可以其他方式连接。在所示的实施例中，紧固件256可在壳体构件中包括孔258，孔对准以插入螺钉259，从而将接合器217紧固至基架208。这样，第一壳体构件252和第二壳体构件254可用作围绕接合器217的夹具。

图3A至图3B包括根据本文实施例的用于跟踪组件的接合器的视图。图3A包括根据一个实施例的用于跟踪组件的接合器的侧视图的图示。图3B包括根据一个实施例的用于跟踪组件的接合器的第一接合器构件在径向方向上围绕横杆的剖视图的图示。如上所述，接合器317可包括第一接合器构件322和联接至其的第二接合器构件324。第一接合器构件322和第二接合器构件324可各自包括外表面(323、325)。第一接合器构件322的外表面323、325和第二接合器构件324可各自包括弧形结构，从而形成用于接合器317的外部的圆形结构。第一接合器构件322和第二接合器构件324中的每一者可包括彼此相对并从第一接合器构件322和第二接合器构件324中的每一者的外表面323、325轴向延伸的一对侧部(326、328、327、329)。该对侧部(326、328、327、329)可形成周向凹槽330、332，该周向凹槽是接合器317的第一接合器构件322和第二接合器构件324中的每一者的外表面323、325的一部分。在多个实施例中，材料带370、372可以抵靠第一接合器构件322和/或第二接合器构件324的外表面323、325安装或设置。材料带370、372可放置在第一接合器构件322和/或第二接合器构件324的周向凹槽330、332内。在某一实施例中，可将多个材料带370、372放置在第一接合器构件322和第二接合器构件324的周向凹槽330、332内。如图3B所示，接合器317可具有第一接合器构件322，该第一接合器构件可放置在跟踪器组件304中的横杆318的径向外侧。接合器317和/或第一接合器构件322可进一步包括切成第一接合器构件322的侧部(326、238)的厚度的狭缝(331、333)。第二接合器构件324还可包括相应的狭缝。狭缝可用于容纳材料带，以将材料带机械地固定至接合器317。可以通过滑动穿过狭缝来安装材料带，以将其固定在周向凹槽330、332内的接合器317的第一接合器构件322或第二接合器构件324中的至少一个的外表面323、325。

进一步如图2所示，第一壳体构件252的内表面255和第二壳体构件254的内表面259可与第一接合器构件和/或第二接合器构件的外表面形成交界面或紧密相邻。如图3至图3B所示，可将材料带370、372放置在第一壳体构件的内表面或第二壳体构件的内表面与第一接合器构件322或第二接合器构件324的外表面323、325中的至少一者之间。例如，如图3B所示，条带370可放置在第一接合器构件322的凹槽330中，而第一壳体构件的内表面的尺寸可设为覆盖凹槽330内的条带370。材料带370、372可包括低摩擦材料，如下面进一步详细讨论的。在壳体的内表面与接合器317的外表面323、325之间的交界面处的材料带370、372的低摩擦材料可提供所需的滑动交界面以允许接合器317(和固定横杆)相对于壳体运动或滑动，反之亦然。在图3A至图3B所示的某一实施例中，包括低摩擦材料的材料带370、372可固定至接合器317的第一接合器构件322或第二接合器构件324中的至少一个的外表面323、325。例如，这可以通过如上所述将材料带370通过接合器317的第一接合器构件322中的狭缝(331、333)固定在第一接合器构件322的凹槽330内来完成。在另一个实施例中，如下面进一步详细讨论的，材料带370、372可以根据接合器317的形状预形成。例如，材料带370的尺寸可设置成在第一接合器构件322的凹槽330内抵靠侧部326、328提供零间隙配合，并且模制或粘合地附接至第一接合器构件322。在另一个实施例中，可以将机械止动件放置在凹槽330的每一端，以使材料带370适当地抵靠第一接合器构件370。在其他实施例中，材料带370、372可通过使用粘合剂、超声焊接、机械拧紧或通过精确的压入配合操作而固定在接合器317上。

图4包括根据另一个实施例的跟踪组件的轴承组件的侧视图的图示。可以理解的是，图2的轴承组件的所有部件可以具有与图4所示的相应部件相似的特性、尺寸、形状和能力。跟踪组件404的轴承组件415可放置在基架408上。跟踪组件404的轴承组件415可以包括接合器417，该接合器可操作地连接至驱动机构416并且构造为支撑横杆418。在该实施例中，接合器417可以是单个部件。类似于其他实施例，当从垂直于旋转轴线3000的横截面观察时，横杆418的外表面419可以具有非圆形(例如多边形)的横截面。当从垂直于旋转轴线3000的横截面观察时，接合器418的内表面421也可以具有非圆形(例如多边形)的横截面，该横截面可以与横杆的外表面419互补，以大致固定或联接横杆418和接合器417，以使它们可作为单个成对的部件围绕旋转轴线3000旋转。在一些实施例中，接合器417可以进一步包括辅助部件(未示出)，该辅助部件可以促进横杆418的运动，包括例如轴承构件，其适于促进横杆418围绕接合器417的部分滑动。

仍参看图4，跟踪组件404的轴承组件415可进一步包括壳体450。壳体450可适于支撑接合器417和横杆418。在一些实施例中，壳体450可具有第一壳体构件452和第二壳体构件454，第一壳体构件和第二壳体构件可用于将横杆418和接合器417至少部分地紧固在一起，使得它们可以在相对于旋转轴线3000的径向方向上彼此不分开。第一壳体构件452可具有内表面453和外表面455。第二壳体构件454可具有内表面457和外表面459。壳体450的第一壳体构件452的内表面455和第二壳体构件454的内表面459可经由将两个构件联接在一起的机械交界面彼此接触或邻接。该机械交界面可用至少一个紧固件456固定，以将第一壳体构件452和第二壳体构件454固定在一起。紧固件456可以包括螺母、螺栓、板条、带扣、夹子、凸缘、辙叉、索环、钩眼扣、闩锁、销子、桩钉、钉子、铆钉、凹凸缝、螺旋锚、锁紧肋、针、螺纹紧固件、扎带、肘节螺栓、楔形锚中的至少一者，或可以其他方式连接。在所示的实施例中，紧固件456可以在壳体构件中包括孔458，孔对准以插入螺钉459，从而将接合器417紧固到基架。

在多个实施例中，第二壳体构件454可包括多个部件。如图4所示，顶部第二壳体构件454a可以支撑接合器417。底部第二壳体构件454b可以支撑顶部第二壳体构件454b。顶部第二壳体构件454a可以与第一壳体构件452在形状上基本相似。底部第二壳体构件454b可以附接至基架408。

在图4所示的实施例中，接合器417的外表面423可以具有圆形形状。此外，第一和第二壳体构件452、454的内表面455、459可以具有与接合器417的外表面423互补的圆形形状，因此，第一和第二壳体构件452、454的内表面455、459可以具有适于联接到接合器417的外表面423的圆形形状。在多个实施例中，接合器417的外表面423可以具有部分球形的形状。此外，第一壳体构件452和第二壳体构件454的内表面455、459可以具有与接合器417的外表面互补的部分球形形状，从而形成旋转交界面。在某一实施例中，第一壳体构件452的外表面453和第二壳体构件454的外表面457也可以具有部分球形的形状。在另一个实施例中，底部第二壳体构件454b的内表面461可具有与顶部第二壳体构件454a的外表面457互补的部分球形形状。

进一步如图4所示，第一壳体构件452的内表面455和第二壳体构件454的内表面459可与接合器417的外表面423形成交界面或紧密相邻。可以将材料带470、472放置在第一壳体构件452的内表面455或第二壳体构件454的内表面459与接合器417的外表面423的至少一个之间。材料带470、472可包括低摩擦材料，如下面进一步详细讨论的。通过提供所需的滑动交界面，在壳体450的内表面455、459与接合器417的外表面423之间的交界面处的材料带470、472的低摩擦材料可以允许接合器417(和固定横杆418)相对于壳体450运动或滑动，反之亦然。在图4所示的某一实施例中，包括低摩擦材料的材料带470、472可以固定到壳体450的第一壳体构件452或第二壳体构件454中的至少一个的内表面455、459。例如，这可以通过将材料带470固定到壳体450的第一壳体构件452或第二壳体构件454中的至少一个的内表面455、459来完成。在另一个实施例中，如下面进一步详细讨论的，材料带470、472可以根据壳体450的形状预先形成。例如，材料带470、472的尺寸可设置为向壳体450的第一壳体构件452或第二壳体构件454中的至少一者的内表面455、459提供零间隙配合，并被模制或粘接地附接到壳体450的第一壳体构件452或第二壳体构件454中的至少一者。在其他实施例中，材料带470、472可通过使用粘合剂、超声焊接、机械拧紧或通过精确的压入配合操作而固定在接合器450上。此外，材料带470、472的低摩擦材料可以在抵靠接合器417的壳体450的第一壳体构件452和第二壳体构件454中用作夹具或辅助夹具。可以这样做是因为低摩擦材料可以提供可更好地将壳体450装配至接合器450并提供更大的对接合器450的夹紧力的弹性性能。

图5A和图5B包括根据另一实施例的用于跟踪组件的轴承组件的顶部剖视图的图示。可以理解的是，图4的轴承组件的所有部件可以具有图5A和图5B中所示的类似于相应部件的特性、尺寸、形状和性能。正如图5A和图5B所示，跟踪组件504的轴承组件515可包括横杆518和接合器517相对于壳体550的旋转台，其允许横杆518旋转而无需额外的部件支撑横杆518(和固定的接合器517)，由于横杆518的轴向和/或旋转运动使其能够从壳体550中出来。在多个实施例中，由于横杆518和接合器517在壳体550内的旋转安装，横杆518可相对于旋转轴线在轴向上轴向地偏离。在多个实施例中，由于横杆518和接合器517在壳体550内的旋转安装，横杆518可相对于轴向方向上的旋转轴线在横向方向上偏离。因此，横杆518和接合器517在壳体550内的旋转安装允许横杆518在任何所需位置的空间定向。如上所述，可将材料带570、572放置在接合器517与壳体550之间的交界面处，以帮助接合器517相对于壳体移动。

在其中的某一实施例中，接合器、横杆和/或壳体(或其任何部件)可以至少部分地包括金属。根据某些实施例，金属可以包括铁、铜、钛、锡、铝、其合金，或者可以是另一种金属类型。在许多实施例中，接合器、横杆和/或壳体(或其任何部件)可包括聚合物。在某一实施例中，接合器、横杆和/或壳体(或其任何部件)可以由塑料聚合物制成。所述塑料聚合物可以选自包括聚酮、聚芳酰胺、聚苯硫醚、聚醚砜、聚苯砜、聚酰胺酰亚胺、超高分子量聚乙烯、含氟聚合物、聚苯并咪唑、聚缩醛、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚酰亚胺(PI)、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮(PEEK)、聚乙烯(PE)、聚砜、聚酰胺(PA)、聚苯醚、聚苯硫醚(PPS)、聚氨酯、聚酯、液晶聚合物(LCP)的组或它们的任意组合。所述塑料聚合物可以是热塑性或热固性聚合物。在其中的某一实施例中，接合器、横杆和/或壳体(或其任何部件)也可以包括玻璃填料、二氧化硅、粘土云母、高岭土或其他合成填料。在其中的某一实施例中，接合器、横杆和/或壳体(或其任何部件)可以通过倒角、车削、铰孔、锻造、挤压、模制、烧结、轧制或铸造、注射模制或3-D打印中的至少一种来构造。本文实施例的接合器、横杆和/或壳体(或其任何部件)可以利用特征的一种或多种组合，包括特定的材料、材料的厚度、部件的尺寸和某些机械性能(例如，刚度)，以及工业上所需的化学惰性。

如上所述，在多个实施例中，可以将材料带安装、固定或以其他方式抵靠接合器(第一接合器构件和/或第二接合器构件)的外表面放置。此外，如上所述，在多个实施例中，可以将材料带安装、固定或以其他方式抵靠壳体(第一壳体构件和/或第二壳体构件)的内表面设置。出于说明的目的，图6包括示出用于形成材料带的成形工艺610的图。成形工艺610可以包括提供材料的第一步骤612，该材料包括低摩擦材料。任选地，成形工艺10可以进一步包括第二步骤14，该第二步骤将基板抵靠低摩擦材料放置以形成材料带。

图7A包括可以使用图6所示的成形工艺610的第一步骤612形成的材料带7000的图示。在多个实施例中，材料带7000可包括低摩擦层704。在多个实施例中，低摩擦层704可包括低摩擦材料。低摩擦材料可包括例如聚合物、诸如聚酮、聚芳酰胺、聚苯硫醚、聚醚砜、聚苯砜、聚酰胺酰亚胺、超高分子量聚乙烯、含氟聚合物、聚苯并咪唑、聚缩醛、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺(PI)、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮(PEEK)、聚乙烯(PE)、聚砜、聚酰胺(PA)、聚苯醚、聚苯硫醚(PPS)、聚氨酯、聚酯、液晶聚合物(LCP)或它们的任意组合。在某一实例中，低摩擦材料704包括聚酮，诸如聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮、聚醚酮酮、聚醚酮醚酮、其衍生物或其组合。在某一额外的实例中，低摩擦材料704可以是超高分子量聚乙烯。在另一实例中，低摩擦层704可以包括含氟聚合物，该含氟聚合物包括氟化乙烯丙烯(FEP)，聚四氟乙烯(PTFE)，聚偏二氟乙烯(PVDF)，全氟烷氧基(PFA)，四氟乙烯、六氟丙烯和偏二氟乙烯(THV)的三元共聚物，聚氯三氟乙烯(PCTFE)，乙烯四氟乙烯共聚物(ETFE)或乙烯氯三氟乙烯共聚物(ECTFE)。低摩擦层704可以是热塑性或热固性聚合物。低摩擦层704可包含固态材料，该固态材料包括锂皂、石墨、氮化硼、二硫化钼、二硫化钨、聚四氟乙烯、氮化碳、碳化钨或类金刚石碳、金属(诸如铝、锌、铜、镁、锡、铂、钛、钨、铁、青铜、钢、弹簧钢、不锈钢)、金属合金(包括所列的金属)、阳极化金属(包括所列的金属)，或它们的任意组合。根据特定实施例，可使用含氟聚合物。在某一实施例中，低摩擦层704可以包括编织网或延展金属网格，其中低摩擦材料嵌有或浸渍有编织网或延展金属网格内。编织网或延展金属网格可以包括金属或金属合金，例如铝、钢、不锈钢、青铜等。替代地，编织网可以是低摩擦材料制成的编织聚合物网。

在多个实施例中，低摩擦层704可进一步包含玻璃纤维、碳纤维、硅、PEEK、芳族聚酯、碳颗粒、青铜、含氟聚合物、热塑性填料、氧化铝、聚酰胺酰亚胺(PAI)、PPS、聚亚苯基砜(PPSO2)、LCP、芳族聚酯、二硫化钼、二硫化钨、石墨、石墨烯、膨胀石墨、氮化硼、滑石、氟化钙或其任何组合。另外，填料可包括氧化铝、硅石、二氧化钛、氟化钙、氮化硼、云母、硅灰石、碳化硅、氮化硅、氧化锆、炭黑、颜料、或其任意组合。填料可以是珠粒、纤维、粉末、网或它们的任意组合的形式。基于低摩擦层的总重量，填料可以为至少10wt％，例如至少15wt％、20wt％、25wt％或甚至30wt％。

在某一实施例中，低摩擦层704可具有约0.001mm至约20mm的厚度T

图7B包括材料带7001的另一实施例的图示，其作为材料带7000的替代品，可使用图6所示的成形工艺610的第一步骤612来形成。出于说明的目的，图7B示出了材料带7001的逐层构造。材料带7001可以包括基板719。在一个实施例中，基板719可至少部分地包括金属。根据某些实施例，金属可以包括铁、铜、钛、锡、铝、其合金，或者可以是另一种金属类型。更特别地，基板719可至少部分地包括钢，诸如不锈钢、碳钢或弹簧钢。例如，基板719可至少部分地包含301不锈钢。301不锈钢可为退火的、1/4硬、1/2硬、3/4硬或全硬。此外，钢还可包括不锈钢，该不锈钢包含铬、镍或其组合。在某一实施例中，基板719可包括编织网或延展金属网格。编织网或延展金属网格可以包括金属或金属合金，例如铝、钢、不锈钢、青铜等。替代地，编织网可以是编织聚合物网。在替代实施例中，基板719可不包括网或网格。另外，基板719可包括维氏角锥硬度值VPN，其可为≧350，诸如≧375、≧400、≧425或≧450。VPN也可为≦500、≦475，或≦450。VPN也可在本文所述的任何VPN值之间的范围内，并且包括所述任何VPN值。在另一个方面，基板719可经过处理以提高其耐腐蚀性。具体地，可钝化基板719。例如，可按照ASTM标准A967对基板719进行钝化。可以通过倒角、车削、铰孔、锻造、挤压、模制、烧结、轧制或铸造中的至少一种来形成基板719。

在某一实施例中，基板719可具有约0.001mm至约10mm的厚度Ts。还应当理解，基板719的厚度Ts可以是上述最小和最大值之间的任何值。基板719的厚度可以是均匀的，即基板719在第一位置处的厚度可等于沿着其在第二位置处的厚度。基板719的厚度可以是非均匀的，即基板719在第一位置处的厚度可不同于沿着其在第二位置处的厚度。

仍参看图7B，在多个实施例中，材料带7001可包括基板719(以及联接至或覆盖在基板719上的低摩擦层704)。在更特定的实施例中，材料带7001可以包括基板719和覆盖在基板719上的多个低摩擦层704。在特定实施例中，低摩擦层704可联接至基板719的表面，以便与另一部件的另一表面形成交界面。低摩擦层704可联接至基板719的径向内表面。替代地，低摩擦层704可联接至基板719的径向外表面。在另一个替代实施例中，作为固体部件、编织网或延展金属网格的基板719可以嵌有或浸渍有低摩擦层704。在某一实施例中，基板719可至少部分地由低摩擦层704包封。也就是说，低摩擦层104可覆盖基板719的至少一部分。

图7C包括材料带7002的替代实施例的图示，该材料带作为材料带7000、7001的替代品，其可以成为成形工艺10的第一步骤12的材料带。出于说明的目的，图2C示出了材料带的材料带7002的逐层构造。根据该特定实施例，材料带1002可类似于图7B的材料带7001，不同之处在于，该材料带7002还可以包括至少一个粘合剂层721(该粘合剂层可以将低摩擦层704联接至基板719)和低摩擦层704。在另一替代实施例中，作为固体部件、编织网或延展金属网格，基板719可嵌入在至少一个粘合剂层721之间，该至少一个粘合剂层包括在低摩擦层704与基板719之间。

粘合剂层721可包括在环领域常用的任何已知的粘合剂材料，其中包括但不限于含氟聚合物、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚/聚酰胺共聚物、乙烯乙酸乙烯酯、乙烯四氟乙烯(ETFE)、ETFE共聚物、全氟烷氧基(PFA)或它们的任意组合。另外，粘合剂可包括至少一个选自-C＝O、-C-O-R、-COH、-COOH、-COOR、-CF

可以将填料颗粒(功能性和/或非功能性)添加到粘合剂层721中，例如碳填料、碳纤维、碳颗粒、石墨、金属填料(例如青铜、铝和其他金属及其合金)、金属氧化物填充剂、金属涂覆的碳填料、金属涂覆的聚合物填料或它们的任意组合。

在某一实施例中，热熔胶的熔融温度可以不大于250℃，例如不大于220℃。在另一个实施例中，粘合剂可在高于200℃，例如高于220℃时分解。在进一步的实施例中，热熔胶的熔融温度可以高于250℃或甚至高于300℃。粘合层721可具有约0.040mm至约10mm的厚度T

图7D包括材料带7003的替代实施例的图示，该材料带作为材料带7000、7001、7002的替代品，其可以成为成形工艺610的第一步骤612的材料带。出于说明的目的，图7D示出了材料带7003的逐层构造。根据该特定实施例，材料带7003可类似于图7C的材料带7002，除此之外，材料带7003还可以包括至少一个腐蚀保护层714、705和718；以及耐腐蚀涂层725，该耐腐蚀涂层可以包括粘合促进剂层727和环氧层729，该粘合促进剂层和环氧层可联接至基板719和低摩擦层704。

基板719可涂覆有防腐蚀层714和705，该防腐蚀层包括防腐蚀材料，以防止材料带7003在加工之前发生腐蚀。另外，可在层714上方施加防腐蚀层718。层714、705和718中的每一者可以具有0.001mm至大约5mm的厚度。层714和705可以包括防腐蚀材料，该防腐蚀材料包括锌、铁、锰或它们的任意组合的磷酸盐，或者纳米陶瓷层。此外，层714和705可包括防腐蚀材料，该防腐蚀材料包括功能性硅烷、基于纳米级硅烷的底漆、水解硅烷、有机硅烷粘合促进剂、基于溶剂/水的硅烷底漆、氯化聚烯烃、钝化表面、铝制包层、可商购的锌(机械的/电镀的)或锌镍涂层或它们的任意组合。层718可包括功能性硅烷、基于纳米级硅烷的底漆、水解硅烷、有机硅烷粘合促进剂、基于溶剂/水的硅烷底漆。可在加工期间除去或保留防腐蚀层714、705和718。

如上所述，材料带7003可进一步包括耐腐蚀涂层725。耐腐蚀涂层725可包括粘合促进剂层727和环氧树脂层729。粘合促进剂层727可包括防腐蚀材料，该防腐蚀材料包括锌、铁、锰、锡或它们的任意组合的磷酸盐，或者纳米陶瓷层。粘合促进剂层727可包括防腐蚀材料，该防腐蚀材料包括功能性硅烷、基于纳米级硅烷的底漆、水解硅烷、有机硅烷粘合促进剂、基于溶剂/水的硅烷底漆、氯化聚烯烃、钝化表面、可商购的锌(机械的/电镀的)或锌镍涂层或它们的任意组合。粘合促进剂层727可以通过喷涂、电子涂覆、旋式浸涂、静电涂覆、流涂、辊涂、刮涂、卷涂等来施加。

环氧树脂层729可以是防腐蚀材料，该防腐蚀材料包括热固化环氧树脂、UV固化环氧树脂、IR固化环氧树脂、电子束固化环氧树脂、辐射固化环氧树脂或空气固化环氧树脂。进一步，环氧树脂层729可包括防腐蚀材料，该防腐蚀材料包括聚缩水甘油醚、二缩水甘油醚、双酚A、双酚F、环氧乙烷、氧杂环丙烷、环氧乙烷、1,2-环氧丙烷、2-甲基环氧乙烷、9,10-环氧-9,10-二氢蒽或它们的任意组合。环氧树脂层729可进一步包括硬化剂。所述硬化剂可包括胺、酸酐、苯酚酚醛树脂硬化剂诸如苯酚酚醛树脂聚[N-(4-羟基苯基)马来酰亚胺](PHPMI)、甲阶酚醛树脂苯酚甲醛、脂肪胺化合物、聚碳酸酐、聚丙烯酸酯、异氰酸酯、包封的聚异氰酸酯、三氟化硼胺络合物、诸如铬的铬基硬化剂、聚酰胺、或它们的任意组合。一般来讲，酸酐可符合式R-C＝O-O-C＝O-R'，其中R如上所述为可为C

在某一实施例中，根据图6的步骤12，如上参考图7A至图7D所述的材料带7000、7001、7002、7003的任何层，可分别设置成卷状并且从其上剥离，以在加压、高温下(热压或冷压或者热轧或冷轧)、通过粘合剂或通过它们的任意组合将这些层连接在一起。如上所述的材料带7000、7001、7002、7003的任意层可层压在一起，使得它们至少部分地彼此重叠。如上所述的材料带7000、7001、7002、7003的任何层可使用涂布技术(诸如，例如物理或气相沉积、喷涂、电镀、粉末涂敷)或通过其他化学或电化学技术施加在一起。在特定实施例中，低摩擦层704可通过卷对卷(roll-to-roll)涂布工艺(包括例如挤压涂布)来施加。低摩擦层704可加热至熔融或半熔融状态，并通过狭缝式挤压涂布挤出到基板719的主表面上。在某一实施例中，材料带7000、7001、7002、7003可以是单个整体材料带。

在其他实施例中，根据图6的步骤12，如上参考图7A至图7D所述的材料带7000、7001、7002、7003的任何层，如上所述，可通过涂布技术(诸如，例如物理或气相沉积、喷涂、电镀、粉末涂敷)或通过其他化学或电化学技术来施加。在特定实施例中，低摩擦层704可通过卷对卷(roll-to-roll)涂布工艺(包括例如挤压涂布)来施加。低摩擦层704可加热至熔融或半熔融状态，并通过狭缝式挤压涂布挤出到基板719的主表面上。在另一个实施例中，低摩擦层704可铸造或模制。

在某一实施例中，可使用熔融粘合剂层721将低摩擦层704或任何层粘合至基板719以形成层压体。在某一实施例中，材料带7000、7001、7002、7003上的任何中间或突出的层都可以形成层压板。可以将层压板切成可形成材料带的条或坯料。切割层压板可包括使用压模、压制、冲压、锯切，或者能够以不同的方式机加工。然后可以通过压模、压制、冲压、锯切、轧制、翻边、深冲来形成材料带，或者可以以不同的方式加工材料带以适合如上所述的接合器或壳体的形状。在特定实施例中，材料带7000可以直接模制到接合器或壳体中的一者上。在另一个实施例中，材料带7000可以作为部件上的一层模制到接合器或壳体上，从而形成类似于图7B的分层结构。在又一个实施例中，材料带7000可以作为部件上的层以粘合剂层的形式粘附在接合器或壳体上，在粘附层之间具有粘合剂层，从而形成类似于图4C的分层结构。在另一个实施例中，材料带7003可以总体固定在接合器或壳体上。在将半成品材料带成形之后，可以清洗半成品材料带，以去除在成形和成形过程中使用的所有润滑剂和油。清洁可以包括使用溶剂的化学清洁和/或机械清洁，例如超声清洁。

实例

用于本发明的接合器的材料的实例可以包括选自对苯二甲酸盐家族、苯乙烯家族和其他复合材料的聚合物、上述聚合物的聚合物共混物。在另一个例子中，接合器材料可以选自PET、PBT、PPE、ABS、PC、PP和聚乙烯，以及它们的任意组合。工程塑料聚合物复合材料还包括玻璃填料、二氧化硅、粘土云母、高岭土或其他合成填料。在本文实施例中，接合器材料与材料带的组合为跟踪器组件提供了约15年的改进的使用寿命。此外，本发明的跟踪组件以相对便宜的成本提供了强度和改进的摩擦学性能，如表1所示。

表1

*壳体的密度、拉伸模量、屈服应力、载荷下的挠曲温度、熔融温度值已显示

表1中显示的POM和UHMWPE的摩擦系数(CoF)值是指表面处存在的系数。在拟定系统1和拟定系统2中，CoF值指示材料带表面的摩擦系数。

关于表1，拟定系统1可以是接合器和低摩擦系数材料带。在此，接合器可以由PET材料和30％玻璃填料的组合制成。在另一实例中，拟定系统2包括接合器和低摩擦系数材料带。接合器可以由PET和45％的玻璃填料制成。如表1所示，拟定系统1和2为接合器提供了改进的摩擦系数，从而提高了跟踪组件的维护寿命。进一步地，与现有方案相比，构造壳体中所使用的材料使跟踪组件具有改进的耐候性。因此，跟踪组件可能不容易被紫外线(UV)、水、环境污染物、灰尘等降解。

此外，图8示出了测试载荷，该载荷作为针对根据本文实施例的拟定系统1、拟定系统2以及额外地拟定系统3在4.4kN进行10,000个循环的形变量函数。如图8所示，当在可再生能源结构中使用时，根据本文使用的轴承组件的实施例的拟定系统1、2和3可以具有大约28年的改善寿命。此外，根据本文中使用的轴承组件的实施例的拟定系统1、2和3的扭矩输出可以是相对稳定的，而现有技术的轴承组件从第1循环到10,000循环可以增加大约50％的扭矩。这可以表明，相比于根据本文公开的实施例的轴承组件，更高的摩擦可使轴承组件磨损更快。进一步如图8所示，根据在此使用的轴承组件的实施例的拟定系统1、2和3的接合器的负荷能力可以在高达约30kN的范围内。

本文实施例的跟踪器组件的轴承组件可表现出优于跟踪器组件的常规轴承组件的改进的操作和特性。例如，在一个实施例中，本文实施例的轴承组件表现出改进的耐腐蚀性和耐候性。此外，本文实施例的轴承组件由于材料带而表现出改善的粘滑性能，这对传统轴承构件而言是一种改进。因此，本文实施例的跟踪器组件的轴承组件可以提高效率，减少维护，降低安装成本，并因此增加跟踪器组件和/或可再生能源结构的部署潜力。

许多不同的方面和实施例都是可能的。以下描述了那些方面和实施例中的一些。在阅读本说明书之后，本领域的技术人员会理解，那些方面和实施例仅是说明性的，并不限制本发明的范围。实施例可以根据下面列出的任何一个或多个实施例。

实施例1：一种用于发电结构的跟踪器组件的轴承组件，所述轴承组件包括：

接合器，所述接合器构造为固定至横杆并且可随所述横杆旋转；以及

壳体，所述壳体适于支撑所述接合器，其中所述接合器构造为相对于所述壳体旋转，其中在所述接合器的外表面与所述壳体的内表面之间的交界面处存在低摩擦材料。

实施例2：根据实施例1所述的轴承组件，其中所述接合器具有用于接合横杆的内表面，并且所述内表面具有非圆形的横截面形状。

实施例3：根据实施例1所述的轴承组件，其中所述轴承组件还包括横杆，并且其中所述横杆的外表面具有非圆形的横截面形状。

实施例4：根据实施例3所述的轴承组件，其中所述接合器的所述内表面的所述非圆形横截面与所述横杆的所述外表面的所述非圆形横截面互补，以固定所述两个部件。

实施例5：根据前述实施例中任一项所述的轴承组件，其中所述壳体包括第一构件和第二构件，所述第一构件和第二构件适于用作围绕所述接合器的夹具。

实施例6：根据前述实施例中任一项所述的轴承组件，其中所述低摩擦材料固定至所述壳体的内表面。

实施例7：根据实施例6所述的轴承组件，其中所述低摩擦材料适于用作夹具。

实施例8：根据前述实施例中任一项所述的轴承组件，其中所述低摩擦材料固定至所述接合器的外表面。

实施例9：根据前述实施例中任一项所述的轴承组件，其中所述低摩擦材料根据所述壳体或所述接合器的形状而预成型。

实施例10：根据前述实施例中任一项所述的轴承组件，其中所述低摩擦材料包含热塑性聚合物。

实施例11：根据前述实施例中任一项所述的轴承组件，其中接合器的外表面包括圆形横截面。

实施例12：根据实施例11所述的轴承组件，其中所述壳体的内表面包括与所述接合器的所述外表面互补的圆形形状。

实施例13：根据实施例3所述的轴承组件，其中所述横杆适于可旋转地支撑光伏电池板。

实施例14：根据前述实施例中任一项所述的轴承组件，其中所述低摩擦材料包括材料带，并且其中所述接合器的外表面包括适于容纳所述材料带的凹槽。

实施例15：一种用于发电结构的跟踪器组件的组件，所述组件包括：横杆，所述横杆适于绕旋转轴线旋转；接合器，所述接合器固定至所述横杆并可随所述横杆旋转；以及壳体，所述壳体适于支撑所述接合器和所述横杆；其中所述接合器和所述横杆适于相对于所述壳体旋转，并且其中在所述接合器的外表面和所述壳体的内表面之间的交界面处存在低摩擦材料。

需注意，并非需要上述所有特征，可能不需要特定特征的一部分，并且除了所描述的特征之外，还可提供一个或多个特征。此外，描述特征的顺序不一定是安装特征的顺序。

为清楚起见，本文中在单独的实施例的上下文中描述的某些特征，也可在单个实施例中以组合的方式来提供。相反地，为简明起见，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可单独地提供或以任何子组合的方式来提供。

上文已经参考具体实施例描述了益处、其他优点及问题的解决方案。然而，益处、优点、问题的解决方案以及可使任何益处、优点或解决方案出现或变得更加显著的任何特征都不应理解为是任何或所有权利要求的关键、所需或必要的特征。

本文所述的实施例的说明书和图示旨在提供对各种实施例的结构的一般理解。说明书和图示并不旨在用作对使用了本文所述的结构或方法的组件和系统的所有元件和特征的详尽和全面的描述。单独的实施例也可在单个实施例中以组合的方式来提供，并且相反地，为简明起见而在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可单独地提供或以任何子组合的方式来提供。此外，对以范围表示的值的引用包括该范围内的每个值和所有各值。只有在阅读本说明书之后，许多其他实施例对于技术人员才是显而易见的。通过本公开内容可以利用和得到其他实施例，使得可在不偏离本公开的范围的情况下进行结构替换、逻辑替换或任何改变。因此，本公开应被视为说明性的而非限制性的。