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一种带阻尼的球形轴承及光伏跟踪支架

文献发布时间:2023-06-23 06:30:03


一种带阻尼的球形轴承及光伏跟踪支架

技术领域

本发明涉及轴承结构技术领域,具体而言,涉及一种带阻尼的球形轴承以及光伏跟踪支架。

背景技术

在某些露天使用的转动机械设备中,极易受到风致灾害等的影响,例如在光伏跟踪支架中,在高风压区,会受到风致灾害,且光伏跟踪支架的跨度越长,受到的风致灾害影响越大。风致灾害产生的抖振、涡振、颤振等,对光伏跟踪支架和光伏组件造成严重的破坏,造成巨大的经济损失。

目前,对于上述危害还没有有效的防治措施,例如在光伏跟踪支架中,当前主要采用在光伏跟踪支架两侧主方管上各增加一组阻尼杆,每组阻尼杆可包含两根阻尼杆,当大风侵袭时,依靠阻尼杆提供反力对抗风压。然而采用阻尼杆抵抗风压,一方面阻尼杆效率低、响应慢,风载过大时易发生失稳失效,另一方面,风压方向不同,阻尼杆受力方向也不同,对抗风压能力不稳定。

发明内容

本发明的目的包括,提供了一种带阻尼的球形轴承,其能够在受到风载荷时,通过球形轴承上自带的阻尼结构产生阻尼对抗风压,适应各种风况,抗风压能力稳定,效率高。

本发明的目的还包括,提供了一种光伏跟踪支架,能够实时响应风载影响,抗风压能力稳定,效率高。

本发明的实施例可以通过以下方式实现:

一种带阻尼的球形轴承,具有周向和轴向,所述带阻尼的球形轴承包括:

球形轴承本体;

阻尼内圈,所述阻尼内圈套设于所述球形轴承本体,且所述阻尼内圈与所述球形轴承本体在所述周向上的相对位置固定;

阻尼外圈,所述阻尼外圈套设于所述阻尼内圈,且所述阻尼外圈与所述阻尼内圈之间形成封闭的阻尼腔,所述阻尼腔中用于填充粘滞液;以及

第一阻尼片和第二阻尼片,所述第一阻尼片和所述第二阻尼片均设置在所述阻尼腔中,且所述第一阻尼片和所述第二阻尼片沿所述轴向相对间隔设置;所述第一阻尼片固定安装于所述阻尼内圈,所述第二阻尼片固定安装于所述阻尼外圈。

可选地,所述阻尼内圈上安装有多个第一阻尼片,所述阻尼外圈上安装有多个第二阻尼片,多个所述第一阻尼片与多个所述第二阻尼片交错设置。

可选地,所述第一阻尼片具有第一配合斜面,所述第二阻尼片具有第二配合斜面;所述第一配合斜面与所述第二配合斜面间隔设置,以形成相对所述带阻尼的球形轴承的径向倾斜的间隙。

可选地,所述第一阻尼片上设置有第一止动口,所述阻尼内圈上设置有第一凹槽,所述第一凹槽与所述第一止动口配合,以限制所述第一阻尼片相对所述阻尼内圈在所述周向上的运动;和/或,

所述第二阻尼片上设置有第二止动口,所述阻尼外圈上设置有第二凹槽,所述第二凹槽与所述第二止动口配合,以限制所述第二阻尼片相对所述阻尼外圈在所述周向上的运动。

可选地,所述带阻尼的球形轴承还包括第一侧盖和第二侧盖,所述第一侧盖和所述第二侧盖均设置在所述阻尼内圈和所述阻尼外圈之间,且所述第一侧盖和所述第二侧盖沿所述轴向间隔设置,通过所述第一侧盖、所述阻尼内圈、所述第二侧盖和所述阻尼外圈限定所述阻尼腔。

可选地,所述第一侧盖和所述第二侧盖上均设置有限位凸起,所述阻尼外圈上设置有限位槽,所述限位凸起与所述限位槽卡合,以限制所述第一侧盖与所述阻尼外圈在所述周向上的相对运动以及所述第二侧盖与所述阻尼外圈在所述周向上的相对运动。

可选地,所述第一侧盖具有用于限定所述阻尼腔的第一侧壁,所述第二侧盖具有用于限定所述阻尼腔的第二侧壁,所述第二阻尼片夹持在所述第一侧壁与所述第二侧壁之间,以限定所述第二阻尼片在所述轴向上的位置。

可选地,所述第一侧壁以及所述第二侧壁靠近所述阻尼内圈的一端均设置有台阶部,所述台阶部与所述阻尼内圈的外周面之间形成台阶空间;

所述带阻尼的球形轴承还包括钢套以及隔套,所述第一阻尼片两侧的台阶空间中均设置有所述钢套和所述隔套;所述钢套的一端与所述第一侧盖或所述第二侧盖抵持,所述钢套的另一端与所述隔套抵持,所述隔套远离所述钢套的一端与所述第一阻尼片抵持,以限制所述第一阻尼片在所述轴向上的运动。

可选地,所述第一侧盖上设置有与所述阻尼腔连通的阀孔,所述带阻尼的球形轴承还包括安装在所述阀孔处的保持阀,所述保持阀用于开启或封闭所述阀孔。

可选地,所述球形轴承本体的外周面为球面,所述阻尼内圈具有与所述球面配合的压力面,所述压力面与所述球面线性接触。

可选地,所述球面上设置有配合凸起,所述压力面上设置沿所述轴向延伸的活动槽,所述配合凸起嵌设在所述活动槽内,所述活动槽与所述配合凸起的配合用于限制所述球形轴承本体相对所述阻尼内圈在所述周向上的运动,且所述活动槽用于为所述配合凸起提供在所述轴向上的活动空间。

可选地,所述配合凸起呈圆柱形,且所述配合凸起上设置有凸球面;所述活动槽的槽底具有凹球面,所述凸球面与所述凹球面配合,以使所述球形轴承本体能够绕所述配合凸起的轴线相对所述阻尼内圈转动。

可选地,还包括轴承座,所述阻尼外圈安装在所述轴承座内,且所述轴承座与所述阻尼外圈在所述周向上的相对位置固定。

一种光伏跟踪支架,其包括立柱、主方管以及上述的带阻尼的球形轴承,所述主方管用于安装光伏组件,且所述主方管通过所述带阻尼的球形轴承可转动地安装在所述立柱上。

本发明的实施例提供的带阻尼的球形轴承及光伏跟踪支架的有益效果包括:

本发明的实施例提供了一种带阻尼的球形轴承,其包括球形轴承本体、阻尼内圈、阻尼外圈、第一阻尼片以及第二阻尼片,阻尼内圈套设在球形轴承本体外,且阻尼内圈与球形轴承本体在周向上的相对位置固定。阻尼外圈套设在阻尼内圈,且阻尼外圈与阻尼内圈之间形成有封闭的阻尼腔,阻尼腔中用于填充粘滞液。第一阻尼片固定安装在阻尼内圈,第二阻尼片固定安装在阻尼外圈,且第一阻尼片和第二阻尼片沿轴向相对间隔设置在阻尼腔中,在受到风压、阻尼内圈和阻尼外圈发生相对转动时,第一阻尼片和第二阻尼片随之发生相对转动,位于第一阻尼片和第二阻尼片之间的粘滞液产生粘滞阻力,阻挡第一阻尼片和第二阻尼片相对运动,从而对抗风压,而且该粘滞阻力能够随风的大小变化,以适应各种风况下的抗风压需求,效率高。

本发明的实施例还提供了一种光伏跟踪支架,其通过上述的带阻尼的球形轴承将主方管可转动地安装在立柱上,如此在受到时,一方面可以通过带阻尼的球形轴承产生的阻尼对应风压,适应各种风况下的抗风压需求,效率高,另一方面风载荷能够直接受力在主方管上,提升了系统震荡频率,实现了实时响应。

附图说明

在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后,能够更好地理解本发明的上述特征和优点。在附图中,各组件不一定是按比例绘制,并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。

图1示出了根据本发明的一方面提供的带阻尼的球形轴承的整体结构示意图;

图2示出了根据本发明的一方面提供的带阻尼的球形轴承的爆炸结构示意图;

图3示出了根据本发明的一方面提供的带阻尼的球形轴承的纵截面示意图;

图4示出了根据本发明的一方面提供的带阻尼的球形轴承的横截面的部分结构示意图;

图5示出了根据本发明的一方面提供的带阻尼的球形轴承的阻尼腔处的放大结构示意图;

图6示出了根据本发明的一方面提供的带阻尼的球形轴承中阻尼内圈与球形轴承本体的配合结构示意图。

附图标记:

100-带阻尼的球形轴承;110-球形轴承本体;111-球形体;112-配合凸起;113-凸球面;120-阻尼内圈;121-活动槽;122-凹球面;123-第一凹槽;130-阻尼外圈;131-第二凹槽;132-凸起结构;133-限位槽;141-阻尼腔;142-第一阻尼片;143-第一配合斜面;144-第二阻尼片;145-第二配合斜面;146-间隙;147-第一止动口;148-第二止动口;151-第一侧盖;152-第一侧壁;153-阀孔;154-第二侧盖;155-第二侧壁;156-台阶空间;157-第一阶空间;158-第二阶空间;159-第三阶空间;160-限位凸起;161-第一钢套;162-第二钢套;163-第一隔套;164-第二隔套;165-第一密封圈;166-第二密封圈;167-第三密封圈;168-第四密封圈;170-轴承座;171-凹槽。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作详细描述。注意,以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的,而不应被理解为对本发明的保护范围进行任何限制。

在本发明的描述中,需要说明的是,若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”、“垂直”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

同时,需要说明的是,若出现术语“第一”、“第二”等仅用于进行区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定或限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如可以是固定连接,可以是一体地连接,或可拆卸地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接连接,或两个元件内部的连通等。对于本领域的普通技术人员而言,可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1示出了本实施例提供的带阻尼的球形轴承100的整体结构示意图,图2示出了本实施例提供的带阻尼的球形轴承100的爆炸结构示意图,图3示出了本实施例提供的带阻尼的球形轴承100的纵截面示意图,需要说明的是,“带阻尼的球形轴承100的纵截面”即为带阻尼的球形轴承100被其轴线所在平面截得的面。请结合参照图1-图3,本实施例提供了一种带阻尼的球形轴承100,其将球形轴承本体110与阻尼结构集成于一体,从而降低风压的影响,后文以该带阻尼的球形轴承100应用于光伏跟踪支架进行描述,相应地,本实施例还提供了一种光伏跟踪支架,其包括上述的带阻尼的球形轴承100。显然地,在其他实施例中,也可以将该带阻尼的球形轴承100应用在其他转动装置上。

光伏跟踪支架还包括立柱(图未示出)和主方管(图未示出,在其他实施例中也可以称为主梁),主方管通过带阻尼的球形轴承100转动安装在立柱上,主方管用于安装光伏组件。使用时,将立柱固定在地面上,通过立柱支撑主方管,主方管相对立柱的转动带动光伏组件调节对日角度,保证光伏发电效率。

带阻尼的球形轴承100具有周向和轴向,且其包括球形轴承本体110以及阻尼结构。可选地,在本实施例中,带阻尼的球形轴承100还包括轴承座170,阻尼结构安装在球形轴承本体110与轴承座170之间。

当本实施例提供的带阻尼的球形轴承100用于光伏跟踪支架时,轴承座170固定连接在立柱上,球形轴承本体110具有与主方管横截面匹配的方形通孔,主方管插设于该方形通孔中,且与球形轴承本体110同步相对立柱转动。可以理解的,在其他实施例中,也可以根据与球形轴承本体110配合的部件的横截面形状具体设置球形轴承本体110上通孔的形状,例如设置为圆形。

在本实施例中,阻尼结构包括阻尼内圈120、阻尼外圈130、第一阻尼片142以及第二阻尼片144。阻尼内圈120套设在球形轴承本体110外,且阻尼内圈120与球形轴承本体110在周向上的相对位置固定,如此阻尼内圈120与球形轴承本体110可以同步绕带阻尼的球形轴承100的轴线转动。阻尼外圈130转动套设在阻尼内圈120外,且阻尼外圈130与阻尼内圈120之间形成如图3所示的有封闭的阻尼腔141,阻尼腔141中用于填充粘滞液。第一阻尼片142固定安装在阻尼内圈120,从而随阻尼内圈120同步转动;第二阻尼片144固定安装在阻尼外圈130,从而随阻尼外圈130同步转动,在阻尼外圈130相对阻尼内圈120转动的情况下,第一阻尼片142相对第二阻尼片144转动。第一阻尼片142和第二阻尼片144沿轴向相对间隔设置在阻尼腔141中,如此阻尼腔141中的至少部分粘滞液位于第一阻尼片142与第二阻尼片144之间形成的间隙146内。

阻尼外圈130安装在轴承座170内,且轴承座170与阻尼外圈130在周向上的相对位置固定。具体地,轴承座170上设置有安装阻尼外圈130的通孔,阻尼外圈130安装在轴承座170上后,阻尼外圈130与轴承座170同轴设置。轴承座170内侧设置有凹槽171,阻尼外圈130的外侧设置有凸起结构132,凸起结构132与凹槽171卡合从而限制轴承座170与阻尼外圈130的周向位置。可选地,轴承座170内侧设置有多个沿周向分布的凹槽171,相应地,阻尼外圈130上设置有多个与凹槽171配合的凸起结构132。

需要说明的是,本实施例提供的带阻尼的球形轴承100在如图1所示位置状态下,球形轴承本体110、阻尼内圈120、阻尼外圈130以及轴承座170均同轴设置,如此在本实施例的描述中,除另有说明的外,“带阻尼的球形轴承100的轴向”与带阻尼的球形轴承100中各部件的“轴向”可以看作是同一方向(图1中的X轴方向),“带阻尼的球形轴承100的周向”与带阻尼的球形轴承100中各部件的“周向”可以看作是同一方向。同时,除另有说明的外,本实施例中若提及“轴向”、“周向”、“径向”,其代表带阻尼的球形轴承100的轴向、周向或径向。

可选地,粘滞液包括但不限于可以采用硅油,可理解的,在其他实施例中,也可以采用其他可以产生粘滞阻力的液油等。

图4示出了本实施例提供的带阻尼的球形轴承100的横截面的部分结构示意图,需要说明的是,“带阻尼的球形轴承100的横截面”即为垂直带阻尼的球形轴承100的轴线的片面所截得的面。请结合参照图1-图4,可选地,在本实施例中,第一阻尼片142与阻尼内圈120分体设置,第一阻尼片142呈环形片状结构,其套设在阻尼内圈120外周,并与阻尼内圈120同轴设置。第一阻尼片142内周设置有第一止动口147,第一止动口147为沿第一阻尼片142的径向向内凸出形成。阻尼内圈120上设置有第一凹槽123,且第一凹槽123与第一止动口147配合,从而限制第一阻尼片142相对阻尼内圈120在周向上的运动,如此当阻尼内圈120绕自身轴线转动时,第一阻尼片142随阻尼内圈120同步转动。

具体地,阻尼内圈120的外周面上设置有沿阻尼内圈120的周向延伸的环段状凸起,相邻环段状凸起之间间隔以形成第一凹槽123。可选地,沿第一阻尼片142的周向设置有多个第一止动口147,相应地,阻尼内圈120上设置有多个与第一止动口147卡合的第一凹槽123。

同理地,在本实施例中,第二阻尼片144与阻尼外圈130分体设置,第二阻尼片144呈环形薄片状结构,其安装在阻尼外圈130的内侧,并与阻尼外圈130同轴设置。第二阻尼片144的外周设置有第二止动口148,第二止动口148沿第二阻尼片144的径向向外凸出形成。阻尼外圈130上设置有第二凹槽131,且第二凹槽131与第二止动口148配合,从而限制第二阻尼片144相对阻尼外圈130在周向上的运动,如此当阻尼外圈130绕自身轴线转动时,第二阻尼片144随阻尼外圈130同步转动,相应地,当阻尼外圈130与阻尼内圈120绕轴线相对转动时,第一阻尼片142和第二阻尼片144相对转动。

具体地,阻尼外圈130的内周面上设置有沿阻尼外圈130的周向延伸的环段状凸起,相邻环段状凸起之间间隔以形成第二凹槽131。可选地,沿第二阻尼片144的周向设置有多个第二止动口148,相应地,阻尼外圈130上设置有多个与第二止动口148卡合的第二凹槽131。

图5示出了本实施例提供的带阻尼的球形轴承100的阻尼腔141处的放大结构示意图。请结合参照图1-图5,阻尼内圈120上安装有多个第一阻尼片142,阻尼外圈130上安装有多个第二阻尼片144,多个第一阻尼片142与多个第二阻尼片144交错设置,相邻第一阻尼片142与第二阻尼片144之间均形成容纳有粘滞液的间隙146。

发明人研究发现,粘滞液产生的粘滞阻力的大小取决于第一阻尼片142与第二阻尼片144的配合面积、相对运动速度和间隙146。第一阻尼片142和第二阻尼片144的配合面积即第一阻尼片142沿轴向在第二阻尼片144上的投影重合面积,同时,在第一阻尼片142与第二阻尼片144的周向尺寸一定的情况下,第一阻尼片142和第二阻尼片144的配合面积根据间隙146在沿阻尼内圈120至阻尼外圈130的方向上的尺寸变化而变化。第一阻尼片142和第二阻尼片144的配合面积越大,则产生的粘滞阻力越大;第一阻尼片142与第二阻尼片144的相对运动速度越大,则产生的粘滞阻力越大。优选地,间隙146的宽度为1mm~2mm,“间隙146的宽度”即第一阻尼片142和第二阻尼片144之间的距离。

进一步地,第一阻尼片142具有第一配合斜面143,第二阻尼片144具有第二配合斜面145,第一配合斜面143和第二配合斜面145间隔设置,以形成相对带阻尼的球形轴承100的径向倾斜的间隙146,换言之,此时“间隙146的宽度”即为相邻第一配合斜面143与第二配合斜面145之间的距离。通过设置斜面形成位于相邻第一阻尼片142和第二阻尼片144之间的间隙146,有助于保证间隙146宽度在预设范围内。同时在阻尼内圈120至阻尼外圈130之间的距离固定的情况下,采用斜面配合形成间隙146,能够获得沿阻尼内圈120至阻尼外圈130的方向更长的间隙146,相应地,第一阻尼片142与第二阻尼片144的配合面积更大。

由于在本实施例中,第一阻尼片142和第二阻尼片144的数量为多个,因此在第一阻尼片142的两侧均设置有第二阻尼片144,相应地,第一阻尼片142两侧面均为第一配合斜面143,该两个第一配合斜面143的倾斜方向相反,因此第一阻尼片142的纵截面呈三角形或截头的三角形(或者说梯形),多个第一阻尼片142沿轴向并排安装在阻尼内圈120上后,形成锯齿状结构;同理地,第二阻尼片144的两侧面均为第二配合斜面145,该两个第二配合斜面145的倾斜方向相反,因此第二阻尼片144的纵截面呈三角形或截头的三角形(或者说梯形),多个第二阻尼片144沿轴向并排安装在阻尼外圈130上形成锯齿状结构。多个第一阻尼片142形成的锯齿状结构与多个第二阻尼片144形成的锯齿状结构啮合,从而形成锯齿形的间隙146。

请再次结合参照图1-图3,在本实施例中,带阻尼的球形轴承100还包括第一侧盖151和第二侧盖154,第一侧盖151和第二侧盖154均设置在阻尼内圈120和阻尼外圈130之间,且第一侧盖151和第二侧盖154沿轴向间隔设置,通过第一侧盖151、阻尼内圈120、第二侧盖154以及阻尼外圈130限定阻尼腔141。可选地,在本实施例中,第一侧盖151和第二侧盖154的结构相同,且沿带阻尼的球形轴承100的某一横截面对称设置。可以理解的,在其他实施例中,也可以具体设置第一侧盖151和第二侧盖154的结构,例如将第一侧盖151和第二侧盖154的结构设置为不同。

进一步地,如图2和图3所示,第一侧盖151具有第一侧壁152,第一侧壁152为第一侧盖151靠近第二侧盖154一侧的端壁,相应地,第二侧盖154也具有第二侧壁155,第二侧壁155为第二侧盖154靠近第一侧盖151一侧的端壁,第一侧壁152和第二侧壁155之间限定阻尼腔141,即第一阻尼片142和第二阻尼片144均设置在第一侧壁152和第二侧壁155之间,同时第一侧壁152用于抵持最靠近第一侧盖151的第二阻尼片144,第二侧壁155用于抵持最靠近第二侧盖154的第二阻尼片144,如此通过第一侧壁152和第二侧壁155的夹持,限定多个第二阻尼片144在阻尼腔141中的轴向位置。

第一侧盖151上设置有限位凸起160,阻尼外圈130上设置有限位槽133,限位凸起160与限位槽133卡合,从而限制第一侧盖151与阻尼外圈130在周向上的相对运动,换言之,阻尼外圈130、第一侧盖151以及轴承座170同步相对阻尼内圈120转动。相应地,第二侧盖154上也设置有限位凸起160,阻尼外圈130上设置有与第二侧盖154对应的限位槽133,从而使第二侧盖154与阻尼外圈130能够同步转动。

进一步地,第一侧盖151与阻尼外圈130之间设置有第一密封圈165,通过第一密封圈165密封第一侧盖151与阻尼外圈130之间的缝隙,避免阻尼腔141中填充的粘滞液泄漏。同理地,第二侧盖154与阻尼外圈130之间设置有第二密封圈166,通过第二密封圈166密封第二侧盖154与阻尼外圈130之间的缝隙,避免阻尼腔141中填充的粘滞液泄漏。

具体地,第一密封圈165位于第一侧盖151上的限位凸起160靠近第二侧盖154的一侧,第二密封圈166位于第二侧盖154上的限位凸起160靠近第一侧盖151的一侧。第一侧盖151上设置有安装第一密封圈165的密封槽,第二侧盖154上设置有安装第二密封圈166的密封槽。

进一步地,第一侧壁152以及第二侧壁155靠近阻尼内圈120的一端均设置有台阶部,台阶部与阻尼内圈120的外周面之间形成台阶空间156,带阻尼的球形轴承100还包括钢套以及隔套,第一阻尼片142两侧的台阶空间156中均设置有钢套和隔套,换言之,在本实施例中,隔套和钢套的数量均为两个,两个隔套分别为第一隔套163和第二隔套164,两个钢套分别为第一钢套161和第二钢套162,第一隔套163和第一钢套161设置在第一阻尼片142一侧的台阶空间156中,第二隔套164和第二钢套162设置在第一阻尼片142另一侧的台阶空间156中,第一隔套163、第一钢套161与第一侧盖151的配合结构以及第二隔套164、第二钢套162与第二侧盖154的配合结构相同,下面以第一侧盖151、第一钢套161和第一隔套163的配合结构为例进行说明。

台阶空间156具有第一阶空间157以及第二阶空间158,第一阶空间157在径向上的尺寸大于第二阶空间158,且第一阶空间157相对第二阶空间158靠近第一阻尼片142设置。第一钢套161设置在第二阶空间158内,且第二阶空间158的纵截面尺寸与第一钢套161适配,从而将第一钢套161卡合在第二阶空间158内,钢套的一端与第一侧盖151抵持,相应地,第二钢套162与第二侧盖154抵持。第一隔套163设置在第一阶空间157内,且第一隔套163的一端与第一钢套161抵持,第一隔套163远离第一钢套161的一端与第一阻尼片142抵持,如此通过第一阻尼片142两侧设置的钢套和隔套限制第一阻尼片142在轴向上的运动。

在本实施例中,第一侧盖151与阻尼内圈120之间设置有第三密封圈167,第二侧盖154与阻尼内圈120之间设置有第四密封圈168,通过第三密封圈167和第四密封圈168对阻尼腔141位于阻尼内圈120的一侧进行密封,防止阻尼腔141中填充的粘滞液泄漏。具体地,台阶空间156还具有第三阶空间159,第三阶空间159位于第二阶空间158背离第一阶空间157的一侧,换言之,沿轴向,第一阶空间157、第二阶空间158和第三阶空间159依次设置。第三密封圈167和第四密封圈168分别设置在两个台阶空间156的第三阶空间159内。

在本实施例中,第一侧盖151上还设置有与阻尼腔141连通的阀孔153,带阻尼的球形轴承100还包括安装在阀孔153处的保持阀,通过保持阀开启或封闭阀孔153,在阀孔153开启时,可通过阀孔153向阻尼腔141中填充粘滞液,当阀孔153关闭时,

图6为本实施例提供的带阻尼的球形轴承100中阻尼内圈120与球形轴承本体110的配合结构示意图。请结合参照图1-图6,在本实施例中,球形轴承本体110的外周面为球面,阻尼内圈120具有与球面配合的压力面,该压力面即为阻尼内圈120的内周面,且压力面与球面线性接触。可选地,球形轴承本体110的材质为POM(聚甲醛),得益于POM良好的塑性能力,当大风工况时,线接触受力后变为面接触实现良好的扭矩传递。

进一步地,球形轴承本体110的外周面上设置有配合凸起112,压力面上设置有沿轴向延伸的活动槽121,配合凸起112嵌设在活动槽121内,通过活动槽121与配合凸起112的配合限制球形轴承本体110相对阻尼内圈120在周向上的运动,或者说传递转动动力,从而使阻尼内圈120能够实时跟随球形轴承本体110转动。同时活动槽121沿阻尼内圈120的的轴向延伸并贯穿阻尼内圈120的轴向两侧端面,通过活动槽121为配合凸起112提供在该方向上相对阻尼内圈120活动的空间。

具体地,球形轴承本体110具有两个相互独立的球形体111,该两个球形体111分别位于阻尼内圈120的周向的不同位置处。两个球形轴承本体110上分别设置有一配合凸起112,该两个配合凸起112沿图1中Z轴设置,通过配合凸起112限制球形体111相对阻尼内圈120绕X轴转动的同时,使得球形体111具有相对阻尼内圈120绕Y轴转动的自由度,在球形体111相对阻尼内圈120绕Y轴转动的同时,配合凸起112可看作沿活动槽121的延伸方向相对活动槽121运动。

进一步地,配合凸起112呈圆柱形,且配合凸起112上具有凸球面113,活动槽121的槽底具有凹球面122,土球面与凹球面122配合,以使球形轴承本体110能够绕配合凸起112的轴线相对阻尼内圈120转动,而且凸球面113与凹球面122尺寸设计一致,确保扭矩的实时传递,无延迟。配合凸起112沿图1中所示Z轴设置,相应地,配合凸起112的轴线即可看作是图1中的Z轴,如此该带阻尼的球形轴承100在拥有了阻尼能力的同时,还具有绕X轴、Y轴、Z轴的旋转自由度。

本发明的实施例提供的带阻尼的球形轴承100及光伏跟踪支架,当光伏跟踪支架正常工况运行时,主方管的转速很低,因此带阻尼的球形轴承100所产生的阻尼力(即粘滞阻力)很小,光伏跟踪支架的电机可克服该阻尼力驱动主方管正常运行,当大风来临时,光伏跟踪支架停机保护,光伏组件受到风力造成主方管具有很大的启动速度,此时第一阻尼片142相对第二阻尼片144的转动速度较大,因此阻尼结构产生的阻尼力较大,从而阻止主方管及其上的光伏组件随风摇摆,达到对抗风压、防止风致灾害的目的。

本发明的实施例提供的带阻尼的球形轴承100及光伏跟踪支架,将阻尼结构集成在球形轴承上,在光伏跟踪支架受到风载荷时,阻尼结构对一部分风载荷能量进行吸收,从而降低了光伏跟踪支架的转动频率,而且光伏跟踪支架的转动频率难以达到共振频率,提升了光伏跟踪支架的抗震荡效果,实现了实时响应。同时设置的阻尼结构产生的阻尼力能够随风力大小进行变化,当风速大时阻尼力变大,风速小时阻尼力变小,可适用多种风况,效率高,而且在光伏跟踪支架正常使用时,产生的阻尼力较小,保证光伏跟踪支架能够正常使用。特有的球形轴承本体110的结构既能传递扭矩,又保证了其具有绕X轴、Y轴、Z轴的旋转自由度,阻尼结构与球形轴承本体110的集成效果好。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但是本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

相关技术
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  • 一种含椭球形自适应轴承的跟踪支撑结构的光伏跟踪支架及其系统
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06120116009164