[發明專利]支承裝置以及槽式拋物面聚光器

有效

• 申請號: 201380024491.7
• 申請日: 2013-04-02
• 公開（公告）號: CN104334979A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 馬丁·韋伯;約爾格·鮑爾;于爾根·多納特
• 申請（專利權）人: 舍弗勒技術有限兩合公司
• 主分類號: F24J2/46
• 分類號: F24J2/46;F16C17/00;F16C17/26;F16C13/00;F16C13/04
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 車文;張建濤

技術領域

本發明涉及一種支承裝置，特別是用于支承槽式拋物面聚光器的承載軸，該支承裝置具有盤狀或環狀的結構元件；具有至少一個徑向固定結構元件的支撐輥；并且具有支承結構，結構元件在圍繞轉動軸線轉動時圓周側地在所述支持輥上滾轉，支撐輥借助徑向的滑動支承部支承在該支承結構上。本發明還涉及一種具有多個聚光元件的槽式拋物面聚光器，這些聚光元件沿著由各個管區段拼接到一起的承載軸地布置，其中，管區段分別經由法蘭盤接合在一起，并且其中，承載軸利用相應的作為結構元件的法蘭盤支承在多個前面提到的支承裝置中。

背景技術

例如由在后公開的DE?10?2011?082?681.5公知了開頭提及的類型的支承裝置。通過對徑向的滾動支承部(其中結構元件和支撐輥是滾動對)與徑向的滑動支承部(其中支撐輥和承載結構的支承元件是滑動對)進行組合，在調節特別是重的結構元件時相對于單純的滑動支承部來說減小了對于從靜摩擦過渡到滑動摩擦所必需的起動力矩以及轉動所需的轉動力矩。在此，支撐輥形成傳動級，其中，所需的力矩以如下系數降低，該系數相當于支撐輥內直徑與外直徑的比。

在槽式拋物面聚光器中，由提到的現有技術進一步已知，聚光元件的承載軸(也被稱為扭矩管)通過多個相互間隔開的上述類型的支承裝置支承。在此，承載軸由多個彼此接合的各個管區段拼接而成。承載軸的整體長度可以高達100m。通過承載軸的轉動，聚光元件必須在整個結構長度上盡可能精確地向著相應的太陽狀態取向，以便實現將陽光最佳地聚焦到吸收器上。如果在各個支承裝置中的滑動摩擦或起動力矩過大，那么在承載軸的結構長度上將導致不期望的扭曲，并且因此僅導致聚光元件的次優化的取向，這使得槽式拋物面聚光器的效率變差。

根據現有技術，連接各個管區段的法蘭盤分別作為結構元件支承在支承裝置中。通過由滾動支承部和滑動支承部組成的組合實現了，減小起動力矩以及用于轉動運動所必需的轉動力矩。附加地，給設置的支承裝置分別配備有超聲波致動器，該超聲波致動器使支承面置于振動狀態中，用以進一步減少滑動摩擦和/或起動力矩。在具有多個槽式拋物面聚光器(其本身支承在多個支承裝置中)的槽式拋物面發電站中，這種附加的超聲波致動器一方面提高了整個機組的成本，并且在另一方面，在整體上由于能量需求提高而提高了運行成本。

發明內容

本發明的任務在于，提供一種開頭所述類型的支承裝置，該支承裝置在相同的適用性下盡可能成本低廉，并且該支承裝置在其運行期間具有盡可能低的運行成本。本發明的另一任務在于，提供一種槽式拋物面聚光器，其可以以盡可能低的成本運行。

首先提到的任務針對開頭提及的類型的支承裝置根據本發明通過如下方式得以解決，即，支撐輥的容納結構元件的周側面在軸向方向上具有凸出的凸度。

在此，本發明在第一步驟中以如下認知為出發點，即，在兩個實體觸碰的情況下，不會由于它們各自的形狀而產生所期望的接觸線或接觸面，而是通過機械形變得出確定幾何形狀的有偏差的接觸面。實際接觸面的形狀可以根據赫茲理論獲知。在實際接觸面內得出的最高壓力也被稱為赫茲應力(Hertz’sche?Pressung)。赫茲應力的提高將導致磨損的提高。此外，由此還提高了起動力矩和在支撐輥的滑動支承部中的滑動摩擦。

本發明在第二步驟中以如下考慮為出發點，即，在滾動對之間彼此傾斜時，依賴于其造型地會使赫茲應力不期望地進一步提高。例如，在柱狀的滾動對彼此傾斜時造成赫茲應力在單側過高。然而，特別是在通過將各個管區段彼此連接的法蘭盤支承槽式拋物面聚光器的承載軸的情況下，不能排除滾動對的彼此傾斜。特別是由于大的結構長度在溫度波動的情況下產生預期的長度差異會促進這種效果。

最后，本發明在第三步驟中認識到，可以通過如下方式減小在結構元件與支撐輥之間形成的接觸面的赫茲應力，即，支撐輥的周側面在軸向方向上具有凸出的凸度。據此，使壓力負載得到均衡。還使赫茲應力的預期的最大值相對于支撐輥的柱狀造型減小。此外，周側面的球狀的設計方案相對于滾動對的傾斜來說表現出了對赫茲應力的較小的敏感性。

本發明特別是在支承重的結構元件時能夠使起動力矩和支承裝置中的摩擦進一步減小。研究得出，特別是在支承槽式拋物面聚光器的承載軸的情況下可以利用支撐輥的球狀設計的周側面來省去用來產生使起動力矩和摩擦減小的振動的超聲波致動器。