CN102165203A - 用于风力涡轮机的轴承 - Google Patents

Abstract

一种轴承，该轴承具有通常相对于地面(111)固定的圆形元件(12)。与地面元件相关联的圆形元件(12)被允许空转，从而围绕其周向分布磨损。公开了控制空转和促使空转的多种不同手段。滚动元件(113)优选地被设置在轴承组件的内座圈和外座圈(112，115)之间。

Description

用于风力涡轮机的轴承

本发明涉及一种轴承，该轴承包括固定元件和同心的运动元件，并且优选地包括同心的内座圈和外座圈，所述同心的内座圈与外座圈之间具有多个滚动元件。所述滚动元件可以包括滚珠或滚子，并且可以被布置成一排或多排。

典型地，这样的轴承相对于地面支撑旋转负载。固定元件典型地是滑动轴承或座圈，运动元件通常通过过盈压配合使轴承轴颈或座圈固定于其上。负载的重力通过滚动元件(如果有的话)竖直地作用在固定元件的面向上的一侧上。运动元件在使用时旋转，从而负载围绕运动元件的整个周向被逐渐并反复地传递。然而，相对于地面静止的固定元件通过相同的面向上的部分承受重力，而面向下的部分不承受重力。结果，相对固定的元件的磨损是不对称的，并且与磨损绕固定元件的整个周向分布的情况相比轴承可能需要更加频繁地更换。

在竖直平面中支撑持续不变的单向负载和/或支撑高弯曲力的轴承，例如风力涡轮机的轮毂轴承中，不对称磨损的问题最为明显。传统的解决方案是使用高精度的较大轴承，但也要接受可能必须更加频繁地更换的事实。大型轴承的制造是困难和昂贵的，并且与小型轴承相比由于振动还趋于遭受不相称的损坏。

需要这样一种装置，该装置能够消除这类不对称磨损的构形，但其适用于标准的轴承类型，特别是滚动元件轴承，并且特别是通过轴承传送负载的固定元件和运动元件。

另一个问题是轴承的金属表面之间的轴承润滑油的持续静态增压。这在轴承装置静止时发生在轴承装置的固定座圈的上侧的区域中。随着时间的推移，氢原子可能脱离润滑油中的碳氢化合物分子，并与金属表面起反应，而导致金属表面的氢脆，这增加了故障的发生。

需要一种能够限制金属表面暴露而与静态增压的润滑油长时间接触的装置。

按照本发明的第一方面，提供了一种轴承，该轴承包括圆形构件，该圆形构件通常相对于地面单元固定，并适于支撑旋转负载，其中，所述构件适于在所述地面元件上以受控的方式空转。

尽管本发明可应用于滑动轴承，但本发明特别适用于在内座圈和外座圈之间具有滚动元件的滚动元件轴承。

在滑动轴承或衬套的情况下，通常旋转的构件是位于通常静止的轴承中的轴或者可在通常静止的轴承上旋转的环。通常旋转的构件自身可以支承在通常静止的轴承上，或者可以具有被固定以随其旋转的可分离的座圈或衬套。

本发明的轴承因而被布置成使通常固定的元件适于在其支架上空转。空转速度优选极其微小，并且可以低至在所述轴承的旋转和使用寿命下为几转。空转可以是在每天0.1度到每分钟0.1转的范围内。

根据轴承的类型和大小以及安装类型可以允许更快地空转。在任何情况下，超过每分钟50转的空转或者为轮毂速度的十分之一的空转是无法想象的。此外，本发明特别适用于轴直径超过250mm的大型轴承。

为了空转，通常固定的元件在地面元件上或者在该地面元件中滑动，而不是形成过盈配合，并且该座圈的对应直径可以相应地确定。因而，在内座圈被安装在地面元件上的情况下，内径略微增大；在外座圈被安装在地面元件上的情况下，外径略微减小。另选地，地面元件的大小可以被确定为相对松配合在相邻的座圈中或相邻的座圈上。

依照本发明，接地轴承元件不应当以足够导致地面元件或轴承自身磨损的速度旋转，且优选比在轴承的使用寿命内可测量到该磨损的速度低至少一个数量级。

空转可以是连续的。间歇运动也在本发明的范围内，并且可以适用于其中轴承能够在预定的期间(例如长达5年)容许通常固定的元件的固定位置的情况。也可构想反向和往复运动。

在一优选的实施方式中，空转速度例如借助制动器和/或借助传动装置被调节。

在一个实施方式中，地面元件的轴承元件的旋转与运动元件的座圈的旋转相关联，并且在一个优选的实施方式中，空转是运动元件的旋转的直接结果。

通常固定的轴承元件能够通过运动元件的旋转而在地面元件上旋转。

在一个实施方式中，地面元件的座圈可以通过来自滚动元件的拖曳而旋转，通过精确地控制间隙或通过用于地面元件的座圈的制动机构来确保空转。在另选例中，周期性旋转可以是这样引起的，即使用中由于热膨胀而减小这样的间隙，从而确保通过拖曳力空转。热膨胀可以是由通过轴承或借助外部控制的加热元件传递的力造成的。风力涡轮机通常发电，从而电动加热元件是一种可行方案。

座圈的旋转可以由与该座圈接合的涡轮机元件提供，所述涡轮机元件被布置成当穿过它们施加压力差时旋转。优选地，涡轮机元件由液压流体提供动力，更优选地，涡轮机元件被定位在座圈和地面元件之间的环形空腔内，以形成流体静压轴承。所述涡轮机元件可以是组合的滚子/微型涡轮机。

按照本发明的第二方面，提供了一种轴承组件，该轴承组件包括外座圈和大体上同心的内座圈，在外座圈与内座圈之间限定环形空腔，涡轮机被设置在所述空腔中，该涡轮机被布置成当穿过环形空腔从一侧向另一侧施加流体压力差时，在所述座圈中的一个座圈上施加转矩。

可以在所述空腔中设置多个所述涡轮机。

优选地，该涡轮机或每个涡轮机是组合的滚子涡轮机。另选地，该涡轮机可以是无负载支承的另选手段，例如是被设置为以支撑运动座圈的流体静压轴承。在一优选实施方式中，多个涡轮机与两个座圈都接触。在一个实施方式中，每个涡轮机均是大体上柱形的，并且包括与座圈的主轴线平行的主轴线，并且具有大体轴向的开口孔，该开口孔具有周向分量，使得流经该开口孔的流体在所述涡轮机上施加转矩。优选地，所述空腔被填充有液压流体，以形成用于座圈的流体静压轴承。

在另一个实施方式中，每个涡轮机均具有锥形驱动面，并且能够被轴向促动成与相配的从动面接合，以响应于经由所述涡轮机作用的流体力牵引驱动。当流体压力不足时轻质弹簧促使该驱动面和从动面脱离接合。

在一个实施方式中，空转运动由外部动力源，例如电动马达、磁力马达或液压马达提供。在另一个实施方式中，空转运动由运动元件，例如从运动元件或轮毂的座圈或来自滚动元件的保持架经由传动装置来提供。

可以在地面元件的座圈和地面元件自身之间设置流体静压轴承，通过外部提供动力的泵或通过运动元件产生液压提升力。在一个实施方式中，地面元件的座圈包括物理特征，例如成形槽，该物理特征适于响应于液压压力产生旋转力，从而确保空转。地面元件的座圈可以是冲击式涡轮机，例如水斗轮。液压介质优选地为轴承的润滑油。

可以设置齿轮装置以使地面元件的座圈空转。在一个实施方式中，与圆环接合的椭圆形柔性花键齿轮(又名谐波传动装置)以高减速比并且以非常低的齿摩擦提供地面元件的座圈的基本连续的旋转。

本发明的轴承特别适用于风力涡轮机等，在所述风力涡轮机中，转子和轮毂的质量非常大，抗弯力由于风暴驻留(storm parking)期间的风振而较高，轴承更换的难度高，并且轴承故障的后果是灾难性的。

具体地，运动元件(也就是转子和轮毂)可以重达50吨以上，并且在地面元件(也就是桅杆)的一侧被构成悬臂。结果，通过固定轴承元件的座圈的竖直负载非常高，并且总的轴承直径较大。大直径轴承的成本的增长通常与直径的增长不成比例。

当在风暴中驻留时，例如在非常高的风速下，转子和桅杆的弯曲导致地面元件的座圈的顶部和底部处集中磨损，特别是当常用的润滑层被破坏时。

轴承更换是困难且昂贵的，这不仅因为转子/轮毂组件非常重，而且因为很多风力涡轮机位于海洋中因此仅仅在无风的天气时或在特定的季节中才可以接近。需要非常昂贵的驳船安装起重机。

灾难性的轴承故障可能导致风力涡轮机毁坏，以及导致相当大的能量消耗和潜在的使用寿命的损失。

通常，如果常规的轴承具有5年的使用寿命，并且由于在地面元件的座圈的周向的大约20°上的竖直负载而呈现不对称的磨损，则该座圈的空转通过利用整个圆周使寿命增长到18倍(90年)。

考虑到由于悬臂负载和风振，因此可能会在轴承的下侧发生一些磨损，相对固定的座圈的空转将使寿命增长到9倍(45年)。

潜在使用寿命的该增长是非常显著的，并且可能另选地导致可使用外径减小的滚动元件轴承但仍提供大大超过例如10年的计划维护周期的使用寿命。

空转轴承相对于地面元件的主动受控旋转优选地由控制系统来承担。这样的控制系统监控多种输入信号以确定空转轴承在地面元件内的位置和/或旋转速度。

按照本发明的第三方面，提供了一种用于前述空转轴承的控制系统，所述控制系统包括输入端和处理器，其中该控制系统被布置成通过以下方式调节空转轴承的运动：经由输入端接收与轴承的运行状况有关的输入信号；通过处理器处理输入信号以确定轴承的期望运动；以及依照所期望的运动使该轴承弧线移动。

所述控制系统例如通过解释如下的一个或多个参数可以确定空转轴承的位置和/或旋转速度：

●有关预期风速的存储信息；

●有关当前风速和预期风速的实时信息；

●关于电力的批发价格的信息；

●座圈或转子的感测/推导转矩和/或速度；

●感测/推导的加速度和振动；

●涡轮机叶片中的感测负载；

●润滑油温度；

●空转座圈的位置；

●振动数据；

●来自相邻/逆风涡轮机的有关实时天气状况的数据。

该控制系统可以包括查询表，以允许确定合适的空转速度/轴承位置的值。

该控制系统可以基于表明座圈的一部分损坏的测量参数或推导参数(例如振动数据)，避免在空转轴承的特定位置上加载。空转轴承的旋转速度可以是可调节的和/或可逆的。

该控制系统可以根据馈入算法中的一个或多个参数来确定空转轴承的速度和/或位置。

该控制系统可以基于以上参数确定合适的轴承服务时间间隔并可以向远程监管控制系统报警。

该控制系统可以允许考虑下一个预定的服务时间间隔而优化风力涡轮机的输出。

从下面的优选实施方式的描述将清楚本发明的其它特征，这些优选实施方式在附图中仅通过实施例示出，附图中：

图1是根据本发明的滚动元件轴承在与旋转轴线垂直的平面中的示意性纵向剖视图。

图2是根据本发明的滚动元件轴承沿着旋转轴线的示意性纵向剖视图。

图3a至3c以分解形式示出了柔性传动齿轮联接的部件。

图4示出了柔性传动联接在连续阶段中的运行。

图5是图3和图4的柔性传动联接相对于图2的轴承装置的示意性改型。

图6是图5的装置的示意性改型，以提供马达驱动的风暴驻留。

图7示意地示出了依照本发明的组合的流体静压轴承和驱动系统。

图8示意地示出了依照本发明的另一流体静压轴承。

图9示意地示出了依照本发明的滚子涡轮机轴承组件。

图10a和10b示出了图9的滚子涡轮机轴承的部件。

图11a至11d示意地示出了依照本发明的流体静压轴承，该流体静压轴承具有冲击式排放管。

图12a和12b示意地示出了依照本发明的流体静压轴承，该流体静压轴承具有叶片以允许其弧形运动。

图13a和13b示出了图12a和12b的具有分离的流体静压轴承的变形。

图14a至14c示意地示出了地面元件的座圈的冲击式涡轮机。

图15a至15c示意地示出了图9和10的实施方式的锥形涡轮机的改型。

参照图1，用于风力涡轮机的滚动元件轴承100被安装在地面元件上，该地面元件通常为桅杆的水平柱形桩111。该轴承包括：位于桩111上的内座圈112；多个滚动元件113；保持架114，该保持架以预定的角度关系保持滚动元件113；以及外座圈115，该外座圈用于附接到运动元件，也就是转子和轮毂。

本发明通过内座圈112与桩111之间的小滚动元件16而被示意地示出，这些小滚动元件允许相对旋转，同时支撑竖直负载“L”。这样的元件16在实践中将绕整个周向延伸。

图2示出了应用中的风力涡轮机的轴承装置，该轴承装置具有：转子/轮毂组件1，该转子/轮毂组件经由外座圈2在地面单元6上可绕轴线7旋转；相对的双列滚动元件3；以及内座圈4。在DE-A-3926493中示出了用于风力涡轮机的典型的传统轴承。

附图标记5表示滑动轴承，依照本发明内座圈可以在该滑动轴承上空转；可以提供类似的滑动轴承8、9来抵抗轴向负载。

能够使地面元件的座圈空转的各种装置均是可行的。在下面的描述中，假定地面元件的座圈是内座圈；然而应认识到外座圈可以另选地为接地座圈，并且该另选例位于本发明的范围内。

滚动元件的自然拖曳会在内座圈上施加旋转力，该旋转力通常由内座圈与地面元件之间的过盈配合的夹紧力所抵抗。通过增大内座圈与地面元件之间的周向间隙，能够确保内座圈的旋转。然而在本发明中，不期望不受控制的旋转，因此内座圈与地面元件之间需要制动器。多种类型的制动器是合适的，例如摩擦制动器、液力制动器、磁力制动器或者电动制动器。所选择的手段应当确保在所有运行条件下均空转，并且可以使空转的速度与转子/轮毂组件的速度和/或由此产生的动力相关联。这样，在竖直支承负载较高时空转可以更快，从而确保避免平点等。

优选地，为了更加精确地确定轴承的寿命，而直接驱动内座圈，例如经由齿轮传动来驱动。图3至5示出了使用柔轮传动装置的一个优选装置。

该柔轮传动组件30包括：圆环31，该圆环具有内轮齿；椭圆恒星轮，该椭圆恒星轮包括被按压在椭圆塞33上的薄座圈滚动元件轴承32；以及柔性的碗状连接构件34，该连接构件34具有用于与环31啮合的外齿。

如图4中所示，连接构件在轴承32的椭圆外座圈上为滑动配合，并且当外座圈旋转时周向变形。连接构件34通常由工业级聚合物制成，而轴承32和环1由钢制成。

塞33的尺寸被确定为确保连接构件和环的齿在椭圆长轴上时啮合，在短轴上时分离。

实际上，塞33是波形运动发生器，提供该塞33用于使环以非常高的齿轮减速比(通常达至1000∶1)连续旋转。

图5示出了应用于图2的轴承状置的示例性装置，并且提供了内座圈自发空转。

环31被附接到地面元件6，塞33被附接到外座圈2，并且柔性连接构件34被连接到内座圈4。如图所示，滚动元件轴承32位于塞33与连接构件34之间。此外，可以提供滚针36来抵抗轴承上的推力负载。

尽管示出了滚针35、36，但根据负载需要也可以是球轴承、滑动轴承或润滑膜。

在另选例中，如果连接构件被接地，则环可以是传动输出部。此外，倘若可以避免滚子打滑，则滚动元件3的保持架10可为椭圆塞33提供输入。

图6示出了另选的实施方式，该实施方式具有用于风力涡轮机转子的风暴驻留的外部驱动装置。风暴驻留通常要求转子被保持处于转子叶片不在桅杆前面的位置，这避免了由于叶片在强风中的弯曲而造成潜在的接触损坏。通常，三叶片式转子使一个叶片从转子轴线竖直向上地进行风暴驻留。

图6中的附图标记与图5相对应，但附加地，提供电动马达12以使轮毂组件1直接旋转，从而允许转子被定位成用于风暴驻留。由于大部分风力涡轮机产生电力，并且在任何情况下具有用于控制目的的电力供应，因而电动马达是原动力的合适手段；然而也可以是其它类型的马达。该马达可以用传统方式设置离合以防止在涡轮机的正常使用期间被动旋转。

在另选例中，可以提供一个或多个单向旋转离合器来使转子组件在与由柔性传动组件30产生的方向相反的方向上旋转。这种离合器简单且可靠，并且在正常的转子方向上自动断开。在US-A-7353926中示出了一种典型的单向离合器。如图所示，马达可以通过单向离合器13驱动内座圈；第二单向离合器14提供从塞33到轮毂1的驱动，以用于正常的单向涡轮机运转。

图7中示意地示出了另选的实施方式，该实施方式包括组合的流体静压轴承和驱动系统。

转子/毂组件41通过轴承被安装在地面元件的桩42上，所述轴承包括外座圈43、滚动元件44和内座圈45。流体静压驱动衬套的内柱状元件46和外柱状元件47被按压在内座圈45内和桩42上。

在压力下供应流体(通常为油)的系统包括：储液器51；泵52；控制阀53；通到元件46、47之间的环形空间的供应管道54；以及桩42内的排放通道55。油封48被示意地示出。泵通常是经由风力涡轮机的常用动力供应而被电力驱动，但也可以是其它形式的动力。

可变制动器56(例如为摩擦、液力、磁力或电动制动器)可操作成经由桩42将内座圈45连接到地面。旋转轴线由点划线49表示。

使用时，泵52被驱动以为内座圈45提供流体静压支承。所需的提升力可以根据由转子/轮毂组件41施加的动态和静态负载由阀53来调节；阀53可以由毛细管通道等构成。在此条件下，内座圈45在桩42上自由转动，旋转速度借助于可变制动器56依照本发明被调节到空转速度。作为可变制动器的另选例，可以在桩42、内座圈45和外座圈43之间联接呈图5的方式的齿轮传动的驱动装置。

元件46、47的相向表面可以被开槽，从而提供能更好地形成并保持自稳定流体膜的流体静压槽(pocket)。

成形的槽和/或微型涡轮机或叶片的形式被选择为提供所期望的冲力，并且通常包括大体横向于周向方向的反作用面。

制动器可以是主动的，并且处于反馈控制下以保证预定的空转，或者可以是被动的。被动式制动器例如可以包括多片式离合器单元，该多片式离合器单元将剪切敏感的油脂作为润滑油，该油脂例如可以具有与输入力无关的最大剪切速率，从而调节速度。可能需要适当的冷却装置。

在图8中所示的图7的其它另选例中，可变制动器56可以由成形槽201取代，成形槽201适于在元件46、47之间产生旋转力。从而经由管道54(图8中未示出)供应的流体压力用于形成流体静压轴承和使内座圈45在桩42上空转的双重目的。

在图9中所示的图7的又一个另选例中，元件46和47之间的环形空间包含滚动元件202。滚动元件202是组合的微型涡轮机滚子元件，其细节可以在图10a至10c中看出。

每个滚动元件202均大体为柱形的，并包括以平行于轴线49的主轴线205取向的端面204。每个滚动元件202均限定多个流路203，多个流路203被成形为接收轴向液压流体的流动并利用该流动使元件202旋转。由于每个元件均旋转，因而在相对固定的座圈上施加切向力，以通过牵引使座圈旋转。

每个流路203除了沿元件202轴向地传送流体之外，还具有大体周向的分量，这致使从其流过的流体在元件202上施加转矩。

滚动元件202也可以起到泵的作用，以围绕座圈提供大体周向的流动。这样的泵送动作可以被布置成当座圈旋转时使元件202进一步旋转，从而作为正反馈机构导致进一步泵送。

元件202不必是负载支承件，且在非负载支承应用中可以由例如塑料材料制成。在这样的装置中，负载可以由负载支承元件和/或流体静压力支撑。

参照图11a至11d，示出了地面元件210和座圈212。该地面元件包括液压流体进口214，以在地面元件210与座圈212之间形成流体静压轴承。如下所述，座圈212限定流路216。

流路216被加工在座圈212的外表面218中，而形成敞开的流动槽。所述流路包括进口管道220(包括环形槽221)、流体静压轴承垫222和出口管道224。压力释放阀226位于流体静压轴承垫222与出口管道224之间。

液压流体从流体进口214进入进口槽216。然后该液压流体进入流体静压轴承垫222，在静压轴承垫处液压流体的压力作用在地面元件210的内表面211上。该压力用于将座圈212支撑在地面元件210内。一旦垫222内的压力达到预定水平，则压力释放阀226开启并且允许液压流体进入出口管道224。

如果流体静压垫222具有足够的大小，则管道220、224可以被关闭。

出口管道224在座圈212内限定了方向改变。示出的方向改变大约为90度。该方向上的改变导致流体动量改变，这促使座圈212绕轴线209在方向R上旋转。

阀226确保在使座圈212旋转之前将其支撑在流体膜上，以避免不必要的磨损。

利用一对对称槽216(如图11a中所示)消除任何作用于座圈212上的不需要的轴向力分量。

另选地，出口槽224可以由例如作用在地面元件210上的定子叶片上的喷嘴所取代，以使座圈212旋转。

参照图12a和图12b，示出了用于座圈的支撑和运动的其它另选例。地面元件300限定了柱状空腔，在该柱状空腔内设置有座圈302。座圈302包括如上所公开的轴承组件(未示出)。一对在直径上相对的密封件304、306被设置在座圈302和地面元件300之间，在座圈302的两侧。液压流体进口308被设置在地面元件300的底部。

通过在进口308处在压力下施加液压流体而将座圈302支撑在地面元件300中。因此形成流体静压轴承面，以提供穿过元件300与座圈302之间的下环形部区域310的提升力。密封件304、306展开以减小从区域310的泄露。

还限定了上环形部区域312，其中叶片型密封件314从座圈302的上侧表面突出。该密封件可以通过轻质弹簧(未示出)被向外推动。在元件300中限定第一端口315和第二端口317，第一端口315和第二端口317可以在压力下选择性地输送液压流体。

密封件314抵靠元件300摩擦以限定第一活塞室316和第二活塞室318。从而，通过向端口315提供液压流体同时从端口317排出流体而可以使座圈302顺时针地旋转。可以通过使端口反向而使座圈302逆时针旋转。

应理解的是，流体静压轴承区域不需要为180度(如图所示)。而是该区域可以被减小到只有20°(通过移动密封件304、306)，以增大座圈302的运动范围。

图12a和12b的实施方式的另一个改进包括如图13a和13b中所示的多个相邻的环形部分。第一环形部分401执行流体静压支撑负载支承。一个或多个另外的环形部分402提供运动功能。座圈的环形部分是相邻的(并排)。这样，通过从连续的进口404向叶片型密封件403的一侧施加压力，座圈的运动范围可以是360度以上。在一优选的实施方式中，在环形运动部分的每一侧设置环形提升部分(流体静压轴承)，如图13b中所示，并且该环形提升部分可绕轴线407旋转。

图13a还示出了位于地面元件300上的叶片型密封件406以及任选的排出阀405。可以想到如果需要旋转360°，叶片403的径向弹性负载将允许叶片403转过固定叶片406。

图14a和14b示出了借助冲击式涡轮机使轴承组件的地面元件旋转的一种手段。在图14a中被部分示出的地面元件座圈501绕其环形侧面包括槽502。每个槽均优选地形成为具有进口端504和冲击端505的两个镜像凹部503。冲击端提供大体横向于座圈空转的预期方向的壁，从而流体508在压力下从一个或多个喷嘴(未示出)的冲击在座圈上施加转矩。喷嘴被设置在相邻的相对固定的元件中，例如设置在地面元件自身中，并且可以适应于可变的出口压力，从而改变座圈501上的冲击力。

预期的运动方向用箭头506表示。

图14c示出了排出通道509，会需要该排出通道509确保凹部503中的适当流动。合适的排放通道(未示出)使排出流体返回到与图7示意地相似的装置中的储液器。

应当理解，合适的凹部503可以被另选或附加地设置在座圈的与地面元件紧邻周向表面上。

图15a至15c示出了关于图10a至10c所述的实施方式的另选装置。

取代图7的滚子，提供截锥形涡轮机元件251，每个截锥形涡轮机元件251都具有流体通道253，流体通道253被成形为在液压流体轴向流动时施加旋转转矩。

图10c示出了元件251的旋转方向252，元件251通过轻质弹簧255从配合元件254被轴向地推动。液压压力沿箭头256的方向的施加致使元件251旋转，并且由于流过通道253和围绕周向间隙的流动的限制而导致沿箭头257的方向轴向运动。配合元件254在与涡轮机单元251接触时被驱动旋转，并且在由于弹簧促使涡轮机元件脱离驱动接合而中断液压供应时驱动停止。

提供图15a至15c的装置来降低摩擦损失，这是由于涡轮机元件在需要主动旋转时才接触。

涡轮机元件优选地不是负载支承件，因此由塑料材料成型。

应理解，通道253和弹簧255的大小可以被确定为允许轴承组件在第一压力/流动速率下通过静压提升力被支撑，并以足够从涡轮机元件251激发驱动的更高压力/流动速率运动。

在图15c中还示出了用于涡轮机元件(例如轮轴或保持架)的合适的支撑结构258以及用于轻质弹簧255的反作用构件259。

Claims (22)

1.一种轴承，该轴承包括圆形构件，该圆形构件通常相对于地面元件固定，并且适于支撑旋转负载，其中，所述圆形构件适于在所述地面元件上以受控的方式空转。

2.按照权利要求1所述的轴承，所述轴承包括内座圈和与该内座圈同心的外座圈，所述内座圈和外座圈中的一个座圈包括所述圆形构件，并且适于在地面元件上空转。

3.按照权利要求2所述的轴承，所述轴承包括位于所述内座圈和所述外座圈之间的滚动元件。

4.按照权利要求2或权利要求3所述的轴承，其中，所述内座圈和外座圈中的所述一个座圈适于以在每天0.1度到每分钟0.1转的范围内的速度空转。

5.按照前述权利要求中任一项所述的轴承，其中，所述圆形构件适于以比在所述轴承的使用寿命内可测量到不能接受的磨损的速度低至少一个数量级的速度空转。

6.按照前述权利要求中任一项所述的轴承，其中，所述空转是连续的。

7.按照前述权利要求中任一项所述的轴承，其中，空转速度由制动器和传动机构中的一个调节。

8.按照前述权利要求中任一项所述的轴承，其中，所述圆形构件的空转与运动元件的旋转相关联。

9.按照权利要求8所述的轴承，其中，所述圆形构件的空转是所述运动元件的旋转的直接结果。

10.按照前述权利要求中任一项所述的轴承，其中，所述圆形构件能够在所述运动元件旋转时旋转。

11.按照权利要求3所述的轴承，其中，所述地面元件的所述圆形构件通过来自滚动元件的拖曳而旋转。

12.按照权利要求10所述的轴承，其中，所述地面元件的所述圆形构件通过因使用中周期性的热膨胀减小运行间隙而旋转。

13.按照权利要求10所述的轴承，其中，所述地面元件的所述圆形构件通过引导液压流体在形成于所述圆形构件中的通道内流动以在所述圆形构件上提供合成转矩而旋转。

14.按照权利要求10所述的轴承，其中，所述地面元件的所述圆形构件通过使液压流体穿过与所述圆形构件接触的涡轮机元件流动而旋转。

15.按照权利要求14所述的轴承，其中，所述涡轮机元件被设置在所述地面元件与所述圆形构件之间的环形腔中。

16.按照权利要求15所述的轴承，其中，所述涡轮机元件是组合的涡轮机-滚子元件。

17.按照权利要求1至10中任一项所述的轴承，其中，空转运动由外部动力源提供，所述外部动力源包括电动马达、磁力马达或液压马达中的一种。

18.按照权利要求9所述的轴承，其中，空转运动由来自所述运动元件的座圈以及与所述运动元件的座圈相关联的所述滚动元件的保持架中的一个的传动来提供。

19.按照前述权利要求中任一项所述的轴承，所述轴承进一步包括地面元件，在所述地面元件和所述圆形构件之间提供流体静压轴承。

20.按照权利要求19所述的轴承，所述轴承进一步包括泵，以产生所述提升力。

21.按照权利要求19或20所述的组件，其中，所述地面元件的所述圆形构件包括形成流体静压轴承的物理特征，所述物理特征适于响应于压力而产生旋转空转力。

22.按照权利要求19至21中任一项所述的组件，其中，所述流体静压轴承的液压介质是滚动元件轴承组件的润滑油。

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