Rodamiento de rodillos y estructura de soporte de árbol principal de generador de energía eólica.

Un rodamiento de rodillos (31 a) para soportar un árbol principal de un generador de energía eólica que comprende:

un anillo exterior

(32a);

un anillo interior (33a);

una pluralidad de rodillos (34a) dispuestos entre dicho anillo exterior y dicho anillo interior; y

una pluralidad de segmentos de retención (11 a, 11 b, 11 c, 11 d) que tienen cada uno una cavidad (13a, 13b, 13c) para alojar dicho rodillo (34a), y dispuestos con el fin de estar alineados de manera continua uno con otro en una dirección circunferencial entre dicho anillo exterior y dicho anillo interior, en el que dicho segmento de retención (11 a, 11 b, 11 c, 11 d) se forma de una resina, un huelgo (39a) se proporciona entre el primer segmento de retención (11a) y el último segmento de retención (11 d) después de que dicha pluralidad de segmentos de retención (11 b, 11 c) se hayan dispuesto en la dirección circunferencial sin proporcionar huelgo alguno, caracterizado por que

dicha resina contiene un material de carga para hacer que descienda el coeficiente de expansión lineal térmica, y

un intervalo circunferencial (R) de dicho huelgo (39a) es más grande que un 0,075 % de un diámetro de círculo primitivo (22a) definido entre el anillo exterior (32a) y el anillo interior (33a) y más pequeño que un 0,12 % del mismo, a temperatura ambiente,

en el que el coeficiente de expansión lineal térmica (Kb) de dicha resina que contiene un material de carga es de 1,3 x 10-5 / oC a 1,7 x 10-5 / oC.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2007/067199.

Solicitante: NTN CORPORATION.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 3-17, KYOMACHIBORI 1-CHOME, NISHI-KU OSAKA-SHI, OSAKA 550-0003 JAPON.

Inventor/es: OMOTO,Tatsuya, NAKAMIZO,EIICHI, SAKAGUCHI,TOMOYA.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES DE LIQUIDOS; MOTORES DE VIENTO,... > MOTORES DE VIENTO > Detalles, partes constitutivas o accesorios no cubiertos... > F03D11/04 (Estructuras de montaje)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES... > ARBOLES; ARBOLES FLEXIBLES; MEDIOS MECANICOS PARA... > Soportes rígidos de conjuntos de cojinete; Alojamientos,... > F16C35/063 (Su fijación al eje (con interposición de un elemento F16C 35/07))
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES... > ARBOLES; ARBOLES FLEXIBLES; MEDIOS MECANICOS PARA... > Elementos de los cojinetes; Procedimientos especiales... > F16C33/36 (con cojinetes de superficie diferentes de las superficies cilíndricas, p. ej. cónicas; con gargantas practicadas en las superficies portantes)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES... > ARBOLES; ARBOLES FLEXIBLES; MEDIOS MECANICOS PARA... > Cojinetes de contacto mediante rodamientos, para... > F16C19/38 (con dos o más hileras de rodillos)

PDF original: ES-2455015_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Rodamiento de rodillos y estructura de soporte (je árbol principal de generador de energía eólica Campo de la técnica La presente invención se refiere a un rodamiento de rodillos, a un segmento de retención de un rodamiento de rodillos para soportar un árbol principal de un generador de energía eólica, y a una estructura de soporte de árbol principal del generador de energía eólica y, más en particular, a un segmento de retención dispuesto en una dirección circunferencial para formar un retenedor de un rodamiento de rodillos para soportar un árbol principal de un generador de energía eólica, y a un rodamiento de rodillos y a una estructura de soporte de árbol principal que contiene el segmento de retención del rodamiento de rodillos para soportar el árbol principal del generador de energía eólica.

Técnica anterior

Un rodamiento de rodillos está compuesto por un anillo exterior, un anillo interior, una pluralidad de rodillos dispuestos entre el anillo exterior y el anillo interior, y un retenedor que retiene la pluralidad de rodillos en general. En general, el retenedor está compuesto por un componente integrado, es decir, anular.

Debido a que un rodamiento de rodillos para soportar un árbol principal de un generador de energía eólica que está provisto con una pala para recibir el viento ha de recibir una carga elevada, el propio rodamiento de rodillos es de gran tamaño. Por lo tanto, debido a que los componentes tal como un rodillo y un retenedor que componen el rodamiento de rodillos también son de gran tamaño, es difícil producir y montar los componentes, En el presente caso, cuando cada componente puede ser dividido, la producción y el montaje se vuelven faciles.

En el presente caso, en la publicación de péltente europea con W 1408248A2 se divulga una técnica que se refiere a un retenedor de tipo div idido que está dividido por una línea de división que se extiende a lo largo de un eje de rotación de un rodamiento, en un rodamiento de rodillos. La figura 19 es una vista en perspectiva que muestra un segmento de retención del retenedor de tipo dividido que se divulga en la publicación de patente europea con N° 1408248A2. Haciendo referencia a la figura 19, un segmento de retención 101a incluye una pluralidad de partes de columna 103a, 103b, 103c, 103d, y 103e que se extienden a lo largo de un eje de rotación de un rodamiento con el fin de formar una pluralidad de cavidades 104 para alojar unos rodillos, y unas partes de conexión 102a y 102b que se extienden en una dirección circunferencial con el fin de conectar la pluralidad de partes de columna 103a a 103e.

La figura 20 es una vista en sección que muestra una parte de un rodamiento de rodillos de sección transversal decreciente que contiene el segmento de retención 101a que se muestra en la figura 19. Haciendo referencia a las figuras 19 y 20, se describirá una constitución de un rodamiento de rodillos de sección transversal decreciente 111 que contiene el segmento de retención 101a. El rodamiento de rodillos de sección transversal decreciente 111 incluye un anillo exterior 112, un anillo interior 113, una pluralidad de rodillos de sección transversal decreciente 114, y una pluralidad de segmentos de retención 101a, 101b, y 101c que retienen la pluralidad de rodillos de sección transversal decreciente 114. La pluralidad de rodillos de sección transversal decreciente 114 se retienen por la pluralidad de segmentos de retención 101a y similares en las proximidades de un PCD (Pitch Circ/e Diameter, diámetro de círculo primitivo) 105 en el que el comportamiento del rodillo es lo más estable. El segmento de retención 101a que retiene la pluralidad de rodillos de sección transversal decreciente 114 se conecta de tal modo que las partes de columna 103a y 103e que están ubicadas lo más hacia fuera en la dirección circunferencial se apoyan sobre los segmentos de retención adyacentes en sentido circunferencial 101b y 101c que tienen la misma configuración. La pluralidad de segmentos de retención 101a, 101 b, Y 101c están alineados de manera continua uno con otro y están montados en el rodamiento de rodillos de sección transversal decreciente 111, mediante lo cual se forma un retenedor anular en el rodamiento de rodillos de sección transversal decreciente 11 1.

De acuerdo con la publicación de patente europea con N° 1408248A2, después de que los segmentos de retención formados de una resina se hayan dispuesto con el fin de estar alineados de manera continua uno con otro, un intervalo circunferencial de un último huelgo generado entre el primer segmento de retención y el último segmento de retención ha de ser de no menos de un 0, 15 % de una circunferencia de un círculo que pasa a través del centro del segmento de retención pero menos de un 1 % de la misma. En esta constitución, se evita un ruido de colisión debido a la colisión de los segmentos de retención, y se evita que los segmentos de retención se atasquen debido a la expansión térmica. Además, de acuerdo con la publicación de patente europea con W 1408248A2, el segmento de retención se forma de poli (sulfuro de fenilo) (al que se hace referencia como "PPS" en lo sucesivo en el presente documento) , o poliéter éter cetona (a la que se hace referencia como ~PEEK" en lo sucesivo en el presente documento) .

En el presente caso, incluso cuando el intervalo circunferencial del huelgo se establece dentro del intervalo anterior, no se ha solucionado el siguiente problema sobre el que se centra el inventor de la presente invención. La figura 21 es una vista en sección esquemática que muestra una parte del rodamiento de rodillos de sección transversal decreciente 111 cuando el rodamiento de rodillos de sección transversal decreciente 111 se usa corno el rodamiento para soportar el árbol principal del generador de energía eólica. Además, un huelgo 115 generado entre los segmentos de retención 101a y 101c se muestra de forma exagerada con el fin de que se entienda con facilidad.

Haciendo referencia a la figura 21, un árbol principal 110 del generador de energía eólica que está soportado por el rodamiento de rodillos de sección transversal decreciente 11 1 se usa como un árbol horizontal. Cuando se usa el rodamiento de rodillos de sección transversal decreciente 111 , los segmentos de retención 101a a 101c giran en una dirección que se muestra mediante flechas en la figura 21 . Los segmentos de retención 101a a 101c giran de tal modo que los segmentos de retención 101a a 101c empujan los segmentos de retención adyacentes 101a a 101c de manera continua en la dirección de las flechas. En ElI presente caso, el rodillo de sección transversal decreciente y el segmento de retención 101 a caen de manera libre en una posición que se muestra mediante XXXXI en la figura 21. En el presente caso, debido a que los segmentos de retención 101a y 101c colisionan uno con otro, los segmentos de retención 101a y 101c se deforman, y las caras de extremo de los mismos se desgastan por raspado, y se genera un ruido de colisión, que podría hacer que descienda de forma considerable la función del rodamiento de rodillos de sección transversal decreciente 111.

Cuando se usa el rodamiento de rodillos de sección transversal decreciente 111 como el rodamiento para soportar el árbol principal 110 del generador de energía eólica, debido a que los segmentos de retención 101a a 101c son de ~Jran tamaño, el problema debido a la colisión en el momento de la caída libre es grave. Por lo tanto, el intervalo que se ha descrito en lo que antecede del huelgo no es preferible y es necesario que el huelgo circunferencial sea más pequeño. No obstante, existe un límite en la reducción del intervalo circunferencial del huelgo en el caso del segmento de retención formado de la resina... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un rodamiento de rodillos (31a) para sopol1ar un árbol principal de un generador de energía eólica que comprende:

un anillo exterior (32a) ; un anillo interior (33a ) ; una pluralidad de rodillos (34a) dispuestos entre dicho anillo exterior y dicho anillo interior; y una pluralidad de segmentos de retención (11 a, 11b, 11c, 11d) que tienen cada uno una cavidad (13a, 13b, 13c) para alojar dicho rodillo (34a) , y dispuestos con el fin de estar alineados de manera continua uno con otro en una dirección circunferencial entre dicho anillo exterior y dicho anillo interior, en el que dicho segmento de retención (11a, 11b, 11c, 11d) se forma de una resina, un huelgo (39a) se proporciona entre el primer segmento de retención (11a) y el último segmento de retención (1 1d) después de que dicha pluralidad de segmentos de retención (11b, 11c) se hayan dispuesto en la dirección circunferencial sin proporcionar huelgo alguno, caracterizado por que dicha resina contiene un material de carga para hacer que descienda el coeficiente de expansión lineal térmica, y un intervalo circunferencial (R) de dicho huelgo (39a) es más grande que un 0, 075 % de un diámetro de círculo primitivo (22a) definido entre el anillo exterior (32a) y el anillo interior (33a) y más pequeño que un 0, 12 % del mismo, a temperatura ambiente, en el que el coeficiente de expansión line~al térmica (Kb) de dicha resina que contiene un material de carga es de 1, 3 x 10-5 I oC a 1, 7 ) ( 10.5 1ºC.

2. El rodamiento de rodi llos de acuerdo con la mivindicación 1, en el que dicho material de carga contiene fibra de carbono y I o fibra de vidrio.

3. El rodamiento de rodillos de acuerdo con la mivindicación 1 o 2, en el que dicha resina comprende poliéter éter cetona.

4. El rodamiento de rodillos de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la tasa de carga de dicho material de carga en dicha resina es de un 20 % en peso a un 40 % en peso.

5. El rodamiento de rodillos de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que dicho rodillo (34a) comprende un rodillo de sección transversal decreciente.

6. El rodamiento de rodillos de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que dicho segmento de retención (11s, 11b, 11c, l'ld) tiene una pluralidad de partes de columna (14a, 14b, 14c, 14d) que se extienden a lo largo de un eje de rotación del rodamiento (31a) con el fin de formar unas cavidades (13a, 13b, 13c) para alojar dichos rodillos (34a) , y una parte de conexión (15a, 15b) que se extiende en la dirección circunferencial con el fin de conectar la pluralidad de partes de columna (14a, 14b, 14c, 14d) , dicho segmento de retención (lla, l1 b, l1c, 11, d) guía dichos rodillos (34a) , y un fiador de guiado (17a, 17b, 17c, 17d) que tiene una parte de contacto con dicho rodillo y una parte de rebaje formada sobre el lado interior circunferencial de dicha parte de contacto se proporcionan en una superficie de pared lateral de dicha parte de columna (14a, 14b, 14c, 14d) .

7. El rodamiento de rodillos de acuerdo con la reivindicación 6, en el que dicho fiador de guiado (17a, 17b, 17c, 17d) se proporciona en el centro de la superficie de pared lateral de dicha parte de columna (14a, 14b, 14c, 14d) en la dirección longitudinal de rodillo.

8. El rodamiento de rodillos de acuerdo con la reivindicación 6, en el que la longitud de dicho fiador de guiado (17a, 17b, 17c, 17d) en la dirección longitudinal de rodillo es aproximadamente igual a la totalidad de la longitud de dicha cavidad (13a, 13b, 13c) en la dirección longitudinal de rodillo.

9. El rodamiento de rodillos de acuerdo con la mivindicación 6, en el que dicha parte de rebaje se forma por una contracción generada cuando se moldea dicho segmento de retención.

10. El rodamiento de rodillos de acuerdo con la reivindicación 6, en el que

un ángulo en una parte de esquina que está ubicada en un extremo de punta de dicho fiador de guiado (17a, 17b, 17c, 17d) es un angula obtuso en una sección que se proporciona mediante el corte de dicho segmento de retención (11 a, 11 ti, 11 c, 11 d) por un plano que pasa a través de dicho fiador de guiado (17a, 17b, 17c, 17d) y que atraviesa un eje de rotación de dicho rodamiento en ángulos rectos.

11. El rodamiento de rodillos de acuerdo con la reivindicación 10, en el que dicha parte de esquina está biselada.

12. El rodamiento de rodillos de acuerdo con la reivindicación 11, en el que dicha parte biselada es una parte biselada en R.

13. Una estructura de soporte de árbol principal de un generador de energía eólica, que comprende:

una pala (67) que recibe energía eólica; un árbol principal (66) que tiene un extremo fijado a dicha pala (67) y que gira junto con dicha pala (67) ; y un rodamiento de rodillos (65) que está montado en un miembro fijo para soportar dicho árbol

principal de forma giratoria, en la que dicho rodamiento de rodillos es un rodamiento de rodillos (65) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12.

14. La estructura de soporte de árbol principal del generador de energía eólica de acuerdo con la reivi ndicación 13, en la que dicho segmento de retención tiene una pluralidad de partes de columna que se extienden a lo largo de un eje de rotación del rodamiento con el fin de formar unas cavidades para alojar dichos rodillos, y una parte de conexión que se extiende en la dirección circunferencial con el fin de conectar la pluralidad de partes de columna,

dicho segmento de retención guía dichos rodillos, y un fiador de guiado que tiene una parte de contacto con dicho rodillo y una parte de rebaje formada sobre el lado interior circunferencial de dicha parte de contacto se proporcionan en una superficie de pared lateral de dicha parte de columna.