Tren de accionamiento y central de energía eólica.

Tren de accionamiento para el aprovechamiento de la energía de una circulación de fluido, en particular en una central de energía eólica, que comprende como componentes del tren de accionamiento una transmisión

(7), que está conectada en el lado de entrada de un rotor (2) accionado a través de la circulación de fluido, y un generador (9) conectado en el lado de salida en la transmisión (7); y que comprende un sistema de lubricante (32) para la alimentación de uno de los componentes (7) del tren de accionamiento con un lubricante, en el que al menos otro componente (8, 9) el tren de accionamiento puede ser alimentado con lubricante desde el sistema de lubricante (32), caracterizado porque una carcasa de la transmisión (7) y una carcasa del generador (9) están embridadas entre sí y porque en la zona de la brida (30) respectiva de la carcasa desembocan unos canales de lubricante, que están dispuestos de tal manera que permiten un transporte de lubricante desde una carcasa a la otra carcasa.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/004701.

Solicitante: ROBERT BOSCH GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: 70469 Stuttgart ALEMANIA.

Inventor/es: KLEIN, ANDREAS, NOLLER, KLAUS, BERGER, GUNTER, VATH,ANDREAS, STADLER,BURKHARD.

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... > F03D11/02 (Transmisión de la potencia, p. ej. utilizando álabes de aspiración huecos)

PDF original: ES-2534839_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Tren de accionamiento y central de energía eólica La presente invención se refiere a un tren de accionamiento para la conversión de la energía de una circulación de fluido en energía eléctrica, como encuentra aplicación, por ejemplo, en una central de energía eólica, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. La presente invención se refiere, además, a una central de energía eólica con un tren de accionamiento de este tipo.

Los numerosos componentes del tren de accionamiento de una central de energía eólica necesitan una alimentación de fluido auxiliar, para garantizar su función perfecta. Así, por ejemplo, especialmente los rodamientos y cadenas dentadas, pero también los rodamientos fuera de la transmisión son alimentados con frecuencia con un lubricante, por ejemplo aceite, para garantizar una marcha libre de pérdidas, sin desgaste. También se conoce la utilización de un circuito de líquido refrigerante para la refrigeración de la transmisión y del generador.

El documento WO 2009/049599 A2 muestra una central de energía eólica, en la que una transmisión y un generador están embridados entre sí con sus carcasas. A través de una placa intermedia se conectan entre sí los canales de refrigeración del generador y los canales de refrigeración de la transmisión.

El documento DE 20 2008 002 849 U1 describe una instalación de lubricación para la lubricación de un dispositivo mecánico de ajuste del paso.

El documento WO 03/031812 A1 publica una unidad de transmisión para el empleo en centrales de energía eólica con una lubricación de sumidero seco, que es lubricada desde un depósito de reserva dispuesto en el exterior.

En el documento US 2009/020200114 A1 se describe un sistema térmico de gestión y una central de energía eólica con lubricante en una carcasa de transmisión, en el que una bomba hace circular el lubricante.

Las centrales de energía eólica conocidas utilizan para diferentes componentes del tren de accionamiento como un cojinete de rotor, una transmisión, un generador, con frecuencia sistemas de lubricante separados, apartados con respecto a los componentes funcionales. Esto conduce a una complejidad alta del tren de accionamiento y a costes altos.

A la vista del estado de la técnica, el cometido de la presente invención es indicar un tren de accionamiento con un sistema de lubricante sencillo y eficiente.

Este cometido se soluciona a través de un tren de accionamiento con las características de la reivindicación 1 de la patente.

En el tren de accionamiento de acuerdo con la invención para el aprovechamiento de la energía de una circulación de fluido, por ejemplo en una central de energía eólica están presentes un rotor que puede ser accionado a través de la circulación de fluido, una transmisión, que está conectada en el lado de entrada directamente o también indirectamente a través del árbol del rotor u otros componentes en el rotor, y un generador conectado en el lado de salida en la transmisión. De acuerdo con la invención, está presente un sistema de lubricante, que no sólo alimentan a uno de los componentes del tren de accionamiento propiamente dichos sino a otro componente del tren de accionamiento. De esta manera, se puede representan el tren de accionamiento de manera más económica y eficiente. Por ejemplo, si la transmisión está equipada con un sistema de lubricante, entonces cojinetes dispuestos fuera de la transmisión u otros puntos de lubricación se pueden conectar con gasto reducido en este sistema de lubricante. Se consigue un tren de accionamiento fiable y sin desgaste con costes reducidos.

Las configuraciones ventajosas son objeto de las reivindicaciones dependientes.

Con preferencia, los puntos de lubricación individuales son alimentados en paralelo. Así, por ejemplo, se puede asegurar una presión suficiente del lubricante en cada punto de lubricación.

Un circuito de lubricante de este tipo necesita con preferencia solamente una bomba. Pero puede estar presente, por ejemplo, para cada punto de lubricación una bomba propia, que aspira, sin embargo, por ejemplo, desde un sumidero común. Además, con la finalidad de un suministro de lubricante altamente disponible se pueden disponer en paralelo varias bombas como instalaciones redundantes de transporte de lubricante. Esto es especialmente ventajoso para centrales de energía eólica fuera de la costa, puesto que en tales centrales se pretende una reducción de los términos de mantenimiento en virtud de los altos costes de mantenimiento.

En el caso de utilización de canales en el interior de carcasas para el lubricante, éste se puede transmitir entre componentes embridados entre sí directamente, por ejemplo, a través de boquillas colocadas opuestas en las superficies de apoyo, sin que se necesiten, por ejemplo, mangueras o una tubería.

De manera más ventajosa, un sumidero de la carcasa de la transmisión puede servir como único depósito de lubricante del circuito de lubricante. Este sumidero puede estar en contacto térmico con un elemento calefactor, para llevar, en el caso de condiciones atmosféricas frías, la transmisión y otros puntos de lubricación rápidamente a la temperatura de funcionamiento.

A continuación se explica en detalle la invención con la ayuda de un ejemplo de realización preferido con referencia al dibujo adjunto.

La figura única muestra la estructura esquemática de un tren de accionamiento de una central de energía con un sistema de refrigeración de acuerdo con la presente invención.

En la figura, el tren de accionamiento 5 de una central de energía eólica está montado sobre una placa de soporte 3 que está fijada de nuevo sobre una torre 1 de forma giratoria alrededor de un eje de acimut. La palca de soporte 3 es componente de una góndola, en la que los componentes del tren de accionamiento 5 están agrupados estructuralmente. El tren de accionamiento 5 posee un rotor 2 accionado por el viento. El rotor 2 está fijado con un cubo de rotor en un árbol de rotor 6. El árbol 6 del rotor 2 está alojado en un soporte de cojinete 8 y está guiado en adelante en una transmisión 7. En la transmisión 7 está embridado un generador 9. La transmisión 7 y el generador 9 están conectados a través de instalaciones de fijación, por ejemplo bulones, apoyo, etc. con la placa de soporte 3. Un convertidor de frecuencia 11 está conectado eléctricamente con el generador 9. El convertidor de frecuencia 11 controla el generador 9 y alimenta energía eléctrica a la red de corriente.

En la transmisión 7 están presentes ruedas dentadas 15 de fases planetarias o fases de ruedas dentadas rectas. Además, están presentes cojinetes 17 para bulones de ruedas dentadas, ruedas huecas o árboles de transmisión. Estas ruedas dentadas y cojinetes se representan de forma esquemática â?" como lugares de lubricación â?" en la figura. También el generador 9 posee cojinetes 19 para el árbol del generador 21, que necesitan lubricación.

Un sistema de lubricación 32 posee una bomba de lubricante 23 insertada en la carcasa de la transmisión o integrada en la carcasa de la transmisión. La bomba de lubricante 23 transporta lubricante, por ejemplo aceite de transmisión hasta los canales de lubricante 25. Los canales de lubricante 25 distribuyen el lubricante paralelamente a los lugares de lubricación 15, 17, 19 mencionados y al soporte de cojinete 8. El lubricante de retorno es acumulado sobre canales no representados y es alimentado al sumidero 27 de la carcasa de la transmisión.

En la carcasa de la transmisión 7 está dispuesto en contacto térmico con el sumidero 27 un elemento calefactor, por ejemplo una barra calefactora eléctrica 29. A través de ésta se puede llevar,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Tren de accionamiento para el aprovechamiento de la energía de una circulación de fluido, en particular en una central de energía eólica, que comprende como componentes del tren de accionamiento una transmisión (7) , que está conectada en el lado de entrada de un rotor (2) accionado a través de la circulación de fluido, y un generador (9) conectado en el lado de salida en la transmisión (7) ; y que comprende un sistema de lubricante (32) para la alimentación de uno de los componentes (7) del tren de accionamiento con un lubricante, en el que al menos otro componente (8, 9) el tren de accionamiento puede ser alimentado con lubricante desde el sistema de lubricante (32) , caracterizado porque una carcasa de la transmisión (7) y una carcasa del generador (9) están embridadas entre sí y porque en la zona de la brida (30) respectiva de la carcasa desembocan unos canales de lubricante, que están dispuestos de tal manera que permiten un transporte de lubricante desde una carcasa a la otra carcasa.

2. Tren de accionamiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque los componentes del tren de accionamiento (7, 8, 9) están conectados en paralelo con relación a un circuito de lubricante (25) .

3. Tren de accionamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el circuito de lubricante (25) presenta una única instalación de transporte de lubricante, en particular una bomba (23) .

4. Tren de accionamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el circuito de lubricante (25) comprende varias instalaciones de transporte de lubricante, en particular en disposición en paralelo o en serie, especialmente en disposición redundante, en particular bombas, para el lubricante.

5. Tren de accionamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque como otros componentes del tren de accionamiento están presentes cojinetes para el rotor (2) y/o cojinetes (8) para un árbol de arrastre (6) del rotor (2) y/o cojinetes para un árbol de conexión entre la transmisión (7) y el generador (9) y/o el generador (9) , y porque tales cojinetes o bien componentes del tren de accionamiento son abastecidos con lubricante desde el sistema de lubricante (32) .

6. Tren de accionamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en una carcasa de la transmisión (7) está formado un sumidero (27) como un depósito, en particular como un único depósito para el sistema de lubricante (32) .

7. Tren de accionamiento de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque en la o junto a la carcasa de la transmisión (7) está dispuesta una bomba de lubricante (23) del sistema de lubricante (32) .

8. Tren de accionamiento de acuerdo con la reivindicación 6 ó 7, caracterizado porque en la carcasa de la transmisión (7) está dispuesto un elemento calefactor (29) que está en conexión térmica con el sumidero (27) .

9. Tren de accionamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque a un cojinete (19) de un árbol en el generador (9) se puede alimentar lubricante a través del sistema de lubricante (32) .

10. Central de energía eólica, caracterizada por un tren de accionamiento (5) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9.