RODAMIENTO DE ELASTOMERO DE RIGIDEZ REGULABLE.

Elemento de muelle (14) de rigidez regulable que posee una placa de conexión (1) y una placa terminal (3),

entre las cuales se sitúa, al menos, una lámina de elastómero, y donde la placa de conexión (1) posee una abertura (9) con una pieza de conexión (26), a través de la cual un elemento de desplazamiento deforma la lámina de elastómero (4) bajo presión produciendo, así, un cambio en la longitud de muelle (8) del elemento de muelle, caracterizado porque bien (i) el elemento de desplazamiento en forma de líquido hidráulico (5), a través de la abertura (9) de la parte de conexión (26), gana acceso a la lámina de elastómero (4), que está situada entre las placas (1) y (2) y la cual está firmemente conectada a dichas placas, pero no en la región de la pieza de conexión en la placa de conexión (1), de forma que, cuando dicho líquido hidráulico (5) se introduce en el elemento de muelle mediante presión generada hidráulicamente, la lámina de elastómero (4) se ve forzada hacia el exterior desde el interior de la placa de conexión, de modo que la cavidad (5a) correspondiente al volumen del líquido se forma en el interior del elemento de muelle y desaparece del elemento de muelle ante la descarga del líquido (5), a través de la presión de la pieza de elastómero sobre la placa de conexión (1); o bien (ii) el elemento de desplazamiento es un elemento de pistón movible (23, 27)

Rodamiento de elastómero de rigidez regulable.

La invención se refiere a un rodamiento hidráulico o mecánico regulable de elastómero, basado en elementos de muelle debidamente dispuestos, cuya rigidez se establece a través de cuerpos de elastómero deformables o de láminas de elastómero individuales. La deformación de las láminas de elastómero y, en consecuencia, de los elementos de muelle según la presente invención, se logra a través de una adecuada configuración de un sistema hidráulico o de pistón. Los rodamientos de elastómero según la invención, incluidos los elementos de muelle de elastómero, son especialmente adecuados para su uso en rodamientos de dos o más puntos para la construcción de rotores y transmisiones de grandes turbinas eólicas.

Los elementos de muelle elásticos son bien conocidos y utilizados en muchos campos de la técnica para la amortiguación de vibraciones y fuerzas. Sin embargo, un elemento de muelle con las láminas de elastómero del tipo, tamaño, forma y cantidad de las existentes, posee una rigidez predefinida que por lo general, tras la instalación del elemento de muelle, no puede ser sustancialmente modificada.

En las grandes turbinas eólicas con potencias de más de 2 megavatios se soportan a menudo fuerzas muy intensas sobre sus componentes, especialmente en las palas del rotor y en el eje del rotor, donde se utilizan rodamientos de cuatro puntos, a diferencia de las plantas más pequeñas, donde se utilizan habitualmente rodamientos de tres puntos. Los rodamientos de cuatro puntos tienen el efecto de que el eje del rotor queda fijamente conectado al soporte de la máquina mediante uniones cardán, quedando así estáticamente indefinido. Los rodamientos elásticos (14) deben, por tanto, suministrar el momento del par a la transmisión (10). El momento del par generado provoca, a su vez, un ángulo de giro (18) que se dirige hacia el generador (19), desviando generalmente el eje cardán (20) hacia el exterior del centro de transmisión. Para que la fuerza soportada por las palas del rotor o el eje del rotor no resulte demasiado intensa con este ángulo de giro, los elementos elásticos del rodamiento (14) deben presentar una rigidez relativamente grande.

Al aparecer deformaciones en el soporte de la máquina mediante la acción de una fuerza en dirección vertical, y también en una dirección en la que el elemento de muelle de elastómero presenta una alta rigidez, las fuerzas resultantes pueden no llegar a estar equilibradas a través del rodamiento, de forma que se produzcan, de esta forma, daños en la transmisión de la turbina eólica.

Se propone, por tanto, el objetivo de influir sobre la rigidez de muelle del consiguiente elemento de muelle o rodamiento, de forma que las citadas desventajas de los rodamientos conocidos correspondientes al estado de la técnica no se produzcan, o que dichas desventajas se vean atenuadas.

El objetivo se ha resuelto mediante el desarrollo de nuevos elementos de muelle elásticos que, debido a su construcción y a su asociación a un rodamiento, así como a su regulación dinámica de la rigidez, pueden adaptarse ante la aplicación de una fuerza, previniendo daños en la instalación, y especialmente en la transmisión.

Así pues, el material elastomérico según la invención se comprime mediante un líquido hidráulico o un dispositivo de pistón, donde ambos actúan como elemento de desplazamiento, a través de los cuales se obtiene la regulación deseada de la rigidez del elemento de muelle utilizado.

En contraposición a lo aquí expuesto, EP 10087747 describe un rodamiento de elastómero para un péndulo de vibración, en el cual se puede regular la rigidez y, en consecuencia, el comportamiento de la amortiguación del material elastomérico, en gran medida mediante la variaciones de espacio o mediante el uso de láminas de distancia. Este sistema puede ser complementado mediante un amortiguador hidráulico clásico con un elemento de desplazamiento independiente, que consigue un efecto complementario de amortiguación, pero sin poder influir directamente sobre la rigidez de los componentes elastoméricos o sobre su regulación.

Un objeto de la invención es, pues, un elemento de muelle (14) regulable en su rigidez, el cual, esencialmente, presenta una placa de conexión (1) y una placa terminal (3), entre las cuales se sitúa, al menos, una lámina de elastómero (4), y donde la placa de conexión (1) presenta una abertura (9) con una pieza de conexión (26), a través del cual un elemento de desplazamiento en forma de fluido hidráulico (5) o de elemento de pistón movible (23, 27) puede ejercer una presión sobre la lámina de elastómero (4), provocando una modificación de la longitud del muelle (8) del elemento de muelle.

Un objeto de la invención es, en particular, un elemento de muelle (14) regulable en su rigidez que presenta, esencialmente, una placa de conexión (1) y una placa terminal (3), entre las cuales se sitúa, al menos, una lámina de elastómero (4), y donde la placa de conexión (1) presenta una abertura (9) con una pieza de conexión (26), a través de la cual un elemento de desplazamiento en forma de líquido hidráulico (5), mediante presión, deforma la lámina de elastómero (4), produciendo así una modificación en la longitud del muelle (8) del elemento de muelle por la que, a través de la abertura (9) de la pieza de conexión (26), el líquido hidráulico (5) alcanza la entrada a la lámina de elastómero (4) entre las placas (1) y (2), a las cuales se encuentra firmemente unida, aunque no en la región de la pieza de conexión o de la placa de conexión (1), de forma que con la alimentación del líquido hidráulico (5) en el elemento de muelle, mediante presión hidráulica, la lámina de elastómero (4) se ve empujada desde el interior de la placa de conexión. De este modo, se crea un espacio hueco (5a) correspondiente al volumen del líquido hidráulico (5) en el interior del elemento de muelle que, mediante la expulsión del líquido hidráulico evacuado del elemento del muelle, presiona la pieza de elastómero contra la placa de conexión (1).

En una realización preferente de la invención, la placa de conexión (1) presenta una cavidad (16), en la que se introduce la lámina de elastómero (4) y a la que está firmemente unida, de forma que un espacio hueco (5a), formado mediante compresión y ocupado por el líquido hidráulico, queda cerrado a presión estanca.

Un objeto de la invención es, especialmente, un elemento de muelle (14) regulable en su rigidez, que comprende, esencialmente, una placa de conexión (1) y una placa terminal (3), entre las cuales se sitúa, al menos, una lámina de elastómero (4), donde la placa de conexión (1) presenta una abertura (9) con una pieza de conexión (26) mediante la cual, bajo el efecto de la presión, un elemento de desplazamiento con forma de elemento de pistón movible deforma la lámina de elastómero (4), produciendo así una variación en la longitud de muelle (8) del elemento de muelle.

Así pues, en una realización preferente, el elemento de pistón movible consiste, esencialmente, en un pistón de presión (23) con un tornillo de presión (22), eventualmente también una lámina dura (24) (preferentemente, una lámina de elastómero con una alta dureza Shore) y un elastómero de desplazamiento (25), dispuesto en contacto directo con la lámina de elastómero (4) donde, mediante el accionamiento del tornillo de presión (23), dicha lámina de elastómero (4) se comprime o se descomprime a través de la deformación del elastómero de desplazamiento (25).

En otra realización preferente de la invención, el elemento de pistón movible consiste, esencialmente, en un perno de desplazamiento (27) que posee, preferentemente, una cabeza circular y donde, mediante el accionamiento del tornillo de presión (22), la lámina de elastómero (4) se comprime o descomprime penetrando en el interior del elemento de muelle (14), según se atornilla o desatornilla, respectivamente, el tornillo de presión.

Así, un objeto de la invención son los correspondientes elementos de muelle, que poseen, al menos, una placa intermedia (2) entre su placa de conexión (1) y su placa terminal (3), la cual presenta uno o más recortes o huecos, de forma que la lámina de elastómero (4) se extiende, al menos desde un punto de la citada placa de conexión hasta la citada placa terminal. Preferentemente, el elemento de muelle comprende una o dos de tales placas intermedias (2), las cuales presentan un recorte central en la prolongación de la abertura (9) a través del cual, con la aplicación de presión,...

1. Elemento de muelle (14) de rigidez regulable que posee una placa de conexión (1) y una placa terminal (3), entre las cuales se sitúa, al menos, una lámina de elastómero, y donde la placa de conexión (1) posee una abertura (9) con una pieza de conexión (26), a través de la cual un elemento de desplazamiento deforma la lámina de elastómero (4) bajo presión produciendo, así, un cambio en la longitud de muelle (8) del elemento de muelle, caracterizado porque bien (i) el elemento de desplazamiento en forma de líquido hidráulico (5), a través de la abertura (9) de la parte de conexión (26), gana acceso a la lámina de elastómero (4), que está situada entre las placas (1) y (2) y la cual está firmemente conectada a dichas placas, pero no en la región de la pieza de conexión en la placa de conexión (1), de forma que, cuando dicho líquido hidráulico (5) se introduce en el elemento de muelle mediante presión generada hidráulicamente, la lámina de elastómero (4) se ve forzada hacia el exterior desde el interior de la placa de conexión, de modo que la cavidad (5a) correspondiente al volumen del líquido se forma en el interior del elemento de muelle y desaparece del elemento de muelle ante la descarga del líquido (5), a través de la presión de la pieza de elastómero sobre la placa de conexión (1); o bien (ii) el elemento de desplazamiento es un elemento de pistón movible (23, 27).

2. Elemento de muelle según la reivindicación 1, caracterizado porque la placa de conexión (1) posee una cavidad (16) en la cual se embebe la lámina de elastómero (4) y a la que está firmemente conectada, de forma que la cavidad (5a) formada por compresión y llena del líquido hidráulico se sella por medio de presión estanca.

3. Elemento de muelle según la reivindicación 1, caracterizado porque, en el caso (ii), el elemento de pistón movible consiste, esencialmente, en un pistón de presión (23) con un tornillo de presión (22) y un elastómero de desplazamiento (25) que se encuentra en contacto directo con la lámina de elastómero (4) en el interior del elemento de muelle, donde la acción del tornillo de presión (22) provoca la compresión o descompresión de la lámina de elastómero (4) a través de la deformación del elastómero de desplazamiento (25).

4. Elemento de muelle según la reivindicación 1, caracterizado porque el pistón movible consiste, esencialmente, en un perno de desplazamiento (27) que penetra directamente en la lámina de elastómero (4) en el interior del elemento de muelle (14) mediante la acción del tornillo de presión (22), comprimiendo o descomprimiendo la lámina de elastómero (4).

5. Elemento de muelle según una de las reivindicaciones 1-4, caracterizado porque, al menos, una placa intermedia (2) que posee uno o más recortes, de forma que la lámina de elastómero (4) se extiende hasta llegar a la placa terminal (3) en, al menos, un punto de la placa de conexión (1), se encuentra entre dicha placa de conexión y dicha placa terminal.

6. Elemento de muelle según la reivindicación 5, caracterizado porque comprende una o más placas intermedias (2) que poseen un recorte central situado en la extensión de la abertura (9).

7. Elemento de muelle según una de las reivindicaciones 1-6, caracterizado porque las placas (1), (2) y (3) son, esencialmente, circulares o rectangulares, estando la apertura (9) dispuesta en su centro.

8. Uso de un elemento de muelle según una de las reivindicaciones 1 a 7 en los rodamientos de un rotor y/o en los componentes de transmisión de turbinas eólicas.

9. Rodamiento de dos o más puntos consistente, esencialmente, en dos o más puntos de rodamiento (21) que son opuestos entre sí y en los que se soporta una pieza de máquina para su amortiguación, caracterizado porque cada punto de rodamiento posee, al menos, un elemento de muelle según las reivindicaciones 1 a 7.

10. Rodamiento de dos o más puntos según la reivindicación 9, caracterizado porque los elementos de muelle son elementos de muelle hidráulicos y los puntos de rodamiento opuestos están conectados entre sí por medio de líneas hidráulicas.

11. Rodamiento de dos o más puntos según la reivindicación 10, caracterizado porque cada punto de rodamiento posee, al menos, dos elementos de muelle (14) opuestos, donde cada elemento de muelle está conectado transversalmente al elemento de muelle opuesto respectivo del punto de rodamiento opuesto respectivo, por medio de una líneas hidráulicas, de modo que las fuerzas que se producen en el punto de rozamiento se contrarrestan por el aumento de rigidez de la lámina de elastómero en el elemento de muelle correspondiente del punto de rozamiento opuesto.

12. Uso de un rodamiento de dos o más puntos según la reivindicación 10 ú 11 para la amortiguación de vibraciones y de fuerzas en rodamientos.