Portaplanetas para una etapa planetaria con una placa bogie.

Un portaplanetas (11) para usarse como entrada de una etapa planetaria (9),

teniendo el portaplanetas (11) unaplaca bogie (15), conectada mediante unas vigas (24) a un eje de entrada (10) que forma parte del portaplanetas(11), la placa bogie (15) proporcionando soporte a unos ejes planetarios (16) que se extienden desde ambas caras(17, 18) de la placa bogie (15) donde en cada eje planetario (16) puede montarse un par de satélites (19, 20) mediante un rodamiento satélite (21), cada par de satélites (19, 20) descansando en lados opuestos (17, 18) de laplaca bogie (15), los satélites (19, 20) interactuando con un piñón central (22) y un anillo circular (14) de la etapaplanetaria (9), caracterizado porque el portaplanetas (11) con esta placa bogie (15) está hecha como una piezamonolítica y en que las vigas (24) y el eje de entrada (10) son una parte integral de la pieza monolítica.

Portaplanetas para una etapa planetaria con una placa bogie.

La presente invención se refiere a un soporte planetario de una etapa planetaria, donde el soporte planetario tiene una placa de bogie, pudiendo montarse en ambos lados satélites.

Más específicamente, pero no exclusivamente, la presente invención se refiere a un soporte planetario del tipo mencionado para un aerogenerador.

Es sabido que en la tecnología de aerogeneradores hay una tendencia a construirlos cada vez más grandes.

Como consecuencia, se intenta reducir el peso del aerogenerador, ya que cuanto menor peso, menores son las fuerzas y tensiones que repercuten en la estructura y por lo tanto los costes operacionales son reducidos considerablemente.

En las últimas versiones de aerogeneradores, se ha puesto gran empeño en integrar todas las partes del aerogenerador, de manera que se obtenga un diseño más compacto.

Por ejemplo, en los diseños antiguos el buje del rotor de un aerogenerador está completamente apoyado de forma independiente en la carcasa mediante rodamientos. En este caso el buje del rotor está conectado al eje de entrada de una multiplicadora completamente independiente en la cual la lenta rotación del buje del rotor se transfiere a una rápida rotación en el eje de salida de la multiplicadora, que normalmente se conecta a un generador de energía.

Debido al peso y dimensiones de las palas del rotor a menudo el buje del rotor no se mantiene por completo en el centro durante la rotación de las palas del rotor, por lo tanto el buje del rotor experimenta algunos pequeños movimientos de desviación.

Si el buje del rotor y el eje de salida de la multiplicadora estuvieran conectados rígidamente el uno al otro, estos movimientos de desviación dañarían la multiplicadora.

Es por ello que la conexión en los diseños más antiguos es normalmente de un tipo relativamente flexible.

En diseños más integrados que son actualmente conocidos, el buje del rotor está conectado directamente al eje de entrada de la multiplicadora y los rodamientos de la multiplicadora en realidad soportan el buje del rotor o, en el caso contrario, los rodamientos del buje del rotor soportan el eje de entrada de la multiplicadora.

Sin embargo, una desventaja de estos conocidos diseños es que las fuerzas y consiguientes deformaciones en el buje del rotor tienen su efecto directo en la multiplicadora, ya que el buje del rotor y el eje de entrada de la multiplicadora están en estos diseños conectados uno a otro de forma rígida.

Una solución conocida para poder con estas deformaciones es el uso de una placa bogie en el portaplanetas.

Dicha placa bogie se suministra con múltiples ejes, por lo que en ambos lados de la placa bogie se pueden montar satélites en cada eje mediante un par de rodamientos.

Se sabe que dicha etapa planetaria con una placa bogie en el portaplanetas permite algunos desalineamientos en el portaplanetas, por ejemplo debidos a las mencionadas deformaciones, sin que afecten significativamente al tren de engranaje.

Sin embargo la construcción de dicho portaplanetas con dicha placa bogie es más bien un desafió técnico.

En particular, la conexión de la placa bogie, que sostiene los ejes que soportan los satélites, al portaplanetas es crítica y muy difícil de realizar.

A menudo esta conexión se realiza mediante el atornillado de la placa del bogie en el portaplanetas.

Una desventaja de estos conocidos portaplanetas con una placa bogie atornillada, es que el ensamblaje de la placa bogie en el portaplanetas es complicado, lleva tiempo y requiere la utilización de materiales de gran resistencia, lo cual hace que la solución sea más costosa.

Además, el comportamiento a largo plazo de la conexión atornillada entre la placa bogie y el portaplanetas no es conocido.

Siempre hay un riesgo de que los pernos se aflojen después de un cierto periodo de tiempo, de manera que es necesario un mantenimiento o una inspección de la conexión regularmente.

Otra desventaja de la conexión atornillada es que las partes atornilladas siempre experimentan un cierto, aunque microscópico, movimiento relativo mutuo cuando la conexión está cargada.

Estos movimientos microscópicos pueden provocar daños a las partes. Por ejemplo, en ciertas circunstancias puede causar una típica oxidación de dichas partes.

El documento WO2005/0500858 está considerado como el antecedente más próximo y describe un portaplanetas de acuerdo con el preámbulo de la primera reivindicación.

La presente invención aspira a un portaplanetas con una placa bogie, por ejemplo un portaplanetas utilizado en un aerogenerador, el cual no presenta ninguna de las desventajas señaladas anteriormente.

Con este propósito, la invención se refiere a un portaplanetas con la finalidad de usarse como entrada de una etapa planetaria, dicho portaplanetas comprendiendo una placa bogie conectada mediante vigas a un eje de entrada que forma parte del portaplanetas, la placa bogie con la finalidad de proporcionar soporte a los ejes planetarios los cuales se extienden desde ambos lados de la placa bogie donde en eje planetario puede montarse un par de satélites mediante un rodamiento de satélite, los satélites de cada par descansando en lados opuestos de la placa bogie, los satélites con la finalidad de interactuar con un piñón central y un anillo circular de la etapa planetaria, donde el portaplanetas con su placa bogie se conforma como una pieza monolítica y donde las vigas y el eje de entrada son una parte integral de la pieza monolítica.

Una ventaja de dicho portaplanetas de acuerdo con la invención es que no necesita ningún perno, soldadura o cualquier otro medio para conectar la placa bogie al portaplanetas actual, ya que el portaplanetas y la placa bogie forman una única pieza.

Otra ventaja del portaplanetas de acuerdo con la invención es que la conexión entre la placa de bogie y el portaplanetas actual es más fuerte que en los modelos conocidos de portaplanetas con una placa de bogie separada.

Por lo tanto, con un portaplanetas acorde con la invención los riesgos mencionados anteriormente en relación con la unión atornillada entre la placa de boggie y el portaplanetas son evitados. Aún otra ventaja del portaplanetas acorde con la presente invención es que no se necesita fijar la plata de bogie en el portaplanetas por lo que la producción de la multiplicadora de etapa planetaria en la que se usa es más rápida y los costes relacionados son menores.

De acuerdo con una realización preferencial del portaplanetas de acuerdo con la invención el portaplanetas es una pieza fundida.

Una ventaja del portaplanetas de acuerdo con esta realización es que, una vez se ha realizado el molde de fundición, un gran número de portasatélites con su placa bogie están hechos como piezas monolíticas, que pueden fabricarse de forma rápida y sin muchos mecanizados finales.

Otra ventaja de fundir las piezas es que el proceso es relativamente barato.

La presente invención está también relacionada con una multiplicadora para conectar un rotor con un generador, en el que se aplica dicho portaplanetas según la invención.

En particular la presente invención concierne a una multiplicadora que comprende;

- una etapa planetaria

- una estructura de carcasa donde se monta la etapa planetaria comprendiendo la etapa planetaria:

- un eje de salida conectable al generador

- un anillo circular, conectado rígidamente a la estructura carcasa

- un piñón central en el eje de salida

- un portaplanetas de acuerdo con la invención, el cual es soportado de forma rotativa respecto de la estructura carcasa y con el eje de entrada conectable al rotor

- ejes planetarios que se extienden a ambos lados de la placa bogie del portaplanetas;

- un par de satélites montados en cada eje planetario, los satélites de cada par descansando en lados opuestos de la placa bogie, y los satélites interaccionando con con el anillo circular y el piñón central.

Con la intención de mostrar claramente las características de la invención mediante, a modo de ejemplo sin carácter restrictivo, se muestran alguna realización preferente de un portaplanetas de acuerdo con la presente invención, las cuales se han representado... [Seguir leyendo]

1. Un portaplanetas (11) para usarse como entrada de una etapa planetaria (9) , teniendo el portaplanetas (11) una placa bogie (15) , conectada mediante unas vigas (24) a un eje de entrada (10) que forma parte del portaplanetas (11) , la placa bogie (15) proporcionando soporte a unos ejes planetarios (16) que se extienden desde ambas caras (17, 18) de la placa bogie (15) donde en cada eje planetario (16) puede montarse un par de satélites (19, 20) mediante un rodamiento satélite (21) , cada par de satélites (19, 20) descansando en lados opuestos (17, 18) de la placa bogie (15) , los satélites (19, 20) interactuando con un piñón central (22) y un anillo circular (14) de la etapa planetaria (9) , caracterizado porque el portaplanetas (11) con esta placa bogie (15) está hecha como una pieza monolítica y en que las vigas (24) y el eje de entrada (10) son una parte integral de la pieza monolítica.

2. Un portaplanetas (11) de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado en que es fundición.

3. Un portaplanetas (11) de acuerdo con la segunda reivindicación, caracterizado en que es de hierro dúctil de fundición, también denominado hierro de fundición nodular.

4. Un portaplanetas (11) de acuerdo con la tercera reivindicación, caracterizado en que es de hierro dúctil templado.

5. Un portaplanetas (11) de acuerdo con la cuarta reivindicación, caracterizado en que es de hierro dúctil templado, con una fuerza de tensión de un mínimo de 1000MPa.

6. Un portaplanetas (11) de acuerdo con la quinta reivindicación, caracterizado porque el hierro fundido es F-ADI 1000 como se especifica en la norma Ferrocast ADI

7. Un portaplanetas (11) de acuerdo con la quinta reivindicación, caracterizado porque el hierro fundido es EN-GJS1000-5 como se especifica en la norma europea DIN EN 15 64.

8. Un portaplanetas (11) de acuerdo cualquier reivindicación anterior, caracterizado en que está aplicado en una unidad multiplicadora (8) de un aerogenerador (1) .

9. Una multiplicadora (8) para conectar un rotor (5) a un generador (7) , la multiplicadora (8) comprendiendo;

- una etapa planetaria (9) ; -una estructura carcasa (13) donde se monta una etapa planetaria (9) , la etapa planetaria (9) comprendiendo:

- un eje de salida (12) conectable al generador (7) ;

- un anillo circular (14) , rígidamente conectado a la estructura carcasa (13) ;

- un piñón central (22) en el eje de salida (12) ;

- un portaplanetas (11) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que está soportado de forma rotativa respecto a la estructura carcasa (13) y con el eje de entrada (10) conectable al rotor (5) ,

- ejes planetarios (16) que se extienden a ambos lados (17, 18) de la placa bogie (15) del portaplanetas (11) ;

- un par de satélites (19, 20) montados en cada eje planetario (16) , los satélites (19, 20) de cada par, descansando en lados opuestos (17, 18) de la placa bogie (15) , y los satélites (19, 20) interactuando con el anillo circular (14) y el piñón central (22) .

10. Una multiplicadora (8) , de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizada porque la estructura carcasa (13) de la multiplicadora está conectada a la góndola (3) de un aerogenerador (1) .