Un turbina eólica (1) que comprende al menos dos unidades de aspa (31) comprendiendo cada una un aspa de turbina eólica de paso controlado (5) y al menos un cojinete de paso (9),

incluyendo al menos un anillo externo (24), al menos un anillo central (25) y al menos un anillo interno (26), y un buje (7) que comprende un área de montaje (6) para cada una de dichas unidades de aspa (31), caracterizado porque dicha área de montaje (6) comprende al menos dos superficies de transferencia de carga concéntricas (10, 11) para unir dicha unidad de aspa (31), por medio de dicho al menos un cojinete de paso (9).

Turbina eólica, buje para turbina eólica y uso del mismo

Antecedentes de la invención

La invención se refiere a una turbina eólica de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1, un buje para una 5 turbina eólica de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 15 y el uso del mismo.

Descripción de la técnica relacionada Una turbina eólica conocida en la técnica comprende una torre de turbina eólica y una góndola de turbina eólica situada en la parte superior de la torre. Un rotor de turbina eólica con tres aspas de turbina eólica se conecta a la góndola a través de un árbol de baja velocidad, tal como se ilustra en la figura 1.

Las turbinas eólicas modernas controlan la carga sobre el rotor haciendo pasar las aspas dentro y fuera del viento entrante. Las aspas se hacen pasar para optimizar la salida o para proteger la turbina eólica de daños por sobrecarga.

Para realizar el paso, cada aspa está provista con una disposición de paso, que comprende un cojinete de paso entre el buje y el aspa, y algún tipo de mecanismo, casi siempre un cilindro hidráulico, para proporcionar la fuerza para el paso del aspa y para mantenerla en una posición dada. Esta disposición de paso permite que cada aspa gire aproximadamente 90º alrededor de su eje longitudinal.

Como el tamaño de las turbinas eólicas modernas se incrementa, la carga, en la mayoría de las diferentes partes de las que consta una turbina eólica, también se incrementa. En especial, las cargas en la disposición de paso se incrementan significativamente debido al incremento del tamaño del aspa y a la salida de energía global de la turbina eólica. Además, el uso de material en la disposición de paso y por tanto, el peso de la disposición se ha incrementado significativamente con el incremento del tamaño de la turbina eólica moderna.

La solicitud PCT nº WO-A 01/69081 da a conocer un cojinete de paso para una turbina eólica, en el que el aspa de turbina eólica termina en una brida de horquilla. Las superficies de las bridas del aspa se conectan al anillo interno y externo de un cojinete de tres anillos. El diseño del aspa se vuelve más complejo, ya que el aspa tiene que estar fraccionada en dos subarmazones, comprendiendo cada uno bridas de unión, lo que incrementa significativamente los costes y el peso global del aspa de la turbina eólica.

El objeto de la invención es proporcionar una técnica de turbina eólica con una junta de paso mejorada, que sea fuerte y eficaz en peso.

La invención

La invención proporciona una turbina eólica que comprende al menos dos unidades de aspa, comprendiendo cada una un aspa de turbina eólica de paso controlado, y al menos un cojinete de paso que incluye al menos un anillo externo, al menos un anillo central y al menos un anillo interno, y un buje que comprende un área de montaje para cada una de las unidades de aspa, caracterizada porque el área de montaje comprende al menos dos superficies de transferencia de carga concéntricas para unir la unidad de aspa, por medio de al menos un cojinete de paso.

Por el presente documento, es posible garantizar una unión de aspa sencilla diseñada sólo con una brida de unión en el aspa, y proporcionando las áreas de montaje en el buje con al menos dos superficies de transferencia de carga concéntricas, es posible proporcionar un diseño rígido del buje, que puede proporcionar una conexión fuerte y rígida entre un anillo externo y uno interno de un cojinete de paso de tres anillos. Esto también es ventajoso, ya que el peso del material necesario para realizar una conexión fuerte y rígida de este tipo, se mueve más cerca del centro de rotación, reduciendo así las cargas en el buje.

Además, las al menos dos superficies de transferencia de carga concéntricas permiten que las cargas de y desde el aspa y el cojinete de paso se puedan extender a lo largo de un área más grande permitiendo mejores calidades de transferencia de carga del buje.

Hay que destacar que el término "buje" debe entenderse como la parte de la turbina eólica a la que se unen las aspas. El término "buje", por lo tanto, también abarca el dispositivo semirrígido al que se unen las aspas en turbinas eólicas 45 semirrígidas.

En un aspecto de la invención, dicho al menos un anillo externo de dicho al menos un cojinete de paso se une a una de dichas al menos dos superficies de transferencia de carga, y dicho al menos un anillo interno de dicho al menos un cojinete de paso se une a la otra de dichas al menos dos superficies de transferencia de carga.

Mediante la conexión de uno de los anillos de cojinete con una de las superficies de transferencia de carga y del otro 50 anillo con la otra superficie de transferencia de carga, la carga desde la unidad de aspa se transfiere a lo largo de un área más grande de las áreas de montaje en el buje. Esto es ventajoso ya que las cargas y la tensión en el buje se pueden distribuir mejor y transferirse a la góndola.

En un aspecto de la invención, dicho al menos un anillo central está unido a una brida en dicha aspa, por ejemplo, una brida de base, por medios de unión de aspa, tales como tornillos, pernos o espárragos.

Es ventajoso conectar el aspa al anillo central del cojinete, ya que proporciona un diseño sencillo y por lo tanto eficaz en coste y peso de las aspas.

En un aspecto de la invención, dichas al menos dos superficies de transferencia de carga concéntricas están separadas por al menos una ranura.

Es ventajoso separar las superficies de transferencia de carga por una ranura, ya que proporciona espacio para que el anillo central se mueva un poco sin ponerse en contacto con la superficie que conecta las dos superficies de transferencia de carga concéntricas, si el cojinete de paso es de un tipo en el que las superficies de la parte inferior y/o superior están alineadas.

En un aspecto de la invención, dicho medio de unión de aspa se extiende en dicha al menos una ranura.

El anillo de cojinete que está conectado al aspa, normalmente está conectado por un medio de unión de aspa, tal como pernos prisioneros. Si los anillos de cojinete están alineados o sustancialmente alineados y no hay ninguna ranura bajo el anillo central, el anillo central tendría que estar compensado significativamente en relación con los anillos de cojinete interno y externo para proporcionar espacio para los pernos prisioneros ampliados. Esto aumentaría el peso y el coste de los cojinetes, ya que partes de los anillos de cojinete internos y externos sólo funcionarían como espaciadores. Por lo tanto, es ventajoso si el medio de unión de aspa se extiende en la ranura.

En un aspecto de la invención, dicha ranura está cargada o parcialmente cargada con un lubricante, tal como grasa para cojinetes.

Es ventajoso dotar a la ranura con un lubricante tal como grasa para cojinetes, ya que tanto lubrica el cojinete como evita que la suciedad, el agua u otros materiales potencialmente perjudiciales se pongan en contacto con el cojinete.

En un aspecto de la invención, dichas al menos dos áreas de montaje están provistas cada una con orificios pasantes para examen, al menos para examinar dicho medio de unión de aspa.

Es ventajoso proporcionar las áreas de montaje con orificios pasantes para examen, ya que permiten la posibilidad de 25 inspeccionar y ajustar el medio de unión de aspa después de que se haya ensamblado el rotor.

En un aspecto de la invención, dichas al menos dos áreas de montaje están provistas cada una con cuatro o más orificios pasantes para examen espaciados mutuamente de manera uniforme.

La disposición de paso permite que cada aspa se gire un poco más de 90º . Por lo tanto, es ventajoso proporcionar las áreas de montaje con cuatro o más orificios pasantes para examen espaciados mutuamente de manera uniforme, ya que todos los medios de unión de aspa pueden alcanzar más de un paso de 90º de las aspas.

En un aspecto de la invención, dichos orificios pasantes para examen están situados en o en proximidad cercana con dicha al menos una ranura.

La ranura está situada bajo el medio de unión de aspa y los orificios pasantes para examen se proporcionan para examinar y posiblemente para ajustar los medios de unión de aspa. Por lo tanto, es ventajoso colocar los orificios pasantes para examen en o en proximidad cercana de la ranura.

En... [Seguir leyendo]

1. Un turbina eólica (1) que comprende al menos dos unidades de aspa (31) comprendiendo cada una un aspa de turbina eólica de paso controlado (5) y al menos un cojinete de paso (9) , incluyendo al menos un anillo externo (24) , al menos un anillo central (25) y al 5 menos un anillo interno (26) , y un buje (7) que comprende un área de montaje (6) para cada una de dichas unidades de aspa (31) , caracterizado porque dicha área de montaje (6) comprende al menos dos superficies de transferencia de carga concéntricas (10, 11) para unir dicha unidad de aspa (31) , por medio de dicho al menos un cojinete de paso (9) .

2. Una turbina eólica (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en la que dicho al menos un anillo externo (24) de dicho al menos un cojinete de paso (9) se une a una de dichas al menos dos superficies de transferencia de carga (10, 11) , y dicho al menos un anillo interno (26) de dicho al menos un cojinete de paso (9) se une a la otra de dichas al menos dos superficies de transferencia de carga (10, 11) .

3. Una turbina eólica (1) de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en la que dicho al menos un anillo central (25) está

unido a una brida en dicha aspa (5) , por ejemplo, una brida de base (8) , por medios de unión de aspa, tales como tornillos, pernos o espárragos (21) .

4. Una turbina eólica (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que dichas al menos dos superficies de transferencia carga concéntricas (10, 11) están separadas por al menos una ranura (14) .

5. Una turbina eólica (1) de acuerdo con la reivindicación 4, en la que dicho medio de unión de aspa (21) se extiende 20 en dicha al menos una ranura (14) .

6. Una turbina eólica (1) de acuerdo con la reivindicación 4 ó 5, en la que dicha ranura (14) está cargada o parcialmente cargada con un lubricante, tal como grasa para cojinetes.

7. Una turbina eólica (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que dichas al menos

dos áreas de montaje (6) están provistas cada una de orificios pasantes para examen (15) al menos para 25 examinar dicho medio de unión de aspa (21) .

8. Una turbina eólica (1) de acuerdo con la reivindicación 7, en la que dichas al menos dos áreas de montaje (6) están provistas cada una con cuatro o más orificios pasantes para examen (15) espaciados mutuamente de forma uniforme.

9. Una turbina eólica (1) de acuerdo con la reivindicación 7 u 8, en la que dichos orificios pasantes para examen (15) 30 están situados en o en proximidad cercana a dicha al menos una ranura (14) .

10. Una turbina eólica (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, en la que dichos orificios pasantes para examen (15) se tapan, por ejemplo, por medio de tapas lisas o roscadas (19) .

11. Una turbina eólica (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que los lados de la parte inferior opuestos a dichas superficies de transferencia de carga (10, 11) y en proximidad cercana de dichos

orificios pasantes para examen (15) en dicho buje (7) , comprenden una o más superficies de contacto (22) para ajustar el equipo (30) , por ejemplo, para ajustar dichos medios de unión de aspa (21) .

12. Una turbina eólica (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que dichas áreas de montaje (6) comprenden sistemas de detección de fallos, estableciendo un circuito eléctrico cerrado de un defecto mecánico de dicho medio de unión de aspa (21) .

13. Una turbina eólica (1) de acuerdo con la reivindicación 12, en la que dichos sistemas de detección de fallos comprenden al menos un anillo de detección (28) o partes de anillo de detección que están eléctricamente aislados de y que tienen un potencial eléctrico opuesto a dicho medio de unión de aspa (21) .

14. Una turbina eólica (1) de acuerdo con la reivindicación 13, en la que dicho al menos un anillo de detección (28) o partes de anillo de detección está situado en dicha ranura (14) .

45 15. Un buje de turbina eólica (7) para una turbina eólica (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, comprendiendo dicho buje (7)

al menos dos áreas de montaje (6) para montar aspas de turbina eólica (5) por medio de cojinetes de paso (9) , incluyendo al menos un anillo externo (24) , al menos un anillo central (25) y al menos un anillo interno (26) ,

caracterizado porque

dichas áreas de montaje (6) comprenden cada una al menos dos superficies de transferencia de carga concéntricas (10, 11) para la unión de al menos dos de dichos anillos (24, 26) .

16. Un buje de turbina eólica (7) de acuerdo con la reivindicación 15, en el que dichas superficies de transferencia de carga (10, 11) están provistas de medios de unión de transferencia de carga, tales como uno o más círculos de orificios pasantes lisos, orificios pasantes roscados, pasadores roscados o preferentemente agujeros ciegos roscados (12) .

17. Un buje de turbina eólica (7) de acuerdo con la reivindicación 15 ó 16, en el que dichas al menos dos superficies de transferencia de carga concéntricas (10, 11) están separadas por al menos una ranura (14) .

18. Un buje de turbina eólica (7) de acuerdo con la reivindicación 17, en el que dicha al menos una ranura (14) tiene

una anchura radial de entre 5 y 250 mm, preferentemente entre 15 y 150 mm y más preferente entre 30 y 100 mm.

19. Un buje de turbina eólica (7) de acuerdo con la reivindicación 17 ó 18, en el que dicha al menos una ranura (14) tiene una profundidad en relación con dichas superficies de transferencia de carga (10, 11) de entre 5 y 250 mm, preferentemente entre 10 y 150 mm y lo más preferente entre 20 y 90 mm.

20. Un buje de turbina eólica (7) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 17 a 19, en el que dichas al menos dos áreas de montaje (6) están provistas de orificios pasantes para examen (15) .

21. Un buje de turbina eólica (7) de acuerdo con la reivindicación 20, en el que dichas al menos dos áreas de montaje (6) están provistas cada una con cuatro o más orificios pasantes para examen (15) espaciados mutuamente de forma uniforme.

22. Un buje de turbina eólica (7) de acuerdo con la reivindicación 20 ó 21, en el que dichos orificios pasantes para examen (15) están situados en o en proximidad cercana a dicha al menos una ranura (14) .

23. Un buje de turbina eólica (7) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 20 a 22, en el que dichos orificios pasantes para examen (15) tienen un diámetro de entre 5 y 250 mm, preferentemente entre 15 y 150 mm y lo más preferente entre 30 y 110 mm.

24. Un buje de turbina eólica (7) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 15 a 23, en el que los lados de la parte inferior opuestos a dichas superficies de transferencia de carga (10, 11) y en proximidad cercana de dichos orificios pasantes para examen (15) en dicho buje (7) , comprenden una o más superficies de contacto (22) para ajustar el equipo (30) .

25. Un buje de turbina eólica (7) según la reivindicación 24, en el que dichas una o más superficies de contacto (22) 30 están paralelas con dichas superficies de transferencia de carga concéntricas (10, 11) .

26. Uso de un buje de turbina eólica (7) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 15 a 25 en una turbina eólica (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, en el que dicha turbina eólica (1) es una turbina eólica de paso de velocidad variable (1) .