Unidad (10) de transmisión de engranajes planetarios que comprende una corona (17),

un planeta (18) y un porta satélites (19) que acciona una pluralidad de ejes (12) de satélite en los que están montados de forma giratoria unos satélites (11) mediante unos cojinetes (13) de satélite, siendo los ejes (12) de satélite ejes flexpin (12), comprendiendo cada flexpin (12) un par de satélites (11) y siendo cada satélite (11) de dicho par del tipo de una única hélice y teniendo un ángulo de hélice opuesto al del otro satélite (11) de dicho par, caracterizada por el hecho de que los satélites (11) de un par están situados directamente uno junto al otro en el eje flexpin (12).

Unidad de transmisión de engranajes planetarios.

Campo técnico de la invención La presente invención se refiere a una unidad de engranajes planetarios según el preámbulo de la reivindicación 1 y según lo descrito en WO2005050058A.

Antecedentes de la invención

En unidades de transmisión de engranajes planetarios sujetas a exigencias extremas y sometidas a cargas muy grandes, tal como, por ejemplo, turbinas eólicas, normalmente se usan engranajes con dientes helicoidales, ya que los engranajes con dientes helicoidales poseen mejores características para conseguir la capacidad nominal y la reducción de sonido y vibraciones necesarias.

Algunos tipos de tales unidades de transmisión de engranajes planetarios con dientes helicoidales ya son conocidos. No obstante, los mismos siguen presentando problemas importantes y todavía podrían mejorar considerablemente.

Al diseñar una unidad de engranajes planetarios, es necesario seleccionar el ángulo de hélice de los dientes del engranaje y las dimensiones que se usarán para la corona, el planeta y los satélites, a efectos de poder soportar la carga necesaria y conseguir la relación de transmisión correcta.

Para poder soportar cargas más grandes, es posible ampliar las dimensiones de la totalidad de la transmisión de engranajes, no obstante, por supuesto, las mismas deberían ser limitadas en la medida de lo posible por razones económicas y logísticas.

Solamente una combinación adecuada de todos los factores posibles permite la creación de una unidad de transmisión de engranajes que puede soportar cargas más grandes con unas dimensiones relativamente pequeñas, al menos en comparación con las unidades de engranajes planetarios existentes.

Por ejemplo, existen varias limitaciones al seleccionar cojinetes planetarios con dimensiones radiales grandes, ya que el borde de engranaje de los engranajes planetarios debe tener cierto espesor para evitar interacciones negativas entre los dientes de los engranajes planetarios y el anillo de cojinete exterior del cojinete planetario, o simplemente para soportar las cargas o para asegurar una duración mínima determinada del cojinete.

A lo largo de la dirección axial, la capacidad requerida del engranaje impone un valor mínimo de la anchura del engranaje, siendo también necesaria una anchura de engranaje suficiente para poder soportar el par en los engranajes planetarios mediante un cojinete o para conseguir un soporte de cojinete axial y radial adecuado de los engranajes planetarios. El ángulo de hélice de los dientes del engranaje tiene influencia en el cojinete planetario, ya que los engranajes con dientes helicoidales tienden a separarse axialmente entre sí. Cuanto mayor es el ángulo de hélice de los dientes, mayores serán las fuerzas axiales entre los dientes. Una unidad de transmisión de engranajes planetarios presenta esta tendencia de los engranajes a separarse axialmente entre sí, tanto entre la corona y los satélites como entre los satélites y el planeta.

La fuerza axial a la que está sujeto un satélite con respecto a la corona es opuesta a la fuerza axial ejercida por el planeta en el satélite. Por lo tanto, estas fuerzas axiales se anulan entre sí, de modo que no existe una fuerza axial neta en los ejes de satélite y en el cojinete de satélite, de manera que la misma no afecta al cojinete de satélite.

Una solución conocida para conseguir que la unidad de transmisión de engranajes planetarios soporte cargas grandes consiste en usar ejes flexpin como ejes de satélite. Tales ejes flexpin son conocidos, por ejemplo, por GB

1.101.131.

La Fig. 1 muestra los fundamentos de un eje flexpin. La Fig. 1 muestra un satélite 1 que está montado en un eje flexpin 2 mediante un cojinete 3. La aplicación de una fuerza F en el satélite 1 provoca un momento A en un lado del flexpin 2 y un momento B en el otro lado del flexpin 2, teniendo los momentos A y B direcciones opuestas. Esto provoca la deformación angular del eje flexpin, tal como se muestra en la parte derecha de la Fig. 1. Esta deformación angular en ambos lados del flexpin 1 debería ser igual. Por lo tanto, el flexpin 2 puede ser diseñado tal como se muestra en la Fig. 2, con una parte 4 que tiene una rigidez inferior a la parte 5.

No obstante, tal flexpin no es adecuado para usar junto con engranajes que tienen dientes helicoidales. Esto se debe a que, en el caso de dientes helicoidales, las fuerzas axiales opuestas (ver flechas con el número de referencia 6 de la Fig. 3) descritas anteriormente son ejercidas en la corona y en el planeta, respectivamente. Por lo tanto, cada satélite queda sujeto a momentos de inclinación que deben ser soportados por el cojinete de satélite. Por esta razón, un eje flexpin no es adecuado para usar junto con engranajes que tienen dientes helicoidales.

Por lo tanto, existe la necesidad de un diseño de una unidad de transmisión de engranajes planetarios en la que los satélites tienen dientes helicoidales y pueden soportar grandes cargas.

Resumen de la invención

Un objetivo de las realizaciones de la presente invención consiste en dar a conocer una unidad de transmisión de engranajes planetarios que puede soportar grandes cargas, una caja de engranajes que comprende una unidad de transmisión de engranajes planetarios de este tipo y una turbina eólica que comprende una caja de engranajes de este tipo.

El anterior objetivo se consigue mediante un dispositivo según las realizaciones de la presente invención.

En un primer aspecto de la invención, se da a conocer una unidad de transmisión de engranajes planetarios. La unidad de transmisión de engranajes planetarios comprende una corona, un planeta y un porta satélites que acciona una pluralidad de ejes de satélite en los que están montados de forma giratoria unos satélites mediante unos cojinetes de satélite, siendo los ejes de satélite de tipo flexpin, también denominados ejes flexpin, comprendiendo cada eje flexpin un par de satélites, siendo cada satélite de dicho par del tipo de una única hélice y teniendo un ángulo de hélice opuesto al del otro satélite de dicho par, siendo también posible hacer referencia a esta configuración como dientes de tipo en forma de V, y estando situados los satélites de un par directamente uno junto al otro en el eje flexpin.

El aspecto inventivo de la invención consiste en el hecho de que la invención permite usar engranajes que tienen dientes de una única hélice, lo que resulta ventajoso con respecto al uso de dientes rectos en una unidad 10 de transmisión de engranajes planetarios, asegurándose al mismo tiempo que esta unidad 10 de transmisión de engranajes planetarios puede soportar grandes cargas.

En una unidad 10 de transmisión de engranajes planetarios según las realizaciones de la invención, la distribución de carga en los satélites 11 es óptima y queda alineada en los dientes de los engranajes.

Además, una unidad 10 de transmisión de engranajes planetarios según las realizaciones de la invención es fácil de montar.

Según las realizaciones de la invención, los cojinetes de satélite pueden ser cojinetes de rodillos cónicos de dos filas.

El anillo de cojinete exterior de cada cojinete de rodillos cónicos de dos filas puede estar integrado en el satélite correspondiente.

Según realizaciones específicas de la invención, las filas de los cojinetes de rodillos cónicos de cada cojinete de rodillos cónicos de dos filas pueden estar dispuestas en una configuración en forma de 0.

Según realizaciones adicionales de la invención, los cojinetes de satélite pueden ser cojinetes de rodillos cilíndricos de dos filas.

El anillo de cojinete exterior de cada cojinete de rodillos cilíndricos de dos filas puede estar integrado en el satélite correspondiente.

Según las realizaciones de la invención, la corona puede ser de tipo unitario.

Según realizaciones adicionales de la invención, el planeta es de tipo unitario.

En un segundo aspecto, la presente invención da a conocer una caja de engranajes que comprende una unidad de transmisión de engranajes planetarios que comprende al menos una unidad de transmisión de engranajes planetarios, comprendiendo la al menos una unidad de transmisión de engranajes planetarios una corona, un planeta y un porta satélites que acciona una pluralidad de ejes... [Seguir leyendo]

1. Unidad (10) de transmisión de engranajes planetarios que comprende una corona (17) , un planeta (18) y un porta satélites (19) que acciona una pluralidad de ejes (12) de satélite en los que están montados de forma giratoria unos satélites (11) mediante unos cojinetes (13) de satélite, siendo los ejes (12) de satélite ejes flexpin (12) , comprendiendo cada flexpin (12) un par de satélites (11) y siendo cada satélite (11) de dicho par del tipo de una única hélice y teniendo un ángulo de hélice opuesto al del otro satélite (11) de dicho par, caracterizada por el hecho de que los satélites (11) de un par están situados directamente uno junto al otro en el eje flexpin (12) .

2. Unidad (10) de transmisión de engranajes planetarios según la reivindicación 1, en la que los cojinetes (13) de satélite son cojinetes de rodillos cónicos de dos filas.

3. Unidad de transmisión de engranajes planetarios según la reivindicación 2, en la que el anillo de cojinete exterior de cada cojinete (13) de rodillos cónicos de dos filas está integrado en el satélite (11) correspondiente.

4. Unidad (10) de transmisión de engranajes planetarios según la reivindicación 2 o 3, en la que las filas de los cojinetes de rodillos cónicos de cada cojinete (13) de rodillos cónicos de dos filas están dispuestas en una configuración en forma de 0.

5. Unidad (10) de transmisión de engranajes planetarios según la reivindicación 1, en la que los cojinetes (13) de satélite son cojinetes de rodillos cilíndricos de dos filas.

6. Unidad (10) de transmisión de engranajes planetarios según la reivindicación 1, en la que el anillo de cojinete exterior de cada cojinete (13) de rodillos cilíndricos de dos filas está integrado en el satélite (11) correspondiente.

7. Unidad (10) de transmisión de engranajes planetarios según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la corona (17) es de tipo unitario.

8. Unidad (10) de transmisión de engranajes planetarios según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el planeta (18) es de tipo unitario.

9. Caja (20) de engranajes que comprende una unidad de transmisión de engranajes planetarios que comprende al menos una unidad (10) de transmisión de engranajes planetarios, comprendiendo la al menos una unidad (10) de transmisión de engranajes planetarios una corona (17) , un planeta (18) y un porta satélites (19) que acciona una pluralidad de ejes (12) de satélite en los que están montados de forma giratoria unos satélites (11) mediante unos cojinetes (13) de satélite, siendo los ejes (12) de satélite ejes flexpin (12) , comprendiendo cada eje flexpin (12) un par de satélites (11) y siendo cada satélite (11) de dicho par del tipo de una única hélice y teniendo un ángulo de hélice opuesto al del otro satélite (11) de dicho par, caracterizada por el hecho de que los satélites (11) de un par están situados directamente uno junto al otro en el eje flexpin (12) .

10. Turbina eólica que comprende una caja (20) de engranajes según la reivindicación 9.