Dispositivo de bloqueo de un accionamiento auxiliar de un aerogenerador.

Sistema de accionamiento auxiliar para accionar un componente de un aerogenerador,

que comprende

un motor (200), unos engranajes reductores (100) que comprenden múltiples etapas conectados operativamente adicho motor, y un piñón conectado operativamente a dichos engranajes reductores para accionar dicho componentedel aerogenerador,

estando provisto, además, el sistema de accionamiento auxiliar, de uno o más bloqueos (300, 400, 500; 600; 700),comprendiendo dicho uno o más bloqueos por lo menos un elemento de bloqueo (350; 540, 560; 640, 660; 750),caracterizado por el hecho de que el elemento de bloqueo es capaz de adoptar una posición de bloqueo en la cualqueda enclavado con un componente (150) de dichos engranajes para bloquear el sistema de accionamiento auxiliary una posición de desbloqueo, en la cual no queda enclavado con dichos engranajes.

Dispositivo de bloqueo de un accionamiento auxiliar de un aerogenerador.

La presente invención se refiere a un sistema de accionamiento auxiliar de un aerogenerador.

Los aerogeneradores modernos se utilizan comúnmente para suministrar electricidad a la red eléctrica. Los aerogeneradores de este tipo generalmente comprenden un rotor con un buje rotor y una pluralidad de palas. El rotor gira bajo la influencia del viento sobre las palas. El giro del eje del rotor acciona el rotor del generador directamente o bien mediante el uso de un grupo reductor.

Dos sistemas auxiliares importantes que generalmente se incluyen en los aerogeneradores son el sistema de inclinación de las palas y el sistema de orientación de la góndola.

Los sistemas de inclinación de las palas se utilizan para adaptar la posición de una pala de un aerogenerador a las diversas condiciones de viento. Para este fin, es conocido girar una pala del aerogenerador de manera que genere menos sustentación (y resistencia) cuando aumenta la velocidad del viento. De esta manera, aunque la velocidad del viento aumente, el par transmitido por el rotor al generador sigue siendo sustancialmente igual. Además, es conocido también hacer girar las palas del aerogenerador hacia su posición de parada (para así reducir la sustentación sobre las palas) cuando la velocidad del viento aumenta. Estos aerogeneradores a veces se denominan aerogeneradores de regulación activa. Además, la variación de la inclinación de la pala puede utilizarse también para girar la pala hacia su posición no operativa, cuando el aerogenerador se detiene temporalmente o se pone fuera de servicio, por ejemplo para mantenimiento.

Los sistemas de inclinación de las palas comprenden generalmente un motor eléctrico o hidráulico que, mediante el uso de un grupo reductor (a veces denominado "reductor", o "unidad reductora") , acciona un engranaje de accionamiento. Dicho engranaje de accionamiento engrana con una corona dentada dispuesta en la pala del aerogenerador para hacer girar la pala del aerogenerador. Sin embargo, son también conocidos otros mecanismos de accionamiento accionados por un motor.

Es conocido, además, disponer un sistema de inclinación de las palas individual (que comprende un motor independiente y un control independiente) para cada pala del rotor de un aerogenerador. También es conocido disponer un sistema de inclinación de las palas común en el que el ángulo de inclinación de las palas es el mismo para todas las palas del rotor. Este sistema de inclinación de las palas común puede comprender un único motor o puede comprender una pluralidad de motores, uno para cada pala.

Otro ejemplo de un sistema de accionamiento auxiliar en un aerogenerador es, tal como se ha mencionado antes, el sistema de accionamiento de la góndola. En un sistema de accionamiento de la góndola, en general, se utiliza una pluralidad de motores (eléctricos o hidráulicos) con reductores adecuados para accionar unos engranajes que engranan con una corona dentada conectada a la góndola o a la torre del aerogenerador. La góndola puede girar, por lo tanto, alrededor del eje longitudinal de la torre en la dirección del viento o fuera de ésta. En algunos aerogeneradores conocidos se disponen cuatro motores independientes. En otros aerogeneradores conocidos se disponen seis motores independientes. Esta pluralidad de motores se dispone por cuestiones de redundancia. Incluso si falla uno o más motores, el aerogenerador puede seguir funcionando con seguridad. Otro de los beneficios de disponer una pluralidad de motores es que el desgaste local de la corona dentada puede reducirse.

El mantenimiento periódico puede requerir la inspección del sistema de inclinación de las palas y/o el sistema de orientación de la góndola. Además, de vez en cuando puede ser necesario reemplazar y/o reparar componentes del sistema de orientación de la góndola o el sistema de inclinación de las palas. En estos casos, el aerogenerador se detiene y se pone fuera de servicio. El personal de mantenimiento puede subir a la torre y realizar el mantenimiento o la inspección que se ha previsto. En principio, en esta situación se impide girar tanto a los motores del sistema de inclinación de las palas como a los motores del sistema de orientación de la góndola mediante unos frenos previstos en estos motores. Sin embargo, todavía puede ser posible que una fuerte ráfaga de viento provoque que una pala de un aerogenerador y/o la góndola giren ligeramente. Esto puede provocar una situación peligrosa para el personal que realiza el mantenimiento. Por esta razón, en las normas técnicas pertinentes generalmente se requiere disponer unos sistemas de bloqueo mecánicos adicionales para estos dos sistemas.

EP 2218908, publicada después de la fecha de solicitud de la presente descripción, describe un dispositivo de bloqueo de una pala de un rotor de un aerogenerador. El pasador se acopla a un dentado externo, es decir, un dentado en V, en una posición de bloqueo, y libera el dentado en una posición de desbloqueo. El pasador tiene una parte extrema cuyo extremo libre queda dispuesto excéntrico respecto al eje del pasador. El eje del pasador se dispone radialmente respecto a un eje de entrada del grupo reductor. La parte extrema presenta una forma que corresponde a la del dentado. El pasador se dispone en un orificio pasante que se extiende en una dirección radial respecto al eje, cuando el pasador se encuentra en la posición de bloqueo.

En este sentido, es conocido que el personal de mantenimiento lleve un instrumento de bloqueo mecánico a la torre. Dicho instrumento de bloqueo mecánico se monta entonces temporalmente dentro de la pala del aerogenerador de manera que el instrumento de bloqueo engrane con una corona dentada que se encuentra dispuesta dentro de la pala del aerogenerador. De esta manera, la pala puede bloquearse con seguridad en su lugar. Un inconveniente de este tipo de disposición es que el montaje (y desmontaje) del instrumento de bloqueo puede requerir una cantidad de tiempo considerable, lo cual puede hacer el mantenimiento sea más costoso. Otro inconveniente es que el personal tiene que llevar el potencialmente pesado instrumento de bloqueo y las herramientas que se acompañan de un aerogenerador al siguiente. Además, es posible que el personal olvide algunos o todos los instrumentos de bloqueo y las herramientas se acompañan de modo que el mantenimiento a veces puede tener que aplazarse.

CN 2013395454 describe un mecanismo de bloqueo con varios elementos auxiliares de un mecanismo de bloqueo entre el pasador de bloqueo y las ruedas dentadas de transmisión de par del grupo reductor. Cuando cualquiera de estos elementos auxiliares falla el bloqueo puede no ser posible.

Un objetivo de la presente invención es disponer un sistema auxiliar para un aerogenerador que por lo menos reduzca parcialmente los inconvenientes mencionados anteriormente.

En un primer aspecto, la invención dispone un sistema de accionamiento auxiliar para el accionamiento de un componente de un aerogenerador que comprende un motor, unos engranajes conectados de manera operativa a dicho motor, y un actuador conectado operativamente a dicho engranaje para el accionamiento del citado componente, en el que el sistema de accionamiento auxiliar está provisto, además, de uno o más bloqueos, pudiendo enclavarse dicho uno o más bloqueos con un componente de dichos engranajes para bloquear el sistema de accionamiento auxiliar.

En este aspecto, el bloqueo puede integrarse con relativa facilidad en los engranajes y al enclavarse con los engranajes (no con el componente del aerogenerador directamente) , generalmente puede ser de dimensiones reducidas, ya que tendrá que soportar cargas sustancialmente menores.

En realizaciones preferidas, dicho uno o más bloqueos comprenden un elemento de bloqueo, siendo dicho elemento de bloqueo capaz de adoptar una primera posición en la que se enclava con un componente de dichos engranajes para bloquear el sistema de accionamiento auxiliar y una segunda posición en la que no se enclave con dichos engranajes. En estas realizaciones, dicho uno o más bloqueos pueden estar dispuestos sustancialmente en el exterior de una carcasa de los engranajes y en el que dicho elemento de bloqueo se introduce a través de dicha carcasa para enclavarse con un componente de dichos engranajes. Se prefiere, además, en estas realizaciones, que el bloqueo vaya montado fijo en la citada carcasa. En estas realizaciones, el bloqueo del componente del aerogenerador se facilita particularmente: el personal de mantenimiento sólo tiene que cambiar la posición del elemento de bloqueo de la segunda posición a la primera posición para llevar a cabo el mantenimiento con seguridad.... [Seguir leyendo]

1. Sistema de accionamiento auxiliar para accionar un componente de un aerogenerador, que comprende un motor (200) , unos engranajes reductores (100) que comprenden múltiples etapas conectados operativamente a dicho motor, y un piñón conectado operativamente a dichos engranajes reductores para accionar dicho componente del aerogenerador,

estando provisto, además, el sistema de accionamiento auxiliar, de uno o más bloqueos (300, 400, 500; 600; 700) , comprendiendo dicho uno o más bloqueos por lo menos un elemento de bloqueo (350; 540, 560; 640, 660; 750) , caracterizado por el hecho de que el elemento de bloqueo es capaz de adoptar una posición de bloqueo en la cual queda enclavado con un componente (150) de dichos engranajes para bloquear el sistema de accionamiento auxiliar y una posición de desbloqueo, en la cual no queda enclavado con dichos engranajes.

2. Sistema de accionamiento auxiliar según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dicho uno o más bloqueos (300, 400, 500; 600; 700) están dispuestos sustancialmente en el exterior de una carcasa (140) de los engranajes y en el que dicho elemento de bloqueo (350; 540, 560; 640, 660; 750) en dicha primera posición entra a través de dicha carcasa para quedar enclavado con un componente de dichos engranajes.

3. Sistema de accionamiento auxiliar según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por el hecho de que dicho uno o más bloqueos (300, 400, 500; 600; 700) están dispuestos permanentemente con dicho sistema de accionamiento auxiliar.

4. Sistema de accionamiento auxiliar según cualquiera de las reivindicaciones 1 - 3, caracterizado por el hecho de que dichos engranajes reductores comprenden un disco adicional (150) , y en el que dicho por lo menos un elemento de bloqueo (350; 540, 560; 640, 660; 750) de dicho uno o más bloqueos (300, 400, 500; 600; 700) queda enclavado con el citado disco adicional en su posición de bloqueo.

5. Sistema de accionamiento auxiliar según cualquiera de las reivindicaciones 1 - 4, caracterizado por el hecho de que de que dichos engranajes reductores (100) comprenden por lo menos dos discos adicionales, y en el que por lo menos un elemento de bloqueo de dicho uno o más bloqueos queda enclavado con por lo menos uno de dichos discos adicionales en su posición de bloqueo.

6. Sistema de accionamiento auxiliar según cualquiera de las reivindicaciones 1 - 4, caracterizado por el hecho de que la primera etapa (110) de los engranajes reductores comprende dicho disco adicional.

7. Sistema de accionamiento auxiliar según cualquiera de las reivindicacione.

4. 6, caracterizado por el hecho de que dichos uno o más discos adicionales comprenden dientes (155) o muescas (153, 157) alrededor de su circunferencia y por lo menos un elemento de bloqueo de dichos uno o más bloqueos queda enclavado con dichos dientes o muescas respectivamente en su posición de bloqueo.

8. Sistema de accionamiento auxiliar según la reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que dicho sistema de accionamiento auxiliar comprende un primer y un segundo bloqueo y dichos engranajes reductores comprenden un único disco adicional, y en el dicho primer bloqueo (300) comprende un elemento de bloqueo (350) que en su posición de bloqueo queda enclavado con dicho disco adicional en una primera posición de dicho disco adicional, y dicho segundo bloqueo (400) comprende un elemento de bloqueo (350) que en su posición de bloqueo queda enclavado con dicho disco adicional en una segunda posición de dicho disco adicional.

9. Sistema de accionamiento auxiliar según la reivindicación 8, caracterizado por el hecho de que dicho disco adicional comprende dos filas de muescas (153, 157) o dientes (155) .

10. Sistema de accionamiento auxiliar según cualquiera de las reivindicaciones 1 - 9, caracterizado por el hecho de que dichos engranajes reductores comprenden por lo menos una etapa de engranajes planetarios (110, 120, 130) .

11. Sistema de accionamiento auxiliar según cualquiera de las reivindicaciones 1 - 10, caracterizado por el hecho de dicho sistema de accionamiento auxiliar es un sistema de inclinación de las palas de un aerogenerador.

12. Sistema de inclinación de las palas de un aerogenerador según la reivindicación 11, caracterizado por el hecho de que comprende, además, un instrumento de bloqueo temporal adicional (50) para montarse temporalmente de tal manera que se bloquea con los engranajes en la pala del aerogenerador.

13. Sistema de accionamiento auxiliar según cualquiera de las reivindicaciones 1 - 10, caracterizado por el hecho de que dicho sistema de accionamiento auxiliar es un sistema de orientación de la góndola de un aerogenerador.

14. Aerogenerador que comprende uno o una pluralidad de sistemas de accionamiento auxiliar según cualquiera de las reivindicaciones 1-13.

REFERENCIAS CITADAS EN LA DESCRIPCIÓN

Esta lista de referencias citadas por el solicitante es únicamente para la comodidad del lector. No forma parte del documento de la patente europea. A pesar del cuidado tenido en la recopilación de las referencias, no se pueden excluir errores u omisiones y la EPO niega toda responsabilidad en este sentido.

Documentos de patentes citados en la descripción • EP 2218908 • CN 2013395454