Conexión de disco de contracción para una turbina eólica.

Una conexión de árbol de turbina eólica, comprendiendo la conexión:

- un primer árbol (204) con una longitud en una dirección longitudinal y un extremo de primer árbol con unaextensión radial, y

- un segundo árbol (206) con una longitud en la dirección longitudinal y un extremo de segundo árbol con unaextensión radial, comprendiendo cada uno del primer árbol y el segundo árbol una pieza de interconexión ysiendo interconectables mediante la conexión de la pieza de interconexión (302) del primer árbol y la pieza deinterconexión (304) del segundo árbol, y

- un disco contráctil (208) que está situado y adaptado de modo que bloquea el primer árbol con el segundoárbol al proporcionar presión a las piezas de interconexión de los árboles primero y segundo cuando las piezasde interconexión están interconectadas, y en el que la pieza de interconexión del primer árbol comprende unapluralidad de superficies de fricción (310, 312) para transferir momento entre los árboles primero y segundo porfricción, y la pieza de interconexión del segundo árbol comprende una pluralidad de superficies de fricción (306,308) para transferir momento entre los árboles primero y segundo por fricción, y conectando por ello el primerárbol con el segundo árbol mediante la contracción del disco, caracterizado porque la pluralidad de superficiesde fricción en al menos uno de los árboles primero y segundo comprende al menos un surco circunferencial(502) en el extremo de árbol para insertar la pieza de interconexión de otro de los dos árboles interconectables,en el que un radio interno y uno externo (306, 308) del al menos un surco circunferencial en el extremo de árbolson sustancialmente iguales a un radio interno y uno externo (310, 312) de una pieza de interconexión circunferencial correspondiente en el otro de los dos árboles interconectables.

Conexión de disco de contracción para una turbina eólica Campo de la invención La invención se refiere a una conexión de disco de contracción rígido para una turbina eólica. La conexión se 5 proporciona mediante miembros interconectables y un disco contráctil.

Antecedentes de la invención Las turbinas eólicas se utilizan para capturar energía eólica y transformar la energía en otra forma de energía. A este efecto la mayoría de las turbinas eólicas incluyen un árbol principal que en un extremo está acoplado a palas de la turbina eólica. El árbol principal está conectado normalmente en el extremo opuesto a otro árbol o miembro similar a un árbol de la turbina eólica. Este otro árbol puede ser un árbol tal como un árbol de entrada o un miembro de una caja de engranajes o un árbol de entrada o un miembro de transferencia de par de un generador de energía eléctrica.

En las turbinas eólicas modernas, un par que se va a transferir entre el árbol principal y otro miembro o árbol es relativamente elevado, tal como en un intervalo entre 3000 y 7500 kN m.

Se han proporcionado diversas soluciones en turbinas eólicas con el fin de transferir el par y posiblemente también momentos de flexión. Ejemplos de desventajas con algunas soluciones son que se ha demostrado que es dificultoso o que consume tiempo conectar y bloquear los árboles entre sí, y posiblemente también dificultoso separar los árboles entre sí de nuevo. Otras soluciones han demostrado que no podían soportar el par proporcionado, y otras soluciones más han demostrado, además o alternativamente, ser demasiado costosas o relativamente grandes considerando su eficacia global.

El documento EP1457673 divulga una solución donde el árbol principal está conectado a un árbol hueco mediante un disco de contracción.

Sumario de la invención Se puede ver como un objetivo de la presente invención proporcionar una conexión mejorada de árbol de turbina eólica, un procedimiento mejorado de conectar un primer árbol con un segundo árbol de una turbina eólica, y una turbina eólica que incluye tal conexión de árbol. Preferentemente, la invención alivia, mitiga o elimina una o más de las desventajas anteriores u otras, individualmente o en cualquier combinación.

En particular, se puede ver como un objetivo de la invención proporcionar una solución que se ha encontrado que es capaz de soportar el par, y posiblemente también momentos de flexión presentes entre un árbol principal de una turbina eólica y otro árbol, siendo aun así relativamente barata y posiblemente también de uso sencillo y eficaz.

Por consiguiente, se proporciona en un primer aspecto una conexión de árbol de turbina eólica, comprendiendo la conexión:

! un primer árbol con una longitud en una dirección longitudinal y un extremo de primer árbol con una extensión radial, y

! un segundo árbol con una longitud en la dirección longitudinal y un extremo de segundo árbol con una extensión radial, comprendiendo cada uno del primer árbol y el segundo árbol una pieza de interconexión y siendo interconectables mediante la conexión de una pieza de interconexión del primer árbol y una pieza de interconexión del segundo árbol, y

! un disco contráctil que está situado y adaptado de modo que bloquea el primer árbol con el segundo árbol al

proporcionar presión a las piezas de interconexión de los árboles primero y segundo cuando las piezas de interconexión están interconectadas, y en el que la pieza de interconexión del primer árbol comprende una pluralidad de superficies de fricción para transferir momento entre los árboles primero y segundo por fricción, y la pieza de interconexión del segundo árbol comprende una pluralidad de superficies de fricción para transferir momento entre los árboles primero y segundo por fricción, y que conecta de este modo el primer árbol con el

segundo árbol mediante la contracción del disco, caracterizado porque la pluralidad de superficies de fricción en al menos uno de los árboles primero y segundo comprende al menos un surco circunferencial en el extremo de árbol para insertar la pieza de interconexión de otro de los dos árboles interconectables, en el que un radio interno y uno externo del al menos un surco circunferencial en el extremo de árbol son sustancialmente iguales a un radio interno y uno externo de una pieza de interconexión circunferencial correspondiente en el otro de los 50 dos árboles interconectables.

Así pues, se proporciona una conexión mejorada de árbol de turbina eólica. Cuando se utiliza el disco contráctil conjuntamente con otras piezas de la conexión de árbol como se ha descrito, una posible ventaja puede ser que se proporciona una solución que se ha encontrado que es capaz de soportar el par de, por ejemplo, un árbol principal de una turbina eólica moderna, siendo aun así relativamente barata y de uso sencillo y eficaz.

La capacidad de soportar el par relativamente elevado, o un par relativamente elevado en comparación con un diámetro de uno o de ambos árboles, puede ser una consecuencia de proporcionar la pluralidad de superficies de fricción descritas. Además, cuando se proporciona una conexión como la descrita es bastante fácil conectar y desconectar los árboles entre sí. Esto puede deberse a que el número de superficies de fricción, a las cuales se proporciona presión, se ha aumentado de una única a una pluralidad de superficies. De este modo, se elimina posiblemente cualquier cantidad de deformación de las superficies que pudiera provocar dificultades cuando, o en el caso de que, los árboles estén desconectados entre sí.

Una posible ventaja adicional al proporcionar una conexión como la descrita en el presente documento puede ser que cualquier pieza adicional adyacente o conectada a los árboles primero o segundo, o a ambos, se pueden dotar de un tamaño que puede ser menor con relación a otras soluciones.

Adicionalmente, una ventaja posible de la conexión descrita es que la conexión descrita es capaz asimismo de soportar momentos de flexión de una magnitud como la proporcionada en una turbina eólica actual. Esto puede deberse al modo en el que las piezas de interconexión están dispuestas y conectadas. Una ventaja posible de la conexión descrita es asimismo que la conexión es particularmente adecuada para transferir pares inversos y/o alternos. Debe entenderse que la pluralidad de superficies de fricción son superficies que transfieren una carga resultante del par o momento de flexión entre los árboles o entre un miembro de accionamiento y un miembro accionado.

Cuando la pluralidad de superficies de fricción para al menos uno de los árboles primero y segundo se extienden en la dirección longitudinal, una ventaja posible puede encontrarse en que se utilizan superficies que posiblemente ya están presentes en los árboles, al menos parcialmente, o son fáciles de proporcionar.

Cuando la pluralidad de superficies de fricción para al menos uno de los árboles primero y segundo se extienden en una dirección circunferencial interna o externa de los árboles, una ventaja posible puede encontrarse en que se utilizan superficies que posiblemente ya están presentes en los árboles, al menos parcialmente, o son fáciles de proporcionar.

Cuando la pluralidad de superficies de fricción para al menos uno de los árboles primero y segundo se extienden tan sólo en la dirección longitudinal y en la dirección circunferencial interna o externa del al menos un árbol, una ventaja posible puede encontrarse en que tan sólo se utilizan superficies que posiblemente ya están presentes en los árboles, al menos parcialmente, o son fáciles de proporcionar.

Cuando la pluralidad de superficies de fricción en al menos uno de los árboles primero y segundo comprende al menos un surco en el extremo de árbol para la inserción de una pieza de interconexión de otro de los dos árboles interconectables, una ventaja posible puede encontrarse en que se ofrece posiblemente un modo sencillo de proporcionar las superficies de fricción.

Cuando el al menos un surco es un surco circunferencial, el surco puede ser posiblemente todavía más sencillo de proporcionar y utilizar. En cuanto al uso, esto puede encontrarse en que un surco circunferencial no necesita forzosamente tener ninguna tolerancia rotacional dada entre piezas de interconexión antes de su interconexión.

Cuando al menos uno de los árboles primero y segundo es hueco, una ventaja posible es que al menos uno de los árboles se puede utilizar de acuerdo con la invención o modos de realización de la invención sin ningún refinamiento adicional del al menos un árbol.

Cuando un radio... [Seguir leyendo]

1. Una conexión de árbol de turbina eólica, comprendiendo la conexión:

! un primer árbol (204) con una longitud en una dirección longitudinal y un extremo de primer árbol con una extensión radial, y

! un segundo árbol (206) con una longitud en la dirección longitudinal y un extremo de segundo árbol con una extensión radial, comprendiendo cada uno del primer árbol y el segundo árbol una pieza de interconexión y siendo interconectables mediante la conexión de la pieza de interconexión (302) del primer árbol y la pieza de interconexión (304) del segundo árbol, y

! un disco contráctil (208) que está situado y adaptado de modo que bloquea el primer árbol con el segundo árbol al proporcionar presión a las piezas de interconexión de los árboles primero y segundo cuando las piezas de interconexión están interconectadas, y en el que la pieza de interconexión del primer árbol comprende una pluralidad de superficies de fricción (310, 312) para transferir momento entre los árboles primero y segundo por fricción, y la pieza de interconexión del segundo árbol comprende una pluralidad de superficies de fricción (306, 308) para transferir momento entre los árboles primero y segundo por fricción, y conectando por ello el primer árbol con el segundo árbol mediante la contracción del disco, caracterizado porque la pluralidad de superficies de fricción en al menos uno de los árboles primero y segundo comprende al menos un surco circunferencial

(502) en el extremo de árbol para insertar la pieza de interconexión de otro de los dos árboles interconectables, en el que un radio interno y uno externo (306, 308) del al menos un surco circunferencial en el extremo de árbol son sustancialmente iguales a un radio interno y uno externo (310, 312) de una pieza de interconexión circunferencial correspondiente en el otro de los dos árboles interconectables.

2. Una conexión de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la pluralidad de superficies de fricción para al menos uno de los árboles primero y segundo se extienden en la dirección longitudinal.

3. Una conexión de acuerdo con la reivindicación 2, en la que la pluralidad de superficies de fricción para al menos uno de los árboles primero y segundo se extienden en una dirección circunferencial interna o externa de los árboles.

4. Una conexión de acuerdo con la reivindicación 3, en la que la pluralidad de superficies de fricción para al menos uno de los árboles primero y segundo sólo se extienden en la dirección longitudinal y en la dirección circunferencial interna o externa del al menos un árbol.

5. Una conexión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que al menos uno de los árboles primero y segundo es hueco.

6. Una conexión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que una profundidad en la dirección longitudinal del al menos un surco se encuentra en un intervalo del siguiente grupo de intervalos: 0, 050, 75 m, 0, 15-0, 60 m, 0, 25-0, 50 m.

7. Una conexión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que una anchura en la dirección radial del al menos un surco es sustancialmente igual a un grosor del material de un primer árbol de la turbina eólica.

8. Una conexión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la pieza de interconexión del extremo de los árboles primero y segundo comprende al menos un surco tanto en el extremo del primer árbol como en el extremo del segundo árbol.

9. Una conexión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1-8, en la que una superficie de fricción de la pluralidad de superficies de fricción de la pieza de interconexión del segundo árbol la proporciona el segundo árbol y otra de la pluralidad de superficies de fricción de la pieza de interconexión del segundo árbol la proporciona una unidad separada que se acopla con el segundo árbol mediante un acoplamiento de cizalla.

10. Una conexión de acuerdo con la reivindicación 9, en la que la unidad separada comprende una unidad acoplable al segundo árbol sobre una superficie interior del segundo árbol.

11. Una conexión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que una de la pluralidad de superficies de fricción del primer o del segundo árbol la proporciona una superficie del disco de contracción.

12. Una conexión de acuerdo con la reivindicación 11, en la que el disco de contracción está conectado rígidamente a uno del primero o el segundo árbol mediante un acoplamiento de cizalla.

13. Una conexión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1-8, en la que la pluralidad de superficies de fricción de la pieza de interconexión del primer árbol o del segundo árbol las proporcionan las superficies de una pieza de interconexión monolítica del primer o del segundo árbol, respectivamente.

14. Una turbina eólica que comprende una conexión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 113, en el que uno de los árboles es un árbol principal.

15. Un procedimiento de conexión de un primer árbol con un segundo árbol para una turbina eólica, comprendiendo la turbina eólica:

! unos árboles interconectables primero y segundo, teniendo el primer árbol (204) una longitud en una dirección longitudinal y un extremo de primer árbol con una extensión radial, y teniendo el segundo árbol (206) una longitud en una dirección longitudinal y un extremo de segundo árbol con una extensión radial, comprendiendo el procedimiento ! superponer una pieza de interconexión de los árboles primero y segundo en la dirección longitudinal, comprendiendo la pieza de interconexión del primer árbol una pluralidad de superficies de fricción (310, 312) para transferir momento entre los árboles primero y segundo, y comprendiendo la pieza de interconexión del segundo árbol una pluralidad de superficies de fricción (306, 308) para transferir momento entre los árboles primero y segundo, en el que la pluralidad de superficies de fricción en al menos uno de los árboles primero y segundo comprende al menos un surco circunferencial (502) en el extremo de árbol tal que superponer una pieza de interconexión de los árboles primero y segundo en la dirección longitudinal comprende insertar la pieza de interconexión de al menos uno de los árboles en el al menos un surco circunferencial del otro árbol, y en el que además un radio interno y uno externo (306, 308) del al menos un surco circunferencial en el extremo de árbol es sustancialmente igual a un radio interno y externo (310, 312) de una pieza de interconexión circunferencial correspondiente en el otro de los dos árboles interconectables, y

! situar un disco contráctil (208) de modo que sea capaz de bloquear el primer árbol con el segundo árbol proporcionando una presión a la pluralidad de superficies de fricción de los árboles primero y segundo, y

! conectar el primer árbol al segundo árbol mediante la contracción del disco y proporcionando así la presión.