Tren de accionamiento entre un rotor y una tramsmisión de una instalación de energía eólica.

Un tren de accionamiento entre un rotor (1) y una transmisión (3),

que tiene un soporte par motor (6) para unsistema generador de energía eólica, que comprende un árbol de rotor (2) que se extiende desde el rotor (1) y queestá soportado en esta zona por un primer cojinete del árbol de rotor (5), y que se extiende hasta la transmisión (3)para convertir la velocidad del rotor en una velocidad deseada del generador, caracterizado porque dicho árbol derotor (2) está soportado por un segundo cojinete del árbol de rotor (7) formado a modo de un cojinete de par queestá dispuesto sobre el lado de entrada dentro de la transmisión (3) con el fin de recibir las fuerzas parciales delrotor, los momentos y las fuerzas de peso y para pasarlos sobre el soporte par motor (6).

Tren de accionamiento entre un rotor y una transmisión de una instalación de energía eólica La presente invención se refiere a un tren de accionamiento entre un rotor y una transmisión de una instalación de energía eólica, que comprende un árbol de rotor que se extiende desde el rotor y que está soportado en esta zona por un primer cojinete del árbol de rotor, cuyo árbol de rotor se extiende hasta la transmisión para convertir la velocidad del rotor en una velocidad deseada del generador.

En el campo técnico de las instalaciones de energía eólica, el tren de accionamiento entre el rotor y la transmisión, la mayoría de las veces dispuesta a continuación, puede estar concebido de forma diferente. Por una parte, se embrida el rotor directamente en la transmisión, de manera que se prescinde de un árbol de rotor dispuesto intermedio. Sin embargo, en el concepto que interesa aquí, el par motor generado por el rotor es transmitido a través de un árbol de rotor, que cubre la distancia, hacia la transmisión de la instalación de energía eólica. Los árboles de rotor son necesarios, por ejemplo, en el caso de instalaciones mayores de energía eólica, para distribuir las fuerzas de peso y las fuerzas eólicas generadas de una manera uniforme en la zona de la punta de la torre de una instalación de energía eólica.

Se conoce a partir del documento DE 102 42 707 B3 un tren de accionamiento del tipo indicado al principio. Éste está constituido esencialmente por un rotor en el lado de entrada para la conversión de energía eólica en un par motor, que está embridado hacia un lado de la punta de la torre de la instalación de energía eólica en un árbol de rotor. En el extremo opuesto de la punta de la torre, el árbol del rotor introduce el movimiento giratorio generado por el rotor en una transmisión con generador conectado a continuación. A través del distanciamiento de las unidades de construcción formadas por el rotor y la transmisión con generador por medio del árbol de rotor se consigue una distribución uniforme del peso y de la fuerza de reacción en la zona de la punta de la torre. Este distanciamiento requiere un alojamiento adecuado del árbol del rotor frente a un soporte de la máquina, que forma la punta de la torre y que es giratorio verticalmente frente a la torre, dispuesta fija estacionada en el terreno, de la instalación de energía eólica, para regular la posición del rotor con relación a la dirección del viento.

El alojamiento del árbol del rotor frente a la punta de la torre está configurado aquí a modo de un alojamiento de dos puntos y de acuerdo con ello comprende un cojinete fijo dispuesto localmente cerca del rotor así como un cojinete suelto dispuesto localmente cerca de la transmisión. En concreto, a través de este alojamiento de dos puntos del árbol del rotor no se transmiten cargas del rotor hacia la transmisión; sin embargo, debido a los puntos de cojinete necesarios para ello es necesario un gasto correspondiente de componentes.

De acuerdo con otra forma de realización, se propone configurar el cojinete de árbol de rotor delantero directamente como un cojinete de momentos dispuesto en la proximidad del rotor, que está fijado en el soporte de la máquina. Por medio de un lugar intermedio articulado o flexible no se transmiten tampoco en este caso fuerzas exteriores a la transmisión. Sin embargo, la realización de un cojinete de momentos en el lado del rotor es muy costosa, puesto que a tal fin son necesarios cojinetes habitualmente de estructura grande.

En la solución técnica publicada en el documento EP 1 457 673 A1 se propone un cojinete de tres puntos, que ahorra el cojinete de árbol de rotor del lado de la transmisión, en el que este lugar de cojinete se extiende directamente en la transmisión. Un cojinete en el lado de entrada de la transmisión asume al mismo tiempo a este respecto este lugar de cojinete ahorrado. El flujo de fuerzas se extiende aquí sobre el soporte planetario y se deriva a través del soporte de momentos de la transmisión sobre la construcción de soporte. Como cojinete de árbol de rotor del lado del rotor se emplea como anteriormente un cojinete fijo, que está configurado aquí como cojinete de rodillos pendulares. En la práctica hay que añadir una articulación – aunque sólo pequeña – del árbol del rotor alrededor del punto de cojinete del árbol del rotor a través de fuerzas de peso y fuerzas del viento del rotor. No obstante, especialmente en el caso de árboles de rotor relativamente cortos esta flexión puede llegar a ser tan grande que la posición de los dientes de las ruedas dentadas del lado de entrada de la transmisión se sale fuera del engrane óptimo de los dientes, lo que provoca desgaste progresivo así como un empeoramiento del rendimiento.

Además, en esta solución del estado de la técnica, es necesario un elemento de unión adecuado entre el árbol del rotor y el árbol hueco de la transmisión en el lado de entrada correspondiente. Como elemento de unión se emplea un disco retráctil, que presiona el extremo distante del árbol hueco del lado de entrada de la transmisión hacia dentro sobre el extremo correspondiente del árbol insertado del rotor. Tal disco retráctil posee una masa muy alta, que eleva la masa total del tren de accionamiento. Sin embargo, precisamente en la zona de la punta de la torre de una instalación de energía eólica, las instalaciones montadas allí deberían poseer una masa total reducida.

El problema de la presente invención es crear un tren de accionamiento de una instalación de energía eólica, que presenta una masa reducida, requiere un número mínimo de lugares de cojinete y, a pesar de todo, asegura un engrane siempre óptimo de los dientes en la transmisión.

El problema se soluciona partiendo de un tren de accionamiento de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 en combinación con sus rasgos característicos. Las reivindicaciones dependientes siguientes reproducen desarrollos

ventajosos de la invención.

La invención incluye la enseñanza técnica de que, además de un cojinete de árbol de rotor en el lado del rotor, el árbol de rotor está alojado a través de un segundo cojinete de árbol de rotor configurado a modo de un cojinete de momentos, que está dispuesto en el lado de entrada en la transmisión, para registrar las fuerzas proporcionales del rotor, los momentos y las fuerzas de peso, y para transmitirlos directamente al soporte de momentos de la transmisión.

La ventaja de la solución de acuerdo con la invención resulta a partir de un desplazamiento del segundo cojinete de árbol del rotor en el lado de la transmisión en la transmisión, cuya configuración especial cono cojinete de par asegura que se introduzca esencialmente sólo el par motor del árbol de rotor en los dentados de la transmisión y las restantes fuerzas y momentos perturbadores, provocados en su mayor parte por fuerzas de peso y fuerzas del viento, son derivados hacia el soporte de momentos. Puesto que en la solución de acuerdo con la invención no es necesario un disco retráctil en el lado de entrada de la transmisión, se reduce la masa en una medida correspondiente.

Adicionalmente, a continuación del cojinete del árbol de rotor, visto en la dirección del flujo de fuerza, están conectados unos medios para el desacoplamiento del elemento siguiente de la transmisión. Estos medios garantizan debido al desacoplamiento propiamente dicho en el caso de una carga extrema del cojinete de par a través de fuerzas del rotor, momentos y fuerzas de peso, un engrane óptimo de los dientes de las partes siguientes de la transmisión, puesto que de esta manera se garantiza que solamente el par motor llegue a los dentados de la transmisión. Como medio adecuado para el desacoplamiento elástico es apropiada, por ejemplo, una unidad de acoplamiento de doble cardan o una membrana elástica flexible, que está en conexión en el centro con el árbol del rotor, y que está en conexión en la periferia con el elemento siguiente de la transmisión. Una unidad de acoplamiento de doble cardan adecuada está constituida con preferencia por una rueda dentada en el lado del accionamiento con dentado exterior en forma de cúpula en la anchura y en la dimensión de la altura, que engrana con un manguito dentado de solape con dentado interior correspondiente, que engrana con una rueda dentada en el lado de accionamiento de salida, dispuesta a distancia axial de la rueda dentada del lado del accionamiento, con dentado exterior de la misma manera en forma de cúpula en la anchura y en la dimensión de la altura.

Con preferencia, el cojinete de momentos en el lado de entrada de la transmisión está configurado a modo de una pareja de cojinetes de rodillos... [Seguir leyendo]

1. Un tren de accionamiento entre un rotor (1) y una transmisión (3) , que tiene un soporte par motor (6) para un sistema generador de energía eólica, que comprende un árbol de rotor (2) que se extiende desde el rotor (1) y que está soportado en esta zona por un primer cojinete del árbol de rotor (5) , y que se extiende hasta la transmisión (3) para convertir la velocidad del rotor en una velocidad deseada del generador, caracterizado porque dicho árbol de rotor (2) está soportado por un segundo cojinete del árbol de rotor (7) formado a modo de un cojinete de par que está dispuesto sobre el lado de entrada dentro de la transmisión (3) con el fin de recibir las fuerzas parciales del rotor, los momentos y las fuerzas de peso y para pasarlos sobre el soporte par motor (6) .

2. El tren de accionamiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque unos medios para el desacoplamiento elástico del elemento de transmisión (8) curso abajo de la transmisión (3) están dispuestos curso abajo del segundo cojinete de árbol del rotor (7) como se ve en la dirección del flujo de fuerza.

3. El tren de accionamiento de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque está previsto un medio para el desacoplamiento elástico de una unidad de acoplamiento (9) de doble cardan.

4. El tren de accionamiento de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque dicha unidad de acoplamiento de doble cardan está compuesta de un engranaje (10) sobre el lado de entrada que tiene un dentado exterior en forma de cúpula en la anchura y en la dimensión de la altura, que está engranado con un manguito dentado de solape (11) , que tiene un dentado interior correspondiente que está engranado con un engranaje (12) sobre el lado exterior dispuesto espaciado axialmente con respecto al engranaje (10) sobre el lado de salida y que tiene también un dentado exterior en forma de cúpula en la anchura y en la dimensión de la altura.

5. El tren de accionamiento de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque como un medio para el desacoplamiento elástico está prevista una membrana elástica flexible, que tiene su centro conectado al árbol del rotor (2) y su periferia está conectada al elemento de transmisión (8) curso abajo de la transmisión (3) .

6. El tren de accionamiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el cojinete de par está diseñado a modo de una pareja de cojinetes de rodillos cónicos, acodados mutuamente, o a modo de un cojinete de rodillos de cilindro triple.

7. El tren de accionamiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de transmisión curso debajo de la transmisión (3) forma parte de una fase de transmisión planetaria en el lado de entrada.

8. El tren de accionamiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el primer cojinete del árbol del rotor (5) está formado como un cojinete suelto.

9. El tren de accionamiento de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque dicho cojinete suelto está construido a la manera de un cojinete de rodillos esféricos.

10. El tren de accionamiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dicho árbol de rotor (2) está conectado con la transmisión (3) a través de una pestaña (14) sobre el lado de entrada de la transmisión, en el que la conexión de pestaña está formada como una unión de rosca y pasador (15) .

11. El tren de accionamiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el engranaje (10) sobre el lado de entrada de la unidad de doble cardan está fijado sobre la pestaña (14) separada sobre el lado de entrada de transmisión por medio de una unión de rosca y pasador (13) , de manera que el segundo cojinete de árbol de rotor (7) dispuesto sobre la pestaña (14) se puede montar desde el lado del diámetro menor de la pestaña (14) presente sobre el lado interior de la transmisión.

12. El tren de accionamiento de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque la holgura del segundo cojinete de árbol del rotor (7) es ajustable por la conexión de bulón (13) .