Tren de engranajes, turbina eólica que incorpora tal tren de engranajes y procedimiento de mantenimiento de una turbina eólica.

Una turbina eólica (100) que comprende:

un primer componente;

un segundo componente;

un rodamiento que comprende un anillo interior de rodadura y un anillo exterior de rodadura, siendo uno del anillo interior de rodadura y del anillo exterior de rodadura una corona dentada conectada a uno del primer componente y del segundo componente, comprendiendo la corona dentada una pluralidad de primeros dientes que tienen una primera dureza, estando conectado el otro del anillo interior de rodadura y del anillo exterior de rodadura al otro del primer componente y del segundo componente; y

una unidad de transmisión (124, 146) dispuesta de forma estacionaria con respecto al otro del primer componente y del segundo componente, comprendiendo la unidad de transmisión (124, 146) un engranaje (125, 158) de transmisión que engrana con la corona dentada y comprende una pluralidad de segundos dientes que tienen una segunda dureza, caracterizada porque la segunda dureza no es mayor que la primera dureza, y en la que la primera dureza está en el intervalo de 28 HRC a 58 HRC.

Tren de engranajes, turbina eólica que incorpora tal tren de engranajes y procedimiento de mantenimiento de una turbina eólica La presente divulgación versa, en general, acerca de un tren de engranajes y, más en particular, acerca de un tren de engranajes que puede ser usado, por ejemplo, para cambiar el paso de una pala de un rotor de una turbina eólica, acerca de una turbina eólica que incorpora tal tren de engranajes y acerca de un procedimiento de mantenimiento de una turbina eólica.

Las turbinas eólicas han recibido mayor atención como fuente de energía alternativa medioambientalmente segura y relativamente económica. Con este creciente interés, se han realizado esfuerzos considerables por desarrollar

turbinas eólicas que sean fiables y eficientes.

Generalmente, una turbina eólica incluye un rotor que comprende un cubo y una pluralidad de palas montadas en el cubo. Las palas de rotor transforman la energía del viento en un par rotativo o fuerza que impulsa un generador. Normalmente, el rotor está acoplado al generador a través de una transmisión, que normalmente incluye, entre otras cosas, una caja de engranajes. La caja de engranajes aumenta la velocidad de rotación inherentemente baja del

rotor para que el generador convierta eficientemente la energía mecánica en energía eléctrica, que es introducida en una red de distribución de energía eléctrica. La caja de engranajes, el generador y otros componentes relacionados se montan normalmente dentro de un alojamiento o góndola, que está colocado encima de un armazón o una torre tubular.

Algunas turbinas eólicas emplean una unidad de transmisión de paso para cambiar o regular un ángulo de paso de cada pala. El ángulo de paso es un ángulo que determina la orientación de una pala en torno a su eje de paso. En tal configuración, cada pala está unida al cubo por medio de un rodamiento que normalmente incluye un anillo interior de rodadura y un anillo exterior de rodadura. Más específicamente, el anillo exterior de rodadura está normalmente unido de forma liberable al cubo, y el anillo interior de rodadura es una corona dentada que normalmente está unida de forma liberable a una pala respectiva, de modo que la pala es susceptible de giro con respecto a su eje de paso y al cubo. La unidad de transmisión de paso incluye un engranaje o piñón de transmisión que engrana con la corona dentada, y un motor para impulsar el engranaje de transmisión. Normalmente, el motor está soportado por el cubo. El documento EP 1 788 234 es la técnica anterior más cercana para las reivindicaciones 1 y 7. El documento EP 2 345 749 es técnica anterior en el sentido del Artículo 54 (3) de la EPC.

En las turbinas eólicas existentes, el engranaje de transmisión es más duro que el rodamiento de paso. Es decir, el

engranaje de transmisión tiene una dureza que es mayor que la dureza de la corona dentada del rodamiento de paso. En consecuencia la corona dentada es la sufridera, que se desgasta primero y precisa ser sustituida cuando la corona dentada alcanza su vida operativa prevista. Sustituir la corona dentada requiere normalmente desconectar el rotor de la transmisión y usar una grúa relativamente grande, asentada en tierra firme o asentada en un navío, para hacer descender el rotor desde la parte superior de la torre. Después, en el suelo, se quita la pala y se sustituye el

rodamiento relevante de paso. Hacen falta grúas relativamente grandes, porque los rotores pueden ser muy grandes y pesados: las turbinas eólicas diseñadas para proporcionar electricidad a una red de distribución de energía eléctrica, por ejemplo, pueden tener rotores de 30 metros de diámetro o más. Este enfoque lleva mucho tiempo, es relativamente complicado y resulta caro.

En consecuencia, sería deseable proporcionar un tren de engranajes, una turbina eólica que incorpore tal tren de engranajes y un procedimiento de mantenimiento de una turbina eólica que aborden al menos algunos de los problemas identificados en lo que antecede.

Según se describen en el presente documento, las realizaciones ejemplares abordan una o más de las desventajas anteriores y otras conocidas en la técnica.

Un aspecto de las realizaciones ejemplares está relacionado con un tren de engranajes que incluye un rodamiento 45 que incluye un anillo interior de rodadura y un anillo exterior de rodadura, siendo uno del anillo interior de rodadura y del anillo exterior de rodadura una corona dentada que incluye una pluralidad de primeros dientes que tienen una primera dureza; y un piñón susceptible de engranar con la corona dentada, y que incluye una pluralidad de segundos dientes que tienen una segunda dureza. La segunda dureza no es mayor que la primera dureza.

Otro aspecto de las realizaciones ejemplares está relacionado con una turbina eólica que incluye un primer

componente; un segundo componente; un rodamiento que incluye un anillo interior de rodadura y un anillo exterior de rodadura, siendo uno del anillo interior de rodadura y del anillo exterior de rodadura una corona dentada conectada a uno del primer componente y del segundo componente, incluyendo la corona dentada una pluralidad de primeros dientes que tienen una primera dureza, estando conectado el otro del anillo interior de rodadura y del anillo exterior de rodadura al otro del primer componente y del segundo componente; y una unidad de transmisión 55 dispuesta de forma estacionaria con respecto al otro del primer componente y del segundo componente, comprendiendo la unidad de transmisión un engranaje de transmisión que engrana con la corona dentada e incluye una pluralidad de segundos dientes que tienen una segunda dureza. La segunda dureza no es mayor que la primera dureza.

Un aspecto adicional de las realizaciones ejemplares está relacionado con un procedimiento de mantenimiento de una turbina eólica. La turbina eólica incluye un primer componente; un segundo componente; un rodamiento que 5 incluye un anillo interior de rodadura y un anillo exterior de rodadura, siendo uno del anillo interior de rodadura y del anillo exterior de rodadura una corona dentada conectada a uno del primer componente y del segundo componente, y que incluye una pluralidad de primeros dientes que tienen una primera dureza, estando conectado el otro del anillo interior de rodadura y del anillo exterior de rodadura al otro del primer componente y del segundo componente; y una unidad de transmisión dispuesta de forma estacionaria con respecto al otro del primer componente y del segundo componente, comprendiendo la unidad de transmisión un engranaje de transmisión que engrana con la corona dentada e incluye una pluralidad de segundos dientes que tienen una segunda dureza mayor que la primera dureza. El procedimiento incluye la sustitución del engranaje de transmisión con un engranaje de transmisión de sustitución que comprende terceros dientes que tienen una tercera dureza no mayor que la primera dureza cuando los primeros dientes de la corona dentada alcanzan un porcentaje predeterminado de su vida operativa prevista.

Diversos aspectos y ventajas de las realizaciones ejemplares se harán evidentes a partir de la descripción detallada siguiente considerada en conjunto con los dibujos adjuntos. Sin embargo, ha de entenderse que los dibujos están diseñados únicamente con fines de ilustración y no como definición de los límites de la invención, para lo cual debería hacerse referencia a las reivindicaciones adjuntas. Además, los dibujos no están dibujados necesariamente a escala y, a no ser que se indique algo distinto, están concebidos meramente para ilustrar conceptualmente las estructuras y los procedimientos descritos en el presente documento. Además, podrían usarse cualquier tamaño, cualquier forma o cualquier tipo adecuados de elementos o materiales.

En los dibujos:

la Fig. 1 es una vista lateral en alzado de una turbina eólica que incorpora aspectos de la presente divulgación;

la Fig. 2 es una vista parcialmente cortada en perspectiva del cubo y la góndola de la turbina eólica de la Fig. 1; la Fig. 3 es una vista parcial aumentada en corte transversal del rodamiento de paso de la turbina eólica de la Fig. 2; la Fig. 4 es una vista aumentada en perspectiva de la corona dentada y de la unidad de transmisión de paso de la turbina eólica de la Fig. 2; y la Fig. 5 es una vista aumentada en corte transversal de la caja de engranajes y del engranaje de transmisión de la unidad de transmisión de paso de la Fig. 4.

La Fig. 1 ilustra una turbina eólica ejemplar 100 que incorpora aspectos de la presente divulgación. La turbina eólica 100 incluye una góndola 102 y un rotor 106. La góndola 102 es un alojamiento montado encima de una torre 104, 35... [Seguir leyendo]

1. Una turbina eólica (100) que comprende:

un primer componente; un segundo componente;

un rodamiento que comprende un anillo interior de rodadura y un anillo exterior de rodadura, siendo uno del anillo interior de rodadura y del anillo exterior de rodadura una corona dentada conectada a uno del primer componente y del segundo componente, comprendiendo la corona dentada una pluralidad de primeros dientes que tienen una primera dureza, estando conectado el otro del anillo interior de rodadura y del anillo exterior de rodadura al otro del primer componente y del segundo componente; y

una unidad de transmisión (124, 146) dispuesta de forma estacionaria con respecto al otro del primer componente y del segundo componente, comprendiendo la unidad de transmisión (124, 146) un engranaje (125, 158) de transmisión que engrana con la corona dentada y comprende una pluralidad de segundos dientes que tienen una segunda dureza, caracterizada porque la segunda dureza no es mayor que la primera dureza, y en la que la primera dureza está en el intervalo de 28 15 HRC a 58 HRC.

2. La turbina eólica (100) de la reivindicación 1 en la que la unidad de transmisión (146) comprende, además, una caja (154) de engranajes que comprende un eje (156) que es coaxial con el engranaje (158) de transmisión.

3. La turbina eólica (100) de la reivindicación 2 en la que el engranaje (158) de transmisión y el eje (156) están fabricados como dos piezas separadas.

4. La turbina eólica (100) de la reivindicación 2 en la que el engranaje (158) de transmisión y el eje (156) están fabricados como un elemento de una sola pieza.

5. La turbina eólica (100) de cualquier reivindicación precedente en la que el primer componente es un cubo (110) de la turbina eólica (100) , el segundo componente es una pala (108) de la turbina eólica (100) y la unidad (146) de transmisión comprende, además, un motor (152) soportado por el cubo (110) y conectado con transmisión al engranaje (158) de transmisión.

6. La turbina eólica (100) de cualquier reivindicación precedente en la que el primer componente es una torre (104) de la turbina eólica (100) y el segundo componente es una góndola (102) de la turbina eólica (100) y la unidad (124) de transmisión comprende, además, un motor soportado por la góndola (102) y conectado con transmisión al engranaje (125) de transmisión.

7. Un procedimiento de mantenimiento de una turbina eólica (100) , comprendiendo la turbina eólica (100) un primer componente; un segundo componente; un rodamiento que comprende un anillo interior de rodadura y un anillo exterior de rodadura, siendo uno del anillo interior de rodadura y del anillo exterior de rodadura una corona dentada conectada a uno del primer componente y del segundo componente y que comprende una pluralidad de primeros dientes que tienen una primera dureza, estando conectado el otro del anillo interior de rodadura y del anillo exterior de rodadura al otro del primer componente y del segundo componente; y una unidad de transmisión (124, 146) dispuesta de forma estacionaria con respecto al otro del primer componente y del segundo componente, comprendiendo la unidad de transmisión (124, 146) un engranaje (125, 158) de transmisión que engrana con la corona dentada y comprende una pluralidad de segundos dientes que tienen una segunda dureza mayor que la primera dureza, y en la que la primera dureza está en el intervalo de 28

HRC a 58 HRC, comprendiendo el procedimiento:

sustituir el engranaje de transmisión con un engranaje de transmisión de sustitución que comprende terceros dientes que tienen una tercera dureza no mayor que la primera dureza cuando los primeros dientes de la corona dentada alcanzan un porcentaje predeterminado de su vida operativa prevista.

8. El procedimiento de la reivindicación 7 en el que los primeros dientes de la corona dentada alcanzan el

porcentaje predeterminado cuando los primeros dientes pierden aproximadamente el 50 por ciento de su material.