Turbina eólica y método para retirar un cojinete de una turbina eólica.

Turbina eólica para producir energía eléctrica, comprendiendo la turbina (1) eólica una góndola (3);

un generador(4) eléctrico que tiene un estator (10) y un rotor (11); un conjunto (5) rotatorio conectado a la góndola (3) para rotaralrededor de un eje (A1) de rotación; y un cojinete (19) ubicado entre la góndola (3) y el conjunto (5) rotatorio;caracterizada porque la góndola (3) comprende un primer sector (8), que está ubicado en el cojinete (19), puederetirarse de la góndola (3), y está diseñado para formar, cuando está retirado, una abertura (34) en la góndola (3)para permitir el paso del cojinete (19) y un segundo sector (9) complementario al primer sector (8) y conectado alprimer sector (8) alrededor del eje (A1) de rotación para formar un anillo (7) para soportar el cojinete (19).

Turbina eólica y método para retirar un cojinete de una turbina eólica La presente invención se refiere a una turbina eólica.

En particular, la presente invención se refiere a una turbina eólica equipada con un generador eléctrico tubular tal como se describe en la patente US 7.385.306 B2 y la solicitud de patente EP 2.148.090 A1, a las que hace referencia la siguiente descripción meramente a modo de ejemplo.

En el documento WO 2006/000214 A1 se muestra una turbina eólica de diferente construcción.

Las turbinas eólicas comprenden normalmente una góndola; un conjunto rotatorio colocado en la góndola para rotar alrededor de un eje de rotación; y al menos un cojinete o conjunto de cojinete entre la góndola y el conjunto rotatorio. El cojinete y los cojinetes en el conjunto de cojinete son normalmente cojinetes de rodamiento, que están sujetos a desgaste y finalmente deben cambiarse. El cambio del cojinete o conjunto de cojinete es un trabajo complicado, laborioso, que requiere desmontar parte de la turbina eólica e implica sistemáticamente un tiempo prolongado de inactividad. También es una operación peligrosa, en vista del peso del cojinete y las partes componentes soportadas por el mismo, que es directamente proporcional al tamaño de la turbina eólica.

El documento EP 1.772.624 A2 describe un método para retirar un conjunto de cojinete de una turbina eólica, y que, además del desmontaje del conjunto de cojinete del conjunto rotatorio y la góndola, también comprende una manipulación del conjunto de cojinete, dentro de la góndola, a lo largo de y transversalmente al eje de rotación, tal como se muestra en la figura 7. Como se ha indicado, esto es un trabajo laborioso, que se hace incluso más duro al realizarse en el espacio limitado dentro de la góndola.

Lo mismo se aplica a la turbina eólica descrita en la solicitud de patente DE 10 2004 028 746 A1, que se refiere a un procedimiento similar para cambiar un único cojinete.

Es un objeto de la presente invención proporcionar una turbina eólica diseñada para limitar los inconvenientes de la técnica conocida.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar una turbina eólica diseñada para permitir la retirada e instalación sencillas del cojinete, en particular para reducir la inactividad.

Según la presente invención, se proporciona una turbina eólica para producir energía eléctrica, comprendiendo la turbina eólica una góndola; un generador eléctrico que tiene un estator y un rotor; un conjunto rotatorio conectado a la góndola para rotar alrededor de un eje de rotación; y un cojinete ubicado entre la góndola que comprende un primer sector, que está ubicado en el cojinete, puede retirarse de la góndola, y está diseñado para formar, cuando está retirado, una abertura en la góndola para permitir el paso del cojinete y un segundo sector complementario al primer sector y conectado al primer sector alrededor del eje de rotación para formar un anillo para soportar el cojinete.

Por tanto, el cojinete puede extraerse de la góndola simplemente moviendo el cojinete radialmente con respecto al eje de rotación, y puede cambiarse de manera más rápida y segura reduciendo el movimiento del conjunto rotatorio.

Por tanto, el primer sector es un sector de soporte de cojinete y, cuando está retirado, permite el acceso directo al cojinete desde el exterior de la góndola.

En otra realización preferida de la invención, el anillo está conectado al resto de la góndola mediante un acoplamiento deslizante que se desliza en una dirección paralela al eje de rotación y permite ajustes de unos pocos milímetros de la posición del anillo con respecto al resto de la góndola.

La estructura de la góndola permite una pequeña cantidad de movimiento del cojinete con respecto a las demás partes del conjunto rotatorio.

En otra realización preferida de la presente invención, el conjunto rotatorio comprende el rotor; un buje; palas que se extienden desde el buje; y un elemento de conexión ubicado entre el buje y el rotor, en el cojinete, y conectado de manera liberable al rotor y buje.

Por tanto, al liberar el elemento de conexión del rotor y el buje, no es necesario retirar el rotor del conjunto rotatorio, reduciendo así enormemente el movimiento axial del cojinete y/o el conjunto rotatorio dentro de la góndola.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un método simple y práctico para retirar el cojinete.

Según la presente invención, se proporciona un método para retirar un cojinete de una turbina eólica, comprendiendo la turbina eólica una góndola; un generador eléctrico que tiene un estator y un rotor; un conjunto rotatorio, que comprende el rotor, un buje y palas que se extienden desde el buje, y está conectado a la góndola para rotar alrededor de un eje de rotación; y un cojinete ubicado entre la góndola y el conjunto rotatorio; comprendiendo la góndola un primer sector ubicado en el cojinete; estando el método caracterizado porque comprende las etapas de retirar el primer sector de la góndola para formar una abertura, en el cojinete, lo suficientemente grande como para permitir el paso del cojinete; liberar el cojinete al menos en parte del conjunto rotatorio; retirar el cojinete a través de la abertura en la góndola; y fijar el buje a la góndola antes de retirar el primer sector.

Se describirá una realización no limitativa de la presente invención a modo de ejemplo con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

la figura 1 muestra una vista lateral, con partes eliminadas por motivos de claridad, de una turbina eólica según la presente invención;

la figura 2 muestra una vista lateral a mayor escala, parcialmente en sección, con partes eliminadas por motivos de claridad, de la turbina eólica de la figura 1;

las figuras 3 a 10 muestran secciones, con partes eliminadas por motivos de claridad, de un detalle de la figura 2 en etapas sucesivas en el método de retirada del cojinete según la presente invención.

El número 1 en la figura 1 indica en conjunto una turbina eólica para producir energía eléctrica. La turbina 1 eólica comprende un soporte 2 vertical; una góndola 3; un generador 4 eléctrico; y un conjunto 5 rotatorio colocado en la góndola 3 para rotar alrededor de un eje A1 de rotación. La góndola 3 a su vez está colocada en el soporte 2 vertical para rotar alrededor de un eje A2 de rotación.

La góndola 3 es sustancialmente un elemento tubular para soportar el conjunto 5 rotatorio, que se extiende en parte dentro y en parte fuera de la góndola 3. En el ejemplo mostrado, la góndola 3 comprende un elemento 6 tubular curvado; parte del generador 4 eléctrico; y un anillo 7 que comprende dos sectores 8, 9 complementarios encajados uno en otro alrededor del eje A1 de rotación.

Con referencia a la figura 2, el generador 4 eléctrico es tubular, y comprende un estator 10 y un rotor 11. El estator 10 comprende una pared 12 cilíndrica, y segmentos 13 de estator dispuestos alrededor del eje A1 de rotación y fijados a la cara interna de la pared 12 cilíndrica; y el rotor 11 comprende una pared 14 cilíndrica, y segmentos 15 de rotor dispuestos alrededor del eje A1 de rotación y fijados a la cara externa de la pared 14 cilíndrica.

Más específicamente, la góndola 3 comprende el elemento 6 tubular curvado; el estator 10, o más bien la pared 12 cilíndrica del estator 10; y el anillo 7.

Es decir, la pared 12 cilíndrica tiene dos extremos con reborde opuestos fijados al elemento 6 tubular curvado y al anillo 7 mediante respectivas juntas 16 y 17 empernadas. Más específicamente, el anillo 7 está conectado de manera deslizante a la pared 12 cilíndrica, y se bloquea en su posición mediante la junta 17 empernada, que comprende tornillos paralelos al eje A1 de rotación y que conecta respectivas caras de extremo del anillo 7 y la pared 12 cilíndrica. El anillo 7 comprende apéndices 71 en forma de pared cilíndrica alrededor de y en contacto con la pared 12 cilíndrica para formar una conexión telescópica; y ranuras 72 formadas en los apéndices 71 y espaciadas alrededor del eje A1 de rotación, cerca de donde la cara de extremo del anillo 7 entra en contacto con la cara de extremo de la pared 12 cilíndrica.

Más específicamente, los sectores 8 y 9 son cada uno de forma semicircular, y se conectan mediante dos juntas 18 empernadas (en la figura 2 sólo se muestra una) para formar el anillo 7. En el ejemplo mostrado, el sector 8 está ubicado por debajo del sector 9.

La turbina 1 eólica comprende un cojinete 19 entre la góndola 3 y el conjunto 5 rotatorio. En el ejemplo mostrado, la turbina 1 eólica comprende un único cojinete... [Seguir leyendo]

1. Turbina eólica para producir energía eléctrica, comprendiendo la turbina (1) eólica una góndola (3) ; un generador

(4) eléctrico que tiene un estator (10) y un rotor (11) ; un conjunto (5) rotatorio conectado a la góndola (3) para rotar alrededor de un eje (A1) de rotación; y un cojinete (19) ubicado entre la góndola (3) y el conjunto (5) rotatorio; caracterizada porque la góndola (3) comprende un primer sector (8) , que está ubicado en el cojinete (19) , puede retirarse de la góndola (3) , y está diseñado para formar, cuando está retirado, una abertura (34) en la góndola (3) para permitir el paso del cojinete (19) y un segundo sector (9) complementario al primer sector (8) y conectado al primer sector (8) alrededor del eje (A1) de rotación para formar un anillo (7) para soportar el cojinete (19) .

2. Turbina eólica según la reivindicación 1, en la que el primer sector (8) se extiende a lo largo de un arco de al menos 180ºC alrededor del eje (A1) de rotación, y a un ancho, medido en paralelo al eje (A1) de rotación, mayor que el ancho del cojinete (19) ; soportando el primer sector (8) preferiblemente al menos en parte el cojinete (19) .

3. Turbina eólica según la reivindicación 1 ó 2, en la que el anillo (7) está conectado al resto de la góndola (3) mediante un acoplamiento deslizante que se desliza en una dirección paralela al eje (A1) de rotación para permitir ajustes de unos pocos milímetros de la posición del anillo (7) con respecto al resto de la góndola (3) .

4. Turbina eólica según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el estator (10) es un estator tubular; estando conectados el primer sector (8) y el segundo sector (9) al estator (10) , que define una parte de la góndola (3) ; y comprendiendo preferiblemente el estator una primera pared (12) cilíndrica, que está conectada al primer sector (8) y al segundo sector (9) y define una parte de la góndola (3) .

5. Turbina eólica según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el conjunto (5) rotatorio comprende el rotor (11) ; un buje (20) ; palas (21) que se extienden desde el buje (20) ; y un elemento (22) de conexión ubicado entre el buje (20) y el rotor (11) , en el cojinete (19) .

6. Turbina eólica según la reivindicación 5, en la que el elemento (22) de conexión, medido a lo largo del eje (A1) de rotación, es menor que el primer sector (8) medido a lo largo del eje (A1) de rotación.

7. Turbina eólica según la reivindicación 5 ó 6, en la que el elemento (22) de conexión comprende un anillo (27) adicional, sobre el que está montado el cojinete (19) .

8. Turbina eólica según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, en la que el rotor (11) es un rotor tubular que comprende una segunda pared (14) cilíndrica conectada al elemento (22) de conexión.

9. Turbina eólica según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, en la que el buje (20) comprende un reborde

(31) que puede conectarse de manera selectiva al elemento (22) de conexión y la góndola (3) .

10. Método para retirar un cojinete de una turbina eólica, comprendiendo la turbina (1) eólica una góndola (3) ; un generador (4) eléctrico que tiene un estator (10) y un rotor (11) ; un conjunto (5) rotatorio, que comprende el rotor (11) , un buje (20) y palas (21) que se extienden desde el buje (20) , y está conectado a la góndola (3) para rotar alrededor de un eje (A1) de rotación; y un cojinete (19) ubicado entre la góndola (3) y el conjunto (5) rotatorio; comprendiendo la góndola (3) un primer sector (8) ubicado en el cojinete (19) ; estando el método caracterizado porque comprende las etapas de retirar el primer sector (8) de la góndola (3) para formar una abertura (34) , en el cojinete (19) , lo suficientemente grande como para permitir el paso del cojinete (19) ; liberar el cojinete al menos en parte del conjunto (5) rotatorio; retirar el cojinete (19) a través de la abertura (34) en la góndola (3) ; y fijar el buje (20) a la góndola (3) antes de retirar el primer sector (8) .

11. Método según la reivindicación 10, en el que el conjunto (5) rotatorio comprende un elemento (22) de conexión ubicado entre el buje (20) y el rotor (11) , en el cojinete (19) ; comprendiendo el método la etapa de fijar el rotor (11) a la góndola (3) , y liberar el elemento (22) de conexión del rotor (11) y el buje (20) .

12. Método según la reivindicación 10 u 11, en el que la góndola (3) comprende un segundo sector (9) complementario al primer sector (8) y conectado al primer sector (8) alrededor del eje (A1) de rotación para formar un anillo (7) para soportar el cojinete (19) ; estando conectado el anillo (7) al resto de la góndola (3) mediante un acoplamiento deslizante que se desliza en una dirección paralela al eje (A1) de rotación; y comprendiendo el método la etapa de alejar el anillo (7) del resto de la góndola a lo largo del eje (A1) de rotación, para formar un espacio entre el rotor (11) y el elemento (22) de conexión.

13. Método según la reivindicación 11 ó 12, y que comprende la etapa de retirar el primer sector (8) , el cojinete (19) y el elemento (22) de conexión simultáneamente de la góndola (3) .