Turbina eólica.

Turbina eólica (670) que tiene un rotor de turbina eólica (688) acoplado a un primer árbol (608),

teniendo la turbinaeólica una caja multiplicadora de velocidad (690) acoplada al primer árbol y a un segundo árbol (624), caracterizadala turbina eólica por que:

una transmisión continuamente variable CVT (600) está acoplada al segundo árbol y a un tercer árbol (302), ungenerador (682) está acoplado al tercer árbol, y en el que la CVT comprende un disco de entrada (34) acoplado enfuncionamiento al segundo árbol, una pluralidad de bolas (1) accionadas por el disco de entrada y una rueda loca(18) configurada para ser accionada por la pluralidad de las bolas, en el que la rueda loca está acoplada enfuncionamiento al tercer árbol; y en el que la potencia se transmite desde las bolas al tercer árbol a través de larueda loca.

Turbina eólica Solicitudes relacionadas Esta solicitud reivindica el beneficio de la solicitud provisional US 60/710.951, presentada el 24 de agosto de 2005.

Antecedentes de la invención Campo de la invención El campo de la invención se refiere en general a transmisiones, y más en concreto la invención se refiere a transmisiones continuamente variables.

Descripción de la técnica relacionada A fin de proporcionar una transmisión continuamente variable, se han desarrollado diversas transmisiones de rodillos de tracción que transmiten potencia a través de rodillos de tracción soportados en un alojamiento entre la entrada del par y los discos de salida. En tales transmisiones, los rodillos de tracción están montados en estructuras de soporte que, cuando se pivotan, hacen que los rodillos de tracción se acoplen con los discos de par en círculos de diferentes diámetros en función de la relación de transmisión deseada.

Se conoce el uso de un cubo de accionamiento para un vehículo con una relación de transmisión ajustable variable. En algunos casos una transmisión utiliza placas iris para inclinar el eje de rotación de los rodillos. Otras transmisiones incluyen un árbol alrededor del cual giran un disco de entrada y un disco de salida. Los discos de entrada y salida están montados en el árbol y hacen contacto con bolas dispuestas equidistantemente y radialmente alrededor del árbol. Las bolas hacen contacto por fricción con ambos discos y transmiten potencia desde el disco de entrada al disco de salida. Una rueda loca situada concéntricamente sobre el árbol y entre las bolas ayuda a mantener el contacto por fricción entre las bolas y los discos de entrada y salida.

Las turbinas eólicas tienen por lo general trenes de accionamiento que incluyen cajas multiplicadoras para gestionar la transferencia de potencia de un rotor a un generador. Transmisiones continuamente variables tales como las que se describen a continuación ofrecen las ventajas de mejorar el rendimiento y la eficiencia de las turbinas eólicas, dando por lo general como resultado un menor coste de producción de potencia. El documento US 2005/0153808 A1 da a conocer el preámbulo de la reivindicación 1.

Resumen de la invención La invención se define en las reivindicaciones adjuntas.

Los sistemas y métodos ilustrados y descritos en este documento tienen varias características, ninguna de las cuales es únicamente responsable de sus atributos deseables. Sin limitar el ámbito de aplicación tal como se expresa en la descripción que sigue, sus características más destacadas se tratarán ahora brevemente. Después de tener en cuenta este análisis, y en particular después de leer la sección titulada "Descripción detallada de la realización preferida" se comprenderá cómo las características del sistema y los métodos proporcionan varias ventajas con respecto a los sistemas y métodos tradicionales.

En un aspecto de la descripción, una transmisión de velocidad variable comprende un eje longitudinal, bolas distribuidas radialmente alrededor del eje longitudinal, teniendo cada bola un eje inclinable alrededor del cual gira, un disco de entrada giratorio en contacto con cada una de las bolas, un disco de salida en contacto con cada una de las bolas, una rueda loca giratoria en contacto con cada una de las bolas, una jaula adaptada para mantener la posición radial y la alineación axial de las bolas y que puede girar alrededor del eje longitudinal, y un árbol de rueda loca acoplado en funcionamiento a la rueda loca y adaptado para recibir una salida de par de la rueda loca y transmitir la salida de par de la transmisión.

Algunas realizaciones comprenden una jaula adaptada para alinear los ejes inclinables de las bolas y adaptada, además, para mantener las posiciones angulares y radiales de las bolas. En algunas realizaciones, la transmisión descrita aquí se acopla a un juego de engranajes planetarios. Por ejemplo, en una realización, un par de entrada se suministra a un juego de engranajes planetarios, en el que el portador satélite se acopla al disco de entrada, la rueda dentada solar se acopla a la jaula, la corona anular se fija y no gira, y un par de salida se suministra desde la transmisión mediante el disco de salida.

En otro aspecto, se da a conocer un generador de fuerza axial para su uso con realizaciones de transmisiones descritas en este documento que está adaptado para generar una fuerza axial que incrementa la tracción entre el disco de entrada, las bolas, la rueda loca y el disco de salida. En algunas realizaciones, una cantidad de fuerza axial generada por el generador de fuerza axial es una función de la relación de transmisión de la transmisión.

En otras realizaciones, cada uno del disco de entrada, las bolas, el disco de salida, y la rueda loca tiene superficies de contacto que están recubiertas con un material de revestimiento de aumento de fricción. El material de revestimiento de algunas realizaciones es un material cerámico o un cermet. Aún en otras realizaciones, el revestimiento es un material seleccionado del grupo que consiste en nitruro de silicio, carburo de silicio, níquel no electrolítico, níquel electrodepositado, o cualquier combinación de los mismos.

Aún en otro aspecto, se describe una transmisión de velocidad variable que comprende: unas pluralidades primera y segunda de bolas distribuidas radialmente alrededor del eje longitudinal, discos de entrada giratorios primero y segundo, un árbol de entrada coaxial con el eje longitudinal y conectado a los discos de entrada primero y segundo, un disco de salida giratorio situado entre las pluralidades primera y segunda de bolas y en contacto con cada una de las pluralidades primera y segunda de bolas, una primera rueda loca generalmente cilíndrica situada radialmente hacia el interior de y en contacto con cada una de la primera pluralidad de bolas, y una segunda rueda loca generalmente cilíndrica colocada radialmente hacia el interior de y en contacto con cada una de la segunda pluralidad de bolas.

Para usar con muchas realizaciones descritas en este documento, se describe también un generador de fuerza axial adaptado para aplicar una fuerza axial a fin de aumentar la fuerza de contacto entre el disco de entrada, el disco de salida y la pluralidad de ajustadores de velocidad, comprendiendo el generador de fuerza axial además, un disco de cojinete coaxial con y que puede girar alrededor del eje longitudinal que tiene un diámetro exterior y un diámetro interior y que tiene un orificio roscado formado en su diámetro interior, una pluralidad de rampas perimetrales unidas a un primer lado del disco de cojinete cerca de su diámetro exterior, una pluralidad de cojinetes adaptados para acoplarse a la pluralidad de rampas de disco de cojinete, una pluralidad de rampas perimetrales de disco de entrada montadas en el disco de entrada, en un lado opuesto de los ajustadores de velocidad, adaptadas para acoplarse a los cojinetes, un tornillo generalmente cilíndrico coaxial con y que puede girar alrededor del eje longitudinal y que tiene roscas macho formadas a lo largo de su superficie exterior, estando dichas roscas macho adaptadas para acoplarse al orificio roscado del disco de cojinete, una pluralidad de rampas centrales de tornillo fijadas al tornillo, y una pluralidad de rampas centrales de disco de entrada fijadas al disco de entrada y adaptadas para acoplarse a la pluralidad de rampas centrales de tornillo.

En otro aspecto, se da a conocer una jaula de soporte que soporta y coloca una pluralidad de bolas inclinables de ajuste de velocidad en una transmisión de tracción de rodadura, que utiliza un disco de entrada y un disco de salida a cada lado de la pluralidad de bolas, comprendiendo la jaula; unos discos de soporte planos primero y segundo que son cada uno una hoja generalmente circular que tiene una pluralidad de muescas que se extienden radialmente hacia dentro desde un borde exterior, teniendo cada muesca dos lados, y una pluralidad de espaciadores de soporte planos que se extienden entre dichos discos de soporte primero y segundo, teniendo cada espaciador un lado frontal, un lado posterior, un primer extremo y un segundo extremo, en el que cada uno de los extremos primero y segundo tiene una superficie de montaje, en el que cada superficie de montaje tiene una superficie curvada, y en el que los espaciadores están situados angularmente alrededor de los discos de soporte entre las ranuras de los discos de soporte de tal manera que las superficies curvadas se alinean con los lados de las ranuras.

Aún en otro aspecto, se describe una pata de soporte para un mecanismo de cambio de relación, que cambia la relación de transmisión en una transmisión de tracción de rodadura mediante la inclinación... [Seguir leyendo]

1. Turbina eólica (670) que tiene un rotor de turbina eólica (688) acoplado a un primer árbol (608) , teniendo la turbina eólica una caja multiplicadora de velocidad (690) acoplada al primer árbol y a un segundo árbol (624) , caracterizada la turbina eólica por que:

una transmisión continuamente variable CVT (600) está acoplada al segundo árbol y a un tercer árbol (302) , un generador (682) está acoplado al tercer árbol, y en el que la CVT comprende un disco de entrada (34) acoplado en funcionamiento al segundo árbol, una pluralidad de bolas (1) accionadas por el disco de entrada y una rueda loca (18) configurada para ser accionada por la pluralidad de las bolas, en el que la rueda loca está acoplada en funcionamiento al tercer árbol; y en el que la potencia se transmite desde las bolas al tercer árbol a través de la rueda loca.

2. Turbina eólica de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada además por que una góndola (680) aloja la caja multiplicadora, la CVT y el generador.

3. Turbina eólica de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada además por que un disco de cojinete (60) está acoplado en funcionamiento entre el segundo árbol y el disco de entrada.

4. Turbina eólica de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada además por que un disco (101) está en contacto con la pluralidad de bolas, en el que la pluralidad de bolas están situadas entre el disco de entrada y el disco, en el que un punto de contacto previsto entre el disco de entrada y la pluralidad de bolas está situado radialmente hacia fuera con respecto a un diámetro de la rueda loca, y el segundo árbol está acoplado en funcionamiento al disco de entrada.

5. Turbina eólica de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada además por que el tercer árbol comprende una primera pluralidad de ranuras de transferencia (634) .

6. Turbina eólica de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizada además por que las ranuras de transferencia comprenden ranuras de bola de una acanaladura de bola.

7. Turbina eólica de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada además por que el tercer árbol comprende una brida de cambio de velocidad (609) .

8. Turbina eólica de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada además por una pluralidad de rampas perimetrales (98) acopladas entre el disco de cojinete y el disco de entrada.

9. Turbina eólica de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizada además por una jaula (89) adaptada para mantener una posición radial y una alineación axial de las bolas.

10. Turbina eólica de acuerdo con la reivindicación 9, en la que la jaula se caracteriza además por unos discos de soporte planos primero y segundo (81a, b) .

11. Turbina eólica de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizada además por un estator de salida (80b) que comprende un tubo de estator (658) .

Salida Entrada

ALTABAJA VELOCIDAD VELOCIDAD

ALFA

FIG. 19

50 alfa 80 Diámetro de rueda loca 50 Diámetro de bola 81, 07 Radio de disco de entrada

gamma Radio de bola @ entrada Radio de bola @ salida Radio de bola @ rueda loca Relación de multiplicador de velocidad Intervalo de relación Aumento de velocidad media Relación de velocidad de modo normal Relación de desmultiplicador de velocidad Intervalo de relación Disminución de velocidad media

- 25 22, 7 6, 5 22, 7 2, 03 0, 29 0, 49

- 24 22, 5 6, 9 22, 8 2, 06 0, 31 0, 49

- 23 22, 3 7, 3 23, 0 2, 09 0, 33 0, 48

- 22 22, 1 7, 7 23, 2 2, 13 0, 35 0, 47

- 21 21, 9 8, 1 23, 3 2, 16 0, 37 0, 46

- 20 21, 7 8, 6 23, 5 2, 20 0, 39 0, 45

- 15 20, 5 10, 6 24, 1 2, 39 0, 52 0, 42

- 10 19, 2 12, 5 24, 6 2, 61 0, 65 0, 38

- 5 17, 7 14, 3 24, 9 2, 86 0, 81 0, 35

0 16, 1 16, 1 25, 0 3, 15 1, 00 0, 32

5 14, 3 17, 7 24, 9 3, 52 1, 23 3, 19 1, 23 0, 28 1, 23 0, 317

10 12, 5 19, 2 24, 6 3, 99 1, 53 3, 30 1, 53 0, 25 1, 53 0, 317

15 10, 6 20, 5 24, 1 4, 63 1, 94 3, 51 1, 94 0, 22 1, 94 0, 317

20 8, 6 21, 7 23, 5 5, 57 2, 53 3, 88 2, 53 0, 18 2, 53 0, 317

21 8, 1 21, 9 23, 3 5, 81 2, 69 3, 99 2, 69 0, 17 2, 69 0, 317

22 7, 7 22, 1 23, 2 6, 08 2, 86 4, 10 2, 86 0, 16 2, 86 0, 317

23 7, 3 22, 3 23, 0 6, 38 3, 05 4, 24 3, 05 0, 16 3, 05 0, 317

24 6, 9 22.5 22, 8 6, 72 3, 26 4, 39 3, 26 0, 15 3, 26 0, 317

25 6, 5 22, 7 22, 7 7, 10 3, 50 4, 56 3, 50 0, 14 3, 50 0, 317

FIG. 20

35 alfa 80 Diámetro de rueda loca 50 Diámetro de bola 85, 48 Radio de disco de entrada

gamma Radio de bola @ entrada Radio de bola @ salida Radio de bola @ rueda loca Relación de multiplicador de velocidad Intervalo de relación Aumento de velocidad media Relación de velocidad de modo normal Relación de desmultiplicador de velocidad Intervalo de relación Disminución de velocidad media

- 25 24, 6 12, 5 22, 7 1, 97 0, 51 0, 51

- 24 24, 5 12, 9 22, 8 1, 99 0, 52 0, 50

- 23 24, 5 13, 2 23, 0 2, 01 0, 54 0, 50

- 22 24, 4 13, 6 23, 2 2, 03 0, 56 0, 49

- 21 24, 3 14, 0 23, 3 2, 06 0, 58 0, 49

- 20 24, 1 14, 3 23, 5 2, 08 0, 59 0, 48

- 15 23, 5 16, 1 24, 1 2, 20 0, 68 0, 46

- 10 22, 7 17, 7 24, 6 2, 32 0, 78 0, 43

- 5 21, 7 19, 2 24, 9 2, 46 0, 88 0, 41

0 20, 5 20, 5 25, 0 2, 61 1, 00 0, 38

5 19, 2 21, 7 24, 9 2, 78 1, 13 2, 62 1, 13 0, 36 1, 13 0, 383

10 17, 7 22, 7 24, 6 2, 98 1, 28 2, 65 1, 28 0, 34 1, 28 0, 383

15 16, 1 23, 5 24, 1 3, 21 1, 46 2, 70 1, 46 0, 31 1, 46 0, 383

20 14, 3 24, 1 23, 5 3, 50 1, 68 2, 79 1, 68 0, 29 1, 68 0, 383

21 14, 0 24, 3 23, 3 3, 57 1, 74 2, 81 1, 74 0, 28 1, 74 0, 383

22 13, 6 24, 4 23, 2 3, 64 1, 79 2, 84 1, 79 0, 27 1, 79 0, 383

23 13, 2 24, 5 23, 0 3, 71 1, 85 2, 86 1, 85 0, 27 1, 85 0, 383

24 12, 9 24, 5 22, 8 3, 79 1, 91 2, 89 1, 91 0, 26 1, 91 0, 383

25 12, 5 24, 6 22, 7 3, 87 1, 97 2, 92 1, 97 0, 26 1, 97 0, 383