Unidad de engranajes planetarios.

Una unidad (20) de engranajes planetarios que comprende:

- un portador de planetas (11) que comprende una placa de respaldo (13) y que está provisto con árboles de planeta (14)distribuidos de manera uniforme alrededor del eje del portador de planetas y que se extienden a través de ánimas (28) enla placa de respaldo (13),

soportando cada árbol de planeta (14) giratoriamente un par de engranajes planetarios (17, 18)por medio de cojinetes de planeta (15, 16), estando montados los engranajes planetarios (17, 18) entre una coronadentada (19) y un engranaje solar (21) para interacción mutua, y

- una chaveta (26) prevista en un chavetero (27) en el árbol de planeta (14) y que se extiende a la placa de respaldo (13)para impedir que al menos un árbol de planeta (14) gire alrededor de su propio eje,

caracterizado por que la chaveta (26) y el chavetero (27) son previstos en una posición tal que, en aquellas condicionespor las que se impide que el árbol de planeta (14) gire con relación a la placa de respaldo (13) a través del trabajo defricción, la chaveta (26) es desplazada elásticamente de tal manera que no existe contacto entre la chaveta (26) y elchavetero (27) en el árbol de planeta (14), pero tampoco en una zona de tensión más elevada de las ánimas (28) en laplaca de respaldo (13).

Unidad de engranajes planetarios Campo técnico del invento El presente invento se refiere a una unidad de engranajes para turbinas de viento. Más particularmente, el presente invento se refiere a una unidad de engranajes planetarios, a una caja de engranajes que comprende tal unidad de engranajes planetarios y a una turbina de viento que comprende tal caja de engranajes.

Antecedentes del invento Las cajas de engranajes para turbinas de viento pueden comprender al menos una unidad de engranajes planetarios que comprende un portador de planetas, engranajes planetarios, un engranaje solar y una corona dentada o engranaje anular. La fig. 1a y la fig. 1b ilustran esquemáticamente una unidad 10 de engranajes planetarios de acuerdo con la técnica anterior. La unidad 10 de engranajes planetarios comprende un alojamiento 1 en el que están situados una pluralidad de engranajes planetarios 2 y árboles de planeta 3 y un portador de planetas 4. Los engranajes planetarios 2 están soportados giratoriamente por cojinetes de planeta 2a. La unidad 10 de engranajes planetarios comprende además una corona dentada 5 y un engranaje solar 6 para interacción mutua con los engranajes planetarios 2. El portador de planetas 4 comprende una placa de respaldo o apoyo 7 con ánimas 8 a través de las cuales se extienden los árboles de planeta 3. El portador de planetas 4 está conectado al cubo del rotor (no mostrado) de la turbina de viento y está montado giratoriamente en el alojamiento 1 por medio del cojinete 9 del portador de planetas (véase la fig. 1b) .

Se conocen diseños de caja de engranajes en los que el cojinete del soporte de planetas, además de soportar giratoriamente el portador de planetas, también sirve como un cojinete principal para soportar el cubo del rotor al que está conectado el portador de planetas 4. Sin embargo, utilizar un cojinete principal para soportar tanto el cubo del rotor como el portador de planetas 4 es menos rígido que en los diseños más clásicos por lo que el cubo del rotor y el portador de planetas 4 están soportados por cojinetes separados. Cuando se utiliza un cojinete principal para soportar tanto el cubo del rotor como el portador de planetas 4, pueden producirse desalineaciones entre el portador de planetas 4 y el engranaje anular 5 que aumentan el riesgo de causar daño a los engranajes planetarios 2.

Una solución conocida para este problema es fijar los árboles de planeta 3 al portador de planetas 4 de una forma más o menos flexible, como es conocido en la técnica anterior. Sin embargo, en este caso y en circunstancias particulares, por ejemplo bajo cargas particulares, los árboles de planeta 3 pueden girar con respecto al portador de planetas 4. La rotación de los árboles de planeta 3 durante la operación de la caja de engranajes puede provocar daños. Como consecuencia, el tiempo de vida de la unidad 10 de engranajes planetarios puede disminuir.

Resumen del invento Es un objeto de las realizaciones del presente invento proporcionar una unidad de engranajes planetarios según la reivindicación 1, una caja de engranajes según la reivindicación 8, que comprende tal unidad de engranajes planetarios y una turbina de viento según la reivindicación 9 que comprende tal caja de engranajes.

Es aún otro objeto de las realizaciones del invento proporcionar un método según la reivindicación 10 para determinar una posición para prever una chaveta en un árbol de planeta en una unidad de engranajes planetarios.

El objetivo anterior es conseguido por un método y un dispositivo de acuerdo con las realizaciones del presente invento.

El presente invento se refiere a una unidad de engranajes planetarios con engranajes solar, planetario y corona dentada, árboles de planeta y un portador de planetas, por lo que en ambos lados del árbol de planeta está montado un engranaje planetario sobre el árbol de planeta por medio de cojinetes.

En un primer aspecto, el presente invento proporciona una unidad de engranajes planetarios que comprende:

-un portador de planetas que comprende una placa de respaldo y que está provisto con árboles de planeta distribuidos uniformemente alrededor del eje del portador de planetas y que se extiende a través de ánimas en la placa de respaldo, soportando giratoriamente cada árbol de planeta un par de engranajes planetarios por medio de cojinetes de planeta, estando montados los engranajes planetarios entre una corona dentada y un engranaje solar para interacción mutua, y

-una chaveta prevista en un chavetero en el árbol de planeta y que se extiende a la placa de respaldo para impedir que al menos un árbol de planeta gire alrededor de su propio eje, en que la chaveta y el chavetero son previstos en una posición tal que, en aquellas condiciones por las que se impide que el árbol de planeta gire con relación a la placa de respaldo mediante el trabajo de fricción, la chaveta es desplazada elásticamente de tal manera que no hay contacto entre la chaveta y el chavetero en el árbol de planeta, pero tampoco en una posición o una zona de tensión más elevada de las

ánimas en la placa de respaldo.

La existencia y posición de zonas de tensión más elevada dependen del tipo de unidad de engranajes planetarios y así dependen del tipo de placa de respaldo utilizada. Sin embargo, para cada tipo de placa de respaldo, un experto en la técnica puede determinar fácilmente la existencia y posición de tales zonas de tensión más elevada de las ánimas en la placa de respaldo.

Previendo una chaveta como se ha descrito de acuerdo a las realizaciones del presente invento, se impedirá que los árboles de planeta giren alrededor de su propio eje con respecto al portador de planetas sin limitar los grados de libertad de estos árboles y sin perturbar el funcionamiento normal de la unidad de engranajes planetarios.

De acuerdo con las realizaciones del invento, la chaveta y el chavetero pueden ser previstos en una posición situada entre 45º y 270º en el sentido de las agujas del reloj alrededor de la circunferencia del árbol de planeta. Por eso 0º es definido como un punto en la circunferencia del árbol de planeta que corresponde con el mayor diámetro de la placa de respaldo visto desde el lado del rotor hacia delante y más cercano a un lado de la placa de respaldo.

De acuerdo con realizaciones particulares del invento, la chaveta y el chavetero pueden ser previstos en una posición situada entre 90º y 270º o entre 90º y 225º.

De acuerdo con otras realizaciones particulares del invento, la chaveta y el chavetero pueden ser previstos en una posición situada entre 90º y 200º o entre 90º y 180º o entre 100º y 225º o entre 100º y 200º o entre 100º y 180º.

De acuerdo con una realización específica, la placa de respaldo puede ser una placa de bogie sobre la que están montados los árboles de planeta y que está conectada a la parte restante del portador de planetas por medio de espárragos, soportando cada árbol de planeta un par de engranajes planetarios, estando los engranajes planetarios de cada par montados en lugares opuestos de la placa de bogie.

Las chavetas que han de ser aplicadas con las realizaciones del presente invento pueden ser cualquier chaveta adecuada con cualquier forma adecuada como son conocidas por un experto en la técnica y pueden, por ejemplo, tener una forma rectangular o circular, pero sin estar limitadas a ellas.

En un segundo aspecto, el presente invento proporciona una caja de engranajes que comprende una unidad de engranajes planetarios de acuerdo con las realizaciones del invento. La unidad de engranajes planetarios comprende:

-un portador de planetas que comprende una placa de respaldo y que está provisto con árboles de planeta distribuidos de manera uniforme alrededor del eje del portador de planetas y que se extienden a través de ánimas en la placa de respaldo, soportando giratoriamente cada árbol de planeta un par de engranajes planetarios por medio de cojinetes de planeta, estando montados los engranajes planetarios entre una corona dentada y un engranaje solar para interacción mutua, y

- una chaveta prevista en un chavetero en el árbol de planeta y que se extiende a la placa de respaldo para impedir que al menos un árbol de planeta gire alrededor de su propio eje, en que la chaveta y el chavetero son previstos en una posición tal que, en aquellas condiciones por las que se impide que el árbol de planeta gire con relación a la placa de respaldo a través del trabajo de fricción, la chaveta es desplazada elásticamente de tal manera que no existe contacto entre la chaveta y el chavetero en el árbol de planeta, pero tampoco en una posición o una zona de tensión más elevada de las ánimas en la placa de respaldo.... [Seguir leyendo]

1. Una unidad (20) de engranajes planetarios que comprende:

-un portador de planetas (11) que comprende una placa de respaldo (13) y que está provisto con árboles de planeta (14) distribuidos de manera uniforme alrededor del eje del portador de planetas y que se extienden a través de ánimas (28) en la placa de respaldo (13) , soportando cada árbol de planeta (14) giratoriamente un par de engranajes planetarios (17, 18) por medio de cojinetes de planeta (15, 16) , estando montados los engranajes planetarios (17, 18) entre una corona dentada (19) y un engranaje solar (21) para interacción mutua, y

- una chaveta (26) prevista en un chavetero (27) en el árbol de planeta (14) y que se extiende a la placa de respaldo (13) para impedir que al menos un árbol de planeta (14) gire alrededor de su propio eje,

caracterizado por que la chaveta (26) y el chavetero (27) son previstos en una posición tal que, en aquellas condiciones por las que se impide que el árbol de planeta (14) gire con relación a la placa de respaldo (13) a través del trabajo de fricción, la chaveta (26) es desplazada elásticamente de tal manera que no existe contacto entre la chaveta (26) y el chavetero (27) en el árbol de planeta (14) , pero tampoco en una zona de tensión más elevada de las ánimas (28) en la placa de respaldo (13) .

2. Una unidad (20) de engranajes planetarios según la reivindicación 1, en la que la chaveta (26) y el chavetero (27) son previstos en una posición situada entre 45º y 270º en el sentido de las agujas del reloj alrededor de la circunferencia del árbol de planeta (14) , siendo definido 0º como un punto en la circunferencia del árbol de planeta que corresponde con la mayor distancia desde el centro (BC) de la placa de respaldo (13) visto desde el lado del rotor hacia delante.

3. Una unidad (20) de engranajes planetarios según la reivindicación 2, en la que la chaveta (26) y el chavetero (27) son previstos en una posición situada entre 90º y 270º.

4. Una unidad (20) de engranajes planetarios según la reivindicación 2 ó 3, en la que la chaveta (26) y el chavetero (27) son previstos en una posición situada entre 90º y 225º.

5. Una unidad (20) de engranajes planetarios según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, en la que la chaveta (26) y el chavetero (27) son previstos en una posición situada entre 90º y 200º o entre 90º y 180º o entre 100º y 225º o entre 100º y 200º o entre 100º y 180º.

6. Una unidad (20) de engranajes planetarios según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la placa de respaldo (13) es una placa de bogie (13) en la que están montados los árboles de planeta (14) y que está conectada a una parte restante del portador de planetas (11) por medio de espárragos (12) , soportando cada árbol de planeta (14) un par de engranajes planetarios (17, 18) , estando montados los engranajes planetarios (17, 18) de cada par en lados opuestos de la placa de bogie (13) .

7. Una unidad (20) de engranajes planetarios según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la chaveta (26) tiene una forma rectangular o circular.

8. Una caja de engranajes que comprende una unidad (20) de engranajes planetarios según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

9. Una turbina de viento que comprende una caja de engranajes según la reivindicación 8.

10. Un método para determinar una posición para prever una chaveta (26) y un chavetero (27) en un árbol de planeta (14) en una unidad (20) de engranajes planetarios, siendo previsto el árbol de planeta (14) en un ánima (28) de una placa de respaldo (13) de un portador de planetas (11) , comprendiendo el método:

- determinar un compromiso entre:

-una posición en la que, en aquellas condiciones por las que se impide que el árbol de planeta (14) gire con relación a la placa de respaldo (13) a través del trabajo de fricción, la chaveta (26) es desplazada elásticamente de tal manera que no existe contacto entre la chaveta (26) y el chavetero (27) en el árbol de planeta (14) , y

-una posición diferente de una zona de tensión más elevada de las ánimas (28) en la placa de respaldo (13) ,

y

- prever la chaveta (26) y el chavetero (27) en la posición comprometida en el árbol de planeta (14) .

11. Un método según la reivindicación 10, en el que prever la chaveta (26) y el chavetero (27) en el árbol de planeta es realizado previendo la chaveta (26) y el chavetero (27) en una posición situada entre 45º y 270º en el sentido de las agujas del reloj alrededor de la circunferencia del árbol de planeta (14) , siendo definido 0º como un punto en la circunferencia del árbol de planeta que corresponde con la mayor distancia desde el centro (BC) de la placa de respaldo (13) visto desde el lado del rotor hacia delante.