Sistema de lubricación de engranajes.

Sistema de lubricación de engranajes que comprende una primera rueda (2) con unos primeros dientes (21);

una segunda rueda (3) con unos segundos dientes (31) configurados para engranar con los primeros dientes (21), definiendo al menos un espacio de proximidad (4); y un dispositivo inyector (10) configurado para recibir el lubricante procedente de un circuito distribuidor (6), e inyectar dicho lubricante al espacio de proximidad (4). Dicho dispositivo inyector (10) comprende una pieza de conexión (11) conectable al circuito distribuidor (6); un paso de lubricación (12) conformado en la rueda (2, 3) sobre la que se adapta la pieza de conexión (11), en disposición longitudinal respecto a una superficie valle (22) o cresta (32), y configurado para recibir el lubricante procedente de la pieza de conexión (11); y uno o más orificios de inyección (13) comunicados con el paso de lubricación (12) y orientados hacia el espacio de proximidad (4).

Sistema de lubricación de engranajes.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un sistema de lubricación de engranajes, especialmente diseñado para aerogeneradores, que previene el desgaste producido por fricción entre los dientes de dos ruedas engranadas sometidos a grandes esfuerzos, y que además optimiza su fabricación, montaje y posterior mantenimiento.

Antecedentes de la invención

En la actualidad se conocen una gran variedad de sistemas de lubricación para engranajes en general, en los cuales una primera rueda dentada engrana con una segunda rueda dentada para transmitir un movimiento. Particularmente, en el campo de la fabricación de aerogeneradores, estos sistemas presentan una destacada importancia, pues permiten la lubricación de los engranajes que se emplean en los sistemas de regulación de la potencia del aerogenerador.

Dichos engranajes intervienen, por ejemplo, en los sistemas que orientan la turbina hacia el viento, conocidos como sistemas "yaw" y en los sistemas que cambian el ángulo de paso de las palas de la turbina, conocidos como sistemas "pitch". Estos engranajes comprenden principalmente un piñón de transmisión que engrana con una corona dentada, para transmitir la potencia que dicho piñón recibe de un motor sobre dicha corona.

En condiciones dinámicas, o de funcionamiento, los engranajes de los sistemas "yaw" se encuentran sometidos a esfuerzos alternantes de tracción y compresión. De modo similar, los engranajes de los sistemas "pitch" se encuentran sometidos también a este tipo de esfuerzos alternantes, pero en este caso, como consecuencia de las diferentes velocidades del viento y de los cambios de dirección del mismo. Dichos esfuerzos alternantes provocan un ligero movimiento en el engranaje que con largos periodos de operación en la misma posición expulsa el lubricante e inicia la fricción entre las superficies de contacto de los dientes engranados provocando desgaste en los dientes.

Al mismo tiempo, la tendencia actual de este sector es fabricar rotores de mayor diámetro, para capturar una mayor energía cinética del viento, e incrementar de este modo la potencia eléctrica generada por el aerogenerador. Este aumento de tamaño ha supuesto un aumento de las cargas estáticas sobre los principales componentes del aerogenerador, agravando los problemas expuestos anteriormente.

En este sentido, resultan conocidos algunos sistemas de lubricación para este tipo de engranajes, que comprenden dispositivos inyectores configurados para inyectar directamente el lubricante dentro del espacio de proximidad delimitado por las superficies de contacto entre dientes engranados, es decir, el espacio delimitado entre una superficie valle (dedendum) y una superficie cresta (addendum), garantizando de este modo la presencia de lubricante en todo momento.

Uno de estos sistemas se aprecia en el documento US7699584. En concreto, dicho documento muestra un dispositivo de lubricación que comprende un paso de lubricación conformado en el piñón de transmisión o en la corona dentada. Dicho paso se encuentra en disposición transversal, o perpendicular, respecto a las superficies valle o cresta, o lo que es lo mismo, en disposición radial respecto al piñón o la corona. Esta configuración deja el paso de lubricación bastante inaccesible, hecho que dificulta su conexión al resto

de elementos del sistema, como el circuito distribuidor o la bomba de suministro de lubricante, teniendo que integrar en algunos casos dichos elementos dentro del piñón o de la corona. Todo ello acaba dificultando notablemente los procesos de fabricación, montaje y posterior mantenimiento de dicho sistema de lubricación.

Estos problemas quedan parcialmente resueltos mediante el sistema de lubricación que se aprecia en el documento WO2014/009588. En concreto, dicho documento muestra una pieza de configuración substancialmente plana que se adapta a la superficie valle entre dos dientes contiguos, dentro del espacio de proximidad. El lubricante se inyecta a través de un sistema de canales con abertura lateral, diseñados mediante tecnología microfluidica dentro de dicha pieza. Este eficiente sistema facilita enormemente el proceso de fabricación, gracias a la sencillez de adaptación de dichas piezas sobre la superficie valle; y mejora el proceso de montaje, gracias a la mayor accesibilidad que ofrecen las aberturas laterales. Sin embargo, persisten algunos problemas relacionados con el posterior mantenimiento del sistema y el espacio disponible entre dientes engranados. En cuanto al mantenimiento, no siempre resulta fácil substituir o cambiar dichas piezas, dada su ubicación en el estrecho espacio de proximidad entre dientes engranados. En cuanto al espacio disponible, el tamaño de la pieza debe dimensionarse con adecuada precisión, de modo que pueda alojarse en espacios muy reducidos, dejando una cierta holgura que permita absorber posibles dilataciones de las ruedas dentadas.

La presente invención resuelve los problemas anteriormente expuestos, gracias a un sistema de lubricación de engranajes que comprende un eficiente dispositivo inyector, de reducido tamaño, de fácil montaje y altamente accesible una vez montado, configurado para trabajar en colaboración con un paso de lubricación conformado en una de las ruedas del engranaje. Donde dicho paso de lubricación se encuentra en disposición longitudinal respecto a la superficie valle o la superficie cresta, es decir, en disposición paralela o inclinada respecto a la misma, pudiéndose mecanizar de una forma muy simple en dicha rueda. El sistema de la presente invención, resulta además ampliamente polivalente, pudiéndose montar sobre la superficie valle o la superficie cresta de cualquiera de las ruedas del engranaje.

Descripción de la invención

El sistema de lubricación de engranajes de la presente invención comprende:

una primera rueda con unos primeros dientes;

una segunda rueda con unos segundos dientes configurados para engranar con los primeros dientes, definiendo al menos un espacio de proximidad delimitado por una superficie valle entre dos primeros dientes contiguos y una superficie cresta de un segundo diente que engrana con los mismos; y

un dispositivo inyector configurado para recibir el lubricante procedente de un circuito distribuidor conectado a una bomba de suministro, e inyectar dicho lubricante al espacio de proximidad.

Dicho sistema se caracteriza por que el dispositivo inyector comprende:

una pieza de conexión conectable al circuito distribuidor, configurada para adaptarse sobre una superficie lateral de una de las ruedas);

un paso de lubricación conformado en la rueda sobre la que se adapta la pieza de conexión, en disposición longitudinal respecto a la superficie valle o la superficie cresta, y configurado para recibir el lubricante procedente de la pieza de conexión; y

uno o más orificios de inyección comunicados con el paso de lubricación y orientados hacia el espacio de proximidad.

La superficie valle se refiere al dedendum o raíz entre dos primeros dientes contiguos, pudiendo extenderse también, dependiendo de la zona en la que se produzca su contacto con el segundo diente, a una parte o a la totalidad de los flancos enfrentados de dichos primeros dientes. Del mismo modo, la superficie cresta se refiere al addendum o cabeza del segundo diente, pudiendo extenderse también, dependiendo de la zona en la que se produzca su contacto con los primeros dientes, a una parte o a la totalidad de las caras de dicho segundo diente. El espacio de proximidad queda delimitado longitudinalmente por las superficies laterales de las ruedas, que son perpendiculares, o sustancialmente perpendiculares, a los ejes de rotación de las mismas.

La disposición longitudinal del paso de lubricación, como se verá más adelante, puede ser paralela o inclinada respecto a la superficie valle o la superficie cresta correspondiente. En todo caso debe interpretarse como una disposición del paso de lubricación que sigue una trayectoria paralela, o substancialmente paralela, al eje de rotación de la rueda correspondiente.

Para facilitar el montaje y la accesibilidad del dispositivo inyector, preferentemente la pieza de conexión comprende medios de sujeción configurados para sujetar dicha pieza a la superficie lateral de la rueda, de forma perpendicular o substancialmente perpendicular a la superficie valle o a la superficie cresta. A su vez, la pieza de conexión comprende:

un conector de entrada configurado para conectarse al circuito distribuidor, que dispone de un paso de entrada del lubricante; y

un bloque de sujeción, acopladle al conector de entrada, que a su vez dispone de un paso de enlace que...

1.- Sistema de lubricación de engranajes que comprende:

una primera rueda (2) con unos primeros dientes (21);

una segunda rueda (3) con unos segundos dientes (31) configurados para engranar con los primeros dientes (21), definiendo al menos un espacio de proximidad (4) delimitado por una superficie valle (22) entre dos primeros dientes (21) contiguos y una superficie cresta (32) de un segundo diente (31) que engrana con los mismos; y

un dispositivo inyector (10) configurado para recibir el lubricante procedente de un circuito distribuidor (6) conectado a una bomba de suministro (5), e inyectar dicho lubricante al espacio de proximidad (4);

dicho sistema (1) caracterizado por que el dispositivo inyector (10) comprende:

una pieza de conexión (11) conectable al circuito distribuidor (6), configurada para adaptarse sobre una superficie lateral (23, 33) de una de las ruedas (2, 3);

un paso de lubricación (12) conformado en la rueda (2, 3) sobre la que se adapta la pieza de conexión (11), en disposición longitudinal respecto a la superficie valle (22) o la superficie cresta (32), y configurado para recibir el lubricante procedente de la pieza de conexión (11); y

uno o más orificios de inyección (13) comunicados con el paso de lubricación (12) y orientados hacia el espacio de proximidad (4).

2.- Sistema de lubricación de engranajes, según la reivindicación 1 caracterizado por que la pieza de conexión (11) comprende medios de sujeción (100) configurados para sujetar dicha pieza (11) a la superficie lateral (23, 33) de la rueda (2, 3), de forma perpendicular a la superficie valle (22) o a la superficie cresta (32).

3.- Sistema de lubricación de engranajes, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2 caracterizado por que la pieza de conexión (11) comprende:

un conectar de entrada (111) configurado para conectarse al circuito distribuidor (6), que dispone de un paso de entrada (112) del lubricante; y

un bloque de sujeción (114), acoplable al conectar de entrada (111), que a su vez dispone de un paso de enlace (115) que enlaza con el paso de entrada (112), y un orificio de salida (116) que comunica con el paso de lubricación (12).

4.- Sistema de lubricación de engranajes, según las reivindicaciones 2 y 3 caracterizado por que el bloque de sujeción (114) presenta una base de soporte (1141) con orificios de sujeción (1142) que quedan enfrentados a unos orificios de recepción (24, 34) practicados en la superficie lateral (23, 33) de la rueda (2, 3), para trabajar en colaboración con tornillos (101).

5.- Sistema de lubricación de engranajes, según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 4 caracterizado por que el bloque de sujeción (114) comprende una hendidura (1143) alrededor del orificio de salida (116) configurada para recibir una junta de estanqueidad (117).

6.- Sistema de lubricación de engranajes, según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5 caracterizado por que el bloque de sujeción (114) comprende un módulo de acoplamiento (1144) para fijación rápida de un extremo de conexión (113) del conectar de entrada (111).

7.- Sistema de lubricación de engranajes, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 caracterizado por que el paso de lubricación (12) se encuentra conformado por un canal

cerrado (121A) perimetralmente, paralelo o inclinado respecto a la superficie valle (22) o a la superficie cresta (32) y desplazado respecto a dicha superficie (22, 32).

8.- Sistema de lubricación de engranajes, según la reivindicación 7 caracterizado por que el canal cerrado (121A) comprende un orificio de entrada (122A) configurado para conectar con la pieza de conexión (11), y un canal de inyección (123A) en el que se encuentra el orificio de inyección (13).

9.- Sistema de lubricación de engranajes, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 caracterizado por que el paso de lubricación (12) se encuentra conformado por un canal abierto (121B) perimetralmente, paralelo respecto a la superficie valle (22) o la superficie cresta (32) y mecanizado sobre dicha superficie (22, 32).

10.- Sistema de lubricación de engranajes, según la reivindicación 9 caracterizado por que la pieza de conexión (11) comprende un cuerpo de lubricación (122B) configurado para ajustarse sobre la superficie valle (22) o la superficie cresta (32), dentro del espacio de proximidad (4), que a su vez presenta:

una cara dorsal (123B) orientada hacia el canal abierto (121B); y

una cara frontal (124B) orientada hacia el espacio de proximidad (4) en la que se disponen uno o más orificios de inyección (13).

11.- Sistema de lubricación de engranajes, según la reivindicación 10 caracterizado por que el cuerpo de lubricación (122B) comprende un canal de cierre (125B) dispuesto en la cara dorsal (123B), opuesto al canal abierto (121B) y configurado para cerrar perimetralmente dicho canal abierto (121B).

12.- Sistema de lubricación de engranajes, según cualquiera de las reivindicaciones 10 a

11 caracterizado por que el cuerpo de lubricación (122B) comprende una cámara de inyección (126B) que enlaza el canal abierto (121B) con uno o más orificios de inyección (13).

13.- Sistema de lubricación de engranajes, según cualquiera de las reivindicaciones 11a

12 caracterizado por que el cuerpo de lubricación (122B) comprende un obstaculizador (127B) de paso de lubricante, alineado con el canal de cierre (125B) en un extremo interior (128B) del cuerpo de lubricación (122B) y configurado para deslizarse a lo largo del canal abierto (121B), donde dicho obstaculizador (127B) presenta una sección transversal (Sb) coincidente con la que forman el canal abierto (121B) y el canal de cierre (125B) una vez unidos.

14.- Sistema de lubricación de engranajes, según cualquiera de las reivindicaciones 10 a

13 caracterizado por que el cuerpo de lubricación (122B) comprende un elemento de fijación y sellado (129B) paralelo al canal de cierre (125B) y configurado para deslizarse a lo largo de una ranura de fijación (25, 35) mecanizada sobre la superficie valle (22) o la superficie cresta (32), manteniéndose fijado a la misma.