Unión de componentes de una planta de energía eólica.

Unión de componentes (11, 12, 13) de una planta de energía eólica (WEA),

en particular de componentes (11, 12, 13) de una planta de energía eólica (WEA) con un diámetro superior a 0,5 m, preferentemente superior a 1,0 m, más preferentemente superior a 1,5 m, presentando en cada caso dos componentes (11, 12, 13), que se van a unir entre sí, superficies de contacto dirigidas una hacia otra y quedando sujetados o sujetándose entre sí los componentes (11, 12, 13) en estado unido, estando dispuestos entre un primer componente (11; 12) de la planta de energía eólica (WEA) y un segundo componente (12; 13) de la planta de energía eólica (WEA) varios cuerpos intermedios de unión (20) y estando configurados los cuerpos intermedios de unión (20) con superficies de contacto situadas de manera opuesta a las superficies de contacto del primer y del segundo componente (11, 12, 13) y estando previsto sobre al menos una superficie de contacto de los cuerpos intermedios de unión (20) un revestimiento, actuando la al menos una superficie de contacto revestida del cuerpo intermedio de unión (20) de manera que aumenta el coeficiente de fricción al configurarse la unión, estando configurado el primer componente (12) como árbol de rotor y el segundo componente (11, 13) como buje de rotor (11) o como árbol de entrada de la transmisión (13) o estando configurados el primer componente (11) como torre tubular o como bastidor de máquina y el segundo componente (12) como cojinete giratorio que está dispuesto o se dispone sobre la torre tubular, y estando provistos los cuerpos intermedios de unión (20) de un revestimiento fabricado de partículas duras, siendo el tamaño de las partículas superior a 30 μm, preferentemente superior a 35 μm.

Unión de componentes de una planta de energía eólica.

La invención se refiere a una unión de componentes de una planta de energía eólica, en particular de componentes de una planta de energía eólica con un diámetro superior a 0,5 m, preferentemente superior a 1,0 m, más preferentemente superior a 1,5 m, presentando en cada caso dos componentes, que se van a unir entre sí, superficies de contacto dirigidas una hacia otra y quedando sujetados o sujetándose entre sí los componentes en estado unido.

La invención se refiere además a un procedimiento para crear una unión de componentes de una planta de energía eólica, así como se refiere a una planta de energía eólica.

En el estado de la técnica es conocida bajo el término 5M una planta de energía eólica del solicitante de patente 15 que presenta una potencia nominal de 5 megavatios (MW).

A fin de unir entre sí componentes voluminosos de una planta de energía durante el montaje, el mantenimiento o la reparación están previstas uniones abridadas o uniones atornilladas entre los componentes. Los componentes de este tipo, que se unen entre sí, son, por ejemplo, el árbol de rotor, la entrada de la transmisión, así como el buje de 20 rotor y el árbol de rotor.

Asimismo, se utilizan uniones atornilladas para unir la torre tubular con el cojinete giratorio, así como el soporte de máquina de una planta de energía eólica con los demás componentes de una planta de energía eólica, en particular la unión con el cojinete de rotor, la suspensión de la caja de cambios, el muñón del eje y el generador (anular).

El documento US-B-6 713 891 divulga una planta de energía eólica, en la que está previsto un sistema de suspensión de cables en el interior del rotor de la planta de energía eléctrica para cables o cables eléctricos o similares. A este respecto, el sistema de suspensión dispone de una barra interior y de placas portantes exteriores, de modo que los cables se sujetan entre la barra interior y las placas portantes.

El documento DE-A-10 2005 011 023 divulga además una planta de energía eólica, en la que por medio de tornillos se lleva a cabo una unión por arrastre de fuerza entre una torre, un cojinete acimutal y una góndola de la planta de energía eólica. A este respecto, están montadas chapas distanciadoras durante el funcionamiento, de modo que la góndola se puede girar libremente hacia el viento. La chapa distanciadora prevista tiene únicamente la función 35 técnica de aumentar la distancia entre una corona dentada y la corona giratoria de la góndola después de un transporte.

El documento EP-A-1 302 685 describe también en general un anillo de tolerancia con un revestimiento, que aumenta la fricción, para una unión por arrastre de fuerza entre el árbol y el buje.

El documento EP-A-0 961 038 divulga asimismo en general un elemento de unión para unir de manera reversible, sin holgura y con aumento de fricción, las piezas que se van a ensamblar.

El documento US 2 879 092 muestra un acoplamiento de disco para árboles con un disco intermedio, siendo el 45 material del disco intermedio más blando que el material de las superficies frontales de las bridas de acoplamiento, entre las que están dispuestos los discos intermedios.

El documento DE-U-86 25 580 divulga además un acoplamiento de brida, en el que dos mitades de acoplamiento están dirigidas una hacia otra con sus lados frontales.

Partiendo de este estado de la técnica, la invención tiene el objetivo de mejorar la unión de componentes voluminosos de una planta de energía eólica, debiendo ser posible aumentar la capacidad de carga de las uniones atornilladas o similares que están sometidas a grandes esfuerzos.

El objetivo se consigue mediante una unión de componentes de una planta de energía eólica, en particular de componentes de una planta de energía eólica con un diámetro superior a 0,5, preferentemente superior a 1,0 m, más preferentemente superior a 1,5 m, presentando en cada caso los componentes, que se van a unir entre sí, superficies de contacto dirigidas una hacia otra y quedando sujetados o sujetándose entre sí los componentes en estado unido, que se caracteriza porque entre un primer componente de la planta de energía eólica y un segundo

componente de la planta de energía eólica están dispuestos o se disponen varios cuerpos intermedios de unión y porque los cuerpos intermedios de unión están configurados con superficies de contacto situadas de manera opuesta a las superficies de contacto del primer y del segundo componente y porque sobre una superficie de contacto de los cuerpos intermedios de unión está previsto un revestimiento, actuando la al menos una superficie de 5 contacto revestida del cuerpo intermedio de unión de manera que aumenta el coeficiente de fricción al configurarse la unión, estando configurados el primer componente como árbol de rotor y el segundo componente como buje de rotor o como árbol de entrada de la transmisión o estando configurados el primer componente como torre tubular o como bastidor de máquina y el segundo componente como cojinete giratorio que está dispuesto o se dispone sobre la torre tubular, y porque los cuerpos intermedios de unión están provistos de un revestimiento fabricado de 10 partículas duras, siendo el tamaño de las partículas superior a 30 pm, preferentemente superior a 35 pm.

Dado que entre las superficies de contacto de los componentes se colocan o se disponen cuerpos intermedios con un revestimiento, que aumenta el coeficiente de fricción, se consigue una unión separable de componentes de una planta de energía eólica que están sometidos a grandes esfuerzos mecánicos. Mediante elementos de unión o 15 tornillos correspondientes o similares se genera o se produce una tensión previa entre los dos componentes que se van a unir o están unidos, de modo que se consigue una unión por arrastre de fuerza. En este caso, el revestimiento, que aumenta el coeficiente de fricción, entre los dos componentes se deforma microplásticamente debido a la tensión previa aplicada por los elementos de unión, consiguiéndose así coeficientes de fricción superiores. Esto es importante en particular en la utilización de plantas de energía eólica o el montaje de plantas de energía eólica, ya 20 que las plantas de energía eólica, por ejemplo, se montan o se reparan en condiciones de montaje y reparación muy desfavorables.

La unión según la invención permite unir entre sí componentes de varias toneladas de peso, parcialmente sucios o engrasados, en alturas de hasta 120 m, incluso en condiciones meteorológicas adversas, por ejemplo, nieve, hielo o 25 lluvia, con una unión sometida a grandes esfuerzos mecánicos entre los componentes, incrementándose o estando incrementada simultáneamente la capacidad de carga de la unión debido a la disposición de los cuerpos intermedios de unión, que aumentan el coeficiente de fricción, entre las superficies de contacto de los componentes.

En el marco de la invención se entiende por una unión en particular una unión abridada de componentes. Asimismo, 30 en el marco de la invención se entiende por un componente en particular un grupo funcional o grupo de sistema o una unidad funcional o unidad de sistema de una planta de energía eólica, por ejemplo, un buje de rotor, un árbol de rotor, una caja de cambios, que está acoplado o se acopla mecánicamente a otro grupo funcional/de sistema o unidad funcional/de sistema de la instalación mediante la unión según la invención, en particular la unión atornillada o la unión abridada. En el caso de los componentes o las unidades funcionales o las unidades de sistema se trata 35 particularmente de componentes voluminosos con pesos superiores a 100 kg y de hasta varias toneladas.

La unión se caracteriza además porque la al menos una superficie de contacto revestida del cuerpo intermedio de unión o de los cuerpos intermedios de unión presenta una superficie más rugosa que la superficie de contacto del primer y/o del segundo componente que está situada de manera opuesta a la superficie de contacto revestida del 40 cuerpo intermedio de unión o de los cuerpos. El revestimiento de los cuerpos intermedios de unión, que es más duro y aumenta el coeficiente de fricción, mejora la deformación (micro)-plástica de las superficies de contacto más blandas al aplicarse una tensión previa mediante elementos de unión correspondientes. De este modo se incrementa el cierre por arrastre de fuerza de los componentes que se van a unir.

La unión se caracteriza en particular porque los cuerpos intermedios de unión están provistos respectivamente de un revestimiento sobre las superficies de contacto que están situadas de manera opuesta... [Seguir leyendo]

1. Unión de componentes (11, 12, 13) de una planta de energía eólica (WEA), en particular de

componentes (11, 12, 13) de una planta de energía eólica (WEA) con un diámetro superior a 0,5 m, preferentemente 5 superior a 1,0 m, más preferentemente superior a 1,5 m, presentando en cada caso dos componentes (11, 12, 13), que se van a unir entre sí, superficies de contacto dirigidas una hacia otra y quedando sujetados o sujetándose entre sí los componentes (11, 12, 13) en estado unido, estando dispuestos entre un primer componente (11; 12) de la planta de energía eólica (WEA) y un segundo componente (12; 13) de la planta de energía eólica (WEA) varios cuerpos intermedios de unión (20) y estando configurados los cuerpos intermedios de unión (20) con superficies de 10 contacto situadas de manera opuesta a las superficies de contacto del primer y del segundo componente (11, 12, 13) y estando previsto sobre al menos una superficie de contacto de los cuerpos intermedios de unión (20) un revestimiento, actuando la al menos una superficie de contacto revestida del cuerpo intermedio de unión (20) de manera que aumenta el coeficiente de fricción al configurarse la unión, estando configurado el primer componente (12) como árbol de rotor y el segundo componente (11, 13) como buje de rotor (11) o como árbol de entrada de la 15 transmisión (13) o estando configurados el primer componente (11) como torre tubular o como bastidor de máquina y el segundo componente (12) como cojinete giratorio que está dispuesto o se dispone sobre la torre tubular, y estando provistos los cuerpos intermedios de unión (20) de un revestimiento fabricado de partículas duras, siendo el tamaño de las partículas superior a 30 pm, preferentemente superior a 35 pm.

2. Unión según la reivindicación 1, caracterizada porque la al menos una superficie de contacto

revestida de los cuerpos intermedios de unión (20) presenta una superficie más rugosa que la superficie de contacto del primer y/o del segundo componente (11, 12, 13) que está situada de manera opuesta a la superficie de contacto revestida de los cuerpos intermedios de unión (20).

3. Unión según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque los cuerpos intermedios de unión (20)

están provistos respectivamente de un revestimiento sobre las superficies de contacto que están dispuestas de manera opuesta a las superficies de contacto del primer y del segundo componente (11, 12, 13), aumentando las superficies de contacto revestidas el coeficiente de fricción al configurarse la unión y/o presentando una superficie más rugosa que las superficies de contacto de uno o ambos componentes (11, 12, 13).

4. Unión según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el primer y el segundo componente (11, 12, 13) están unidos entre sí mediante una unión abridada o una brida (14, 19, 21).

5. Unión según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el primer y el segundo 35 componente (11, 12, 13) están pretensados o se pretensan mediante elementos de unión (18), preferentemente

tornillos, estando atravesados o siendo atravesados en particular los cuerpos intermedios de unión (20) por los elementos de unión (18).

6. Unión según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el revestimiento o los 40 revestimientos de los cuerpos intermedios de unión (20) presentan partículas duras, específicamente partículas con

el grado de dureza del diamante o del nitrato de boro cúbico (CBN) o del corindón o del carburo, o porque el revestimiento presenta silicato de zinc o está galvanizado a pistola.

7. Unión según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque la unión presenta un coeficiente 45 de fricción superior a 0,5, preferentemente superior a 0,55, en particular superior a 0,6 ó 0,7 y/o porque los cuerpos

intermedios de unión (20) están configurados en forma de placa o de bloque pequeño.

8. Unión según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque las superficies de contacto del primer y del segundo componente (11, 12, 13) están configuradas de forma anular y/o cerrada.

9. Unión según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque los cuerpos intermedios de unión (20) forman un tipo de anillo segmentado, en particular un anillo circular segmentado, o partes del mismo con o mediante la disposición entre el primer y segundo componente (11, 12, 13) y/o porque los cuerpos intermedios de unión (20) están unidos o se unen mecánicamente al primer y/o al segundo componente (11, 12, 13) mediante

elementos de montaje, en particular tornillos o pasadores o abrazaderas o similares.

10. Unión según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque en el caso del primer o del segundo componente se trata de un componente fundido.

11. Unión según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque la unión está configurada

como unión por arrastre de fuerza, en particular separable, en particular como unión o unión atornillada sometida a fuerza transversal y/o sometida a torsión.

12. Planta de energía eólica (WEA) con una unión según una de las reivindicaciones 1 a 11.

13. Procedimiento para crear una unión de componentes (11, 12, 13) de una planta de energía eólica

(WEA), configurándose una unión según una de las reivindicaciones 1 a 11.