BR0212010B1 - dispositivo para rotação de uma lámina de rotor de uma instalação de energia eólica. - Google Patents

dispositivo para rotação de uma lámina de rotor de uma instalação de energia eólica. Download PDF

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Description

"DISPOSITIVO PARA ROTAÇÃO DE UMA LÂMINA DE ROTOR DE UMA INSTALAÇÃO DE ENERGIA EÓLICA"
A presente invenção se refere a um dispositivo para rotação de uma lâmina de rotor de uma instalação de energia eólica com relação a um cubo da instalação de energia eólica, com um suporte entre os componentes e com um acionamento por engrenagem para atuação da rotação, para o ajuste do ângulo de passo da lâmina de rotor de uma instalação de energia eólica.
Para, em um dispositivo, girar dois componentes um em relação ao outro, estes têm que ser montados giratórios um em relação ao outro, o que pode ser realizado, como é conhecido, por exemplo, por meio de um suporte de deslizamento ou de um suporte de rolamentos. Como é conhecido, uma lubrificação do suporte é necessária para manter o desgaste em nível tão reduzido quanto possível. Para atuar a rotação entre os componentes, é necessário, além disto, um acionamento que, como é conhecido, pode ser incorporado, por exemplo, por uma transmissão de engrenagens. Se a transmissão de engrenagens não se tratar de engrenagens plásticas, as quais somente podem transmitir reduzidos torques, em uma tal engrenagem é também necessária uma lubrificante para a redução de desgaste.
Como é conhecido, para a lubrificação, lubrificantes são aduzidos ao dispositivo, e, mais especificamente, ou somente por ocasião da construção do dispositivo, o que é conhecido como a assim chamada lubrificação por toda vida útil, por exemplo para mancais de rolamento, ou em determinados intervalos, o que torna necessário uma respectiva intervenção de manutenção, usualmente realizada por pessoal treinado.
Neste ponto, como estado da técnica, referência é feita às seguintes publicações: DE 36 25 840 Al, DE 196 34 059 Cl; DE 200 21 026 Ul; DE 44 32 986 Al; DE 37 32 730 Cl; e DE 44 44 535 Al. As publicações acima indicadas iluminam, dentre outras, também os antecedentes tecnológicos da presente invenção.
Um caso de aplicação particular de um dispositivo para a rotação de dois componentes um em relação ao outro é um dispositivo para a rotação de uma lâmina de rotor de uma instalação de energia eólica em torno do eixo geométrico longitudinal de lâmina com relação ao cubo de rotor da instalação de energia eólica, para o ajuste do assim denominado ângulo de passo, portanto do ângulo de ataque da lâmina de rotor com relação à direção do vento, na qual o rotor é orientado. Aqui, forças produzidas na lâmina de rotor através do vento exercem um momento de flexão consideravelmente elevado sobre o suporte, o que também influencia adversamente o aspecto de desgaste quando ocorre a rotação. Em adição, o acionamento de rotação tem que produzir um elevado momento de rotação, e apenas um espaço estrutural relativamente reduzido é disponível para o acionamento de rotação na raiz de lâmina, onde o suporte é também disposto. Em virtude das conseqüências catastróficas na danificação e, por conseqüência, falhas, por exemplo por causa de desgaste excessivo, a lubrificação necessária tanto para o suporte como também para o acionamento de rotação é particularmente crítica e, por conseguinte, tem que ser cuidadosamente realizada. Todavia, por causa da má acessibilidade à região a ser lubrificada, a lubrificação cuidadosa é também particularmente complicada e dispendiosa.
O objetivo da presente invenção, em um dispositivo para rotação de uma lâmina de rotor de uma instalação de energia eólica com relação a um cubo da instalação de energia eólica, é de melhorar a lubrificação do suporte e do acionamento.
De acordo com a invenção, este objetivo é atingido por um dispositivo que tem as características expostas na reivindicação 1. Configurações preferidas da invenção são indicadas nas reivindicações anexas.
De acordo com a invenção, em um dispositivo para rotação de um primeiro componente em relaçao a um segundo componente, um suporte entre os componentes e uma engrenagem do acionamento para a rotação são dispostas na região de volume de uma câmara de lubrificante. O suporte a ser lubrificado e a engrenagem a ser Iubrificada estão conseqüentemente dispostos em relação posicionai estreitamente justaposta um em relação ao outro,, de modo que um lubrificante, o qual é aduzido à engrenagem e/ou ao suporte, é distribuído e trocado entre o mancai e a engrenagem. Preferivelmente, o lubrificante pode ser aduzido ao suporte e se distribui então dali para a engrenagem.
Particularmente no caso em que o suporte e a engrenagem do dispositivo são dispostas coaxialmente e/ou substancialmente em um plano perpendicular a seu eixo geométrico - como preferivelmente é o caso, por exemplo, em um dispositivo de acordo com a invenção para o ajuste do ângulo de passo na lâmina de rotor de uma instalação de energia eólica -, os dentes da engrenagem do acionamento de rotação e os corpos de rolamento do suporte de rolamento preferível - em particular de um mancai de rolamento de duas fileiras - na seção transversal do dispositivo, estão tão próximos um do outro, envoltos por uma parede de câmara de lubrificante, que lubrificante pode ser distribuído através da câmara de lubrificante desde os corpos de rolamento para os dentes.
A invenção é descrita a título de exemplo a seguir com referência aos desenhos anexos.
A figura 1 mostra uma seção transversal através de um dispositivo de acordo com a invenção para a rotação de uma lâmina de rotor de uma instalação de energia eólica com relação ao cubo de rotor, e
a figura 2 mostra uma seção transversal através do suporte e da engrenagem do dispositivo de acordo com a figura 1, como detalhe da figura 1,
a figura 3 mostra uma vista sobre o lado inferior de um mancai de rolamento,
a figura 4 mostra uma seção transversal através do mancai e da engrenagem de uma adução de graxa de lubrificação, de acordo com a invenção.
A figura 1 mostra um dispositivo 2 para a rotação da raiz de lâmina 4 de uma lâmina de rotor (não representada) de uma instalação de energia eólica em torno de um eixo geométrico longitudinal 6 de lâmina de rotor com relação ao cubo 8 da instalação de energia eólica. Na figura 1 pode ser reconhecido também especialmente um motor elétrico 10, o qual atua a rotação por meio da transmissão 12. Neste caso, um pinhão 14 da transmissão 12 engata em uma engrenagem 16, a qual, olhando na figura 2, pode ser melhor reconhecida no detalhe da figura 1 aqui ilustrado. O suporte de rotação na forma de um mancai de esferas de duas fileiras 18 também pode ser visto de modo particularmente claro na figura 2.
Observando-se as figuras 1 e 2, se pode também reconhecer que, medida no diâmetro do mancai de rolamento 18 e da engrenagem 16 em torno do eixo geométrico 6 (figura 1), a distância entre os corpos de rolamento do mancai 18 e os dentes da engrenagem 16, na seção transversal (figura 2), é muito pequena. Na seção transversal de acordo com a figura 2, o suporte 18 e os dentes 16 se encontram na região de volume de uma câmara de lubrificante 20, através da qual graxa de lubrificação pode se distribuir desde os corpos de rolamento 18 para os dentes 16 por um curto percurso e como um suprimento adequado de lubrificante. A câmara de lubrificante 20 é, portanto, uma câmara na forma de anel circular, coaxial ao mancai 18 e à engrenagem 16 em torno do eixo geométrico 6, e que tem duas regiões de parede radialmente externas 22, 24, uma 22 das quais é fixada na raiz de lâmina de rotor 4 e a outra 24 é fixada no cubo de rotor 8. As regiões de parede 22, 24 são separadas uma da outra por meio de uma fenda 26, a qual possibilita a rotação das duas partes de parede 22, 24 com a lâmina de rotor 4 e o cubo 8 e é vedada por meio de um anel de vedação 28. Radialmente para dentro decorre a junta de separação entre as regiões de parede 22 e 24, com a junta entre as conchas de mancai de rolamento do mancai de rolamento 18 e é ali vedada por meio de uma vedação de mancai de rolamento 30.
A figura 3 mostra uma vista simplificada sobre o lado inferior do mancai de rolamento 18. Neste mancai de rolamento 18 são dispostas perfurações 19. A maioria destas perfurações 19 são perfurações transfixantes. Uma parte destas perfurações é sobretudo executada como perfuração cega. Através das perfurações transfixantes, o mancai de rolamento é atarraxado com uma das contrapartes de mancai, enquanto as perfurações cegas, as quais estão representadas na figura 3 como círculos preenchidos com preto, não são previstas para a fixação na contraparte de mancai, mas sim para a adução do lubrificante ao mancai de rolamento.
A figura 4 mostra o cubo 8, a raiz de lâmina 4 e o mancai de rolamento 18 disposto no ínterim. Nesta figura, a perfuração cega é designada com o número de referência 35. Aqui, de acordo com a invenção, não é utilizado um parafuso para estabelecer uma conexão entre as contrapartes de mancai, mas sim um cartucho de graxa de lubrificante 32 (reservatório de lubrificante) é conectada com a perfuração cega 35 através de um conduto de adução 34. Desde a perfuração cega 35 decorre um primeiro canal 36 e segundo canal 38 para os corpos de rolamento, os quais, nesta figura, são designados com o número de referência 18. O lubrificante sob pressão, pressionado para fora do cartucho de graxa de lubrificante 32, por conseguinte, passa através do conduto de adução 34 e da perfuração cega 35 através dos canais 36, 38 e chega ao interior do mancai de rolamento e lubrifica este. Por meio da sede justa do mancai de rolamento nas contrapartes de mancai, a graxa de lubrificação, pressionada para fora do mancai de rolamento por meio de graxa posteriormente pressionada, somente pode escapar pelo lado inferior do mancai de rolamento para o interior da câmara de lubrificante 20. ali, esta graxa pode ser também utilizada para a lubrificação do acionamento de passo.
Como se pode depreender da figura 3, tais perfurações cegas são distribuídas pela periferia do mancai de rolamento 6. Resulta disto que o mancai de rolamento 18 contém graxa de lubrificação fresca nestes seis pontos distribuídos sobre a periferia, e que a graxa de lubrificante velha, em aproximadamente nestas seis posições distribuídas pela periferia, sai em direção ao interior da câmara de lubrificante. Desta maneira, é atingida uma lubrificação do acionamento de ajuste de lâmina através de toda a periferia.
Como ficará claramente aparente das figuras 3 e 4 da descrição, a câmara de lubrificante 20 não é, por exemplo, um banho de lubrificante, o qual produz a lubrificação do acionamento de ajuste de lâminas, por um lado, e do mancai de rolamento, por outro lado, mas sim a graxa de lubrificação fresca é primeiramente aduzida ao mancai de rolamento 18 e, quando ela sai daí, é ainda utilizada para a lubrificação do acionamento de ajuste de lâminas. Um fluxo dirigido em sentido contrário do lubrificante poderia transportar partículas desde o acionamento de ajuste de lâminas para o interior do mancai de rolamento 18 e, assim, levar a uma danificação do mancai de rolamento, o que deve ser incondicionalmente evitado. Isto significa que o percurso do lubrificante decorre em uma direção no sentido de uma "via de mão única", a qual é somente desde o mancai de rolamento para a câmara de lubrificante 20, mas não é retornada.

Claims (9)

1. Dispositivo para rotação de uma lâmina de rotor (4) de uma instalação de energia eólica com relação a um cubo (8) da instalação de energia eólica, compreendendo um suporte entre os componentes e um acionamento por engrenagem para atuação da rotação, para o ajuste do ângulo de passo da lâmina de rotor (4), caracterizado pelo fato de que uma engrenagem (16) do acionamento (10, 12, 14) e o suporte (18) estão dispostos na região de volume de uma câmara de lubrificante (20), em que adução de lubrificante é efetuada através do suporte (18).
2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o suporte (18) e a engrenagem (16) estão dispostos de modo coaxial.
3. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações -1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o suporte (18) e a engrenagem (16) estão substancialmente dispostos em um plano perpendicular a seu eixo geométrico (6).
4. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações -1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que o suporte é um mancai de rolamento (18).
5. Dispositivo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o suporte é um mancai de esferas de duas fileiras (18).
6. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações -1, 2, 3, 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que compreende uma adução de lubrificante através do mancai (18).
7. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações -1, 2, 3, 4, 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que é previsto um reservatório de lubrificante (32) que está conectado com o mancai (18) através de um conduto de adução (34).
8. Dispositivo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que lubrificante não usado é aduzido, primeiramente, a partir do reservatório de lubrificante para o mancai e, após o uso, pode ser aduzido do mancai para a câmara de lubrificante.
9. Dispositivo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a adução de lubrificante da câmara de lubrificante de volta ao suporte não é possível.
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