BR112014000600B1

BR112014000600B1 - Rotor de turbina de vento, turbina de vento e método para fabricação de um rolamento de passo para um rotor de turbina de vento

Info

Publication number: BR112014000600B1
Application number: BR112014000600-8A
Authority: BR
Inventors: Pierre Pasquet
Original assignee: Ge Renewable Technologies Wind B.V.
Priority date: 2011-07-13
Filing date: 2012-07-12
Publication date: 2021-06-22
Also published as: BR112014000600A2; US20130136602A1; BR112014000600A8; EP2546512B1; CN103649526B; WO2013007775A1; US8628301B2; CN103649526A; EP2546512A1

Abstract

rotor de turbina de vento. a presente invenção refere-se a um rotor de turbina de vento compreendendo um cubo, uma pluralidade de lâminas e pelo menos um sistema de passo para girar uma lâmina substancialmente ao longo do seu eixo longitudinal, o sistema de passo compreendendo um motor, um pinhão de acionamento, uma engrenagem disposta para se combinar com o pinhão de acionamento e um rolamento de pinhão, o rolamento de pinhão compreendendo um anel de rolamento externo conectado ao cubo, um anel de rolamento interno conectado a uma lâmina e, entre esses dois anéis de rolamento, uma ou mais fileiras de elementos de rotação que permitem que ambos os anéis de rolamento girem um em relação ao outro, em que o anel de rolamento interno possui um lado interno, e em que um disco de reforço é fixado radialmente no lado interno do anel de rolamento interno.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] Este pedido reivindica o benefício do Pedido de Patente Europeia EP 11382235.7 arquivado em 13 de julho de 2011 e Pedido de Patente Provisória U.S. N° de Série 61/534.028 depositado em 13 de setembro de 2011.

[002] A presente invenção referese a rotores de turbina de vento, e mais particularmente referese a rotores de turbina de vento compreendendo, pelo menos, um mecanismo de passo eletromecânico. A invenção referese ainda a uma turbina de vento que compreende os mesmos e a um método de fabricação de um rolamento de passo para tais rotores de turbina de vento.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[003] As turbinas de vento modernas são comumente usadas para fornecer eletricidade para a rede elétrica. As turbinas de vento compreendem geralmente um rotor com um cubo de rotor e uma pluralidade de lâminas. O rotor é posto em rotação sob a influência do vento nas lâminas. A rotação do eixo do rotor aciona o rotor do gerador tanto diretamente ("acionado diretamente") quanto através da utilização de uma caixa de mudança.

[004] Um sistema auxiliar importante geralmente fornecido em turbinas de vento é o sistema de passo. Sistemas de passo são empregados para adaptar a posição de uma lâmina de turbina de vento em diferentes condições de vento. Um sistema de passo é normalmente composto por um rolamento de giro que compreende um anel externo, um anel interno e, entre estes dois anéis, uma ou mais fileiras de elementos de rotação, que permitem que ambos anéis girem um em relação ao outro.

[005] Em alguns casos, os rolamentos de passo podem ainda compreender uma engrenagem que se combina com um pinhão de acionamento. Quando rajadas de vento colidem com uma lâmina, as forças do vento podem agir para dobrar substancialmente a lâmina. Tal dobra tem um efeito sobre as cargas transmitidas ao rolamento. Dessa forma, alguns dos elementos de rotação do rolamento podem suportar cargas maiores do que os outros, deformando assim o rolamento de passo. As cargas que atuam sobre o rolamento podem fazer com que o contato linear e transmissão de carga entre a engrenagem acionada (coroa) e o pinhão de acionamento sejam deslocados de sua posição nominal e a combinação de engrenagem (e o rolamento) de tais sistemas pode assim sofrer deformações.

[006] Uma maneira de lidar com tais cargas desigualmente distribuídas seria fazer o rolamento maior, a fim de aumentar a sua rigidez e limitar a sua deformação. No entanto, isso acrescentaria peso e custo para o projeto.

[007] O Documento US7780417 descreve um elemento de reforço colocado entre a lâmina do rotor e o rolamento de passo, ligado aos mesmos através de meios de junção. Mas este tipo de solução pode ser bastante complicado e oneroso.

[008] Assim, ainda existe uma necessidade de fornecer um rolamento de passo eletromecânico robusto que reduza suas deformações durante a operação da turbina de vento e seja de custo reduzido.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[009] Em um primeiro aspecto, um rotor de turbina de vento é fornecido, o qual que compreende um cubo, uma pluralidade de lâminas e, pelo menos, um sistema de passo para a rotação de uma lâmina substancialmente ao longo do seu eixo longitudinal. O sistema de passo compreende um motor, um pinhão de acionamento, uma engrenagem disposta para combinar com o pinhão de acionamento e um rolamento de passo. O rolamento de passo compreende um anel de rolamento externo ligado ao cubo, um anel de rolamento interno ligado a uma lâmina e, entre estes dois anéis de rolamento, uma ou mais fileiras de elementos de rotação que permitem que ambos os anéis de rolamento girem um em relação ao outro, em que o anel de rolamento interno tem um lado interno, e em que um disco de reforço está fixado radialmente ao lado interno do anel de rolamento interno.

[010] De acordo com este aspecto, o rolamento de passo compreende um reforço, que pode ser fixado radialmente ao lado interno do anel de rolamento interno, aumentando assim a rigidez radial do rolamento no anel de rolamento no qual a lâmina é fixada. Ao mesmo tempo, um tal reforço aumenta a rigidez da ligação entre a lâmina e o rolamento. A rigidez conferida por este reforço favorece um contato adequado entre os elementos de rotação e caminhos usinados nos anéis do rolamento. O disco de reforço pode, assim, melhorar a confiabilidade e durabilidade de um rolamento de passo eletromecânico.

[011] Em algumas modalidades, o diâmetro externo do disco de reforço pode ser ligeiramente maior do que um diâmetro interno do anel de rolamento interno de tal modo que o disco de reforço e o anel de rolamento interno podem ser encaixados por contração. Desta forma, uma vez montado, o disco de reforço e o anel de rolamento interno não podem ser separados, formando uma peça substancialmente integral.

[012] Em tal peça substancialmente integral, o disco de reforço pode absorver tensões internas e pode transformálas em uma tensão homogênea distribuída por toda a sua superfície. O disco de reforço pode, portanto, permitir diferentes projetos de engrenagens sem distorcer as cargas que atuam sobre o rolamento, ou seja, evitando a deformação do rolamento.

[013] Em algumas modalidades, o disco de reforço pode ser feito de um material diferente do que aquele dos anéis de rolamento interno e externo, por exemplo, um material mais econômico. O rolamento reforçado pode, assim, ter custo reduzido.

[014] Em algumas modalidades, a engrenagem pode cobrir substancialmente todo o lado interno ou externo do anel interno ou externo do rolamento. Em outros casos, ela pode abranger uma porção do lado interno ou externo do anel interno ou externo do anel de rolamento. Isto pode reduzir substancialmente a quantidade de material de engrenagem utilizado.

[015] Em algumas modalidades, a engrenagem ou as porções de engrenagem podem ser aparafusadas axialmente ao disco de reforço. Dessa forma, se necessário, a engrenagem ou as porções de engrenagem podem ser facilmente reparadas e/ou substituídas. Além disso, tal aparafusamento axial pode ser facilmente acessível a partir de uma porção interna do cubo.

[016] Em algumas modalidades, o sistema de passo pode ainda compreender um sistema de lubrificação que compreende pelo menos um alimentador de lubrificante e/ou, pelo menos, um coletor de lubrificante disposto no disco de reforço. Desta forma, os componentes do sistema de lubrificação podem ser dispostos dentro da raiz da lâmina ou do cubo, que são áreas substancialmente fechadas. Assim, não há nenhuma necessidade por uma cobertura adicional ou quaisquer outros meios de proteção.

[017] Outro aspecto refere-se a uma turbina de vento que compreende um rotor de turbina de vento substancialmente como aqui descrito anteriormente.

[018] Outro aspecto refere-se a um método de fabricação de um rolamento de passo para um rotor de turbina de vento substancialmente como aqui descrito anteriormente.

[019] Em algumas modalidades, o método pode compreender: • aquecer o anel de rolamento interno, • dispor o disco de reforço no lado interno do anel de rolamento interno, e • resfriar o anel de rolamento interno com o disco de reforço disposto no seu interior.

[020] Em outros, pode incluir: • tratar criogenicamente o disco de reforço, e • dispor o disco de reforço no lado interno do anel de rolamento interno.

[021] Objetivos adicionais, vantagens e características das modalidades da invenção se tornarão evidentes para as pessoas versadas na técnica após o exame da descrição, ou podem ser aprendidos pela prática da invenção.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[022] Modalidades particulares da presente invenção serão descritas a seguir por meio de exemplos não limitativos, com referência aos desenhos em anexo, nos quais: as Figuras 1 e 2 mostram duas vistas em perspectiva diferentes da mesma modalidade; a Figura 3 mostra uma vista de fundo de uma outra modalidade; a Figura 4 mostra uma vista em seção transversal ao longo da linha A-A da Figura 2; a Figura 5 mostra uma seção transversal parcial da modalidade mostrada na Figura 3; as Figuras 6a - 6b mostram outra modalidade; as Figuras 7a - 7b mostram ainda outras modalidades; e a Figura 8 mostra uma seção transversal de outra modalidade.

DESCRIÇÃO DE REALIZAÇÕES DA INVENÇÃO

[023] A Figura 1 mostra uma vista de topo em perspectiva de um rolamento de acordo com uma primeira modalidade. A Figura 2 mostra uma vista de fundo em perspectiva da mesma modalidade.

[024] O rolamento pode compreender um anel de rolamento externo 21, um anel de rolamento interno 22 tendo um lado interno (referência 222 da Figura 5) e, entre estes dois anéis de rolamento, uma ou mais fileiras de elementos de rotação (ver também as Figuras 4 e 5) que podem permitir que ambos os anéis de rolamento girem um em relação um ao outro. O rolamento pode ainda compreender uma engrenagem 223 que pode se combinar com um pinhão de acionamento de um motor de acionamento (nenhum deles é mostrado). Além disso, um anel de reforço 23 pode ser radialmente fixo ao lado interno do anel de rolamento interno 22.

[025] Em uma modalidade alternativa, o anel de reforço pode ser um disco circular. Em tais casos, o disco pode compreender uma abertura central que liga uma porção interno da raiz da lâmina com uma porção interna do cubo.

[026] A Figura 2 mostra uma modalidade em que a engrenagem 223 pode cobrir todo o lado interno do anel de rolamento interno 22. Nesta modalidade, a engrenagem 223 pode ser maquinada na face interna do anel de rolamento interno 22.

[027] A Figura 3 mostra uma vista de fundo de um rolamento, em que a engrenagem 223 pode cobrir apenas uma porção da face interna do anel de rolamento interno 22. Como mostrado na Figura 3, a engrenagem 223 pode ser feita a partir de uma pluralidade de segmentos anulares 223a - 223d. Estes segmentos 223a - 223d podem ser axialmente aparafusados ao anel de reforço 23 por meios de fixação, tais como parafusos ou cavilhas 230. Estas cavilhas 230 podem ser colocadas na porção da engrenagem tendo mais material, que pode ser a porção próxima da raiz de cada dente da engrenagem.

[028] Além disso, os segmentos 223a - 223d podem ser concêntricos. Em algumas modalidades, os segmentos 223a - 223d podem ter diferentes larguras de arco; em outras, eles podem ser simétricos.

[029] No exemplo da Figura 3, o ângulo máximo de percurso para a malha mecânica entre a engrenagem (formada pela segmentos 223a - 223d) e o pinhão de acionamento (não mostrado) pode ser substancialmente de 110°, que pode geralmente ser suficiente para todos os efeitos de passo. Na maioria das turbinas de vento, existe um ângulo de aproximadamente 90° entre as posições de passo máximas e mínimas.

[030] Assim, um projeto da engrenagem como mostrado na Figura 3 implica em reduções de custos econômicos na quantidade de material de engrenagem utilizada e em termos de reparação ou substituição de uma porção de denteamentos danificados. O anel de reforço pode garantir as condições adequadas de trabalho dos diferentes projetos de engrenagem, uma vez que isto permite uma distribuição homogênea das cargas, evitando assim a deformação do rolamento.

[031] Em geral, o anel de reforço 23 pode ser feito de um material diferente daquele dos anéis de rolamento interno 22 e externo 21. Um material típico para o anel interno e externo do rolamento pode ser um aço de alto grau, por exemplo, 42CrMo4. O anel de reforço pode ser feito com um material mais econômico, tal como uma baixa liga de alta resistência, por exemplo, aço estrutural S355. O anel de reforço pode ser adicionado durante o processo de fabricação do anel de rolamento interno. Assim, esta parte extra pode pertencer ao rolamento como uma área de sua geometria final.

[032] A Figura 4 mostra uma vista em seção transversal da Figura 2, em que a engrenagem 223 pode ser maquinada no anel de rolamento interno 22. Duas fileiras de elementos de rotação 23a, 23b podem ser dispostas entre os anéis de rolamento internos 22 e externos 21 e podem permitir que ambos os anéis de rolamento girem um em relação ao outro.

[033] A Figura 5 mostra uma seção transversal parcial da Figura 3. Esta Figura mostra uma modalidade em que a engrenagem 223 pode ser fixa axialmente ao anel de reforço 23 por meio de meios de fixação, tais como parafusos ou cavilhas 230.

[034] Em geral, a engrenagem 223 pode ter uma altura h em uma direção axial que pode ser menor do que uma altura H do anel de rolamento interno 22, de tal modo que uma porção sem engrenagem 224 pode ser definida no lado interno 222 do anel de rolamento interno 22. Desta forma, o anel de reforço 23 pode ser radialmente fixo à dita porção sem engrenagem 224.

[035] Outro aspecto refere-se a um método de fabricação de um rolamento de passo para um rotor de turbina de vento substancialmente como aqui descrito anteriormente. O método pode ser baseado em técnicas de encaixe por contração. A fim de realizar o dito método, um diâmetro externo do disco de reforço pode ser feito ligeiramente maior do que um diâmetro interno do anel de rolamento interno. O anel de rolamento interno pode ser aquecido até uma temperatura na qual o anel do rolamento interno se expande. Essa temperatura pode variar dependendo do material ou liga utilizada para os anéis de rolamento. Em seguida, o anel de reforço pode ser disposto no lado interno do anel de rolamento interno, por exemplo, utilizando uma prensa. A área de contato na união entre o anel de rolamento interno aquecido e o anel de reforço que está a uma temperatura mais baixa pode reduzir a temperatura do anel de rolamento interno, reduzindo assim o seu diâmetro expandido. A rigidez do anel de rolamento interno - anel de reforço de união pode aumentar à medida que ambas as peças atingem a mesma temperatura. Tal união pode impedir qualquer movimento relativo entre eles. Desta forma, o anel de rolamento interno final pode apresentar dois materiais diferentes que são completamente interdependentes, como se o anel de rolamento tivesse sido feito a partir da mesma peça bruta.

[036] Em modalidades alternativas, o anel de reforço pode ser criogenicamente tratado. Uma vez que o anel de reforço é tratado criogenicamente, o anel de reforço pode ser disposto no lado interno do anel de rolamento interno que pode ser previamente aquecido ou não. Assim, a área de contato na união entre o anel de reforço resfriado e o lado interno do anel de rolamento interno que está a uma temperatura mais elevada pode aquecer o anel de reforço, até ambas as peças atingirem a mesma temperatura. Como mencionado anteriormente, a rigidez do anel de rolamento interno - anel de reforço de união pode aumentar à medida que ambas as peças atingem a mesma temperatura. E o anel de rolamento interno final pode apresentar dois materiais diferentes que são completamente interdependentes substancialmente como explicado acima.

[037] Em algumas modalidades, tal tratamento criogênico do anel de reforço pode ser realizado por meio de uma manta de nitrogênio disposta em torno do anel de reforço. A disposição do anel de reforço resfriado no lado interno do anel de rolamento interno pode ser realizada utilizando uma prensa.

[038] Uma vez que o anel de reforço - anel de rolamento interno ajustado tenha sido fabricados, pode haver diferentes possibilidades para a conclusão da fabricação do rolamento, dependendo do tipo de engrenagem.

[039] Se o anel de rolamento interno inicial já compreende uma engrenagem maquinada no seu lado interno, uma usinagem final do anel de rolamento interno ajustado - anel de reforço pode ser realizada. Esta usinagem final pode ser realizada sobre o anel de rolamento interno completo, a engrenagem, os caminhos e a superfície superior do anel de rolamento interno com o anel de reforço, a fim de garantir o nivelamento da dita superfície superior. Desta forma, a dita superfície superior pode ser utilizada como uma superfície de montagem para uma raiz de lâmina.

[040] Se o anel de rolamento interno inicial não compreende uma engrenagem ainda, mas o projeto do rolamento é tal que a engrenagem é fornecida sobre o anel de rolamento interno, então a engrenagem ou as porções de engrenagem podem ser axialmente aparafusadas ao anel de reforço utilizando meios de fixação, tais como cavilhas (como mostrado na Figura 5).

[041] O último passo é montar o anel de rolamento externo.

[042] Nessas modalidades com uma engrenagem fornecida no anel de rolamento externo, a engrenagem pode ser montada primeira ou usinada no anel de rolamento externo e, em seguida, montada com um anel de reforço ajustado - anel de rolamento interno substancialmente como descrito anteriormente.

[043] Um aspecto adicional de um disco de reforço interno substancialmente como aqui descrito anteriormente é que ele pode levar à possibilidade de dispor outros sistemas ou componentes, tais como componentes de lubrificação ou componentes do sistema de retenção de passo sobre ele.

[044] As Figuras 6a - 7b mostram exemplos de componentes de um sistema de lubrificação disposto no disco de reforço.

[045] A Figura 6a mostra um rotor de turbina de vento que pode compreender um cubo 10 ao qual uma pluralidade de lâminas (não mostrada) pode ser ligada de forma rotativa. Um mecanismo de passo pode ser fornecido para rodar cada lâmina ao longo do seu eixo longitudinal. O mecanismo de passo pode compreender um rolamento de passo 20. O rolamento de passo 20 pode compreender um anel de rolamento externo 21 ligado ao cubo 10 e um anel de rolamento interno 22 ligado a uma lâmina (não mostrada). O cubo 10 pode compreender um flange 11 para a montagem de um pinhão de acionamento de um motor de acionamento (não mostrado). Em algumas modalidades, o flange pode formar uma peça integral com o cubo. Em outras, pode ser uma peça separada fixada ao cubo por meio de soldadura ou pelos meios de fixação, tais como parafusos, cavilhas ou similares. Além disso, um anel de reforço 23 pode ser radialmente fixo de um lado interno (referência 222 da Figura 5) do anel de rolamento interno 22.

[046] O anel de reforço 23 pode ser fornecido com orifícios diretos 231 dispostos axialmente. Os injetores de lubrificante 32 podem ser fixados ao anel de reforço 23, por exemplo, utilizando parafusos, cavilhas, grampos ou qualquer outro meio de fixação adequado, em combinação com o dito orifício direto 231.

[047] Além disso, um dispositivo de suporte 30 para suportar os componentes de lubrificação pode ser fixado ao anel de reforço 23, de tal maneira que a disposição de suporte 30 atravessa um eixo de rotação de rolamento de passo 24. A disposição de suporte 30 pode compreender duas vigas substancialmente paralelos 31. Cada viga 31 pode ser fixada ao anel de reforço 23 por parafusos, cavilhas 311 ou similares, por exemplo, uma cavilha em cada extremidade. Em modalidades alternativas, a disposição de suporte pode compreender uma viga diametralmente fixada ao anel de reforço. Em ainda outras modalidades, a disposição de suporte pode ser fixada diretamente ao lado interno do anel de rolamento interno.

[048] Tal disposição de suporte 30 pode apoiar uma bomba de lubrificação 40. Em alguns casos, a bomba 40 pode ser montada sobre uma plataforma 41 fornecida sobre as vigas 31. A bomba 40 pode ser disposta de tal modo que a sua linha central 42 pode correr ao longo do eixo de rotação do rolamento 24, a partir da bomba 40 para uma armação frontal 12 em que o cubo 10 pode ser montado de forma rotativa. E a partir da dita estrutura frontal, a linha central pode continuar em direção a um sistema elétrico geral alojado no interior da barquinha (não mostrado). Desta forma, não pode ser afetado por um movimento de passo da lâmina, ou seja, a linha central não irá enrolar-se em outros componentes. A bomba 40 pode ser utilizada, por exemplo, para bombear o lubrificante através dos injetores de lubrificante 32 para uma linha de alimentação, através de entradas (não representadas) dispostas num lado interno (referência 222 da Figura 5) do anel de rolamento interno 22.

[049] Na modalidade mostrada na Figura 6a, um depósito de lubrificante 43 pode ainda estar disposto na disposição de suporte 30. Em alguns casos, o depósito de lubrificante 43 pode ser montado sobre uma plataforma 44 fornecida sobre as vigas 31. O depósito de lubrificante 43 pode ser utilizado, por exemplo, para armazenar lubrificante velho recuperado a partir de dentro do rolamento. Tal recuperação de lubrificante pode precisar de um circuito de recuperação e extratores de lubrificante (referência 33a da Figura 6b). Em modalidades alternativas, o depósito de lubrificante pode fazer parte do conjunto de bomba.

[050] A Figura 6b mostra uma vista traseira da Figura 6a, em que o cubo e o flange para montagem do pinhão de acionamento foram excluídos. Na Figura 6b, os injetores de lubrificante 32 e os extratores de lubrificantes 33a podem ser fixados ao anel de reforço 23.

[051] Desta forma, os componentes do circuito de lubrificação podem ser dispostos dentro da raiz da lâmina, que garante a proteção adequada contra a corrosão. Além disso, no caso de turbinas de vento equipadas com um controle de temperatura e de umidade no interior do cubo, por exemplo, para climas frios ou climas desérticos, todos os componentes alojados no interior da raiz da lâmina podem ser ainda protegidos da umidade e de temperaturas extremas. Essas disposições também podem ser adequadas para os parques eólicos em alto-mar já que nenhum alto teor de sal ou umidade do ar pode entrar em contato com estes componentes dispostos no interior da raiz da lâmina.

[052] A Figura 7a mostra outra modalidade. A principal diferença em relação à modalidade mostrada nas Figuras 6a - 6b é que os extratores de lubrificantes e o depósito de lubrificante foram substituídos por coletores de lubrificante 33b, tais como garrafas. O uso de coletores ou garrafas é mais econômico do que o uso de extratores, mas a operação manual de esvaziar as garrafas pode ser complicado, já que cada garrafa tem de ser esvaziada separadamente.

[053] A Figura 7b mostra uma vista traseira da Figura 7a, em que o cubo e o flange para montagem do pinhão de acionamento foram excluídos. O anel de reforço 23 pode ser fornecido com um primeiro conjunto de orifícios diretos axiais (referência 231 da Figura 6a) e um segundo conjunto de orifícios diretos axiais 232. Os injetores de lubrificante 32 podem ser aparafusados ao anel de reforço 23 por meio do primeiro conjunto de orifícios diretos (referência 231 da Figura 6a) e os coletores de lubrificantes ou garrafas 33b podem ser fixos ao anel de reforço 23 pelo segundo conjunto de orifícios diretos 232. Um tubo 233 pode ligar cada saída (não mostrada) com um coletor de lubrificante ou garrafa (referência 33b da Figura 7a).

[054] A Figura 8 mostra os componentes de um sistema de retenção de passo montado no anel de reforço 23. O sistema de retenção de passo pode compreender um perfil da came 51 e um seguidor de came 52. O seguidor de came 52 pode compreender um membro de pressão 521 e um membro de contato 524. O membro de pressão 521 pode ser disposto de modo a empurrar o elemento de contato 524 em direção ao perfil de came 51 e o perfil de came 51 pode compreender uma depressão local (não representada). O seguidor de came 52 e o perfil de came 51 podem ser dispostos de tal maneira que, quando a lâmina está em uma posição de passo a ou abaixo da velocidade nominal do vento, o membro de contato 524 pode ser retido na dita depressão local. Em tais casos, o perfil de came 51 pode ser montado sobre o anel de reforço 23 fixado ao anel de rolamento interno 22. O perfil de came pode ser aparafusado, colado ou soldado ao anel de reforço. Em algumas modalidades, o perfil de came pode ser fixado ao anel de rolamento, por exemplo, por meio de um adaptador que compreende uma pluralidade de orifícios a fim de facilitar a sua fixação com cavilhas ou similares.

[055] A provisão de tal sistema de retenção de passo pode ser benéfico na redução do desgaste dos dentes de um sistema eletromecânico de passo proporcionando um torque de retenção na posição de passo que se presume ser igual ou inferior à velocidade nominal do vento.

[056] Embora apenas um número de modalidades particulares e os exemplos da invenção tenham sido aqui descritos, deve ser entendido por aqueles versados na técnica que outras modalidades alternativas e/ou utilizações da invenção e modificações óbvias e equivalentes dos mesmos são possíveis. Além disso, a presente invenção abrange todas as combinações possíveis das modalidades particulares descritas. Assim, o escopo da presente invenção não deve ser limitado por modalidades particulares, mas deve ser determinado apenas por uma leitura justa das reivindicações que se seguem.

Claims

1. ROTOR DE TURBINA DE VENTO, compreendendo um cubo (10), uma pluralidade de lâminas e pelo menos um sistema de passo para girar uma lâmina ao longo do seu eixo longitudinal, o sistema de passo compreendendo um motor, um pinhão de acionamento, uma engrenagem (223) disposta para se combinar com o pinhão de acionamento e um rolamento de pinhão, o rolamento de pinhão compreendendo um anel de rolamento externo (21) conectado ao cubo (10), um anel de rolamento interno (22) conectado a uma lâmina e, entre os dois anéis de rolamento (21, 22), uma ou mais fileiras de elementos de rotação (23a; 23b) que permitem que ambos os anéis de rolamento (21, 22) girem um em relação ao outro, em que o anel de rolamento interno (22) possui um lado interno (222); caracterizado por um disco de reforço (23) ser fixado radialmente no lado interno (222) do anel de rolamento interno (22).

2. ROTOR DE TURBINA DE VENTO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por um diâmetro externo do disco de reforço (23) ser maior do que um diâmetro interno do anel de rolamento interno (22), de tal modo que o disco de reforço (23) e o anel de rolamento interno (22) podem ser encaixados por contração.

3. ROTOR DE TURBINA DE VENTO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado pelo disco de reforço (23) ser feito de um material diferente dos anéis de rolamento interno e externo (22,21).

4. ROTOR DE TURBINA DE VENTO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo disco de reforço (23) ser um disco anular.

5. ROTOR DE TURBINA DE VENTO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pela engrenagem (223) cobrir todo o lado interno (222) do anel de rolamento interno (22) ou todo o lado externo do anel de rolamento externo (21).

6. ROTOR DE TURBINA DE VENTO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pela engrenagem (223) cobrir uma porção do lado interno (222) do anel de rolamento interno (22) ou uma porção do lado externo do anel de rolamento externo (21).

7. ROTOR DE TURBINA DE VENTO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 6, caracterizado pela engrenagem (223) ser feita a partir de uma pluralidade de segmentos de arco (223a, 223b).

8. ROTOR DE TURBINA DE VENTO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pela engrenagem (223) ser fornecida no anel de rolamento interno (22) e uma altura (h) da engrenagem em uma direção axial ser menor do que uma altura (H) do anel de rolamento interno (22), de tal modo que uma porção sem engrenagem (224) é definida no lado interno (222) do anel de rolamento interno (22) e o disco de reforço (23) é radialmente fixo à porção sem engrenagem (224).

9. ROTOR DE TURBINA DE VENTO, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pela engrenagem (223) ser axialmente aparafusada (230) ao disco de reforço (23).

10. ROTOR DE TURBINA DE VENTO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo sistema de passo ainda compreender um sistema de lubrificação compreendendo pelo menos um alimentador de lubrificante (32) e/ou pelo menos um coletor de lubrificante (33b) disposto no disco de reforço (23).

11. TURBINA DE VENTO, caracterizada por compreender um rotor de turbina de vento, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10.

12. MÉTODO PARA FABRICAÇÃO DE UM ROLAMENTO DE PASSO (20) PARA UM ROTOR DE TURBINA DE VENTO, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, o método sendo caracterizado por compreender: aquecer o anel de rolamento interno (22); dispor o anel de reforço (23) no lado interno do anel de rolamento interno (22); e resfriar o anel de rolamento interno (22) com o anel de reforço (23) disposto dentro dele.

13. MÉTODO PARA FABRICAÇÃO DE UM ROLAMENTO DE PASSO PARA UM ROTOR DE TURBINA DE VENTO, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, o método sendo caracterizado por compreender: tratar criogenicamente o anel de reforço (23); e dispor o anel de reforço (23) no lado interno do anel de rolamento interno (22).

14. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 13, caracterizado por compreender, ainda, a etapa de usinagem final ou fixação da engrenagem (223) no anel de reforço (23) e montagem do anel de rolamento externo (21).

15. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 13, caracterizado por compreender, ainda, a etapa de usinagem ou fixação da engrenagem (223) no anel de rolamento externo (21) ou montagem do anel de rolamento externo (21) ao anel de rolamento interno (22) e anel de reforço (23).