ES2330460T3 - Instalacion de energia eolica con dispositivo de sujecion para un arbol de rotor. - Google Patents
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Abstract
Instalación de energía eólica con un engranaje (54), cuya entrada está acoplada con un árbol (50) de rotor que presenta un alojamiento separado, estando previsto entre el alojamiento y el engranaje un dispositivo de sujeción (10) que, en el estado montado, sujeta el árbol de rotor en una posición predeterminada cuando falta el apoyo del árbol de rotor por el engranaje, caracterizada porque el dispositivo de sujeción (10) presenta lo siguiente: - mordazas (36, 38) que, en la posición montada, envuelven el árbol (50) de rotor, - un bastidor de soporte (10) que, en la posición montada, cubre el árbol de rotor, y - al menos un elemento tensor (32) por cada mordaza, que está sujeto entre la mordaza y el bastidor de sujeción.
Description
Instalación de energía eólica con dispositivo de
sujeción para un árbol de rotor.
La presente invención se refiere a una
instalación de energía eólica con un engranaje, cuya entrada está
acoplada con un árbol de rotor, estando previsto para el árbol de
rotor un alojamiento separado.
Erich Hau, Windkraftanlagen, segunda edición
revisada y actualizada, editorial Springer 1996, páginas 242 a 247,
describe diferentes variantes del alojamiento del rotor. Para un
árbol largo se conoce la previsión de alojamientos separados.
Además, se conoce la realización de un alojamiento del rotor
completamente dentro del engranaje o en un eje hueco vertical.
Asimismo, es posible integrar el alojamiento trasero en el engranaje
y realizar el alojamiento delantero como alojamiento separado. El
alojamiento separado para el árbol de rotor puede estar integrado
con un zócalo de alojamiento separado en la sala de máquinas o en
una pared delantera de carga de la sala de máquinas. Estos últimos
tipos de alojamiento se denominan también alojamiento en tres
puntos, formando el alojamiento delantero del árbol de rotor el
alojamiento principal o del rotor y siendo realizado el alojamiento
trasero por el engranaje que a su vez se apoya lateralmente (a la
izquierda y la derecha) sobre un soporte de máquina. El rotor
compuesto por el cubo de rotor y las palas de rotor está unido con
el árbol de rotor y, por tanto, con la cadena de accionamiento, y
soportado por éste. Durante trabajos en la cadena de accionamiento,
para los que hay que desmontar el engranaje, en las instalaciones de
energía eólica, junto con la cadena de accionamiento tiene que
desmontarse también el rotor. Esto conlleva un trabajo
considerable.
El documento EP1291521A1 propone atornillar el
cubo de rotor con el soporte de la máquina o con la pared delantera
de la sala de máquinas, para que el rotor pueda permanecer en la
instalación de energía eólica mientras el engranaje se repara y se
extrae de la sala de máquinas.
Por Powerful News, A Newsletter from NEG Micon
A/S, agosto de 2000, página 4, columna derecha, se conoce un
dispositivo de sujeción para el árbol de rotor, cuando falta el
apoyo del árbol de rotor por el engranaje. El dispositivo de
sujeción posee un puente que cubre el árbol de rotor y que, por sus
extremos exteriores, está unido con el soporte de máquina. En el
estado montado, el puente está atornillado con el soporte de máquina
y posee en la zona central una cavidad que recibe el árbol de
rotor. Estando desmontado el engranaje, el árbol de rotor está
cargado por el rotor e intenta volcar hacia arriba a través del
alojamiento separado. Mediante el puente de sujeción unido con el
soporte de la máquina, el árbol de rotor se sujeta en su
posición.
Por la solicitud de patente europea EP1617075A1
publicada posteriormente se conoce un dispositivo para el cambio de
engranaje en una instalación de energía eólica. También en este
dispositivo se emplea un yugo que tiene una escotadura para la
aplicación del árbol de rotor. La escotadura se cierra a través de
una abrazadera que aprieta el árbol de rotor contra la
escotadura.
La invención tiene el objetivo de proporcionar
con medios sencillos una posibilidad de realizar en una instalación
de energía eólica trabajos en el engranaje sin tener que desmontar
la cadena de accionamiento en su mayor parte.
El objetivo según la invención se consigue
mediante una instalación de energía eólica con las características
según la reivindicación 1. Algunas variantes ventajosas son objeto
de las reivindicaciones subordinadas.
La instalación de energía eólica según la
invención posee un engranaje, cuyo árbol de entrada está acoplado
con un árbol de rotor. El árbol de rotor se sujeta por un
alojamiento de rotor separado, estando integrado el alojamiento
trasero en el engranaje. Entre el alojamiento separado y el
engranaje está previsto un dispositivo de sujeción que sujeta el
árbol de rotor en una posición predeterminada cuando falta el apoyo
del árbol de rotor por el engranaje. En este caso, el dispositivo
de sujeción según la invención realiza el apoyo del árbol de rotor,
para que el engranaje pueda desacoplarse del árbol de motor.
Preferentemente, el dispositivo de sujeción presenta un bastidor de
sujeción previsto para la unión separable con un soporte de máquina.
En su posición montada, el bastidor de sujeción cubre el árbol de
rotor. Además, el dispositivo de sujeción presenta preferentemente
dos mordazas que en una posición montada envuelven el árbol de
rotor. Además, el dispositivo de sujeción está provisto de
elementos tensores que pueden sujetarse respectivamente entre una
mordaza y el bastidor de sujeción para mantener las mordazas en el
bastidor de sujeción. Preferentemente, para cada mordaza están
previstos dos elementos tensores. Según una configuración
preferible, las mordazas del dispositivo de sujeción se colocan
alrededor del árbol de rotor, se unen entre ellas y, a través de los
elementos tensores, con el bastidor de sujeción. A continuación, el
bastidor de sujeción se monta sobre el soporte de máquina en una
posición que cubre el árbol de rotor.
Preferentemente, el soporte de máquina apoya
también el engranaje, así como el cojinete separado del árbol de
rotor.
Según una variante preferible del dispositivo de
sujeción según la invención, está previsto un anillo de empuje que
-estando unido con el dispositivo de sujeción- ejerce una fuerza en
el sentido axial para desacoplar el árbol de rotor de la entrada
del engranaje.
A continuación, se describe detalladamente un
ejemplo de realización preferible del dispositivo de sujeción según
la invención.
Muestran:
La figura 1 una vista del bastidor de soporte
desde delante,
la figura 2 el bastidor de soporte de la figura
1 en la vista desde delante estando insertadas las mordazas de
sujeción,
la figura 3 bastidores de soporte desde arriba,
estando antepuesto el anillo de empuje,
la figura 4 una vista en perspectiva del soporte
de máquina con árbol de rotor y engranaje,
la figura 5 una vista aumentada de la figura 4
con las mordazas de sujeción que se han de aplicar,
la figura 6 la vista de la figura 5 con las
mordazas de sujeción aplicadas,
la figura 7 las mordazas de sujeción aplicadas
con los elementos de tensores,
la figura 8 las mordazas de sujeción aplicadas
con los elementos de tensores y el bastidor de soporte colocado,
la figura 9 el bastidor de soporte y las
mordazas, en parte en sección, con el anillo de empuje
preparado,
la figura 10 el soporte de máquina con el pie de
grúa colocado, en la vista en perspectiva, oblicuamente desde
arriba y
la figura 11 el soporte de máquina con el pie de
grúa colocado, visto de lado.
La figura 1 muestra un bastidor de soporte 10
que en sus extremos posee placas de montaje 12. Desde las placas de
montaje se extienden respectivamente varios tramos de perfil. Un
primer tramo de perfil 14 está configurado como perfil en doble T y
tiene un taladro 16. A continuación del primer tramo de perfil 14 se
encuentra un segundo tramo de perfil 18 que está inclinado con
respecto al primer tramo de perfil. El segundo tramo de perfil 18
presenta en su lado orientado hacia fuera un ojal para fijación 20
con un taladro 22 central. A continuación del segundo soporte
perfilado se encuentra un perfil de soporte 24 central que por ambos
lados está unido con segundos perfiles de soporte 18. El perfil de
soporte 24 central posee dos tramos de borde 26 que están separados
por una zona central 28. Las zonas laterales 26 están provistas de
taladros 30. Para la estabilización, el soporte central 24 está
realizado con un refuerzo especialmente en su zona central 28, de
tal forma que lateralmente el perfil en doble T está provisto
adicionalmente de una pared (véase la figura 9).
La figura 2 muestra el bastidor de soporte 10
con cuatro elementos tensores 32 aplicados, sujetos en los taladros
16 y 30. Los elementos tensores 32 a su vez pueden ajustarse en
longitud a través de un elemento central 34. Como se puede ver en
la figura 2, los elementos tensores 32 están unidos respectivamente
por pares con uno de los elementos de mordaza 36, 38. Como aún se
describe más adelante, los elementos de mordaza 36, 38 envuelven el
árbol de rotor.
En la figura 3, en la vista desde arriba se
puede ver que delante de los bastidores de soporte 10 puede ponerse
un anillo de empuje 40, 42 que, a través de elementos elevadores 44
está unido con las mordazas de sujeción 36 y 38.
Las figuras 4 a 9 ilustran el procedimiento del
montaje y el modo de funcionamiento del dispositivo de sujeción. La
figura 4 muestra, en una vista en perspectiva desde delante, un
soporte de máquina 46 tal como se usa en un alojamiento en tres
puntos en una instalación de energía eólica. Para mayor claridad, no
está representado el alojamiento principal. El alojamiento
principal se apoya en el soporte de máquina 46 en la zona 48 y aloja
el árbol de rotor 50 en la zona 52. En este alojamiento se habla de
un alojamiento en tres puntos, ya que, aparte del alojamiento
principal que en 52 aloja el árbol 50 de rotor, el engranaje 54 está
apoyado en 56 y 58 con el alojamiento integrado. En caso de una
avería del engranaje o trabajos de mantenimiento del engranaje,
hasta ahora, frecuentemente, era necesario desmontar el engranaje
junto al árbol 50 de rotor, ya que después de remover el engranaje
54 faltaba el apoyo para el árbol 50 de rotor. El árbol 50 de rotor
está unido con el engranaje 54 a través de un elemento tensor
cónico (disco de contracción) 53. Las flechas apuntan a la zona en
la que el dispositivo de sujeción se une con el soporte 46 de
máquina.
La figura 5 muestra como se bajan las mordazas
36 y 38 y como se envuelve el árbol 50 de rotor, lo que está
indicado por las flechas A. Como se indica en las figuras 5 y 6, las
mordazas de sujeción se componen de discos asignados uno a otro en
paralelo que llevan una superficie de sujeción 60 adaptada a la
geometría del árbol 50 de rotor. Además, cada mordaza de sujeción
36 ó 38 tiene en sus lados frontales superficies de contacto 62
provistas de taladros 64. Para montar las mordazas de sujeción 36 y
38 una con la otra, estos pernos pueden unirse entre sí
frontalmente.
La figura 6 muestra las mordazas de sujeción 36
y 38 colocadas, en estado no unido. La figura 7 muestra las
mordazas de sujeción 36 y 38 con los elementos tensores 32
aplicados. Con vistas al procedimiento del montaje se entiende que
las mordazas de sujeción 36 y 38 también pueden colocarse en el
árbol 50 de rotor estando ya premontados los elementos tensores
32.
En la figura 8 está representado como el
bastidor de soporte 10 se deposita sobre el soporte 46 de máquina.
El bastidor de soporte 10 se atornilla con el soporte 46 de máquina
y se insertan y se tensan los elementos tensores 32 para sujetar el
árbol de rotor. El bastidor de soporte puede componerse también de
varias piezas que se levantan por separado a la sala de máquinas de
la instalación de energía eólica y, sólo después, se ensamblan.
El bastidor de soporte montado con las mordazas
36 y 38, representado en la figura 8, sujeta el árbol de rotor
cuando el engranaje 54 está desacoplado de éste.
En la figura 9, el dispositivo de sujeción
montado se muestra en parte en sección para permitir la vista al
engranaje 54 con el elemento tensor cónico 53 y el anillo de empuje
40, 42 con los elementos 44. Para poder separar el engranaje 54 del
árbol de rotor 50, se tiene que soltar el elemento tensor cónico
(disco de contracción) 53 tensado mediante tornillos. El anillo de
empuje 40, 42 se monta y se une con el dispositivo de sujeción, por
medio de elementos elevadores 44. De manera ventajosa, los elementos
elevadores están configurados como cilindros hidráulicos, aunque
también son posibles otras configuraciones. Los elementos elevadores
44 unidos con las mordazas de sujeción 36, 38 empujan el engranaje
54, incluido el elemento tensor cónico 53, separándolos del árbol
50 de rotor. El árbol 50 de rotor está configurado de forma cónica,
por lo que, durante la separación por empuje del engranaje 54,
incluido el elemento tensor cónico 53, el "contrasoporte" se ve
fomentado por las mordazas 36, 38 del dispositivo de sujeción.
Las figuras 10 y 11 muestran adicionalmente un
pie 66 de grúa que va fijado sobre el soporte 46 de máquina. El pie
66 de grúa tiene cuatro patas 68 que están unidas, cada una por sí
sola, con el soporte 46 de máquina. El pie 66 de grúa tiene, entre
cada par de patas 68, una cavidad que permite colocar el pie 66 de
grúa estando montado el bastidor de sujeción 10. De esta manera es
posible elevar y descender cargas con una grúa colocada por
separado sobre el soporte 46 de máquina, estando colocado el
bastidor de soporte 10.
Claims (6)
1. Instalación de energía eólica con un
engranaje (54), cuya entrada está acoplada con un árbol (50) de
rotor que presenta un alojamiento separado, estando previsto entre
el alojamiento y el engranaje un dispositivo de sujeción (10) que,
en el estado montado, sujeta el árbol de rotor en una posición
predeterminada cuando falta el apoyo del árbol de rotor por el
engranaje, caracterizada porque el dispositivo de sujeción
(10) presenta lo siguiente:
- -
- mordazas (36, 38) que, en la posición montada, envuelven el árbol (50) de rotor,
- -
- un bastidor de soporte (10) que, en la posición montada, cubre el árbol de rotor, y
- -
- al menos un elemento tensor (32) por cada mordaza, que está sujeto entre la mordaza y el bastidor de sujeción.
2. Instalación de energía eólica según la
reivindicación 1, caracterizada porque el dispositivo de
sujeción (10) puede unirse con un soporte de máquina (46) pudiendo
volver a soltarse de éste.
3. Instalación de energía eólica según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque para cada mordaza
(36, 38) están previstos dos elementos tensores (32).
4. Instalación de energía eólica según una de
las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el soporte
(46) de máquina apoya el engranaje (54).
5. Instalación de energía eólica según una de
las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el soporte
(46) de máquina apoya el alojamiento del árbol (50) de rotor.
6. Instalación de energía eólica según una de
las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque
adicionalmente está previsto un anillo de contracción (40, 42) que,
en combinación con el dispositivo de sujeción (10), ejerce una
fuerza en el sentido axial del árbol de rotor para desacoplar el
árbol (50) de rotor de la entrada del engranaje (54).
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