ES2396812B1 - Sistemas de retención. - Google Patents

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Abstract

Sistema de retención del lubricante en los baños de aceite existentes en una multiplicadora, que monta una pantalla de aceite (7) que en su parte superior cierra el paso de aceite de la primera etapa (5) a la segunda etapa (6) mediante un sistema formado por una junta radial (14) que hace contacto radial con un casquillo (15) que gira solidario con el eje de la multiplicadora y que para evitar su giro dispone de un sistema de bloqueo angular (16).#El segundo sistema de retención monta una pantalla de aceite (7) que en su parte inferior cierra el paso de aceite de la primera etapa (5) al depósito de aceite a través del colector principal (13) en condiciones de giro sin corriente mediante una cajonera/bandeja (12) que está soldada a la pantalla (7) por la abertura o ventana (10) de comunicación existente en dicha pantalla.

Description

SISTEMAS DE RETENCIÓN
Objeto de la invención.
5
La presente invención se refiere a unos sistemas de retención del
lubricante en los baños de aceite existentes en la primera y segunda etapa
planetaria de una multiplicadora. Esta multiplicadora se utiliza en el interior
de un aerogenerador.
1 o
Antecedentes de la invención.
La multiplicadora es un elemento habitual dentro del tren de potencia ya
que la necesidad de este elemento se justifica por el diferente régimen de
giro que tiene un rotor eólico respecto al generador eléctrico que produce la
15
energía. Los engranajes de las multiplicadoras pueden ser rectos o
helicoidales, seleccionándose los engranajes helicoidales en las
multiplicadoras de tipo planetario. La experiencia ha demostrado que
finalmente las multiplicadoras de ejes planetarios son la mejor opción para
máquinas de gran potencia.
2o
El aerogenerador utilizado en la presente invención es una máquina de
potencia nominal de 4,5 MW. Por lo que se considera una máquina de gran
potencia. La multiplicadora tiene dos etapas planetarias y cada una requiere
de un sistema de lubricación con su correspondiente baño de aceite. El
depósito de aceite de la primera etapa planetaria y el depósito de aceite de la
2 5
segunda etapa planetaria están comunicados y es muy importante que no
lleguen a vaciarse durante los periodos en los que la máquina gira sin
corriente, ya que esto comporta riesgos de integridad en los componentes.
Mientras la máquina se encuentra en funcionamiento, la multiplicadora
está girando y las etapas planetarias mantienen sus baños de aceite en
3o
condiciones óptimas sin que se produzcan fugas o pérdidas de consideración
en los niveles de aceite. Esto se produce gracias a que la multiplicadora
posee un sistema de lubricación forzada mediante electro bomba externa
que introduce aceite refrigerado continuamente en condiciones de
funcionamiento nominal. Ahora bien, cuando la máquina gira sin corriente, no
3 5
hay inyección de aceite al interior de la multiplicadora y el lubricante del
interior de la multiplicadora se ve afectado por la ligera inclinación que
dispone todo el tren de potencia en referencia a la perpendicularidad de la
torre y aparecen las pérdidas. Dichas pérdidas se evitan con los sistemas de
retención de la presente invención.
5
Si se traza un plano perpendicular en la parte superior de la torre, el
buje, el tren de potencia y el generador apoyados en su correspondiente
bastidor se encuentran inclinados para evitar el posible impacto de las palas
contra la base de la torre durante la deflexión sufrida por la acción del viento.
La inclinación es de aproximadamente 6° y durante los periodos en los que el
10
aerogenerador gira sin corriente, esta inclinación afecta a los baños de aceite
de la multiplicadora donde se producen pérdidas de lubricante.
Descripción de la invención
15
Es un objeto de la invención mantener los niveles de aceite en los
baños de la primera etapa y de la segunda etapa planetaria de una
multiplicadora, evitando las pérdidas durante los periodos en los que la
multiplicadora gira sin corriente.
Es otro objeto de la invención disponer de un sistema de retención en la
2 o
parte superior entre la primera y la segunda etapa planetaria.
Y por último es otro objeto de la invención disponer de otro sistema de
retención en la parte inferior entre la primera etapa planetaria y el depósito
general de aceite.
Por el interior de la multiplicadora existe un circuito de lubricación que
2 5
trabaja con una bomba eléctrica, pero en los casos que no hay red eléctrica
es difícil mantener rodamientos y otras partes con la lubricación adecuada.
En este sentido, es necesario chequear los niveles de aceite durante las
paradas prolongadas, porque aún estando el aerogenerador sin corriente,
pueden producirse pequeños movimientos del rotor que se transmiten a los
3 o
rodamientos de la multiplicadora que podrían afectar a su integridad si no
están debidamente lubricados.
Además de estas características principales, los sistemas de retención
presentan otras características secundarias como son: su fácil adaptación al
diseño existente y su fijación permitiendo en todo momento la transmisión a
3 5
través de las etapas planetarias.
Breve descripción de los dibujos.
Con el fin de explicar cómo están constituidos los sistemas de retención
5
y sus partes más importantes, se acompañan las siguientes figuras:
La figura 1 es una vista esquemática de la inclinación que tiene la
góndola respecto al plano horizontal de la torre.
La figura 2 muestra en la parte superior de la multiplicadora la
1 o
comunicación existente entre la primera y la segunda etapa planetaria.
La figura 3 muestra en la parte inferior de la multiplicadora la
comunicación existente entre la primera etapa planetaria y el colector
principal que lleva el aceite al depósito general.
La figura 4 representa el sistema de retención aplicado al caso
15
mostrado en la figura 2.
La figura 5 representa una vista en perspectiva de la solución aplicada
en la unión mostrada en la figura 3.
Descripción de una realización preferencial
20
Tal y como se muestra en la figura 1, el aerogenerador está
sustentado sobre una torre (1). La góndola (2) alberga en su interior una
multiplicadora (3) y un generador (4) conectados entre sí. La góndola (2) se
encuentra inclinada un cierto ángulo ~ con la finalidad que las palas del rotor
25
(no mostradas en la figura) no golpeen contra la torre (1) cuando la acción
del viento incidente las hace combarse. Esta inclinación afecta al lubricante
que hay en el interior de la multiplicadora (3) de forma que pasa de la parte
correspondiente a la primera etapa planetaria (5) a la segunda etapa
planetaria (6) y de allí acaba perdiéndose al escapar por los canales de
3 o
drenaje existentes y necesarios para que el lubricante mantenga una
refrigeración con el exterior de la multiplicadora (3).
En la figura 2 se muestra en mayor detalle la parte superior de la
comunicación entre la primera etapa planetaria (5) y la segunda etapa
planetaria (6). La flecha indica la dirección del lubricante que se mueve
35
desde la primera etapa planetaria (5) hacia la pantalla (7). Desde allí, las
gotas de aceite (8) representadas, pasan a la segunda etapa planetaria (6) a
través de la abertura existente en la pantalla, convirtiéndose en un vertido (9)
que incrementa el nivel de lubricante en esta etapa mencionada
disminuyendo el nivel en la primera etapa.
5
La figura 3 representa la comunicación entre la primera etapa planetaria
(5) y el colector de aceite (13) en la parte inferior de la multiplicadora. La
línea continua inclinada muestra el nivel del lubricante que llega hasta la
pantalla (7) que separa ambas zonas. Debido a la inclinación de la góndola y
todos los componentes que se ubican en su interior, el lubricante llega a la
10
ventana de comunicación (10) situada en la pantalla (7) y nuevamente se
convierte en un vertido de aceite (9) que pasa de la primera etapa planetaria
(5) hacia el colector principal (13) que conducirá el aceite al depósito
principal.
La figura 4 es una repetición de la figura 2 pero con el sistema de
15
retención establecido en la pantalla (7) que separa la primera etapa
planetaria (5) de la segunda etapa planetaria (6). La retención del lubricante
la realiza una junta radial (14). Esta junta se inserta en una cajera a medida
que está a su vez unida mediante soldadura a la pantalla principal (7). La
junta dispone de un labio que es el que evita el paso de aceite mediante
2o
presión radial sobre un casquillo (15) que gira solidario con el eje solar. Para
el buen funcionamiento de la junta se precisa que el casquillo no tenga
movimiento relativo respecto al eje donde va montado. Para evitar el giro del
casquillo se añade un sistema de bloqueo sin interferencia basado en el
montaje de dos pasadores cilíndricos (16) montados a 180° que lo fijan
2 5
angularmente. Para ello, estos dos pasadores unen el casquillo y el
planetario de la segunda etapa (17).
La figura 5 muestra el sistema de retención dispuesto en la parte
inferior de la pantalla (7) que separa la parte más baja de la primera etapa
planetaria (5) y el colector principal de aceite (13). Se trata de una
30
cajonera/bandeja (12) soldada a la pantalla (7) por la abertura o ventana (10)
de comunicación existente en dicha pantalla y que comunica las dos zonas
comentadas anteriormente. Las paredes de la cajonera/bandeja ( 12) hacen
de pantalla impidiendo que el aceite fluya libremente al colector principal de
aceite (13) en condiciones de giro sin corriente.

Claims (3)

  1. REIVINDICACIONES
    .
    1.-Sistema de retención del lubricante en los baños de aceite
    existentes en la primera y segunda etapa planetaria de una multiplicadora,
    5
    caracterizado
    -por montar una pantalla de aceite (7) que en su parte superior cierra
    el paso de aceite de la primera etapa (5) a la segunda etapa (6) mediante un
    sistema formado por una junta radial (14) y un sistema de bloqueo angular
    (16).
    1 o
    -por montar una pantalla de aceite (7) que en su parte inferior cierra el
    paso de aceite de la primera etapa (5) al depósito de aceite a través del
    colector principal (13) en condiciones de giro sin corriente mediante una
    cajonera/bandeja ( 12).
    15
    2.-Sistema de retención del lubricante en los baños según la
    reivindicación 1, caracterizado porque el sistema de junta radial (14) que
    hace contacto radial con un casquillo (15) que gira solidario con el eje de la
    multiplicadora y dispone de un sistema de bloqueo angular (16) para evitar
    su giro.
    20
  2. 3.-Sistema de retención del lubricante en los baños según la
    reivindicación 2, caracterizado porque el sistema de bloqueo angular (16) del
    casquillo (15) consiste en el montaje de dos pasadores cilíndricos colocados
    a 180°, que unen el casquillo y el planetario de la segunda etapa (17) y
    2 5
    evitan el giro relativo entre el casquillo y el eje en el que va montado.
  3. 4.-Sistema de retención del lubricante en los baños según la
    reivindicación 1, caracterizado porque la cajonera/bandeja (12) que está
    soldada a la pantalla (7) por la abertura o ventana (10) de comunicación
    3 o
    existente en dicha pantalla, impide que el aceite fluya libremente en
    condiciones de giro sin corriente al colector de aceite principal (13).
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