ES2587612T3 - Conjunto para el montaje de un sistema de transmisión de una instalación de energía eólica - Google Patents

Conjunto para el montaje de un sistema de transmisión de una instalación de energía eólica Download PDF

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ES2587612T3 ES12159164.8T ES12159164T ES2587612T3 ES 2587612 T3 ES2587612 T3 ES 2587612T3 ES 12159164 T ES12159164 T ES 12159164T ES 2587612 T3 ES2587612 T3 ES 2587612T3
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Abstract

Conjunto para la suspensión de un sistema de transmisión (1) de una instalación de energía eólica frente a un cimiento (2), en la que el sistema de transmisión (1) presenta una carcasa de sistema de transmisión (1) y un árbol de entrada del sistema de transmisión (18), que está conectado fijamente con un árbol de rotor de accionamiento, en la que la carcasa de sistema de transmisión (1) está articulada a través de un sistema de transmisión articulado (3, 4, 7; 12, 13) de varios elementos frente al cimiento (2), caracterizado por que los elementos del sistema de transmisión (12, 13) dispuestos verticales y los elementos del sistema de transmisión (3, 4) dispuestos horizontales están unidos entre sí por medio de articulaciones (8, 9, 16, 17) y por que los elementos del sistema de transmisión (3, 4, 13, 12) dispuestos verticales están unidos articulados con un anillo de apoyo (7), que está dispuesto fuera de la carcasa del sistema de transmisión (1).

Description

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DESCRIPCION
Conjunto para el montaje de un sistema de transmision de una instalacion de ene^a eolica
La invencion se refiere a un conjunto para la suspension de un sistema de transmision de una instalacion de energfa eolica segun el preambulo de la reivindicacion 1 de la patente.
A traves del documento EP 1 867 871 A2 se conoce una instalacion de energfa eolica con un arbol de rotor accionado por un rotor y con un sistema de transmision con arbol de entrada del sistema de transmision, en la que el arbol del rotor esta conectado fijo contra giro con el arbol de entrada del sistema de transmision. El arbol del rotor, el arbol de entrada del sistema de transmision y el sistema de transmision estan alojados sobre cojinetes frente a un soporte de maquina, llamado a continuacion tambien cimiento y estan apoyados a traves de instalaciones de apoyo y apoyos del par motor. Las instalaciones de apoyo o bien apoyos del par motor presentan elementos elasticos o elementos de desacoplamiento, que estan dispuestos entre el soporte de maquinas y el arbol del rotor o bien la carcasa del sistema de transmision. De esta manera, las fuerzas transversales del arbol de rotor y las fuerzas perifericas que resultan del par motor son absorbidas elasticamente. En el marco de la elasticidad de la instalacion de apoyo aparecen en este caso deformaciones elasticas, que conducen a fuerzas de reaccion elasticas. Ademas, estos movimientos pueden conducir a una rotacion de la carcasa del sistema de transmision alrededor del eje longitudinal del arbol de entrada del sistema de transmision.
Otra suspension de sistema de transmision del estado de la tecnica se describe en el documento DE 1171690B.
El cometido de la presente invencion es conseguir un conjunto mejorado de un sistema de transmision del tipo mencionado al principio.
El cometido de la invencion se soluciona por medio de las caractensticas de la reivindicacion 1 de la patente. Las configuraciones ventajosas se deducen a partir de las reivindicaciones dependientes.
De acuerdo con la invencion esta previsto que la carcasa del sistema de transmision este suspendida sobre un engranaje articulado de varios elementos frente al cimiento. El sistema de transmision no esta conectado de esta manera sobre elementos elasticos o elementos de desacoplamiento como en el estado de la tecnica, sino a traves de una cadena cinematica, que comprende una pluralidad de elementos del sistema de transmision conectados de forma articulada entre sf, con el cimiento, es decir, un soporte de maquina o cabina de maquina. Un elemento individual del sistema de transmision presenta, respectivamente, dos articulaciones dispuestas en un extremo, a traves de las cuales esta conectado con un elemento del sistema de transmision vecino., De esta manera se consigue la ventaja de que el sistema de transmision se puede mover libre de fuerza, es decir, desviarse durante movimientos transversales del arbol del rotor, como aparecen en el funcionamiento de la instalacion de energfa eolica. En este caso, no aparecen fuerzas de reaccion considerables, como se conocen en el caso de deformaciones elasticas de elementos elasticos o elementos de desacoplamiento segun el estado de la tecnica. De esta manera, se reduce la solicitacion mecanica de las piezas del sistema de transmision, y el sistema de transmision es mas ligero y economico.
De acuerdo con una forma de realizacion preferida, el sistema de transmision articulado presenta dos elementos del sistema de transmision dispuestos verticales, llamados de forma abreviada tambien eslabones, que estan articulados, respectivamente, en el cimiento, es decir, conectados a traves de articulaciones. A traves de los eslabones dispuestos verticales se permite libre de fuerza un movimiento horizontal de la carcasa del sistema de transmision. El cimiento forma un elemento fijo del sistema de transmision.
De acuerdo con otra forma de realizacion preferida, el sistema de transmision articulado comprende dos elementos del sistema de transmision dispuestos horizontales, designados de forma abreviada como eslabones, que estan articuladas en la carcasa del sistema de transmision. En funcion de los eslabones dispuestos horizontales es posible un movimiento vertical de la carcasa del sistema de transmision a la aparicion de movimientos verticales del arbol del rotor. La carcasa del sistema de transmision se puede desviar de esta manera tambien en direccion vertical libre de fuerzas.
De acuerdo con otra forma de realizacion preferida, los eslabones dispuestos verticales y horizontales estan conectados entre sf directa o indirectamente por medio de articulaciones. De esta manera, se cierra la cadena cinematica desde el sistema de transmision o bien la carcasa del sistema de transmision hacia el cimiento, el sistema de transmision esta suspendido sobre eslabones horizontales y verticales frente al cimiento, de manera que el cimiento propiamente dicha forma un elemento del sistema de transmision fijo con dos puntos de articulacion para los eslabones verticales.
De acuerdo con otra forma de realizacion preferida, los eslabones horizontales y verticales estan conectados de forma articulada con un anillo de apoyo, que esta dispuesto fuera de la carcasa del sistema de transmision, es decir, que rodea la carcasa del sistema de transmision como anillo cerrado. El anillo de apoyo forma de esta manera con los dos eslabones verticales y el cimiento un primer sistema de transmision de cuatro articulaciones y al mismo
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tiempo con los eslabones horizontales y la carcasa del sistema de transmision un segundo sistema de transmision de cuatro articulaciones. Ambos sistemas de transmision de cuatro articulaciones estan acoplados de esta manera entre sf por medio del anillo de apoyo. De esta manera es posible una posibilidad de movimiento completa y libre de fuerza en direccion vertical y horizontal, es decir, transversalmente al eje del arbol del rotor y del arbol de entrada del sistema de transmision.
De acuerdo con otra forma de realizacion preferida, en lugar del anillo de apoyo esta previsto un elemento de apoyo dispuesto diagonalmente, mencionado tambien como tirante diagonal, que conecta las articulaciones de los eslabones comunes de los eslabones horizontales y verticales entre st El tirante diagonal presenta en una zona media una estructura en forma de anillo, que esta atravesada por el arbol de entrada del sistema de transmision. El arbol de entrada del sistema de transmision se puede mover libremente dentro de la estructura de anillo, es decir, en todas las direcciones radiales. El tirante diagonal esta dispuesto con preferencia sobre el lado frontal del lado de entrada de la carcasa del sistema de transmision, por que en esta zona parecen las desviaciones mmimas del arbol del rotor.
De acuerdo con otra forma de realizacion preferida, los eslabones individuales del sistema de transmision estan configurados como tirantes, en cuyos extremos estan dispuestas, respectivamente, articulaciones. De ello resulta un tipo de construccion esbelto, optimizado en el peso para el sistema de transmision articulado para la suspension del sistema de transmision.
De acuerdo con otra forma de realizacion preferida, las articulaciones estan configuradas como articulaciones giratorias, cuyos ejes de giro estan dispuestos paralelos al eje longitudinal del arbol del rotor y del arbol de entrada del sistema de transmision. De esta manera, se consigue que los eslabones del sistema de transmision o bien los tirantes puedan ejercer un movimiento transversal, es decir, un movimiento transversalmente al eje longitudinal del arbol de entrada del sistema de transmision. Las articulaciones moviles se mueven de esta manera en un plano comun o en planos paralelos.
De acuerdo con otra forma de realizacion preferida, tanto los tirantes verticales como tambien los tirantes horizontales presentan, respectivamente, la misma longitud. De esta manera se consigue que la carcasa del sistema de transmision no realice practicamente ningun movimiento durante un movimiento transversal.
De acuerdo con otra forma de realizacion preferida, los tirantes verticales presentan una longitud diferente - esto se aplica especialmente para la forma de realizacion con tirantes diagonales. A traves de la seleccion de la longitud de los eslabones del sistema de transmision o bien de los tirantes se puede influir en un eventual movimiento giratorio de la carcasa del sistema de transmision.
Un ejemplo de realizacion de la invencion se representa en la figura 1 y se describe en detalle a continuacion, pudiendo deducirse otras caractensticas y/o ventajas a partir de la descripcion y/o el dibujo. En este caso:
La figura 1 muestra un ejemplo de realizacion de la invencion para una suspension cinematica del sistema de transmision.
La figura 2 muestra una suspension cinematica del sistema de la invencion que no pertenece a la invencion.
La figura 1 muestra - como ejemplo de realizacion de la invencion - la suspension de su sistema de transmision 1 frente a un cimiento 2 de una instalacion de energfa eolica. El cimiento 2 se designa tambien como soporte de la maquina o cabina de la maquina de la instalacion de energfa eolica. En el sistema de transmision 1 o bien en la carcasa del sistema de transmision 1 estan articulados dos eslabones del sistema de transmision configurados como tirantes 3, 4 dispuestos horizontales (tirantes horizontales 3, 4) sobre articulaciones giratorias 5, 6. El sistema de transmision 1 es rodeado por un anillo de apoyo 7, en el que estan articulados los dos tirantes horizontales sobre articulaciones giratorias 8, 9. El cimiento 2 presenta dos cojinetes fijos 10, 11, en los que dos eslabones del sistema de transmision (tirantes verticales 12, 13) configurados como tirantes 12, 13 dispuestos verticales estan apoyados sobre articulaciones 14,15. Los tirantes verticales 12,13 estan articulados, por otra parte, sobre articulaciones 16, 17, en el anillo de apoyo 7 de manera que las articulaciones 8, 9 de los tirantes horizontales 3, 4 estan dispuestas sobre la periferia del anillo de apoyo 7 desplazadas frente a las articulaciones 16, 17 de los tirantes verticales 12, 13. El sistema de transmision 1 presenta un arbol de entrada del sistema de transmision 18, cuyo eje longitudinal esta dispuesto perpendicularmente al plano del dibujo. Todas articulaciones 5, 6, 8, 9, 14, 15, 16, 17 estan configuradas como articulaciones giratorias con ejes de giro, que estan dispuestas paralelas al eje longitudinal del arbol de entrada del sistema de transmision 18, es decir, que se extienden perpendiculares al plano del dibujo. De esta manera, resulta un sistema de transmision plano de ocho articulaciones, que se compone de dos sistemas de transmision de cuatro articulaciones acoplados entre sf. El primer sistema de transmision de cuatro articulaciones comprende como primer eslabon fijo del sistema de transmision 2, ademas, los dos tirantes verticales 12, 13 y el anillo de apoyo 7 asf como las articulaciones 14, 15, 16, 17. El segundo sistema de transmision de cuatro articulaciones comprende como eslabones del sistema de transmision el anillo de apoyo 7, los dos tirantes horizontales 3, 4 asf como la carcasa del sistema de transmision 1 entre las dos articulaciones 5, 6.
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Cuando en el funcionamiento de la instalacion de energfa eolica aparecen movimientos transversales del arbol del rotor no representado, que esta conectado fijamente con el arbol de entrada del sistema de transmision 18, estos movimientos transversales, ya sea en la horizontal o en la vertical, se transmiten sobre el sistema de transmision 1, En virtud de la suspension del sistema de transmision descrito anteriormente, configurado como sistema de transmision de ocho articulaciones, estos movimientos transversales pueden ser absorbidos libres de fuerza, es decir, sin fuerzas de reaccion. En el caso de movimientos horizontales del arbol de entrada del sistema de transmision 18, los tirantes verticales 12 13 pivotan alrededor de las articulaciones fijas 14, 15 y de esta manera permiten un movimiento horizontal del sistema de transmision 1. En el caso de movimientos verticales del arbol de entrada del sistema de transmision 18, los tirantes horizontales 3, 4 pivotan alrededor de las articulaciones 8, 9 y de esta manera permiten un movimiento vertical del sistema de transmision 1. La consecuencia de esta suspension cinematica del sistema de transmision es que en el caso de movimientos transversales no se transmiten practicamente fuerzas sobre la carcasa del sistema de transmision 1 o el arbol de entrada del sistema de transmision 18. De esta manera se cargan mecanicamente menos el sistema de transmision 1 y sus partes.
La figura 2 muestra una suspension del sistema de transmision que no pertenece a la invencion. Un sistema de transmision 20 presenta un arbol de entrada del sistema de transmision 21, designado a continuacion de forma abreviada como arbol del sistema de transmision 21, y un lado frontal del sistema de transmision 20a. En el lado frontal 20a del sistema de transmision 20, designado a continuacion tambien como carcasa del sistema de transmision 20, estan articulados dos tirantes horizontales 22, 23 sobre articulaciones giratorias 24, 25. En el cimiento 26 estan dispuestos dos cojinetes fijos 27, 28, que apoyan, respectivamente, un tirante vertical 29, 30 sobre las articulaciones giratorias 31, 32 frente al cimiento 26. Los tirantes verticales 29, 30, que presentan diferentes longitudes, estan conectados en sus extremos superiores sobre articulaciones comunes 33, 34 con los tirantes horizontales 22, 23. Entre las articulaciones 33, 34 esta dispuesto diagonalmente un elemento de apoyo 35, designado a continuacion tambien como tirante diagonal 35. El tirante diagonal 35 esta conectado en el lado extremo sobre las articulaciones comunes 33, 34 tanto con los dos tirantes verticales 29, 30 como tambien con los dos tirantes horizontales 22, 23. En la zona media, es decir, en la zona del arbol del sistema de transmision 21, el tirante diagonal 35 esta ampliado con una estructura 35a en forma de anillo, llamado tambien ojal. Entre el arbol del sistema de transmision 2 1y el ojal 35a se deja un intersticio anular 36, para permitir movimientos relativos entre el arbol del sistema de transmision 21 y el ojal 35a.
La suspension del sistema de transmision segun la figura 2 se diferencia de la suspension del sistema de transmision segun la figura 1 esencialmente por que el anillo de apoyo 7 segun la figura 1 ha sido sustituido por el tirante diagonal 35 y los tirantes horizontales y verticales 22, 23, 29, 30 estan conectado entre sf por medio de articulaciones 33, 34 comunes. Por lo tanto, frente a la forma de realizacion segun la figura 1, se ahorran dos articulaciones. La forma de realizacion segun la figura 2 se dispone con preferencia sobre el lado frontal 20a del sistema de transmision 20. Esta disposicion es, por lo tanto, especialmente ventajosa por que en esta zona aparecen las desviaciones mas pequenas del arbol del rotor, que esta conectado directamente con el arbol del sistema de transmision 21. La suspension del sistema de transmision con tiran te diagonal 35 se puede disponer, sin embrago, tambien sobre el lado frontal del lado de salida del sistema de transmision 20. La forma de realizacion segun la figura 1 con anillo de apoyo 7 se puede disponer, en cambio, en cualquier lugar discrecional del arbol del sistema de transmision 18.
El alojamiento del sistema de transmision 1 o bien 20 se realiza con preferencia - lo que no se representa - sobe el arbol del rotor que, por su parte, esta apoyado y alojado en el cimiento o bien en la carcasa de la maquina. El arbol de entrada del sistema de transmision 18 o bien 21 esta conectado ngidamente, por ejemplo, a traves de la conexion de retraccion con el arbol del rotor, de manera que la fuerza del peso del sistema de transmision es absorbida por el arbol del rotor.
La funcion del ejemplo de realizacion segun la figura 2 es similar a la del ejemplo de realizacion segun la figura 1. En el caso de desviaciones horizontales del arbol del sistema de transmision 21, provocadas por el arbol del rotor no representado, conectado con el, el sistema de transmision 20 se puede desviar horizontalmente, pivotando los tirantes verticales 29, 30 alrededor del cojinete fijo 27, 28. En el caso de un movimiento vertical del arbol del sistema de transmision 21, el sistema de transmision 20 se puede desviar en direccion vertical, pivotando los tirantes horizontales 22, 23 alrededor de las articulaciones 33, 34 hacia arriba o hacia abajo. De esta manera tambien aqrn es posible una desviacion libre de fuerza del sistema de transmision 20 en el caso de movimientos transversales del eje del rotor.
Las articulaciones mencionadas anteriormente, que conectan los eslabones del sistema de transmision entre sf, estan configuradas, en principio, - como se describe - como articulaciones giratorias con ejes de giro paralelos entre sf. No obstante, tambien es posible permitir una movilidad en la direccion axial del arbol del sistema de transmision. Esto se puede conseguir, por ejemplo, por medio de una elasticidad limitada en las articulaciones
Lista de signos de referencia
1 (Carcasa) de sistema de transmision
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20a
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35a
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Cimiento
Tirante horizontal
Tirante transversal
Articulacion
Articulacion
Anillo de apoyo
Articulacion
Articulacion
Cojinete
Cojinete
Tirante vertical
Tirante vertical
Articulacion
Articulacion
Articulacion
Articulacion
Arbol de entrada del sistema de transmision
(Carcasa) de sistema de transmision Lado frontal
Arbol del sistema de transmision
Tirante horizontal
Tirante horizontal
Articulacion
Articulacion
Cimiento
Cojinete fijo
Cojinete fijo
Tirante vertical
Tirante vertical
Articulacion
Articulacion
Articulacion
Articulacion
Tirante diagonal
Ojal
Intersticio anular

Claims (7)

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    10
    15
    20
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    REIVINDICACIONES
    1. - Conjunto para la suspension de un sistema de transmision (1) de una instalacion de ene^a eolica frente a un cimiento (2), en la que el sistema de transmision (1) presenta una carcasa de sistema de transmision (1) y un arbol de entrada del sistema de transmision (18), que esta conectado fijamente con un arbol de rotor de accionamiento, en la que la carcasa de sistema de transmision (1) esta articulada a traves de un sistema de transmision articulado (3, 4, 7; 12, 13) de varios elementos frente al cimiento (2), caracterizado por que los elementos del sistema de transmision (12, 13) dispuestos verticales y los elementos del sistema de transmision (3, 4) dispuestos horizontales estan unidos entre sf por medio de articulaciones (8, 9, 16, 17) y por que los elementos del sistema de transmision (3, 4, 13, 12) dispuestos verticales estan unidos articulados con un anillo de apoyo (7), que esta dispuesto fuera de la carcasa del sistema de transmision (1).
  2. 2. - Conjunto segun la reivindicacion 1, caracterizado por que el sistema de transmision articulado presenta dos elementos de sistema de transmision (12, 13) dispuestos verticales, que estan articulados, respectivamente, en el cimiento (2).
  3. 3. - Conjunto segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado por que el sistema de transmision articulado presenta dos elementos de sistema de transmision (3, 4) dispuestos horizontales, que estan articulados en la carcasa de sistema de transmision (1).
  4. 4. - Conjunto segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los elementos del sistema de transmision dispuestos horizontales y verticales estan configurados como tirantes (3, 4, 12, 13).
  5. 5. - Conjunto segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las articulaciones estan configuradas como articulaciones giratorias (5, 6, 8, 9, 14, 15, 16, 17) con ejes de giro, que estan dispuestos paralelos al eje longitudinal del arbol de entrada del sistema de transmision.
  6. 6. - Conjunto segun la reivindicacion 4 o 5, caracterizado por que los tirantes (12, 13) dispuestos verticales presentan la misma longitud.
  7. 7. - Conjunto segun una de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado por que los tirantes (3, 4) dispuestos horizontales presentan la misma longitud.
ES12159164.8T 2011-05-17 2012-03-13 Conjunto para el montaje de un sistema de transmisión de una instalación de energía eólica Active ES2587612T3 (es)

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