ES2635871T3 - Engranaje planetario, aerogenerador que tiene un engranaje planetario y uso de un engranaje planetario - Google Patents

Engranaje planetario, aerogenerador que tiene un engranaje planetario y uso de un engranaje planetario Download PDF

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Abstract

Un engranaje planetario (20, que comprende una rueda conductora (22), que engrana en una etapa de transmisión, que tiene primeros engranajes planeta (24, 26) que están acoplados a una cantidad correspondiente de segundos engranajes planeta (32, 34) que están axialmente desplazados respecto a los primeros engranajes planeta (24, 26), en el que los segundos engranajes planeta (32, 34) engranan en una rueda central (36) que está acoplada a un árbol conducido (38), caracterizado porque la rueda conductora (22) es una rueda hueca que tiene un engranaje interno (23) que engrana con los primeros engranajes planeta (24, 26) y los segundos engranajes planeta (32, 34) están divididos en un primer subconjunto (34) y un segundo subconjunto de engranajes (32) que están dispuestos en dos planos independientes (E1, E2) que están espaciados entre sí en una dirección axial (AX), en el que los segundos engranajes (32) del primer subconjunto están dispuestos en un espacio interior (42) que está rodeado por la rueda conductora hueca (22) y en el que una circunferencia exterior de los segundos engranajes planeta (32, 34) sobresale parcialmente de un nivel del engranaje interno (23) de la rueda conductora (22) en una dirección radial (R).

Description

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DESCRIPCION
Engranaje planetario, aerogenerador que tiene un engranaje planetario y uso de un engranaje planetario Campo Tecnico de la invencion
La invencion se refiere a un engranaje planetario y a un aerogenerador, en particular, un aerogenerador marino, que comprende un engranaje planetario. Ademas, la invencion se refiere al uso de un engranaje planetario.
Antecedentes
Los engranajes planetarios se usan en distintos campos tecnicos, en particular, para transmision de pares elevados. Este tipo de engranaje presenta relaciones de transmision de los engranajes elevadas con un tamano relativamente compacto. Por ejemplo, en los aerogeneradores, donde el espacio de construccion necesario siempre es un problema, con frecuencia se aplican engranajes planetarios para transmision del par del arbol principal, que porta el rotor, a un arbol conducido, que esta acoplado al generador electrico para produccion de electricidad. Las relaciones de transmision de los engranajes elevadas normalmente se proporcionan por medio de engranajes planetarios de multiples etapas. Por ejemplo, en el documento DE 102010041474 A se describe un engranaje planetario de dos etapas con division de potencia para un aerogenerador. No obstante, la cantidad de etapas de transmision de los engranajes aumenta una longitud del engranaje planetario. En principio, esto se contradice con el tamano compacto deseado.
Para distribuir el par elevado a una serie de contactos de los dientes individuales, normalmente se aplica una cantidad elevada de engranajes planeta. No obstante, esto aumenta el tamano del engranaje planeta. Ademas, el espacio de construccion alrededor de la circunferencia del engranaje conductor es limitado, limitando de ese modo la cantidad de engranajes planeta aplicables.
En el documento US 3307433 A se describe un engranaje planetario para reducir la velocidad que tiene un mecanismo ajustable. El planetario incluye un par de engranajes anulares internos separados sobre un eje comun y una pluralidad de elementos planetarios de los que cada uno esta formado con dos partes relativamente giratorias.
En el documento WO 2013/065024 A1 se describe un mecanismo epidclico que tiene una pluralidad de engranajes planeta dispuestos alrededor de un eje de transmision para formar dos matrices simetricas respecto a un plano ortogonal al eje de transmision. El mecanismo tiene un cuerpo que, en un lateral, esta adaptado para estar conectado a un elemento rotatorio y, en el otro lateral, esta acoplado a una corona. La corona tiene una pluralidad de sectores de placa relativamente finos y una pluralidad de pivotes, que se extienden en voladizo y en direcciones opuestas desde los sectores de placa y cada uno soporta un engranaje planeta respectivo. El acoplamiento entre el cuerpo, que se ha mencionado anteriormente, y la corona define al menos un grado de libertad de rotacion alrededor de un eje radial para permitir un movimiento relativo, bajo carga, entre dos componentes.
El requisito tecnico de resistencia a pares elevados y de relaciones de transmision de los engranajes elevadas normalmente hace que el engranaje planetario sea grande y pesado. No obstante, para aplicacion en aerogeneradores, en particular, en aerogeneradores marinos, el tamano y el peso del engranaje planetario son fundamentales. Por lo tanto, es aconsejable tener un engranaje compacto y de poco peso, aunque presente la capacidad de soportar pares elevados, a la vez que tiene una relacion de transmision de los engranajes elevada.
Sumario de la invencion
Un objetivo de la invencion es proporcionar un engranaje planetario, un aerogenerador que tiene un engranaje planetario y el uso de un engranaje planetario mejorados, por cuanto se refiere a las deficiencias tecnicas que se conocen en la tecnica anterior.
El objetivo se logra con la materia de la reivindicacion 1.
Por consiguiente, se proporciona un engranaje planetario para transmision con division de potencia. El engranaje planetario comprende una rueda conductora (o rueda conducida), que engrana en una etapa de transmision, que tiene primeros engranajes planeta que estan acoplados a una cantidad correspondiente de segundos engranajes planeta. Los primeros engranajes planeta y los segundos engranajes planeta estan desplazados axialmente entre sf. Los segundos engranajes planeta engranan en una rueda central que esta acoplada a un arbol conducido (o arbol conductor). La rueda conductora es una rueda hueca que rodea un espacio interior. Ademas, la rueda conductora tiene un engranaje interno que engrana con los primeros engranajes planeta. Los engranajes planetarios que se describen en este documento se pueden usar como un multiplicador o un reductor. Por lo tanto, el termino rueda conductora tambien cubre ruedas conducidas y el arbol conducido puede ser un arbol conductor.
Los segundos engranajes planeta estan divididos en un primer subconjunto y un segundo subconjunto de engranajes. El primer subconjunto de engranajes esta dispuesto en un primer plano y el segundo subconjunto de
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engranajes esta dispuesto en un segundo plano. El primer y el segundo plano estan espaciados entre s^ en una direccion axial. Es decir, el primer subconjunto y el segundo subconjunto de engranajes estan dispuestos en dos planos independientes que estan axialmente desplazados entre st
Ademas, los segundos engranajes del primer subconjunto estan dispuestos dentro de un espacio interior de la rueda conductora hueca. En particular, el espacio interior esta limitado en una direccion radial por un manguito o casquillo exterior de la rueda conductora hueca. En la direccion axial, el espacio interior esta limitado por planos virtuales que incorporan los bordes exteriores axiales de la rueda conductora, en el que dichos planos virtuales o teoricos estan dispuestos en laterales opuestos de la rueda conductora. Dichos dos planos son sustancialmente perpendiculares al eje principal del engranaje planetario. El primer plano se puede disponer en un lateral de la rueda conductora, que esta orientado hacia el arbol conductor. El segundo plano y opuesto esta dispuesto en el otro lateral de la rueda conductora, que esta orientado hacia el arbol conducido. Cuando el engranaje planetario esta montado en un aerogenerador, el primer plano esta orientado hacia el rotor y el segundo plano esta orientado hacia el generador electrico.
El espacio de construccion para disponer los primeros y los segundos engranajes planeta alrededor de la rueda conductora normalmente es limitado. Se puede aumentar aumentando un diametro de la rueda conductora que, sin embargo, no siempre es aconsejable. En caso de tener que disenar un engranaje planetario compacto que tenga una rueda conductora no especialmente grande, esto se puede lograr disponiendo los segundos engranajes en dos planos independientes espaciados axialmente, segun aspectos de la invencion. Es decir, los segundos engranajes planeta se pueden escalonar en una direccion axial del engranaje. En una vista de frente, en el lateral de salida del engranaje, los segundos engranajes planeta del primer y del segundo subconjunto se solapan. No obstante, dado que los engranajes estan axialmente desplazados no contactan en el espacio tridimensional real.
El engranaje planetario segun aspectos de la invencion tiene un diseno compacto. En comparacion con los engranajes convencionales, se reduce el espacio de construccion necesario en la direccion radial. No obstante, el engranaje planetario no es solo compacto en la direccion radial, sino tambien en la direccion axial, porque los engranajes del primer subconjunto estan dispuestos dentro de la rueda conductora hueca. De manera ventajosa, se puede disponer una cantidad elevada de engranajes planetarios alrededor de la rueda conductora. A la vez, esto no contrarresta el diseno compacto del engranaje.
Ademas, la etapa de transmision, que comprende los primeros engranajes planeta y los segundos engranajes planeta, se puede disenar para que tenga una relacion de transmision de los engranajes elevada. En particular, la relacion de transmision de los engranajes de la etapa de engranaje puede ser de hasta 15. En comparacion con los engranajes planetarios convencionales, dicha relacion de transmision de los engranajes elevada permite reducir la cantidad de etapas de engranaje necesarias. En particular, el engranaje planetario puede ser un engranaje de una unica etapa, segun una forma de realizacion de la invencion. El diseno del engranaje planetario es economico, su peso y el espacio de construccion necesario son comparablemente reducidos. El engranaje planetario segun aspectos de la invencion presenta caractensticas de rendimiento similares con un peso y tamano reducidos. Esto hace que el engranaje sea especialmente adecuado para aerogeneradores.
En una forma de realizacion ventajosa de la invencion, los segundos engranajes planeta y los engranajes correspondientes de la rueda central son engranajes helicoidales. Una direccion del paso de los segundos engranajes planeta helicoidales del primer subconjunto es, en particular, opuesta a un paso de los segundos engranajes planeta helicoidales del segundo subconjunto. Es decir, las inclinaciones de los engranajes helicoidales del primer y del segundo subconjunto son opuestas. Asimismo, la rueda central se puede configurar para que tenga engranajes helicoidales cortados de manera opuesta. Estos engranan con los segundos engranajes planeta correspondientes del primer y del segundo subconjunto, respectivamente. De manera ventajosa, este diseno permite que la rueda central este soportada de manera libre en direccion axial. De manera ventajosa, el engranaje planetario, segun esta forma de realizacion, puede prescindir de cojinetes de empuje para la rueda central. Al menos, los cojinetes de empuje, si se consideran necesarios, se pueden disenar para que tengan capacidades de soporte de carga inferiores.
Segun otra forma de realizacion ventajosa de la invencion, la inclinacion de los segundos engranajes planeta helicoidales del primer subconjunto y la inclinacion de los segundos engranajes planeta helicoidales del segundo subconjunto son, al menos, sustancialmente iguales entre sf, por cuanto se refiere a su valor. Es decir, los engranajes pueden tener un angulo de inclinacion al menos sustancialmente igual. No obstante, esto solo es aplicable al valor absoluto de dichos angulos. Un sentido de rotacion de los angulos sera opuesto para proporcionar los engranajes helicoidales cortados de manera opuesta. Este diseno mejora aun mas el soporte axial libre de la rueda central.
En una forma de realizacion de la invencion, un mecanismo de embrague entre la rueda central y el arbol conducido esta dispuesto en un centro entre los engranajes que engranan con los engranajes planeta del primer y del segundo subconjunto, respectivamente. Esta disposicion del mecanismo de embrague permite que la rueda central este soportada axialmente de manera libre.
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En otra forma de realizacion ventajosa de la invencion, el engranaje planetario tiene una unica etapa de transmision. En comparacion con los engranajes planetarios que tienen multiples etapas de transmision, un engranaje que tiene una unica etapa de transmision puede ser mas ligero, mas compacto y menos complicado desde el punto de vista tecnico. Dado que los segundos engranajes planeta pueden tener un radio comparablemente grande, lo que proporciona una relacion de transmision de los engranajes elevada, que puede ser de hasta 15, una unica etapa de transmision puede ser suficiente para lograr la transmision total deseada del engranaje planetario.
Ademas, una circunferencia exterior de los segundos engranajes planeta sobresale parcialmente de un nivel de la circunferencia exterior de la rueda conductora, en una direccion radial. En este engranaje planetario se aplican segundos engranajes relativamente grandes. Por consiguiente, presentara una relacion de transmision de los engranajes elevada.
En otra forma de realizacion de la invencion, el primer y el segundo plano, que alojan los engranajes del primer y del segundo subconjunto, estan dispuestos en laterales opuestos del engranaje interno de la rueda conductora. En particular, el primer y el segundo plano se pueden espaciar por igual del engranaje interno de la rueda conductora. Es decir, el primer y el segundo plano se pueden disponer simetricamente alrededor del engranaje interno de la rueda conductora. Esto, en particular, conlleva que los primeros y los segundos engranajes esten acoplados entre sf usando arboles de la misma longitud. En otras formas de realizacion, el primer y el segundo plano pueden tener una distancia distinta desde el engranaje interno de la rueda conductora.
En otro aspecto de la invencion, se proporciona un aerogenerador que comprende un engranaje planetario segun aspectos de la invencion. En particular, dicho aerogenerador es un aerogenerador marino. De manera ventajosa, el aerogenerador comprende un engranaje planetario compacto y de poco peso que, no obstante, es capaz de transmitir pares elevados a relaciones de transmision de los engranajes elevadas. El diseno compacto y el peso reducido hacen que el aerogenerador sea mas economico. Por ejemplo, debido al tamano reducido del engranaje planetario, se necesita menos espacio de construccion dentro de la gondola. Por consiguiente, esta se puede disenar menos espaciosa. A su vez, una gondola que tiene un tamano y peso reducidos libera de carga a la estructura de soporte y a los cimientos. Esto conlleva que la torre y los cimientos submarinos del aerogenerador se puedan disenar para que tengan capacidades de soporte de carga inferiores. Esto hace que todo el aerogenerador sea mas economico, dado que se reducen los costes de los cimientos, de la construccion de la torre y del transporte del aerogenerador al lugar de construccion.
En una forma de realizacion ventajosa de la invencion, el engranaje planetario segun aspectos de la invencion forma parte de un tren de potencia del aerogenerador. En particular, un arbol conductor principal, que esta acopado a un rotor del aerogenerador, esta acoplado ademas a la rueda conductora del engranaje planetario. La rueda central conducida esta acoplada a un arbol conducido que esta acoplado ademas a un generador electrico para la produccion de electricidad.
En otro aspecto de la invencion, se proporciona un uso ventajoso del engranaje planetario segun aspectos de la invencion. El engranaje planetario se usa en un aerogenerador, en particular, en un aerogenerador marino.
Ventajas similares, que ya se han mencionado respecto al engranaje planetario y respecto al aerogenerador, tambien son aplicables, del mismo modo o similar, al uso del engranaje planetario.
Segun otra forma de realizacion ilustrativa, se proporciona un engranaje planetario para transmision con division de potencia. Dicho engranaje planetario tiene un arbol conductor, que engrana en una primera etapa de transmision, que tiene una primera cantidad de engranajes planeta que estan acoplados a una cantidad correspondiente de segundos engranajes planeta. Estos estan desplazados axialmente respecto a los primeros engranajes planeta. A su vez, los segundos engranajes planeta engranan en una segunda etapa de transmision que tiene una segunda cantidad e inferior de terceros engranajes planeta. Estos estan acoplados a una cantidad correspondiente de cuartos engranajes planeta que estan desplazados axialmente respecto a los terceros engranajes planeta. Los cuartos engranajes planeta engranan en una rueda central que, en particular, esta acoplada a un arbol conducido. Dos segundos engranajes planeta engranan en un unico tercer engranaje planeta para proporcionar la transmision con division de potencia. El arbol conductor esta acoplado a una rueda conductora hueca que tiene un engranaje interno que engrana en los engranajes de los primeros engranajes planeta. Esto hace que el engranaje planetario, segun este aspecto de la invencion, sea especialmente compacto.
Breve descripcion de los dibujos
Otros aspectos y caractensticas de la invencion se derivan de la siguiente descripcion de formas de realizacion preferentes de la invencion en relacion con los dibujos adjuntos, en los que
la figura 1 muestra un aerogenerador marino simplificado, segun una forma de realizacion de la invencion;
la figura 2 es un dibujo simplificado que muestra una seccion longitudinal de un engranaje planetario a lo largo de un eje principal, segun otra forma de realizacion de la invencion;
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la figura 3 es una vista de frente simplificada en una direccion de un eje principal del engranaje planetario de la figura 2;
la figura 4 es un dibujo simplificado que muestra una seccion longitudinal de otro engranaje planetario a lo largo de un eje principal, segun otra forma de realizacion y
la figura 5 es una vista de frente simplificada en una direccion del eje principal del engranaje planetario de la figura 4. Descripcion detallada de formas de realizacion de ejemplo
La figura 1 es una vista en perspectiva simplificada de un aerogenerador 2. Solo a modo de ejemplo, el aerogenerador 2 es un aerogenerador marino. Comprende un buje de rotor 4 que porta las palas de rotor 6. Una estructura de soporte 8, por ejemplo, una torre, porta una gondola (no visible) y esta cimentada en unos cimientos submarinos adecuados situados en el mar 10.
Segun una forma de realizacion de la invencion, un arbol principal del aerogenerador 2, que se acciona por medio del buje de rotor 4, esta acoplado a un engranaje planetario, que puede ser un engranaje multiplicador o reductor. Esto es para transmitir el par, que se aplica sobre el arbol principal, a un arbol conducido que esta acoplado ademas a un generador electrico para la produccion de electricidad.
Por lo general, la invencion es aplicable a arboles conductores y conducidos en cualquier lateral del engranaje planetario. Los engranajes planetarios que se describen en este documento se pueden usar como un multiplicador o un reductor. Por consiguiente, los arboles conducidos o las ruedas conducidas pueden hacer las veces de arboles conductores o ruedas conductoras y viceversa.
El aerogenerador 2 se puede equipar con un engranaje planetario 20 segun una forma de realizacion de la invencion, que se muestra en el dibujo simplificado de la figura 2. El engranaje planetario 20 se representa en una seccion longitudinal a lo largo del eje principal A. El engranaje planetario 20 comprende una rueda conductora 22, que es una rueda hueca que tiene un engranaje interno 23. La rueda conductora 22 se puede acoplar a un arbol 100, del que una parte se ilustra con lmeas discontinuas. El engranaje interno 23 puede ser un engranaje recto. Este engrana con una pluralidad de primeros engranajes planeta 24, 26. Por consiguiente, los primeros engranajes planeta 24, 26 tambien pueden ser engranajes rectos. Los primeros engranajes planeta 24, 26 estan acoplados a traves de arboles 28, 30 a una cantidad correspondiente de segundos engranajes planeta 32, 34. El primer arbol 30 acopla el primer engranaje 26 al segundo engranaje 34 del primer subconjunto. Tiene una primera longitud, L1 que es sustancialmente igual a una segunda longitud L2 del segundo arbol 28. Este acopla el primer engranaje planeta 24 con el segundo engranaje planeta 32 del segundo subconjunto. Los segundos engranajes planeta 32, 34 estan desplazados axialmente respecto a los primeros engranajes planeta 24, 26. En una forma de realizacion distinta, la primera longitud L1 y la segunda longitud L2 tambien pueden ser distintas.
El engranaje planetario 20 segun la forma de realizacion de la figura 2, solo a modo de ejemplo, comprende seis primeros engranajes planeta 24, 26 y seis segundos engranajes planeta 32, 34. Esto se ilustra en la vista de frente simplificada, en el lateral conducido del engranaje planetario 20, que se muestra en la figura 3. Los primeros y los segundos engranajes planeta 24, 26 y 32, 34 estan espaciados por igual alrededor de la circunferencia de la rueda conductora 22. Esto se indica con los ejes de simetna S1 a S3 que estan dibujados con lmeas discontinuas.
Los segundos engranajes planeta 32, 34 engranan en una rueda central 36, que esta acoplada ademas a un arbol conducido 38, a traves de un mecanismo de embrague 40 (vease la figura 2). El arbol conducido 38 se puede acoplar ademas a un generador electrico para la produccion de electricidad.
Los segundos engranajes planeta 32, 34 estan divididos en un primer subconjunto de engranajes y un segundo subconjunto de engranajes. Los segundos engranajes planeta, que tienen el numero de referencia 32, pertenecen al segundo subconjunto de engranajes. Los segundos engranajes planeta, que estan provistos del numero de referencia 34, pertenecen al primer subconjunto de engranajes. Los dos subconjuntos de engranajes estan dispuestos en dos planos independientes E1 y E2, que estan espaciados en una direccion axial AX una distancia D.
El dibujo simplificado de la figura 2 muestra que los segundos engranajes planeta 34 del primer subconjunto estan dispuestos en el primer plano E1. Asimismo, los segundos engranajes planeta 32 del segundo subconjunto estan dispuestos en el segundo plano E2. En la vista de frente simplificada de la figura 3, los segundos engranajes 34 del primer subconjunto estan dibujados con lmeas discontinuas. Los segundos engranajes planeta 32 del segundo subconjunto estan dibujados con lmeas continuas. Esto ilustra que los segundos engranajes planeta 32, 34 estan escalonados a lo largo del eje principal A del engranaje planetario 20. En la figura 3, los segundos engranajes planeta 34 del primer subconjunto estan dispuestos detras de los segundos engranajes planeta 32 del segundo subconjunto a lo largo de una direccion axial AX.
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Los segundos engranajes planeta 34 del primer subconjunto estan dispuestos ademas dentro de la rueda conductora hueca 22. Es decir, los segundos engranajes planeta 34 del primer subconjunto, que estan situados en el primer plano E1, estan dispuestos dentro de un espacio interior 42 de la rueda conductora 22. Dicho espacio interior 42 esta limitado, en una direccion radial R, por el casquillo o manguito exterior 44 de la rueda conductora 22. En una direccion axial AX, el espacio interior 42 esta limitado por planos virtuales que incluyen los bordes axiales 46, 48 de la rueda conductora 22. Dichos planos son simplemente planos teoricos que sirven para ilustrar los lfmites del espacio interior 42.
En el lateral conductor del engranaje planetario 20, segun la forma de realizacion de la figura 2, el espacio interior 42 esta limitado, en la direccion axial AX, por el plano posterior 50 de la rueda conductora 22. Un plano teorico, que se proyecta a lo largo de dicho plano posterior 50, incluye el borde exterior 46 de la rueda conductora 22 en este lateral. En el lateral opuesto de la rueda conductora 22, el espacio interior 42 esta limitado por un plano que esta dispuesto para alojar un plano delantero 52 de la rueda conductora 22. Dicho plano tambien incluye el engranaje interno 23 de la rueda conductora 22, asf como los primeros engranajes planeta 24, 26. En la forma de realizacion de la figura 2, dicho plano esta distanciado del primer plano E1 la segunda distancia L2. Dicho segundo plano incluye el borde axial 48 de la rueda conductora 22, que esta orientado hacia el lateral conducido del engranaje planetario 20. Los planos que limitan el espacio interior 42 en la direccion axial AX son al menos sustancialmente paralelos al primer y al segundo plano E1, E2.
Debido a que los segundos engranajes planeta 34 del primer subconjunto estan dispuestos en el primer plano E1, que se proyecta en el espacio interior 42 de la rueda conductora 22, el engranaje planetario 20 es especialmente compacto.
El engranaje planetario 20 se puede configurar para que la rueda central 36 este soportada axialmente de manera libre. Dicho soporte axial libre de la rueda central 36 se debe a los segundos engranajes planeta helicoidales 32, 34 y a los engranajes helicoidales correspondientes de la rueda central 36. Una inclinacion de los segundos engranajes planeta helicoidales 32 del segundo subconjunto es opuesta a una inclinacion de los engranajes helicoidales 34 del primer subconjunto. Asimismo, los engranajes de la rueda central 36, que engranan con los segundos engranajes planeta 32, 34, tambien son engranajes helicoidales cortados de manera opuesta, es decir, tienen direcciones de inclinacion opuestas.
Solo a modo de ejemplo, los segundos engranajes planeta 34 del primer subconjunto son engranajes a la izquierda. Los segundos engranajes planeta cortados de manera opuesta 32 del segundo subconjunto son engranajes a la derecha. Los engranajes correspondientes de la rueda central 36 estan cortados de manera opuesta, en comparacion con sus coincidentes que engrana con los mismos. En particular, el engranaje de la rueda central 36, que esta dispuesto a la izquierda y que engrana con el segundo engranaje planeta 34 del primer subconjunto, es un engranaje a la derecha. Asimismo, el engranaje de la rueda central 36 a la derecha, que engrana con el segundo engranaje planeta 32 del segundo subconjunto, es un engranaje a la izquierda.
El mecanismo de embrague 40 esta dispuesto en un centro entre el primer y el segundo plano E1 y E2. Es decir, el mecanismo de embrague 40 esta dispuesto en un centro entre los planos E1, E2, en los que estan dispuestos los segundos engranajes planeta 32, 34 del primer y del segundo subconjunto.
Esto permite que la rueda central 36 este soportada de manera libre en la direccion axial AX. De manera ventajosa, el engranaje planetario 20 segun esta forma de realizacion de la invencion puede prescindir de cojinetes de empuje para la rueda central 36. Al menos, los cojinetes de empuje, si se consideran necesarios, se pueden disenar para que tengan una capacidad de carga inferior.
El engranaje planetario 20 segun la realizacion de las figuras 2 y 3 es un engranaje de una unica etapa. La relacion de transmision de la unica etapa puede ser considerablemente elevada, es decir, puede ser de hasta 15. Esto conlleva que los segundos engranajes planeta 32, 34 tengan un radio relativamente grande. En particular, los segundos engranajes planeta 32, 34 sobresalen de un nivel del engranaje interno 32 de la rueda conductora 22 una distancia F. La distancia F se considera en la direccion radial R.
Segun otro aspecto ilustrativo, existe otra forma de realizacion de un engranaje planetario 60, que es un engranaje con division de potencia y que se muestra en el dibujo simplificado de la figura 4. La figura 4 es una seccion longitudinal del engranaje planetario 60 a lo largo de un eje principal A. El engranaje planetario 60 incluye una rueda conductora 22 que tiene un engranaje interno 23 que engrana en una primera etapa de transmision. La rueda conductora 22 se puede acoplar a un arbol 100, del que una parte se ilustra con lmeas discontinuas. La primera etapa de transmision comprende una cantidad de primeros engranajes planeta 24, que estan dispuestos alrededor de la circunferencia de la rueda conductora 22. Segun la forma de realizacion de la figura 4, el engranaje planetario 60 comprende seis primeros engranajes planeta 24, que estan espaciados por igual alrededor de la circunferencia de la rueda conductora 22. Esto se ilustra en la vista de frente simplificada de la figura 5. Los primeros engranajes planeta 24 estan dispuestos en los ejes de simetna S1 a S3 espaciados por igual y estan acoplados, a traves de primeros arboles 62, a una cantidad correspondiente de segundos engranajes planeta 32. Estos tambien estan espaciados por igual alrededor de la circunferencia de la rueda conductora 22. Es decir, los primeros engranajes
5
10
15
20
25
30
planeta 24 y los segundos engranajes planeta 32 estan dispuestos en los ejes de simetna S1 a S3, que estan espaciados por igual y que estan dibujados como lmeas discontinuas en la figura 5.
Los segundos engranajes planeta 32 tienen una distancia axial respecto a los primeros engranajes planeta 24, con lo que todos los segundos engranajes planeta 32 estan desplazados en una misma direccion axial. Es dedr, todos los segundos engranajes planeta 32 estan dispuestos en el mismo lateral de la rueda conductora 22. Los segundos engranajes planeta 32 engranan en terceros engranajes planeta 64. Para transmision con division de potencia, dos segundos engranajes planeta 32 engranan en un unico tercer engranaje planeta 64. Esto tambien resulta evidente gracias a la vista de frente simplificada de la figura 5. Los terceros engranajes planeta 64 estan acoplados a traves de segundos arboles 66 a cuartos engranajes planeta 68. Los terceros engranajes planeta 64 y los cuartos engranajes planeta 68 estan, nuevamente, espaciados en direccion axial. De manera similar a los primeros y segundos engranajes planeta 24, 32, todos los cuartos engranajes planeta 68 estan distanciados de los terceros engranajes planeta 64 en una misma direccion axial.
Los cuartos engranajes planeta 68 engranan con la rueda central 36. Esta esta acoplada a un arbol conducido 38, que se puede acoplar ademas a un generador electrico para produccion de electricidad, cuando el engranaje planetario con division de potencia 60, segun la forma de realizacion de las figuras 4 y 5, esta montado en un aerogenerador 2.
De manera ventajosa, las formas de realizacion, que se mencionan respecto a las figuras 2 y 3, se pueden combinar con el engranaje planetario 60 segun las formas de realizacion de las figuras 4 y 5. Por ejemplo, los primeros a los cuartos engranajes planeta 24, 32, 64 y 68 del engranaje planetario 60 pueden ser engranajes helicoidales o engranajes rectos.
Los engranajes planetarios 20, 60, segun las formas de realizacion de la invencion, presentan una densidad de potencia elevada y un tamano especialmente compacto. Esto hace que los engranajes planetarios 20, 60 sean especialmente adecuados para integracion en el tren de potencia de un aerogenerador 2. Por ejemplo, la rueda conductora 22 se puede acoplar a un arbol principal que se acciona por medio del buje de rotor 4 del aerogenerador 2. El arbol conducido 38 se puede acoplar a un generador electrico.

Claims (11)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    REIVINDICACIONES
    1. Un engranaje planetario (20, que comprende una rueda conductora (22), que engrana en una etapa de transmision, que tiene primeros engranajes planeta (24, 26) que estan acoplados a una cantidad correspondiente de segundos engranajes planeta (32, 34) que estan axialmente desplazados respecto a los primeros engranajes planeta (24, 26), en el que los segundos engranajes planeta (32, 34) engranan en una rueda central (36) que esta acoplada a un arbol conducido (38), caracterizado porque la rueda conductora (22) es una rueda hueca que tiene un engranaje interno (23) que engrana con los primeros engranajes planeta (24, 26) y los segundos engranajes planeta (32, 34) estan divididos en un primer subconjunto (34) y un segundo subconjunto de engranajes (32) que estan dispuestos en dos planos independientes (E1, E2) que estan espaciados entre sf en una direccion axial (AX), en el que los segundos engranajes (32) del primer subconjunto estan dispuestos en un espacio interior (42) que esta rodeado por la rueda conductora hueca (22) y en el que una circunferencia exterior de los segundos engranajes planeta (32, 34) sobresale parcialmente de un nivel del engranaje interno (23) de la rueda conductora (22) en una direccion radial (R).
  2. 2. El engranaje planetario segun la reivindicacion 1, en el que los engranajes de los segundos engranajes planeta (32, 34) y los engranajes correspondientes de la rueda central (36) son engranajes helicoidales y en el que una direccion del paso de los segundos engranajes planeta helicoidales del primer subconjunto (34) es opuesta a un paso de los segundos engranajes planeta helicoidales del segundo subconjunto (32).
  3. 3. El engranaje planetario segun la reivindicacion 2, en el que la rueda central (36) comprende engranajes helicoidales cortados de manera opuesta que engranan con los segundos engranajes planeta del primer subconjunto (34) y del segundo subconjunto (32), respectivamente, para proporcionar un soporte axialmente libre de la rueda central (36).
  4. 4. El engranaje planetario segun la reivindicacion 2 o 3, en el que las inclinaciones de los segundos engranajes planeta helicoidales del primer subconjunto (34) y del segundo subconjunto (32) son al menos sustancialmente iguales, por cuanto se refiere a sus valores.
  5. 5. El engranaje planetario segun una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, en el que un mecanismo de embrague (40) entre la rueda central (36) y el arbol conducido (38) esta dispuesto en un centro entre los engranajes que engranan con los engranajes planeta del primer y del segundo subconjunto (32, 34), respectivamente.
  6. 6. El engranaje planetario segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el engranaje planetario (20) tiene una unica etapa de transmision de los engranajes.
  7. 7. El engranaje planetario segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el primer (E1) y el segundo plano (E2) estan dispuestos en laterales opuestos del engranaje interno de la rueda conductora.
  8. 8. El engranaje planetario segun la reivindicacion 7, en el que el primer y el segundo plano (E1, E2) tienen una distancia distinta desde el engranaje interno (23) de la rueda conductora (22).
  9. 9. Un aerogenerador (2), en particular, un aerogenerador marino, que comprende un engranaje planetario (20) segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
  10. 10. Uso de un engranaje planetario (20) segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 en un aerogenerador (2), en particular, en un aerogenerador marino.
  11. 11. Un tren de potencia para un aerogenerador que comprende un engranaje planetario segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.
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