ES2662938T3 - Conexión de pala para palas de rotor - Google Patents

Conexión de pala para palas de rotor Download PDF

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ES2662938T3 ES15730948.5T ES15730948T ES2662938T3 ES 2662938 T3 ES2662938 T3 ES 2662938T3 ES 15730948 T ES15730948 T ES 15730948T ES 2662938 T3 ES2662938 T3 ES 2662938T3
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Abstract

Conexión de pala para palas de rotor con conexiones de perno en T entre la pala de rotor (1) y una pieza de conexión (2), en la que, en las conexiones de perno en T, un perno transversal (4) en la pala de rotor (1) se encuentra conectado mediante por lo menos un tornillo de dilatación (3) con la pieza de conexión (2), caracterizada por que paralelamente al eje (10) del perno transversal y entre el perno transversal (4) y la pieza de conexión (2), por lo menos un cuerpo adicional (5, 6) está dispuesto en la pala de rotor (1), cuya camisa presenta por lo menos una sección de forma cilíndrica (7) que se extiende paralelamente a la superficie de camisa del perno transversal (4), y el por lo menos un tornillo de dilatación (3) atraviesa el o dichos cuerpos (5, 6).

Description

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DESCRIPCION
Conexión de pala para palas de rotor
[0001] La presente invención se refiere a una conexión de pala para palas de rotor, en particular para centrales de energía eólica, mediante el uso de una conexión de perno en T.
[0002] Los pernos transversales empleados en una conexión de perno en T tienen que ser asegurados en el laminado sustancialmente más blando de la palabra de rotor y, en particular, en el laminado de la raíz de la pala. Bajo cargas cada vez mayores, es crítica en particular la carga de flexión de los pernos transversales, debido a que esta carga sólo se puede reducir de manera simple mediante un aumento del diámetro, lo que, sin embargo, necesariamente tiene como resultado una disminución del laminado entre los diferentes pernos in T, debilitando así el laminado.
[0003] Para resolver este problema, en el documento DE 10 2006 022 272 C5 se proponen dos soluciones: Por una parte, se quiere lograr una mayor resistencia a la flexión del perno transversal atornillando el perno transversal con un perno longitudinal para formar la conexión en T, presentando una mayor extensión en la dirección del eje longitudinal que en la dirección transversal al eje longitudinal. En particular, se mencionan pernos transversales elípticos, ovalados, parcialmente elípticos, parcialmente ovalados y con forma de hueso. Por otra parte, se propone disponer los pernos transversales en por lo menos dos hileras en la pared de la raíz de la pala, en lo que por lo menos una primera hilera está dispuesta más cerca del extremo en el lado de la raíz de pala de la pala del rotor que por lo menos una segunda hilera.
[0004] Estas soluciones están asociadas con un mayor dispendio desde el punto de vista técnico de la fabricación para los pernos transversales mismos, así como para su integración en la estructura de la pala de rotor.
[0005] Otras conexiones de perno en T se conocen por los documentos DE 20 2011 101 634 U1 y WO 2012/155881 A2. En estos casos se emplean pernos transversales de forma cilíndrica.
[0006] Por el documento WO 01/42647 A2 también se conoce un perno transversal que presenta una forma semicilíndrica.
[0007] El objetivo de la presente invención consiste en proponer una conexión de pala mediante el uso de un principio de perno en T que se destaca por su alta resistencia a la flexión y por su simplicidad desde el punto de vista técnico de la fabricación.
[0008] Este objetivo se resuelve a través de las características mencionadas en la reivindicación 1 y otras formas de realización ventajosas son el objeto de las reivindicaciones subordinadas.
[0009] De acuerdo con la presente invención, para una conexión de pala para palas de rotor con conexiones de perno en T entre la pala de rotor y una pieza de conexión, en donde en las conexiones de perno en T un perno transversal en la pala de rotor se encuentra conectado mediante por lo menos un tornillo de dilatación con la pieza de conexión, se propone que paralelamente al eje del perno transversal y entre el perno transversal y la pieza de conexión se disponga por lo menos un cuerpo adicional en la pala del rotor, cuya camisa presenta por lo menos una sección de forma cilíndrica que se extiende paralelamente a la superficie de camisa del perno transversal, y el por lo menos un tornillo de dilatación atraviese el o dichos cuerpos, preferentemente a través de un agujero de paso.
[0010] El tornillo de dilatación puede atornillarse en el respectivo perno transversal o sujetarse de otra manera en el mismo.
[0011] Con relación a la disposición de los pernos transversales y los cuerpos, en formas de realización alternativas puede estar previsto
que el perno transversal y el por lo menos un cuerpo presenten una distancia entre sí, o
que el perno transversal y el por lo menos un cuerpo tengan una línea de contacto en común o superficies de contacto en común.
[0012] En otra forma de realización, está previsto que
los cuerpos presenten una distancia entre sí y/o que los cuerpos adyacentes presenten una línea de contacto en común y/o que presenten superficies de contacto en común.
[0013] En ambas formas de realización, las superficies de contacto se encuentran en un ángulo recto ± 30° con respecto a la dirección longitudinal del tornillo de dilatación.
[0014] Para asegurar un flujo de fuerza óptimo entre el cuerpo y el laminado de la pala de rotor, en una forma de realización ventajosa está previsto que la sección de forma cilíndrica de la superficie de camisa del cuerpo más cercano a la pieza de conexión esté orientada en dirección hacia la pieza de conexión.
[0015] A este respecto, se ha demostrado como ventajoso si el diámetro (D) de la sección cilíndrica de la superficie
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de camisa de los cuerpos, en la prolongación ficticia de los mismos, no es sobrepasada por ninguna otra sección de camisa del respectivo cuerpo.
[0016] En una forma de realización, las superficies de contacto son superficies planas. Para prevenir desplazamientos transversales, es decir, en dirección al eje de los pernos transversales, en otra forma de realización ventajosa adicional está previsto que las superficies de contacto presenten una superficie estructurada o que estén provistas con formas y/o con una forma que establezca una unión en arrastre de forma con la superficie de contacto adyacente. En el sentido de la presente invención, el término “superficie estructurada” también incluye revestimientos.
[0017] En lo referente al tamaño de las superficies de contacto de cuerpos adyacentes o del por lo menos un cuerpo con el perno transversal, se pueden proveer medidas planas iguales o diferentes.
[0018] Con la conexión de pala propuesta, la técnica de equipos existente en las instalaciones de fabricación de palas de rotor para el montaje de pernos en T puede seguir utilizándose prácticamente sin modificaciones. Los pernos transversales conservan su forma cilíndrica y con superficies de contacto existentes tan sólo se aplanan y eventualmente se estructuran por desprendimiento de virutas o mediante un proceso de conformación. Lo mismo rige también para cuerpos de forma cilíndrica.
[0019] Adicionalmente, con la conexión de pala se pueden alcanzar mayores resistencias sin reducciones de laminado en la sección transversal. Debido al efecto de apoyo recíproco de los cuerpos y del por lo menos un cuerpo con el perno transversal, el momento de resistencia del respectivo perno transversal contra la flexión se incrementa significativamente.
[0020] Otra ventaja adicional consiste en que debido a una menor anchura de los pernos transversales se puede realizar un mayor número de conexiones de perno en T en, por ejemplo, un diámetro de círculo de agujeros de la pieza de conexión, lo que aumenta, por ejemplo, el momento de flexión de raíz de pala máximo transmisible para el diámetro del círculo de agujeros dado.
[0021] La presente invención se describe más detalladamente a continuación con referencia a los dibujos. En los dibujos:
La Fig. 1 muestra un perno transversal con un cuerpo distanciado.
La Fig. 2 muestra un perno transversal con superficie de contacto plana con el cuerpo.
La Fig. 3 muestra un perno transversal con dos cuerpos.
La Fig. 4 muestra ejemplos de los cuerpos.
[0022] La Fig. 1 muestra una conexión de pala para una pala de rotor 1 en una pieza de conexión 2 por medio de una conexión de perno en T, en la que un perno transversal 4 en la pala de rotor 1 se conecta con la pieza de conexión 2 mediante un tornillo de dilatación 3.
[0023] Paralelamente al eje 10 del perno transversal 4 y entre el perno transversal 4 y la pieza de conexión 2, de manera distanciada con respecto al perno transversal 4, un cuerpo adicional 5 está dispuesto en la pala de rotor 1, cuya camisa en este caso no sólo presenta una sección de forma cilíndrica, sino que es de forma cilíndrica.
[0024] El tornillo de dilatación 3 atraviesa el cuerpo 5 a través de un agujero de paso 12. El tornillo de dilatación 3 está atornillado con el perno transversal 4.
[0025] En la Fig. 2 se muestra una forma de realización, en la que el perno transversal 4 y el cuerpo 5 presentan una superficie de contacto plana en común.
[0026] También en esta forma de realización, el momento de resistencia del perno transversal 4 contra la flexión se incrementa debido al efecto de apoyo recíproco del cuerpo 5 y del perno transversal 4.
[0027] En la Fig. 3 se muestra un ejemplo de realización, en el que dos cuerpos 5, 6 con una superficie de contacto 9 en común están dispuestos entre el perno transversal 4 y la pieza de conexión 2.
[0028] La sección de forma cilíndrica 7 de la superficie de camisa del cuerpo 6 se extiende paralelamente a la superficie de camisa del perno transversal 4 y está orientada en dirección hacia la pieza de conexión 2.
[0029] En esta forma de realización, el diámetro del cuerpo 5 se ha realizado más pequeño que el del cuerpo 6, y las superficies de contacto presentan una extensión plana diferente. El tornillo de dilatación 3 atraviesa los cuerpos 5, 6 por el respectivo agujero de paso 12.
[0030] Este ejemplo de realización muestra con mayor claridad las múltiples posibilidades de realización para los cuerpos 5, 6, con el fin de alcanzar soluciones adaptadas a la dureza y rigidez a la flexión de la conexión de pala, sin
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desviarse del comprobado principio del perno en T. Debido a que los cuerpos 5, 6 están realizados de manera por lo menos parcialmente cilíndrica (sección cilíndrica 7 de la superficie de camisa), los alojamientos para los cuerpos 5, 6 se pueden producir, por ejemplo, mediante un taladrado tecnológicamente simple.
[0031] Para esto, los cuerpos 5, 6 no necesariamente tienen que ser cuerpos separados, sino que también pueden consistir en una sola pieza, como lo muestran los ejemplos en la Fig. 4.
[0032] A este respecto, debido a que es ventajoso para la tecnología de fabricación de los alojamientos de los cuerpos 6, el diámetro (D) de la sección cilíndrica 7 no debería sobrepasarse en ningún punto en su prolongación ficticia. En la Fig. 4, la prolongación ficticia se representa mediante una línea intermitente.
[0033] En las Fig. 1 -3 se representan los cuerpos 5, 6 y los pernos transversales 4 pasando respectivamente de manera continua a través de la pala de rotor 1. Obviamente, también es posible que estos elementos se realicen más cortos y se dispongan en un agujero ciego.
Lista de caracteres de referencia:
[0034]
1
Pala de rotor
2
Pieza de conexión
3
Tornillo de dilatación
4
Perno transversal
5
Cuerpo
6
Cuerpo
7
Sección de forma cilíndrica de la superficie de camisa
8
Superficies de contacto entre los pernos transversales y los cuerpos
9
Superficies de contacto entre cuerpo y cuerpo
10
Eje del perno transversal
11
Dirección longitudinal del tornillo de dilatación
12
Agujero de paso
D
Diámetro de la sección de forma cilíndrica de la superficie de camisa

Claims (10)

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    REIVINDICACIONES
    1. Conexión de pala para palas de rotor con conexiones de perno en T entre la pala de rotor (1) y una pieza de conexión (2), en la que, en las conexiones de perno en T, un perno transversal (4) en la pala de rotor (1) se encuentra conectado mediante por lo menos un tornillo de dilatación (3) con la pieza de conexión (2), caracterizada por que
    paralelamente al eje (10) del perno transversal y entre el perno transversal (4) y la pieza de conexión (2), por lo menos un cuerpo adicional (5, 6) está dispuesto en la pala de rotor (1), cuya camisa presenta por lo menos una sección de forma cilíndrica (7) que se extiende paralelamente a la superficie de camisa del perno transversal (4), y el por lo menos un tornillo de dilatación (3) atraviesa el o dichos cuerpos (5, 6).
  2. 2. Conexión de pala de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que
    el perno transversal (4) y el por lo menos un cuerpo (5, 6) presentan una distancia entre sí.
  3. 3. Conexión de pala de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que
    el perno transversal (4) y el por lo menos un cuerpo (5, 6) presentan una línea de contacto en común o superficies de contacto (8) planas en común.
  4. 4. Conexión de pala de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que
    los cuerpos (5, 6) presentan entre sí una distancia y/o los cuerpos adyacentes (5, 6) presentan una línea de contacto en común y/o superficies de contacto (9) en común.
  5. 5. Conexión de pala de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por que
    la sección de forma cilíndrica de la superficie de camisa del cuerpo (6) más cercano a la pieza de conexión (2) está orientada en dirección hacia la pieza de conexión (2).
  6. 6. Conexión de pala de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizada por que
    las superficies de contacto (8, 9) encierran un ángulo recto ± 30° con la dirección longitudinal del tornillo de dilatación (11).
  7. 7. Conexión de pala de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizada por que
    las superficies de contacto (8, 9) son planas o presentan una superficie estructurada o están provistas con una forma y/o con formas que establecen una unión en arrastre de forma con la superficie de contacto adyacente.
  8. 8. Conexión de pala de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizada por que
    la unión en arrastre de forma existe entre el cuerpo (5) y el perno transversal (4) y/o los cuerpos (5, 6) entre sí en la dirección longitudinal del perno transversal (4).
  9. 9. Conexión de pala de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 8, caracterizada por que
    las superficies de contacto (8, 9) de los cuerpos adyacentes o del por lo menos un cuerpo (5) con el perno transversal (4) presentan medidas planas iguales o diferentes.
  10. 10. Conexión de pala de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada por que
    el diámetro (D) de la sección cilíndrica (7) de la superficie de camisa de los cuerpos (5, 6), en su prolongación ficticia, no es sobrepasado por ninguna otra sección de camisa del respectivo cuerpo (5, 6).
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