ES2709151T3 - Rodamientos elásticos adaptativos y absorbedores de vibraciones que los contienen - Google Patents

Abstract

Absorbedor de vibraciones ajustable adecuado para aerogeneradores, que consiste esencialmente en una masa absorbedora y al menos un rodamiento cónico doble para la adaptación y ajuste a frecuencias de excitación que aparecen en la turbina, en el que el al menos un rodamiento cónico doble comprende dos rodamientos cónicos, que están dispuestos enfrentados por su base de cono ancha y / o su base de cono corta, y cada uno de los dos rodamientos de cono comprende: (a) al menos un elemento de cono interno (8) (108(307)(804) con simetría de revolución no elástico y (b) al menos un elemento de cono externo (9) (202)(805) con simetría de revolución no elástico, que ha sido introducido a través del elemento de cono interno, en el que elemento de cono interno y el elemento de cono externo están unidos entre sí mediante una capa de elastómero (101)(208)(303)(304)(310) monocapa o multicapa, y presentan en cada caso en el centro en dirección axial un taladro cilíndrico para el alojamiento de dispositivos de fijación o dispositivos tensores, y el elemento de cono interno y/o el elemento de cono externo en dirección axial pueden desplazarse activamente o pasivamente mediante medios de presión mecánicos, hidráulicos, neumáticos o magnéticos o dispositivos dentro del rodamiento cónico o fuera del rodamiento cónico, caracterizado por que está previsto un intersticio (3)(103)(308)(802) con simetría de revolución, que se presenta en el estado no tensado con una forma correspondiente a los elementos de cono citados, en la zona de la capa de elastómero (101)(208)(303) (304)(310) a lo largo de la interfaz entre capa de elastómero y elemento de cono interno (8)(108(307)(804), o a lo largo de la interfaz entre capa de elastómero y elemento de cono externo (9)(202)(805) en el lado hacia el elemento de cono externo, o en el lado hacia el elemento de cono interno , que (i) se forma en esta zona mediante configuración abombada, cóncava o convexa de la capa de elastómero y / o del elemento de cono interno o externo no elástico, (ii) presenta a lo largo de la citada interfaz una longitud, que corresponde a de 20 a 80 % de la longitud de los elementos de cono o de la longitud de la capa de elastómero entre los elementos de cono citados, y (iii) presenta un grosor, a lo largo de la citada interfaz, que corresponde a 5 - 30 % del grosor de la capa de elastómero entre los elementos de cono citados, en el que, el intersticio citado se llena, parcial o totalmente, por el desplazamiento axial activo o pasivo de los elementos de cono no elásticos mencionados mediante los citados medios de presión o dispositivos mecánicos, hidráulicos, neumáticos o magnéticos por compresión y desplazamiento parcial de la citada capa de elastómero existente entre los elementos cónicos hacia el citado intersticio, por lo que la rigidez del rodamiento cónico puede variarse y adaptarse de acuerdo con la frecuencia de excitación que va a amortiguarse.

Description

DESCRIPCION

Rodamientos elasticos adaptativos y absorbedores de vibraciones que los contienen

La invencion se refiere a rodamientos equipados con medios elasticos y a absorbedores de vibraciones que los contienen con rigidez variable, es dedr, adaptativa, que pueden, por tanto, ajustarse y adaptarse a las diferentes frecuencias de excitacion que aparecen en la instalacion o maquina que va a amortiguarse. La rigidez variable se consigue a este respecto mediante la creacion de espacios libres comprimibles que, colocados de manera apropiada dentro del rodamiento, que pueden llenarse espedficamente con material de elastomero. La invencion se refiere en particular a tales absorbedores de vibraciones adaptativos de acuerdo con la invencion, que tienen la capacidad de amortiguar las vibraciones generadas mediante diferentes frecuencias, al poder modificarse la rigidez de los medios elasticos de manera controlable y variable. Los absorbedores de vibraciones de acuerdo con la invencion son adecuados en particular para la utilizacion en aerogeneradores.

Los aerogeneradores modernos son variables en cuanto a la velocidad de giro o dependientes de la velocidad de giro, de modo que con frecuencia no es suficiente utilizar absorbedores con una frecuencia de resonancia fija, que solo puedan suavizar vibraciones de una frecuencia determinada. En el caso del funcionamiento con velocidad de giro variable las frecuencias tambien son variables. Las vibraciones interferentes, que deben amortiguarse con absorbedores de vibraciones, se originan en particular en aerogeneradores, pero tambien en otras instalaciones y maquinas, mediante las frecuencias de engrane de engranajes y tambien mediante pares de arranque de generadores.

Los absorbedores de vibraciones conocidos en el estado de la tecnica se emplean para una frecuencia determinada. En el caso de maquinas con velocidad de giro variable y por lo tanto diferente frecuencia de excitacion es necesario adaptar los absorbedores de vibraciones a la frecuencia respectiva.

El documento WO 2013/023 724 A1 describe un absorbedor de vibraciones ajustable con las caractensticas del preambulo de la reivindicacion 1.

Por la ffsica se sabe que el desplazamiento de frecuencia es la rafz del cociente de la rigidez (medida como fuerza a desplazar (N/mm) y de la masa: w=V(constante de elasticidad D/masa m)). Si por ejemplo la frecuencia debe duplicarse, entonces se necesita el cuadruple de rigidez. Por lo general son necesarias incluso extensiones mayores.

De este modo, por ejemplo, para alcanzar el cuadruple de frecuencia, se requiere una rigidez 16 mayor. Incluso un factor de rigidez de 4 no puede ser alcanzado con las posibilidades conocidas actualmente.

Las figuras 1 - 3 representan la estructura basica, no parte de la invencion, de una pieza constructiva de elastomero conica con simetna de revolucion para explicar el funcionamiento. Una pieza constructiva de este tipo se compone de un cono interno (01), de la capa de elastomero (05) con simetna de revolucion y un cono externo (02). En la figura 1A la capa de elastomero es continua entre los conos. Esto tiene una rigidez relativamente alta apenas modificable. Absorbedores de este tipo estan descritos en el estado de la tecnica. En la figura 1B la capa de elastomero (en comparacion a la figura 1A) mencionada esta interrumpida en el centro, de modo que se forma un intersticio (06). Esta pieza constructiva tiene una rigidez en un multiplo menor que la pieza constructiva en la figura 1A. La relacion de rigidez depende de la longitud de las capas de goma (03) y (04) en relacion con el intersticio (06). (longitud [12-11] respecto a longitud [12]). Ademas, la relacion de rigidez depende del grosor de capa del elastomero. Por lo tanto, en el caso de grosores de capa de aproximadamente 8 mm con relaciones de longitud (longitud 12-11 respecto a longitud 12) de entre 1,5 a 5 pueden alcanzarse relaciones de rigidez de factor 10 a 60. En caso que fuera necesario, pueden alcanzarse relaciones de rigidez aun mayores, por ejemplo, en un factor de 100. En caso de grosores de capa mayores, para alcanzar relaciones de rigidez iguales son necesarias relaciones de longitud mayores. Dado que las capas de goma (3) (4) deben tener una longitud minima (longitud = aproximadamente el grosor de capa = 5 mm-10 mm) para la union con la capa de goma, son necesarios para ello conos con una longitud correspondiente. (Para relacion de longitud de capa 8 para un factor de rigidez de 100 se aplica: longitud "[12]" = aproximadamente 8*2*grosor de capa =aproximadamente 128 mm). En la figura 2A este intersticio, que en la figura 1B esta designado con (06), esta lleno parcialmente con elastomero. Sin embargo, el intersticio (06) sigue estando presente, de modo que la rigidez de la pieza constructiva en la figura 2A solamente es superior de manera insignificante a la rigidez en la imagen 1B. En la figura 2 B ahora el cono interno (01) se ha desplazado hacia la direccion del cono externo (02) en una distancia de manera que el intersticio (06) esta cerrado y, por lo tanto, se forma un contorno cerrado (05). Por consiguiente, la rigidez en la figura 2B es tan grande como la rigidez descrita en la figura 1A. La figura 2 muestra esta funcion en el lfmite externo del cono de elastomero, es decir, el espacio libre se encuentra entre elastomero y cono externo. La figura 3 muestra una funcion similar, aunque en este caso el espacio libre se encuentra entre elastomero y cono interno.

Las figuras 1 - 3 muestran en forma simplificada el principio del modo de funcionamiento del absorbedor de vibraciones de acuerdo con la invencion: entre maxima rigidez (figura 1A) y minima rigidez (figura 1B), se puede establecer virtualmente cualquier rigidez deseada entre ambos extremos, mediante la creacion de espacios libres correspondientes, y por lo tanto influir en las frecuencias de vibracion que van a amortiguarse. Los espacios libres pueden generarse a este respecto de varias maneras: o bien la capa de elastomero entre los conos presenta una escotadura, por ejemplo, una escotadura abombada, o alternativamente la parte de cono fija correspondiente posee una escotadura o estructura hueca, abombada, concava, convexa o de cualquier otra forma, alrededor.

Para que el sistema pueda funcionar en general, el cono interno en cuestion debe desplazarse contra el cono externo en cuestion. Esto puede suceder mediante un accionamiento lineal (motor con husillo), de manera electromagnetica, neumatica, hidraulica o formas mixtas de estas, opcionalmente con la utilizacion de un control electronico. El elemento de muelle conico correspondiente (elemento de cono) puede utilizarse convenientemente como elemento hidraulico o neumatico.

Segun la definicion, por un rodamiento conico se entiende un rodamiento, que presenta un elemento de cono interno, y un elemento de cono externo, que estan unidos entre sf mediante al menos una capa elastica. Ambos elementos del cono poseen un orificio axial central. Un rodamiento conico de este tipo se denomina tambien rodamiento conico sencillo. Ademas, tambien puede utilizarse de acuerdo con la invencion, un rodamiento conico multiple, que esta compuesto por dicho elemento de cono externo y dicho elemento de cono interno, asf como por uno o varios elementos de cono intermedios, que a su vez estan todos unidos entre sf mediante capas elasticas. Segun la definicion, ademas, por una disposicion de rodamientos conicos (rodamientos conico sencillo o multiple, tal como se define) se entiende un agrupamiento de al menos dos rodamientos conicos (rodamientos conicos sencillos o multiple), que estan dispuestos o colocados enfrentados y estan conectados funcionalmente, estando enfrentados los elementos de cono o bien con su base ancha, o con su base estrecha, o alternativamente estan dispuestos de manera que la base ancha de uno de los elementos de cono se enfrenta a la base estrecha de la parte de cono enfrentada. Una disposicion de este tipo de dos rodamientos conicos, segun esta invencion se denomina tambien rodamiento conico doble. Los absorbedores de vibraciones de acuerdo con la invencion presentan siempre al menos un rodamiento conico doble correspondiente, pero tambien pueden poseer varios rodamientos conicos dobles.

La invencion, por lo tanto, se refiere a un absorbedor de vibraciones adaptativo, y opcionalmente activo, con las caractensticas de la reivindicacion 1. De acuerdo a las caractensticas de esta reivindicacion, la invencion se refiere a un absorbedor de vibraciones con rigidez ajustable, adaptada a la frecuencia de excitacion, que comprende al menos un elemento de cono interno (01)(108(307)(804) con simetna de revolucion no elastico, preferentemente conico y al menos un elemento de cono externo (02)(202)(805) con simetna de revolucion no elastico, preferentemente conico, que esta introducido a traves del elemento de cono interno, en el que elemento de cono interno y el elemento de cono externo estan unidos entre sf mediante una capa de elastomero (101)(208)(303)(304)(310) monocapa o multicapa y presentan en cada caso en el centro en direccion axial un orificio cilmdrico para el alojamiento de dispositivos de fijacion o dispositivos tensores, en el que, en la zona de la capa de elastomero (101)(208)(303) (304)(310) a lo largo de la superficie lfmite hacia el elemento de cono interno y / o elemento de cono externo, esta previsto un intersticio (06)(103)(308)(802) preferentemente con simetna de revolucion, presente en el estado no tensado, presenta una forma correspondiente con los elementos de cono, y puede ocupar parcialmente o completamente la interfaz entre elemento de cono externo, y elemento de cono interno, y el elemento de cono interno y / o elemento de cono externo puede desplazarse en direccion axial mediante medios y dispositivos tecnicos dentro o fuera del rodamiento, por ejemplo de tipo mecanico o hidraulico o magnetico. Asf, parcialmente o totalmente cerrado mediante compresion y desplazamiento parcial de la capa de elastomero presente en los elementos conicos hacia el espacio libre, provocando que la rigidez del rodamiento o sistema de rodamiento vane y se adapte de acuerdo con la frecuencia de excitacion que va a amortiguarse. Preferentemente el intersticio citado (06)(103)(308)(802), que se forma en la interfaz de la capa de elastomero (101)(208)(303)(304)(310), posee una forma geometrica abombada, concava o convexa o de cualquier otro tipo, que se consigue mediante la configuracion correspondiente de la capa de elastomero pero tambien del cono interno y / o cono externo conico en esta zona.

Para obtener la capacidad de adaptacion deseada en la rigidez, el intersticio en forma de cono (06)(103)(308)(802) debena presentar a lo largo de la interfaz entre capa de elastomero (101)(208)(303)(304)(310) y cono interno, o entre capa de elastomero y cono externo una longitud, que corresponde a de 20 a 80 %, preferentemente 40 - 70 % de la longitud del cono o de la longitud de la capa de elastomero entre los conos. Asimismo, el intersticio en forma de cono (06)(103)(308)(802) debena presentar a lo largo de la interfaz entre capa de elastomero y cono interno o entre capa de elastomero y cono externo un grosor, que corresponde a 5 - 30 %, preferentemente 10 - 20 % del grosor de la capa de elastomero entre los conos. Mediante estas geometnas pueden alcanzarse factores de rigidez de al menos 4, preferentemente > 4, en particular entre 10 y 150, lo cual tiene como consecuencia un desplazamiento de frecuencia (frecuencia de excitacion) con un factor de 3 - 20, preferentemente de 3 - 10.

Los rodamientos de acuerdo con la invencion consiguen que la rigidez, sobre todo en direccion axial (eje z), pero tambien en la direccion radial (x, y) pueda ajustarse y adaptarse de manera variable, en donde la rigidez radial en el caso de un angulo de cono fijo no puede ser influenciada tanto como en la direccion axial y se distribuye, sin medidas adicionales, de manera mas o menos uniforme en la direccion x- e y. Para alcanzar una rigidez x,y radial diferente, tal como se muestra en una forma de realizacion adicional, la capa de elastomero conica (101)(208)(303)(304)(310) puede poseer, en uno o varios lugares, un acceso directo (2002) para medios mecanicos o hidraulicos, estando situado su acceso de modo que en la direccion radial (x,y) se alcanza una rigidez variable que tiene un efecto diferente en la direccion x- y direccion y.

Los rodamientos conicos pueden presentar adicionalmente capas de elastomero adicionales y elementos de cono adicionales. Ademas, el angulo de cono a de un elemento de cono puede ser menor que el angulo de cono de otro elemento de cono, de modo que mediante los diferentes angulos de cono puede influirse de manera diferente en las vibraciones radiales y axiales.

Ademas, es ventajoso, proporcionar tambien espacios libres adicionales en el rodamiento, que puedan llenarse con material elastomero, lo que puede resultar en una variabilidad significativa de la rigidez, asf como en un aumento del factor de rigidez. En una forma de realizacion de la invencion, por ejemplo, dos rodamientos conicos colocados enfrentados pueden estar dispuestos tan cerca el uno respecto al otro que se presente un intersticio (802) en el estado no tensado. Este intersticio puede cerrarse parcialmente o totalmente mediante tensado de los elementos de cono del rodamiento, de modo que por ello puede influirse adicionalmente en la rigidez (figura 24).

En una forma de realizacion convencional de la invencion, el rodamiento conico o la disposicion de rodamientos conicos presenta dos rodamientos conicos con la formacion de un rodamiento conico doble, que estan dispuestos enfrentados con su base de cono ancha y / o base de cono corta. De acuerdo con la invencion un dispositivo mecanico, neumatico, hidraulico o magnetico, se encuentra preferentemente entre ambos rodamientos conicos, pero tambien en otros lugares del rodamiento o fuera del rodamiento, lo cual permite que los elementos de cono interno o elementos de cono externos respectivos, que pueden moverse libremente, de ambos rodamientos conicos, puedan desplazarse axialmente, preferentemente contra los elementos de cono externo o elementos de cono interno fijos respectivos, y por lo tanto el material elastomero puede ser comprimido en los espacios libres de los rodamientos. El desplazamiento axial de los elementos de cono puede realizarse de forma pasiva o activa mediante medios hidraulicos, neumaticos, mecanicos o magneticos. En una forma de realizacion particular, el desplazamiento axial de los elementos de cono funcionales se realiza mediante uno o varios imanes planos, preferentemente con medios de control activo, tal como se describe con detalle mas adelante.

Es ventajoso equipar los rodamientos conicos o disposiciones de rodamientos conicos con sensores, y opcionalmente con equipos electronicos controlados por ordenador, que miden una variacion en la secuencia de excitacion, y a partir de la variacion medida en la frecuencia de excitacion provocan una adaptacion automatica de la rigidez mediante desplazamiento axial de los elementos de cono correspondientes. El equipamiento tecnico correspondiente se conoce en principio en el estado de la tecnica.

La invencion se refiere, ademas, a un rodamiento conico doble, en el que estan dispuestos dos rodamientos conicos sencillos o multiples, tal como se ha definido anteriormente o en las reivindicaciones, enfrentados por su base ancha o estrecha, los elementos de cono interno (01)(108(307)(804) estan unidos a traves de una capa de elastomero (1) con un manguito cilmdrico axial (13) alrededor del orificio axial central, y estan presentes medios de presion, mediante los cuales los elementos de cono de los rodamientos conicos en cuestion pueden moverse en direccion axial, permitiendo que los intersticios citados (06)(103)(308) en los conos puedan llenarse con material de elastomero y por lo tanto la rigidez del rodamiento puede variar. En una forma de realizacion particular de la invencion, entre ambos rodamientos de cono enfrentados se encuentra preferentemente una camara de presion, que puede presurizarse mediante medios mecanicos, hidraulicos, neumaticos o magneticos, de modo que los elementos de cono interno respectivos, que pueden moverse libremente, se presionan de manera axial separandose unos de otros y contra su elemento de cono externo fijo respectivo y por lo tanto material elastomero (101)(208)(303) (304)(310) se inserta a presion en dichos intersticio (06)(103)(308) de los rodamientos. La invencion comprende tambien rodamientos, en los que los elementos de cono externos que pueden moverse libremente, pueden desplazarse contra elementos de cono interno montados de manera fija.

La invencion se refiere, ademas, a absorbedores de vibraciones que comprenden una masa de absorcion y al menos un rodamiento conico doble, tal como se describio anteriormente y a continuacion, y tal como se define en las caractensticas de la reivindicacion 1. Un absorbedor de vibraciones de acuerdo con la invencion puede estar construido a partir de uno, dos, tres o mas, rodamientos conicos dobles que cooperan preferentemente de manera funcional.

Los rodamientos conicos correspondientes, de acuerdo con la invencion, o disposiciones de rodamientos conicos, en particular rodamientos conicos dobles, asf como los correspondientes absorbedores de vibraciones equipados con estos rodamientos pueden utilizarse, en particular, para la amortiguacion de vibraciones en instalaciones y maquinas con velocidad de giro y / o frecuencia de excitacion variable, en particular en aerogeneradores.

La invencion, por tanto, tambien se refiere aerogeneradores, en los que los absorbedores de vibraciones de acuerdo con la invencion, estan dispuestos en la zona del cubo de rotor, de las palas de rotor, de la barra de engranaje o de la torre, estando dispuestos preferentemente 4 - 48, preferentemente 6 - 36 absorbedores de vibraciones, preferentemente en la zona del cubo de rotor, preferentemente de manera simetrica, para reducir vibraciones debidas a modificaciones de velocidad de giro de rotor y / o engranaje.

El principio inventivo puede aplicarse tambien , en principio, en absorbedores y rodamientos en estos absorbedores, no relacionados con los elementos de cono doble o multiple descritos, sino tambien a absorbedores y rodamientos basados en casquillos cilmdricos dobles o multiples elasticos, con correspondientes espacios libres, intersticios, cavidades, que pueden cerrarse total o completamente mediante el desplazamiento de casquillos cilmdricos internos y externos y consecuentemente con introduccion a presion de material elastomero, con lo cual la rigidez puede ajustarse de manera adaptativa y regulada (figura 10 - 12).

La memoria se refiere por lo tanto tambien, a un rodamiento de casquillo adaptativo o a una disposicion de rodamientos de casquillo sencillo o multiple con rigidez adaptada a la frecuencia de excitacion, que comprende esencialmente al menos un elemento de casquillo interno con simetna de revolucion no elastico preferentemente cilmdrico, y al menos un elemento de casquillo externo con simetna de revolucion no elastico preferentemente cilmdrico, que esta introducido encajando a traves del elemento de casquillo interno, en el que elemento de casquillo interno y elemento de casquillo externo estan unidos entre sf mediante una capa de elastomero monocapa o multicapa y presentan, en cada caso, en el centro, en direccion axial un orificio cilmdrico para el alojamiento de dispositivos de fijacion o dispositivos tensores, en el que en la zona de la capa de elastomero a lo largo de la superficie lfmite hacia el elemento de casquillo interno y / o elemento de casquillo externo esta previsto un espacio libre con simetna de revolucion, con una forma correspondiente con los elementos de casquillo, que se presenta en estado no tensado, y puede ocupar parcialmente o completamente la interfaz entre elemento de casquillo externo, y elemento de casquillo interno, y el elemento de casquillo interno y / o elemento de casquillo externo pueden desplazarse en direccion axial mediante medios y dispositivos tecnicos en el rodamiento, de modo que ambos elementos de casquillo cilmdricos se tensan, y el espacio libre citado se cierra parcial o totalmente mediante compresion y desplazamiento parcial de la capa de elastomero existente entre los elementos de casquillo, por lo que la rigidez del rodamiento o sistema de rodamiento puede variarse y adaptarse de acuerdo con la frecuencia de excitacion que va a amortiguarse.

Los absorbedores y rodamientos de acuerdo con la invencion, tal como se describen con mas detalle a continuacion, son adecuados, como ya se ha dicho, en particular para su utilizacion en aerogeneradores. Otros sectores de utilizacion son el sector de vehmulos, en particular bogies y vagones de ferrocarriles, maquinas agrarias, vehmulos para la construccion, gruas de barcos en la zona de accionamiento y en todo el casco del barco y en piezas externas y equipos internos, en particular en barcos de pasajeros.

En la presente memoria se describen absorbedores y rodamientos adaptativos, en los que la frecuencia de resonancia de la masa del sistema de muelle puede ajustarse mediante posibilidades diferentes. El particular diseno con espacios libres e intersticios correspondientes colocados, permite aumentos de la rigidez de factor 10 - 150, de acuerdo con la invencion, lo que corresponde a una gama de frecuencia a amortiguar, de aproximadamente, factor 3 - 12, comparado con un rodamiento elastico convencional o absorbedores del estado de la tecnica. El rodamiento / sistema de absorbedor, de acuerdo con la invencion, se utiliza por lo general como pieza central de absorbedores de vibraciones, que deben trabajar en una gama de frecuencia amplia.

De acuerdo con la invencion es posible hacer funcionar absorbedores de vibraciones regulables de acuerdo con la invencion tambien de manera activa, es decir con aplicacion de una fuerza en la frecuencia de excitacion. La ventaja a este respecto es que puede alcanzarse un efecto de absorcion de vibraciones mayor con la misma masa o, un mismo efecto con una masa notablemente menor. La invencion se refiere, por tanto, tambien a un absorbedor de vibraciones adaptativo y activo, que tambien puede ser operado activamente.

Los absorbedores de vibraciones activos se accionan por lo general con sistemas de bobinas moviles. En nuestro sistema, que esta disenado para amplitudes pequenas, se emplean electroimanes de traccion-presion. Al contrario que las bobinas moviles, estos permiten solo recorridos de muelle reducidos, aunque pueden provocar fuerzas notablemente superiores.

Una activacion de los absorbedores y rodamientos, de acuerdo con la invencion, puede alcanzarse, por ejemplo, mediante electroimanes dispuestos adicionalmente. Se ha comprobado sorprendentemente que los imanes planos, en particular electroimanes planos de traccion y presion, son los mas adecuados para esto, al contrario que las bobinas moviles conocidas hasta el momento segun el estado de la tecnica. La ventaja de los imanes planos es que estos pueden desarrollar grandes fuerzas en un espacio pequeno y tambien, son mas economicos y menos sensibles que las bobinas moviles.

Los absorbedores y rodamientos en estos absorbedores, de acuerdo con la invencion, se pueden controlar, en principio, de la manera siguiente:

Sistema adaptativo: (i) control en bucle abierto del sistema de absorbedor adaptativo: en este sistema la presion se controla en funcion de la frecuencia deseada a traves de un campo caractenstico de absorbedor. Esta frecuencia depende, por ejemplo, de la velocidad de giro. Por consiguiente, la presion se controla directamente en funcion de la velocidad de giro. (ii) control en bucle cerrado del sistema de absorbedor adaptativo: en este sistema se miden continuamente fase y magnitud de la vibracion de excitacion y de la vibracion del absorbedor, con un sensor de aceleracion, y se determina la diferencia de ambos angulos de fase (desplazamiento de fase). El desplazamiento de fase permite determinar el comportamiento de frecuencia de resonancia de modo que la frecuencia de resonancia del absorbedor se adapta a la frecuencia interferente. Si el desplazamiento de fase es menor que un valor nominal deseado, entonces la presion hidraulica o presion de gas del sistema aumenta. Si el desplazamiento de fase es mayor que el valor nominal entonces la presion disminuye. Estos desarrollos suceden en etapas pequenas, de modo que el reajuste se realiza continuamente. Con este fin, entre los absorbedores y la unidad hidraulica estan conectadas, por ejemplo, dos valvulas (1026) (1027). La valvula de entrada (1026), para aumentar la presion, y la valvula de salida (1027), para bajar la presion, se abren brevemente y se mide el angulo de fase. El proceso se repite hasta que se alcanza el angulo de fase correcto (valor nominal). Con este sistema de control puede compensarse cualquier dependencia de amplitud, temperatura y frecuencia eventuales u otras modificaciones del absorbedor. Ademas, el absorbedor/el rodamiento puede adaptarse a cambios en la vibracion de excitacion. Si, por ejemplo, la vibracion de excitacion cambia de frecuencia o amplitud con la velocidad de giro, el control puede ajustar el absorbedor/el rodamiento de modo que se alcance el valor nominal predeterminado y de este modo el absorbedor/el rodamiento actua de manera optima. El sistema que debe ser estabilizado puede estar equipado con uno o varios absorbedores. Si el sistema de excitacion esta equipado con varios absorbedores, entonces un absorbedor puede regularse y los otros absorbedores estan conectados en paralelo hidraulicamente, neumaticamente o electricamente y ven la misma tension previa que el absorbedor regulado, es decir, no tienen que ser regulados por separado. Si un sistema se estabiliza mediante muchos absorbedores, entonces, tambien cada absorbedor puede estar equipado con regulacion propia.

Sistema activo (figura 21): Paralelamente al control en bucle cerrado del sistema adaptativo se conecta un excitador magnetico (1020) y (1021) entre absorbedor de vibraciones y sistema de excitacion y ejerce, por tanto, fuerzas adicionales entre absorbedor de vibraciones y sistema de excitacion. Se hace funcionar preferentemente en la frecuencia interferente determinada. La amplitud de fuerza y el desplazamiento de fase entre la fuerza del excitador magnetico y la vibracion del sistema de excitacion debe determinarse mediante control en bucle cerrado. A este respecto, el sistema de excitacion se observa mediante un sensor de aceleracion y la amplitud de fuerza y el desplazamiento de fase se modifica, hasta que el sensor de aceleracion indica que la vibracion del sistema de excitacion sea minima. Dado que la frecuencia propia del absorbedor se adapta, mediante el control en bucle adaptativo, a la frecuencia interferente, y el excitador magnetico tambien funciona en esta frecuencia, solo un pequeno porcentaje de fuerza del excitador magnetico se pierde debido a la amortiguacion interna de absorbedor-/rodamiento. El porcentaje mayor que queda puede utilizarse para la reduccion de las vibraciones de sistema. Como alternativa al sistema hidraulico o neumatico puede utilizarse tambien un servomotor lineal electrico.

Los absorbedores de vibraciones y rodamientos, de acuerdo con la invencion, se caracterizan en resumen, como sigue por:

• aumento de la rigidez mediante el cierre del intersticio, cavidad o espacio libre

• eficaz en direccion radial y axial

• aumento de la rigidez maxima en un factor de 10 - 150, y aumento adaptado de manera correspondiente de la frecuencia de excitador maxima en un de factor 3 - 20.

• controlable mediante sistemas hidraulicos, neumaticos o mecanicos

• utilizacion en maquinas, en las que se necesita una rigidez variable: por ejemplo, para el guiado de juegos de ruedas en vehnculos sobre carriles, aerogeneradores, en particular en la zona del engranaje, del cubo de rotor, de la gondola y de la torre. Para ello se disponen por ejemplo 4 - 48 absorbedores, de acuerdo con la invencion, preferentemente simetricos alrededor del cubo de rotor, el engranaje o la torre, pudiendo utilizarse en una forma de realizacion particular unidades duales de absorbedores, tal como se reproduce en la figura 8.

• En todos estos sistemas, en particular en aerogeneradores, se regula la presion en funcion de la frecuencia de excitacion. Para compensar la tolerancia, temperatura y envejecimiento de los elastomeros, se monitoriza y se regula la frecuencia de resonancia del absorbedor y con ello la presion que va a aplicarse, dependiendo de la frecuencia a amortiguar, y de la posicion de fase del absorbedor con respecto a la vibracion de funcionamiento. Esto puede realizarse mediante sensores electronicos controlado manual o automaticamente mediante medios existentes per se en el estado de la tecnica. En particular en aerogeneradores pueden amortiguarse permanentemente vibraciones variables que aparecen en diverso grado, por lo que molestias debidas a ruidos y vibraciones en la turbina tambien pueden reducirse de manera importante, e incluso ser eliminadas,

Breve descripcion de los numeros de referencia empleados en el texto, en las reivindicaciones y en las figuras:

01 cono interno

02 cono externo

03 capa de elastomero conica superior

04 capa de elastomero conica inferior

05 capa de elastomero cerrada por toda la longitud

06 intersticio

1 capa de elastomero cilmdrica

2 capa de elastomero conica

3 espacio libre que va a rellenarse para el refuerzo

4 camara de presion

5 toma de presion

6 sujecion

7 masa de absorbedor

8 cono intermedio

9 cono externo

chapa metalica corta

longitud del cono corto

longitud del cono largo

manguito interior

capa de cono

elemento de empuje

zona que va a rellenarse para el refuerzo

camara de presion

toma de presion

sujecion

masa

cono interno

zona de empuje externa

longitud de cono corto

longitud de cono largo

membrana

cono externo

placa de compresion

membrana cavidad

toma de presion

elastomero de presion

abrazadera axial

capa de elastomero conica

tornillo de reglaje con cabeza hexagonal

tornillo de union

masa

sujecion

capa de elastomero interna

capa de elastomero externa

espacio de presion

toma de presion

cono interno

espacio libre

cono intermedio

capa externa cilmdrica a ligeramente conica

pieza de presion

elemento de empuje

elastomero-volumen de desplazamiento

elastomero

casquillo interno

elemento hidraulico

espacio de compresion anular

elastomero

casquillo interno

forma de expansion representada en aumento

casquillo externo

chapa metalica terminal anillo

eje con constriccion

disposicion de absorbedor en el eje del rotor

disposicion de absorbedor en el engranaje

disposicion de absorbedor en un generador de velocidad rapida y en un generador de velocidad media disposicion de absorbedor en el soporte de maquina

disposicion de absorbedor en unidades adicionales

disposicion de absorbedor en la torre

disposicion de absorbedor en el cubo de rotor

disposicion de absorbedor en el generador de velocidad lenta

absorbedor sujeto con dos partes funcionales y una masa comun en el generador

disposicion de absorbedor sobre o en las palas de rotor

capa de elastomero

intersticio que va a ser cerrado

longitud de la capa de elastomero

cono interno

cono externo

fuelle de aire para aplicar la fuerza axial

placa de tensado para fuelle de aire

elemento de sujecion

813 tornillo de sujecion

814 conexion de maquina

1020 actuador-electroiman

1021 estator-electroiman

1022 tornillos de sujecion-y de reglaje para electroiman

1023 intersticio

1024 direccion de fuerza de iman radial

1025 direccion de fuerza de iman axial

1026 valvula de entrada

1027 valvula de salida

2001 volumen comprimible de la capa de elastomero

2002 dispositivo para comprimir la capa 2001 (por ejemplo, tornillo de reglaje, dispositivo hidraulico)

A continuacion, se describen varias formas de realizacion tipicas del absorbedor de vibraciones ajustable de acuerdo con la invencion, asf como otras formas de realizacion de un absorbedor o del rodamiento conico o tambien del rodamiento cilmdrico, sin que a este respecto vaya a limitarse el principio inventivo general.

Una realizacion posible se muestra a modo de ejemplo en la figura 4. En esta realizacion dos rodamientos de elastomero con simetna de revolucion, conicos estan tensados el uno contra el otro de modo que entre ambos elementos se origina una cavidad. Un muelle de elastomero (1) cilmdrico esta dispuesto en paralelo al muelle de elastomero conico. Este presenta una elevada rigidez radial, que es notablemente mas elevada que la de los elementos de elastomero conicos (2). El muelle de elastomero puede desplazarse en la direccion axial. Esta disposicion permite que ambos conos intermedios (8) puedan moverse en direccion axial. El movimiento se activa, al presurizar la camara de presion (4) a traves de una toma de presion (5), de modo que ambos conos intermedios (8) se mueven separandose el uno del otro y provocan una compresion en las capas de elastomero (2). Si las capas de elastomero (2) se comprimen de manera controlada, el espacio libre (3) que se llena para el endurecimiento se cierra de manera continua hasta que este este completamente cerrado. Por consiguiente, la rigidez de ambos rodamientos conicos puede ser aumentada notablemente en direccion radial y tambien en direccion axial. Como se describio al principio, en la presente memoria puede alcanzarse desde un factor de 10 a aproximadamente un factor de 100 en la rigidez. Un desplazamiento de frecuencia de factor 3 - 10es posible, por tanto, sin medidas adicionales. En caso de usar capas de goma muy largas son posibles factores todavfa mayores (de hasta 30). Preferentemente como elemento de presion se emplea aire comprimido o un lfquido. Debido a que no existe ningun elemento deslizante, como lfquido puede emplearse agua, o tambien agua-glicol. Fundamentalmente en la adaptacion del elastomero al lfquido pueden utilizarse todos los lfquidos.

La figura 5 muestra una realizacion adicional, en la que la zona (103) que va a llenarse para el endurecimiento se cierra mediante un elemento de empuje (102) adicional. Los elementos de empuje (102) se aprietan contra el espacio libre (103) por ejemplo mediante presion hidraulica o presion neumatica. La presion necesaria se aplica en las camaras de presion (104). Entre las camaras de presion (104) y los elementos de empuje (102) esta dispuesta en cada caso una membrana (112), de modo que en el intersticio (103) no pueda penetrar lfquido alguno.

Otra forma de realizacion ajena a la invencion se muestra en la figura 6. La pieza constructiva con simetna de revolucion, contiene una capa de elastomero conica, que esta unida con una capa de elastomero (206) cilmdrica. La capa de elastomero conica (208) con simetna de revolucion esta vulcanizada, preferentemente, por completo en el elemento de cono externo (202) o esta conectada fijamente con esta de otro modo, mientras que esta conectada internamente solamente por arriba (03) y por abajo (04) con una pieza constructiva de resistencia mas elevada, por ejemplo acero. El elastomero no esta conectado a el cono interno / elemento de cono interno (01). En este caso existe un intersticio (06). Tan pronto como el elemento este pretensado, el intersticio (06) se cierra de manera continua mediante el desplazamiento axial del elastomero, de modo que durante el llenado controlado del espacio libre la rigidez aumenta de manera controlada. La tension previa se realiza mediante presurizacion en la zona cilmdrica superior de la pieza constructiva. Para ello se introduce un medio (cualquier lfquido o aire comprimido) mediante la toma de presion (205, 204). Esto hace que se forme una cavidad (204) entre la placa de compresion (303) y el elastomero de presion (206) no unido en la zona (204). El elastomero de presion (206), tal como se representa, puede ser de una capa. Para poder realizar recorridos de ajuste mayores, esta pieza constructiva puede estar realizada tambien con varias capas. El elastomero de presion (206) por consiguiente se desplaza y mueve el cono externo (202) hacia abajo, de modo que este desplaza igualmente la capa de elastomero conica (208). Por ello el intersticio (06) se cierra de manera continua, por lo que la rigidez aumenta a su vez de manera controlable. La masa de absorbedor (7) puede fijarse al cono externo / elemento de cono externo (202). Por tanto, ambos forman conjuntamente un absorbedor ajustable. Si fuera necesario, pueden instalarse varios absorbedores de este tipo en una maquina.

La figura 7 muestra, a modo de ejemplo, la disposicion simetrica de 2 absorbedores en una pieza constructiva de una maquina, en donde consiste de un absorbedor de un elemento de cono doble, tal como ya se ha descrito, y ambas piezas de cono, se enfrentan con sus lados de base anchas de modo que forman una forma de O. Sin embargo, tambien es posible, en principio, que los elementos de cono, en los absorbedores y rodamientos de acuerdo con la invencion, no solo esten enfrentados con su base ancha, sino tambien con su base corta (forma de x). Ademas, tambien es posible, en principio, que los elementos de cono doble o elementos de cono multiple posean de acuerdo con la invencion una misma orientacion.

Una realizacion adicional se muestra en la figura 8A, con una vista detallada en la figura 8B. Esta muestra un sistema muy sencillo con la camara de presion (4) en la que el medio de presion presiona por un lado sobre el cono interno (01). La ventaja de este sistema es que el medio de presion entra en contacto con el cono interno (01) del elemento de cono doble en una superficie grande, de modo que puede trabajarse con una presion baja. El medio de presion puede ser gaseoso (aire comprimido) o tambien lfquido. Este es forzado a pasar, a traves de una conexion no representada, dentro de la camara de presion (4). Una ventaja adicional es que solamente es necesario un elemento movil con una capa de elastomero (208) movil. Con la realizacion representada en la figura 8C se tensan mediante una camara de presion (4) simultaneamente dos rodamientos conicos dobles o multiples dispuestos en serie. La ventaja es, por un lado, la reduccion al mmimo del sistema hidraulico (una camara de presion solamente), en donde ambos elementos de cono externos (202) estan conectados entre sf a traves de la masa (7). Durante la compresion del lfquido en la camara de presion (4) la masa (7) (en la imagen) se mueve hacia abajo. Ambos conos externos (202) estan conectados con la masa y se mueven por lo tanto simultaneamente "hacia abajo", de modo que la tension previa y por lo tanto la rigidez aumenta. La ventaja de dos o mas rodamientos de cono dispuestos los unos detras de los otros es la mayor rigidez en comparacion con el movimiento de cardan (con "movimiento de cardan" quiere decirse el giro de la masa alrededor del eje imaginario). El tornillo de reglaje con cabeza hexagonal sirve para el ajuste de ambos conos internos (108). El ajuste se lleva a cabo antes de la introduccion del tornillo (210). Para el ajuste, se introduce una llave hexagonal en el orificio del cono interno superior para girar la tuerca (209), de modo que queda garantizada la tension previa deseada de ambos rodamientos de cono de acuerdo con la invencion.

La figura 9 muestra un absorbedor de vibraciones con elemento de elastomero de cono doble. Este presenta simetna de revolucion y consiste de una masa (301), una placa de sujecion (302), una capa de elastomero interna (303) y una capa de elastomero externa (304), asf como cavidades (308). Tan pronto como se introduce un medio de presion en la camara (305), ambos conos de presion (309) se trasladan separandose uno de otro y cierran por tanto los espacios libres (308), de modo que la rigidez del sistema, tal como se describe en los otros sistemas, aumenta continuamente. Con respecto al sistema descrito en la figura 4 ambas capas participan en el endurecimiento progresivo. La desventaja es la necesidad mas elevada de espacio en la direccion radial.

La figura 10 muestra, a modo de ejemplo, un sistema que no tiene un diseno conico sino cilmdrico. La direccion de accion se realiza preferentemente en direccion radial. Mediante el movimiento del elemento de empuje 402) el volumen de desplazamiento (403) se introduce a presion en el elastomero (404). Por consiguiente, el intersticio (06) se cierra de manera continua, lo que provoca un aumento de la rigidez radial. El elemento de empuje se mueve mediante un elemento hidraulico (406). Se trata de un elemento similar al de la figura 6. Este elemento, tal como se representa, puede ser monocapa o tambien multicapa, de modo pueden superarse recorridos mayores. En su lugar tambien puede utilizarse cualquier elemento hidraulico segun el estado de la tecnica.

La figura 11 muestra asimismo un sistema en forma de casquillo. En este sistema estan dispuestos dos casquillos el uno detras del otro. Entre ambos casquillos esta prevista una cavidad (501), que mediante presurizacion a traves de la toma de presion (505) presenta un volumen con una forma similar, a la representada en (504). Por consiguiente, tambien en este caso se cierra a su vez el intersticio (06) de modo que mediante la presion aumenta la rigidez.

La figura 12 muestra asimismo una pieza constructiva de elastomero cilmdrica con simetna de revolucion, que se asemeja a un casquillo elastomero convencional, que tiene una toma hidraulica central. En la zona de esta toma la capa de goma tiene un espacio de compresion (501) anular. Este se crea gracias al elastomero (502) que no esta unido al casquillo externo (505) en forma de anillo en la zona (501). Por consiguiente, con la presurizacion a traves de la toma (205) en la zona (501), se crea la forma de expansion (504), de modo que el volumen de desplazamiento en este lugar cierra el intersticio (06), aumentando la rigidez radial.

Las figuras 13 y 14 muestran la aplicacion de los absorbedores de vibraciones ajustables de acuerdo con la invencion en aerogeneradores. En estos pueden utilizarse de la siguiente manera: los aerogeneradores modernos tiene velocidad de giro variable, de modo que con frecuencia no es suficiente utilizar absorbedores o rodamientos con una frecuencia de resonancia fija, que solamente pueden suavizar vibraciones de una frecuencia determinada. En el caso del funcionamiento con velocidad de giro variable las frecuencias tambien son variables. Las vibraciones interferentes, que deben amortiguarse con los absorbedores de vibraciones, se originan principalmente mediante las frecuencias de engrane de engranajes y tambien mediante pares de arranque de generadores. Por consiguiente, es util utilizar los absorbedores y rodamientos de acuerdo con la invencion en la zona del origen de las vibraciones. Los absorbedores y rodamientos se incorporan de tal manera que sus direcciones de accion estan orientadas hacia la direccion de las vibraciones que se originan. En el engranaje aparecen principalmente excitaciones torsionales principalmente en la direccion perimetral. Deformaciones de la carcasa bajo las vibraciones provocadas por el engrane y tambien mediante fenomenos de resonancia de piezas constructivas de engranaje provocan adicionalmente que aparezcan vibraciones en todos los ejes espaciales. En el caso de generadores la disposicion de los polos origina los denominados pares de arranque, que superponen al par de torsion un par de torsion de vibracion. Esto causa una excitacion de vibracion del estator en la direccion perimetral. Debido a esta excitacion tangencial se originan tambien movimientos secundarios bajo excitacion forzada y con ello vibraciones del generador en todos los ejes espaciales. En particular, ademas de la excitacion forzada, tambien se excitan frecuencias de resonancia, que corresponden a la frecuencia de excitacion respectiva.

La posible direccion de accion ajustable de manera adaptativa de los absorbedores o rodamientos conicos de acuerdo con la invencion es radial y axial. La relacion entre frecuencia de absorbedor axial y radial se determina a traves del angulo de cono de los elementos de elastomero, que se situan preferentemente entre 30 y 60°. El absorbedor descrito en la figura 9A es un hnbrido de la figura 4 y figura 9. Los absorbedores adaptativos descritos en la figura 10-12 basados en casquillos dobles elasticos cilmdricos tienen su direccion de accion preferente en direccion radial.

Mientras que la capa aproximadamente cilmdrica de la figura 4 se encuentra en el diametro interno, en la figura 9a es externa y ligeramente conica. La capa externa para aumentar la zona de ajuste puede ser conica e incluir una cavidad (3), pero tambien, como en la figura 4, puede tener un diseno cilmdrico y no incluir ninguna cavidad. Es esencial que esta capa este situada en una zona de diametro mayor que en el caso en la figura 4. Asf, la rigidez de esta capa es mas alta y por lo tanto notablemente mas ngida que la capa de elastomero interna (303). Para permitir una zona de ajuste lo mayor posible con la capa interna (303), la capa externa (310) debe presentar una rigidez esencialmente mayor. En la figura 4 la capa cilmdrica interna esta realizada por lo tanto mas larga.

La figura 15 muestra, a modo de ejemplo, una disposicion en forma de estrella de un sistema de amortiguacion adaptativo que actua en todos los ejes espaciales, construida a partir de los elementos de cono multiple o cono doble de acuerdo con la invencion. La variedad del sistema 3D puede alcanzarse de manera espedfica y controlada mediante diferentes rigideces de los elementos individuales, Mientras que el sistema homogeneo orientado en una direccion espacial provoca rigideces iguales.

Figura 16: una posibilidad adicional para el aumento de la fuerza consiste en tensar elementos de elastomero conicos (801) axialmente con la fuerza (806) el uno contra el otro de modo que el intersticio (802) situado entre ellos, se cierra. La figura 16A muestra simbolicamente el rodamiento conico con el intersticio (802). En la figura (16B) el intersticio esta parcialmente cerrado. En la figura 16 C el intersticio esta completamente cerrado. La longitud (803) del rodamiento conico por lo tanto se duplica. Una duplicacion de las longitudes conlleva un fuerte aumento de la rigidez de muelle, debido a la relacion entre superficie libre y superficie unida. En funcion del valor de la relacion longitud y grosor de capa, son posibles incrementos de la rigidez en un intervalo de factor de 8-20 al encontrarse ambas capas de elastomero (figura 16C). Los elementos de elastomero pueden dimensionarse segun las reglas conocidas. Tambien pueden emplearse elementos multicapa. La fuerza (806) puede aplicarse mediante elementos hidraulicos, elementos neumaticos, accionamientos de husillo o tambien magneticamente.

La figura 17 muestra un elemento de 2 capas. En este ejemplo un unico rodamiento conico doble se pretensa a traves de un fuelle de aire de un sistema neumatico.

La figura 18 muestra, a modo de ejemplo, un sistema que consiste de tres rodamientos conicos dobles. Estos se pretensan conjuntamente por medio de un elemento de aplicacion de fuerza, en este caso tambien un fuelle de aire. En el sistema que se ha descrito anteriormente los conos externos se comprimen conjuntamente. Pero tambien es posible, alcanzar la tension previa con los conos internos mediante introduccion de la fuerza (807) como se muestra en la figura 19.

La figura 19 representa, a modo de ejemplo, una realizacion adicional, ajena a la invencion, en forma de una combinacion de las funciones descritas en la figura 16 a 19 con las funciones descritas en la figura 1 a 3. Los aumentos de rigidez de ambos sistemas pueden multiplicarse por lo tanto. En la aplicacion de la fuerza (806), el espacio libre (06) y el intersticio (802) se cierran continuamente. Por consiguiente, ambos metodos para reforzar la rigidez se solapan. Por lo tanto, son posibles factores de rigidez de aproximadamente 5 con una relacion de longitud aceptable, lo cual proporciona un factor de rigidez de aproximadamente 18 - 20 considerando unicamente el intersticio (06). Si simultaneamente, mediante el cierre del intersticio (802) se alcanza un factor de rigidez adicional de aproximadamente 10, el factor de rigidez total aumenta a un valor de 180. Por consiguiente, con este metodo se puede conseguir un desplazamiento de frecuencia de un factor significativamente > 10.

La figura 20 muestra un sistema de rodamiento/absorbedor de acuerdo con la invencion, en el que la presion puede regularse en funcion de la frecuencia de excitacion. Para compensar las propiedades de tolerancia, de temperatura y de envejecimiento de los elastomeros, se vigila y se regula la frecuencia de resonancia del absorbedor o del rodamiento, y con ello la presion que va a aplicarse se monitoriza constantemente en funcion de la frecuencia de funcionamiento que va a amortiguarse, y de la posicion de fase del absorbedor con respecto a la vibracion de funcionamiento.

Las figuras 21 a 23 muestran, a modo de ejemplo, una aplicacion correspondiente en un absorbedor de acuerdo con la invencion, o en un rodamiento conico doble. Se componen del actuador-electroiman (1020) en el que una bobina esta enrollada alrededor de un nucleo y del estator (1021). Entre ambas piezas constructivas se encuentra un intersticio (1023) que permite un movimiento relativo (1024) y (1025), entre (1021) y (1020). Estas piezas corresponden al estado de la tecnica y se utilizan por lo general para el accionamiento de instalaciones de transportadores vibrantes. Para el ajuste exacto del intersticio, que es de entre 0,2 mm a 1,5 mm (maximo 3 mm), puede ser montado un dispositivo de ajuste (1022). Una ventaja adicional es que los absorbedores de vibraciones de acuerdo con la invencion, que estan equipados con tales electroimanes de traccion y presion, pueden hacerse funcionar en todos los ejes espaciales. Mientras que un actuador de bobinas moviles no permite ejecutar ningun movimiento lateral, en el caso del electroiman de traccion y presion no hay ningun inconveniente cuando simultaneamente se realiza un movimiento lateral. En la figura 21 y 23 se representa la interaccion de varios imanes. Los imanes pueden ser operados con igual frecuencia e igual fase, sin embargo, tambien pueden ser operados con frecuencia diferente y fase diferente en los diferentes ejes espaciales. En conjunto, el funcionamiento simultaneo es posible, por tanto, en todos los ejes espaciales.

En el accionamiento de iman axial representado en la figura 21 y figura 22, se comprime el medio de presion situado en (4) en el caso de un movimiento axial (1025). Para esta excitacion axial es ventajoso, que el medio situado en (4) sea compresible, de modo que sea posible movimiento. En el caso de que sea necesario un lfquido no compresible para alcanzar las fuerzas de muelle necesarias, debe preverse una elasticidad adicional. Esto puede realizarse en forma de una burbuja de gas o de otro elemento de muelle, que permite un movimiento de muelle del medio de presion (en este caso lfquido). La instalacion de los imanes se realiza preferentemente en el espacio no presurizado. El iman (1020), (1021) sin embargo tambien puede funcionar, tal como se representa en la figura 22, dentro del medio de presion (4).

En la figura 24 esta representado un absorbedor adaptativo ajustable radialmente en dos direcciones: los sistemas que se han descrito hasta el momento presentan una rigidez en el plano radial (X-Y), que esta dispuesto en perpendicular al eje de los elementos de rodamiento. Un dispositivo descrito a continuacion permite tambien el ajuste de diferentes rigideces en el plano X-Y, realizandose esto como ajuste previo estatico, por ejemplo, mediante al menos un tornillo de reglaje o dispositivos similares, que resulta en la compresion de las capas de elastomero en cuestion, o tambien de manera adaptativa, por ejemplo con medio de un sistema hidraulico variable. El ajuste previo estatico sucede mediante atornillado del tornillo de reglaje (2002), Por lo que el volumen de desplazamiento (2001) se presiona en el sistema ya descrito, de modo que el intersticio (06-1) se cierra antes y por lo tanto en la direccion de la pieza funcional comprimida se produce una rigidez mas alta. En la figura 24 el intersticio (06-01) y (03-01) ya esta aumentado en el estado original, de modo que la direccion X contiene una rigidez menor antes del atornillado del (de los) tornillo(s) de reglaje (2002). Para un desplazamiento de rigidez menor es suficiente un tornillo de reglaje en un lado. Para variaciones de rigidez mayores, tal como se representa en la figura 24, pueden emplearse dos tornillos de reglaje enfrentados. Si el (los) tornillo(s) de reglaje (2002) se atornilla(n), la rigidez menor anterior aumenta en la X direccion, de modo que inicialmente se compensan ambas rigideces. En el atornillado adicional la rigidez sigue aumentando en la direccion X, de modo que esta se hace significativamente mayor que la rigidez en la direccion Y. En lugar del tornillo de reglaje pueden utilizarse tambien otros medios tecnicos con la misma funcion. La forma de realizacion descrita sirve por ejemplo como equipo de calibracion para compensar diferentes rigideces del diseno de conexion en la direccion X y direccion Y. Por tanto, se corrigen desviaciones de frecuencia de aproximadamente 10 % a 30 %. Con ayuda de esta forma de realizacion tambien es posible el funcionamiento adaptativo del absorbedor en dos direcciones. Para el funcionamiento adaptativo el tornillo de reglaje se sustituye por una toma hidraulica. Un aumento de la presion tiene como consecuencia un aumento de la rigidez. Por tanto, la capacidad de adaptacion descrita previamente en el plano puede asf tener lugar en dos direcciones de manera independiente entre sf. El intervalo de ajuste de esta segunda capacidad de adaptacion es aproximadamente de 50 % a 80 % de todo el intervalo de ajuste del sistema adaptativo. La forma de realizacion descrita puede aplicarse en todos los absorbedores descritos en las figuras 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 15, 21, y 22.

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Absorbedor de vibraciones ajustable adecuado para aerogeneradores, que consiste esencialmente en una masa absorbedora y al menos un rodamiento conico doble para la adaptacion y ajuste a frecuencias de excitacion que aparecen en la turbina, en el que el al menos un rodamiento conico doble comprende dos rodamientos conicos, que estan dispuestos enfrentados por su base de cono ancha y / o su base de cono corta, y cada uno de los dos rodamientos de cono comprende:

(a) al menos un elemento de cono interno (8) (108(307)(804) con simetna de revolucion no elastico y

(b) al menos un elemento de cono externo (9) (202)(805) con simetna de revolucion no elastico, que ha sido introducido a traves del elemento de cono interno,

en el que elemento de cono interno y el elemento de cono externo estan unidos entre sf mediante una capa de elastomero (101)(208)(303)(304)(310) monocapa o multicapa, y presentan en cada caso en el centro en direccion axial un taladro cilmdrico para el alojamiento de dispositivos de fijacion o dispositivos tensores, y el elemento de cono interno y/o el elemento de cono externo en direccion axial pueden desplazarse activamente o pasivamente mediante medios de presion mecanicos, hidraulicos, neumaticos o magneticos o dispositivos dentro del rodamiento conico o fuera del rodamiento conico, caracterizado por que esta previsto un intersticio (3)(103)(308)(802) con simetna de revolucion, que se presenta en el estado no tensado con una forma correspondiente a los elementos de cono citados, en la zona de la capa de elastomero (101)(208)(303) (304)(310) a lo largo de la interfaz entre capa de elastomero y elemento de cono interno (8)(108(307)(804), o a lo largo de la interfaz entre capa de elastomero y elemento de cono externo (9)(202)(805) en el lado hacia el elemento de cono externo, o en el lado hacia el elemento de cono interno , que

(i) se forma en esta zona mediante configuracion abombada, concava o convexa de la capa de elastomero y / o del elemento de cono interno o externo no elastico,

(ii) presenta a lo largo de la citada interfaz una longitud, que corresponde a de 20 a 80 % de la longitud de los elementos de cono o de la longitud de la capa de elastomero entre los elementos de cono citados, y

(iii) presenta un grosor, a lo largo de la citada interfaz, que corresponde a 5 - 30 % del grosor de la capa de elastomero entre los elementos de cono citados,

en el que, el intersticio citado se llena, parcial o totalmente, por el desplazamiento axial activo o pasivo de los elementos de cono no elasticos mencionados mediante los citados medios de presion o dispositivos mecanicos, hidraulicos, neumaticos o magneticos por compresion y desplazamiento parcial de la citada capa de elastomero existente entre los elementos conicos hacia el citado intersticio, por lo que la rigidez del rodamiento conico puede variarse y adaptarse de acuerdo con la frecuencia de excitacion que va a amortiguarse.

2. Absorbedor de vibraciones segun la reivindicacion 1, caracterizado por que los elementos de cono presentan en el centro en la zona del taladro cilmdrico un manguito interno cilmdrico (13) dispuesto axialmente, que esta unido a traves de una capa de elastomero (1) al menos con el taladro axial cilmdrico del elemento de cono interno (8)(108(307)(804).

3. Absorbedor de vibraciones segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado por que el elemento de cono interno (8) (108(307)(804) puede desplazarse y se presiona, mediante los citados medios de presion, contra el elemento de cono externo (9)(202)(805) fijo.

4. Absorbedor de vibraciones segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado por que el elemento de cono externo (9) (202)(805) puede desplazarse y se presiona, mediante los citados medios de presion, contra el elemento de cono interno (8)(108)(307)(804) fijo.

5. Absorbedor de vibraciones segun una de las reivindicaciones 1 - 4, caracterizado por que, la capa de elastomero conica (101)(208)(303)(304)(310) posee, en uno o varios lugares, un acceso directo (2002) para medios mecanicos, neumaticos o hidraulicos, asf como un volumen elastomerico adicional (2001), en el que el acceso esta colocado de modo que en la direccion radial x,y- se alcanza una rigidez variable que puede adaptarse en la direccion x, y.

6. Absorbedor de vibraciones segun una de las reivindicaciones 1 - 5, caracterizado por que entre elemento de cono interno y elemento de cono externo estan presentes elementos de cono adicionales, que estan unidos total o parcialmente entre sf mediante capas de elastomero, de modo que se forma un rodamiento conico multiple.

7. Absorbedor de vibraciones segun la reivindicacion 6, caracterizado por que los citados elementos de cono adicionales y / o las citadas capas de elastomero adicionales presentan espacios libres adicionales, en el que puede introducirse a presion material elastico.

8. Absorbedor de vibraciones segun una de las reivindicaciones 1 - 7, caracterizado por que el angulo de cono a de un elemento de cono es menor que el angulo de cono de otro elemento de cono, de modo que mediante los diferentes angulos de cono puede influirse de manera diferente en las vibraciones radiales y axiales.

9. Absorbedor de vibraciones segun una de las reivindicaciones 1 - 8, caracterizado por que el desplazamiento axial de los elementos de cono se realiza activamente mediante uno o varios imanes planos.

10. Absorbedor de vibraciones segun una de las reivindicaciones 1 - 9, caracterizado por que estan presentes sensores, y opcionalmente equipos electronicos controlados por ordenador, que miden una variacion de la secuencia de excitacion, y a partir de la variacion medida de la frecuencia de excitador provocan una adaptacion automatica de la rigidez mediante desplazamiento axial de los elementos de cono correspondientes.

11. Absorbedor de vibraciones segun una de las reivindicaciones 1 - 10, caracterizado por que los elementos de cono interno (8)(108)(307)(804) estan unidos a un manguito cilmdrico axial (13) alrededor del taladro axial central mediante una capa de elastomero (1), y entre ambos rodamientos conicos, que forman el rodamiento conico doble, se encuentra una camara de presion (4)(305), que puede presurizarse, de modo que los elementos de cono interno respectivos que pueden moverse libremente pueden separarse unos de otros de manera forzada axialmente y por tanto se inserta a presion material de elastomero (101)(208)(303) (304)(310) en los citados espacios libres (3)(103)(308)(802) de los rodamientos.

12. Aerogenerador, caracterizado por que presenta un absorbedor de vibraciones segun una de las reivindicaciones 1 - 11, que esta dispuesto en la zona del cubo de rotor, de las palas de rotor, de la barra de engranaje o de la torre.

13. Aerogenerador de acuerdo con la reivindicacion 12, caracterizado por que 4 - 48 absorbedores de vibraciones estan dispuestos distribuidos simetricamente en la zona del cubo de rotor para la reduccion de vibraciones mediante variaciones de la velocidad de giro de rotor y / o engranaje.