ES2927596T3 - Carcasa de rodamiento y eje para un tren de potencia de turbina eólica que tienen una deformación correspondiente - Google Patents

Abstract

Un conjunto de cojinete para un tren de transmisión de una turbina eólica incluye al menos un eje que tiene una superficie exterior circunferencial. El conjunto de cojinete también incluye un alojamiento de cojinete dispuesto circunferencialmente alrededor de la superficie exterior circunferencial del eje. El alojamiento del cojinete que tiene al menos una deformación tal que el alojamiento del cojinete y el eje tienen una deformación correspondiente alrededor de un eje toroidal de modo que las superficies de contacto del alojamiento del cojinete y el eje se flexionan juntas y permanecen paralelas durante el funcionamiento del tren de transmisión, distribuyendo así las cargas operativas de la transmisión El conjunto de cojinete incluye además un cojinete alojado al menos parcialmente dentro del alojamiento del cojinete y acoplado a la superficie exterior circunferencial del eje. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Carcasa de rodamiento y eje para un tren de potencia de turbina eólica que tienen una deformación correspondiente

Campo

[0001] La presente divulgación se refiere, en general, a turbinas eólicas y, más en particular, a carcasas de rodamientos lisos y a los ejes respectivos para un tren de potencia de turbina eólica que tienen una deformación correspondiente.

Antecedentes

[0002] En general, una turbina eólica incluye una torre, una góndola montada en la torre y un rotor acoplado a la góndola. El rotor incluye, en general, un buje rotatorio y una pluralidad de palas de rotor acopladas a y que se extienden hacia fuera del buje. Cada pala de rotor puede estar espaciada alrededor del buje para facilitar la rotación del rotor y permitir que la energía cinética se convierta en energía mecánica utilizable que, a continuación, se puede transmitir a un generador eléctrico dispuesto dentro de la góndola para la producción de energía eléctrica. Típicamente, una caja de engranajes se usa para accionar el generador eléctrico como respuesta a la rotación del rotor. Por ejemplo, la caja de engranajes puede estar configurada para convertir una entrada de par de torsión alto y velocidad baja proporcionada por el rotor en una salida de par de torsión bajo y velocidad alta que puede accionar el generador eléctrico.

[0003] El tren de potencia incluye, en general, una pluralidad de rodamientos dispuestos con el eje de rotor (también denominado en el presente documento eje de baja velocidad), los ejes de pasador y/o el eje de alta velocidad del generador. Además, en general se proporciona lubricación entre los diversos rodamientos y los componentes rotatorios. Dichos rodamientos pueden incluir, por ejemplo, rodamientos lisos (“Journal bearings”) que requieren ductilidad para contrarrestar la deformación que se produce debido a la deformación de las partes que rodean los rodamientos.

[0004] En lo que respecta a los rodamientos lisos convencionales, se añaden componentes adicionales a los mismos para aumentar la flexibilidad de los mismos. Por ejemplo, los rodamientos lisos convencionales incluyen almohadillas deslizantes, uniones de pivote, resortes de acero y/o diseños de geometría flexible para compensar la desalineación, los movimientos dinámicos y/o la desviación de los ejes rotatorios frente a la estructura de carcasa desviable del rodamiento. Sin esta flexibilidad, pueden producirse grandes cargas en los bordes y el agarrotamiento de los rodamientos. Sin embargo, dichos componentes aumentan la complejidad del diseño de los rodamientos.

[0005] El documento WO2012/l19603A2 describe una estructura de soporte del eje de rotor de una turbina eólica que comprende una carcasa de rodamiento y proporciona cierto grado de flexibilidad a la carcasa de rodamiento.

[0006] En consecuencia, sería bienvenido en la técnica un tren de potencia para una turbina eólica que tenga uno o más rodamientos lisos que aborden los problemas mencionados anteriormente.

Breve descripción

[0007] Aspectos y ventajas de la invención se expondrán, en parte, en la siguiente descripción, o pueden resultar evidentes a partir de la descripción, o se pueden aprender a través de la práctica de la invención.

[0008] De acuerdo con la invención, la presente divulgación está dirigida a un conjunto de rodamiento para un tren de potencia de una turbina eólica. El conjunto de rodamiento incluye un eje que tiene una superficie exterior circunferencial. El conjunto de rodamiento también incluye una carcasa de rodamiento dispuesta circunferencialmente alrededor de la superficie exterior circunferencial del eje. La carcasa de rodamiento tiene al menos una deformación de modo que la carcasa de rodamiento y el eje tienen una deformación correspondiente alrededor de un eje toroidal de modo que las superficies de contacto de la carcasa de rodamiento y del eje se flexionan juntas y permanecen paralelas durante el funcionamiento del tren de potencia, distribuyendo de este modo las cargas operativas del tren de potencia. El conjunto de rodamiento incluye además un rodamiento alojado al menos parcialmente dentro de la carcasa de rodamiento y que engrana la superficie exterior circunferencial del eje, en el que la carcasa de rodamiento y el eje están construidos, al menos en parte, con un material dúctil.

[0009] En un modo de realización, se puede(n) provocar la(s) deformación(es) por al menos una bisagra flexible. En dichos modos de realización, la bisagra flexible permite que la carcasa de rodamiento se incline en su totalidad o localmente. Además, la carcasa de rodamiento puede tener una porción de base y una porción de contacto con rodamiento adyacente al rodamiento. En otro modo de realización, la carcasa de rodamiento puede incluir bisagras flexibles opuestas simétricas.

[0010] En varios modos de realización, el conjunto de rodamiento puede incluir una cavidad en la superficie exterior circunferencial del eje que recibe y fija el rodamiento en su sitio, definiendo la cavidad una pared de base y paredes laterales opuestas. En un modo de realización, una o más de las paredes laterales opuestas de la cavidad pueden ser solidarias con el eje. En modos de realización alternativos, al menos una de las paredes laterales opuestas se puede formar por medio de un anillo extraíble fijado a la superficie exterior circunferencial del eje.

[0011] En modos de realización adicionales, una sección transversal longitudinal del rodamiento se puede curvar antes de fijarse en la cavidad para proporcionar una precarga deseada en una longitud del rodamiento.

[0012] En otro modo de realización, el conjunto de rodamiento puede incluir una o más almohadillas de rodamiento (“bearing pads") dentro de la cavidad en uno o más lados del rodamiento.

[0013] En un modo de realización, las paredes laterales opuestas pueden incluir, por ejemplo, una pared en el lado de rotor y una pared en el lado de generador. En dichos modos de realización, si se produce una desalineación angular del eje durante el funcionamiento del tren de potencia, la bisagra flexible está configurada para inclinarse para definir un espacio axial entre una porción superior del rodamiento en el lado de rotor y una porción superior de la pared en el lado de rotor de modo que solo las almohadillas de rodamiento inferiores y una porción inferior de la pared en el lado de rotor soporten una carga.

[0014] En modos de realización adicionales, el eje también puede incluir al menos una bisagra flexible adyacente al rodamiento.

[0015] En modos de realización adicionales, el rodamiento puede ser un rodamiento liso, un rodamiento de empuje (“thrust bearing"), un rodamiento axial (“axial bearing") y/o un rodamiento radial (“radial bearing”). En un modo de realización, por ejemplo, el eje puede ser un eje de baja velocidad del tren de potencia.

[0016] En otro modo de realización, donde el rodamiento es el rodamiento liso y el eje es el eje de baja velocidad que acopla un rotor a una caja de engranajes de la turbina eólica, el conjunto de rodamiento también puede incluir uno o más componentes flexibles montados en una ubicación desplazada alrededor de la caja de engranajes para desplazar una carga de peso y el empuje del rotor de modo que se tome una carga nominal en una posición de desalineación neutra.

[0017] En todavía otros modos de realización, debido a la deformación correspondiente descrita en el presente documento, el conjunto de rodamiento puede carecer de almohadillas de rodamiento.

[0018] En otro aspecto, la presente divulgación está dirigida a un conjunto de tren de potencia. El conjunto de tren de potencia incluye un rotor, un eje de baja velocidad acoplado de forma rotatoria al rotor. El eje de baja velocidad incluye al menos una superficie exterior circunferencial. El conjunto de tren de potencia también incluye una caja de engranajes acoplada de forma rotatoria al eje de baja velocidad y un conjunto de rodamiento. El conjunto de rodamiento incluye una carcasa de rodamiento dispuesto circunferencialmente alrededor de la superficie exterior circunferencial del eje de baja velocidad. La carcasa de rodamiento tiene al menos una deformación de modo que la carcasa de rodamiento y el eje de baja velocidad tienen una deformación correspondiente alrededor de un eje toroidal de modo que las superficies de contacto de la carcasa de rodamiento y del eje de baja velocidad se flexionan juntas y permanecen paralelas durante el funcionamiento del conjunto de tren de potencia, distribuyendo de este modo las cargas operativas del conjunto de tren de potencia. El conjunto de rodamiento también incluye un rodamiento liso alojado al menos parcialmente dentro de la carcasa de rodamiento y que engrana la superficie exterior circunferencial del eje de baja velocidad. Se debería entender también que el conjunto de tren de potencia puede incluir además cualquiera de las características adicionales descritas en el presente documento.

[0019] Estos y otros rasgos característicos, aspectos y ventajas de la presente invención se entenderán mejor con referencia a la siguiente descripción y a las reivindicaciones adjuntas. Los dibujos adjuntos, que están incorporados en, y constituyen una parte de, esta memoria descriptiva, ilustran modos de realización de la invención y, conjuntamente con la descripción, sirven para exponer los principios de la invención.

Breve descripción de los dibujos

[0020] En la memoria descriptiva se expone una divulgación completa y suficiente de la presente invención, incluido el mejor modo de la misma, dirigida a un experto en la técnica, que hace referencia a las figuras adjuntas, en las que:

la FIG. 1 ilustra una vista en perspectiva de un modo de realización de una turbina eólica de acuerdo con la presente divulgación;

la FIG. 2 ilustra una vista interna detallada de un modo de realización de una góndola de una turbina eólica de acuerdo con la presente divulgación;

la FIG. 3 ilustra una vista lateral de un modo de realización de un eje de rotor de una turbina eólica de acuerdo con la presente divulgación, que ilustra en particular un conjunto de rodamiento engranado con el eje de rotor; la FIG. 4 ilustra una vista lateral del eje de rotor de la FIG. 3 durante el funcionamiento para representar una desalineación angular del eje de acuerdo con la presente divulgación, en el que se define un espacio axial entre una porción superior del rodamiento en el lado de rotor y una porción superior de la pared en el lado de rotor de modo que solo las almohadillas de rodamiento inferiores y la pared en el lado de rotor soporten la carga; la FIG. 5 ilustra una vista lateral de otro modo de realización de un eje de rotor de una turbina eólica de acuerdo con la presente divulgación, que ilustra en particular un conjunto de rodamiento engranado con el eje de rotor; la FIG. 6A ilustra una vista en sección transversal de un modo de realización de una carcasa de rodamiento de un conjunto de rodamiento de acuerdo con la presente divulgación, que ilustra, en particular, una carcasa de rodamiento que tiene una bisagra flexible;

la FIG. 6B ilustra una vista en sección transversal de la carcasa de rodamiento de la FIG. 6A, que ilustra, en particular, la bisagra flexible inclinándose;

la FIG. 6C ilustra una vista frontal de otro modo de realización de una carcasa de rodamiento de un conjunto de rodamiento de acuerdo con la presente divulgación, que ilustra, en particular, una carcasa de rodamiento que tiene una bisagra flexible;

la FIG. 7A ilustra una vista en sección transversal parcial de un modo de realización de una cavidad que recibe un rodamiento o una parte con una superficie de rodadura de acuerdo con la presente divulgación, que ilustra, en particular, que el rodamiento tiene una sección transversal curvada a lo largo antes de fijarse en una cavidad en una superficie exterior circunferencial del eje;

la FIG. 7B ilustra una vista en sección transversal del rodamiento curvo de la FIG.7A de acuerdo con la presente divulgación, que ilustra, en particular, el rodamiento fijado dentro de la cavidad del eje para proporcionar una precarga deseada en una longitud del rodamiento durante el funcionamiento del tren de potencia;

la FIG. 8A ilustra una vista lateral de un modo de realización de un eje de rotor de una turbina eólica de acuerdo con la presente divulgación, que ilustra, en particular, un conjunto de rodamiento engranado con el eje de rotor y componentes flexibles montados en una ubicación alineada alrededor de la caja de engranajes;

la FIG. 8B ilustra una vista lateral de un modo de realización de un eje de rotor de una turbina eólica de acuerdo con la presente divulgación, que ilustra, en particular, un conjunto de rodamiento engranado con el eje de rotor y componentes flexibles montados en una ubicación desplazada alrededor de la caja de engranajes para desplazar una carga de peso y el empuje del rotor de modo que se tome una carga nominal en una posición de desalineación neutra;

la FIG. 9 ilustra una vista parcial en despiece ordenado y en sección transversal de un modo de realización del conjunto de rodamiento de acuerdo con la presente divulgación, que ilustra, en particular, una carcasa de rodamiento y un eje de rotor del mismo que tiene una bisagra flexible;

la FIG. 10A ilustra una vista parcial en sección transversal de un modo de realización del conjunto de rodamiento de acuerdo con la presente divulgación;

la FIG. 10B ilustra una vista parcial en sección transversal de otro modo de realización del conjunto de rodamiento de acuerdo con la presente divulgación; y

la FIG. 10C ilustra una vista parcial en sección transversal de aún otro modo de realización del conjunto de rodamiento de acuerdo con la presente divulgación.

Descripción detallada

[0021] Ahora se hará referencia en detalle a modos de realización de la invención, de los que se ilustran uno o más ejemplos en los dibujos. Cada ejemplo se proporciona a modo de explicación de la invención, no de limitación de la invención. De hecho, resultará evidente para los expertos en la técnica que se pueden hacer diversas modificaciones y variaciones en la presente invención sin alejarse del alcance o el espíritu de la invención. Por ejemplo, se pueden usar los rasgos característicos ilustrados o descritos como parte de un modo de realización con otro modo de realización para proporcionar otro modo de realización adicional. Por tanto, se pretende que la presente invención cubra dichas modificaciones y variaciones que entren dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas y de sus equivalentes.

[0022] En general, la presente divulgación está dirigida a un conjunto de tren de potencia que incluye un eje y uno o más rodamientos lisos y carcasa asociada montada sobre los mismos, teniendo el eje y la carcasa una flexibilidad sustancial. Por lo tanto, el eje y la carcasa de rodamiento son flexibles alrededor de un eje toroidal, lo que permite que ambas superficies de rodadura se flexionen en total coordinación. Al proporcionarse la flexibilidad correspondiente, las superficies de rodadura permanecen sustancialmente paralelas entre sí durante el funcionamiento del tren de potencia, lo que permite un contacto total entre el rodamiento y el eje para generar presión hidrodinámica o, en el caso de fricción mixta, para compartir la carga para minimizar cargas pico.

[0023] En referencia ahora a los dibujos, la FIG. 1 ilustra una vista en perspectiva de un modo de realización de una turbina eólica 10 de acuerdo con la presente divulgación. Como se muestra, la turbina eólica 10 incluye una torre 12 que se extiende desde una superficie de soporte 14, una góndola 16 montada en la torre 12 y un rotor 18 acoplado a la góndola 16. El rotor 18 incluye un buje rotatorio 20 y al menos una pala de rotor 22 acoplada a, y que se extiende hacia fuera desde, el buje 20. Por ejemplo, en el modo de realización ilustrado, el rotor 18 incluye tres palas de rotor 22. Sin embargo, en un modo de realización alternativo, el rotor 18 puede incluir un número mayor o menor que tres palas de rotor 22. Cada pala de rotor 22 puede estar espaciada alrededor del buje 20 para facilitar la rotación del rotor 18 para permitir que la energía cinética del viento se convierta en energía mecánica utilizable y, posteriormente, en energía eléctrica. Por ejemplo, el buje 20 se puede acoplar de forma rotatoria a un generador eléctrico 24 (FIG. 2) situado dentro de la góndola 16 para permitir que se produzca energía eléctrica.

[0024] En referencia ahora a la FIG. 2, se ilustra una vista interna simplificada de una góndola 16 de la turbina eólica 10 de acuerdo con una construcción convencional. Como se muestra, el generador 24 puede estar dispuesto dentro de la góndola 16. En general, el generador 24 se puede acoplar al rotor 18 de la turbina eólica 10 para producir potencia eléctrica a partir de la energía de rotación generada por el rotor 18. Por ejemplo, como se muestra en el modo de realización ilustrado, el rotor 18 puede incluir un eje de rotor 28 acoplado al buje 20 para su rotación con el mismo. El eje de rotor 28, a su vez, se puede acoplar de forma rotatoria a un conjunto de tren de potencia que incluye el generador 24 y una caja de engranajes 26. Más específicamente, el eje de rotor 28, a su vez, se puede acoplar de forma rotatoria a un eje de generador 34 del generador 24 a través de la caja de engranajes 26.

[0025] Como se entiende, en general, el eje de rotor 28 puede proporcionar una entrada de baja velocidad y alto par de torsión a la caja de engranajes 26 en respuesta a la rotación de las palas de rotor 22 y del buje 20. Por tanto, la caja de engranajes 26 puede incluir un conjunto de engranaje (no mostrado) que convierte la entrada de baja velocidad y alto par de torsión en una salida de alta velocidad y bajo par de torsión para accionar el eje de generador 34 y, por tanto, el generador 24. En modos de realización alternativos, el eje de rotor 28 se puede eliminar y el buje rotatorio 20 se puede configurar para hacer girar los engranajes de la caja de engranajes 26, en lugar de requerir un eje de rotor 28 separado.

[0026] En referencia ahora a las FIGS. 3 y 4, se ilustran diversas vistas de un modo de realización de un conjunto de rodamiento 30 de acuerdo con la presente divulgación. Más específicamente, como se muestra, el conjunto de rodamiento 30 incluye el eje de rotor 28 que tiene una superficie circunferencial exterior 36. El conjunto de rodamiento 30 también incluye una carcasa de rodamiento 32 dispuesta circunferencialmente alrededor de la superficie exterior circunferencial 36 del eje 28. El conjunto de rodamiento 30 incluye además un rodamiento 38, tal como un rodamiento liso, alojado al menos parcialmente dentro de la carcasa de rodamiento 32 y que engrana la superficie exterior circunferencial 36 del eje 28. Como se describirá con más detalle en el presente documento, la carcasa de rodamiento 32 y el eje 28 tienen una deformación correspondiente alrededor de un eje toroidal de modo que las superficies de contacto de la carcasa de rodamiento 32 y del eje 28 se flexionan juntas y permanecen paralelas durante el funcionamiento del tren de potencia, distribuyéndose así las cargas operativas de los mismos.

[0027] En referencia a las FIGS. 3-5, 7A y 7B, el conjunto de rodamiento 30 puede incluir una cavidad 48 en la superficie exterior circunferencial 36 del eje 28 que recibe y fija el rodamiento 38 en su sitio. Por ejemplo, como se muestra en particular en las FIGS. 7A y 7B, la cavidad 48 puede definir una pared de base 50 y paredes laterales opuestas 52, 54. Más específicamente, como se muestra, las paredes laterales opuestas 52, 54 pueden incluir, por ejemplo, una pared en el lado de rotor 52 y una pared en el lado de generador 54.

[0028] En varios modos de realización, como se muestra en particular en las FIGS. 3 y 4, una o más de las paredes laterales opuestas 52, 54 de la cavidad 48 pueden ser solidarias con el eje 28. En modos de realización alternativos, como se muestra en las FIGS. 5, 7A y 7B, al menos una de las paredes laterales opuestas 52, 54 se puede formar por medio de un anillo extraíble 56 fijado a la superficie exterior circunferencial 36 del eje 28. En dichos modos de realización, el anillo extraíble 56 puede ayudar a una fácil instalación del rodamiento 38. Por ejemplo, el rodamiento 38 se puede colocar alrededor del eje 28 dentro de la cavidad 48 y el anillo extraíble 56 se puede fijar posteriormente alrededor del eje para fijar el rodamiento 38 en su sitio. En modos de realización particulares, como se muestra en las FIGS. 7A y 7B, una sección transversal longitudinal del rodamiento 38 (por ejemplo, a lo largo de un eje longitudinal 68) puede curvarse antes de fijarse en la cavidad 48 (véase, por ejemplo, la FIG. 7A) para proporcionar una precarga deseada en una longitud del rodamiento 38 después de la instalación (véase, por ejemplo, la FIG. 7B).

[0029] En referencia a las FIGS. 3-5, 7A y 7B, en otro modo de realización, el conjunto de rodamiento 30 también puede incluir una o más almohadillas de rodamiento 60 (axiales o radiales) dentro de la cavidad 48 en uno o más lados del rodamiento 38 y/o la carcasa de rodamiento 32. Por ejemplo, en el modo de realización ilustrado, el conjunto de rodamiento 30 incluye una almohadilla de rodamiento 60 dentro de la cavidad 48 en cada lado del rodamiento 38/carcasa de rodamiento 32. Se debe entender que las almohadillas de rodamiento 60 se pueden fijar en su sitio usando cualquier medio adecuado, tal como, por ejemplo, adhesivo (FIGS. 3 y 4), formar elementos cerrados tales como bisagras de almohadilla basculantes y/o elementos de fijación 70 (FIG. 5).

[0030] En referencia en particular a las FIGS. 3-6C, la carcasa de rodamiento 32 descrita en el presente documento puede tener una porción de base 40, una porción de contacto con rodamiento 42 adyacente al rodamiento 38 y al menos una deformación formada en la misma. Por ejemplo, como se muestra, la deformación puede incluir al menos una bisagra flexible 44, 46 (FIGS. 6A-6C). En consecuencia, la porción de base 40 se puede fijar, por ejemplo, a una bancada 25 (FIG. 2) de la turbina eólica 10. En dichos modos de realización, como se muestra en particular en las FIGS. 6A-6C, la(s) bisagra(s) flexible(s) 44, 46 proporciona(n) flexibilidad a la carcasa de rodamiento 32, por ejemplo, al permitir que la carcasa de rodamiento 32 se incline, por ejemplo, en un determinado ángulo 58. Por lo tanto, la(s) bisagra(s) flexible(s) 44, 46 permite(n) que la flexibilidad de la carcasa de rodamiento 32 y del eje 28 sean sustancialmente iguales alrededor de un eje toroidal, permitiendo que ambas superficies de rodadura de los mismos se flexionen en total coordinación. Al proporcionarse la flexibilidad correspondiente, las superficies de rodadura permanecen sustancialmente paralelas entre sí durante el funcionamiento del tren de potencia, lo que permite un contacto total entre el rodamiento 38 y el eje 28 para generar presión hidrodinámica o, en el caso de fricción mixta, para compartir la carga para minimizar cargas pico. El rodamiento 38 también podría tener una superficie de rodadura blanda para adaptarse a contrasuperficies irregulares y/o partículas del aceite.

[0031] En dichos modos de realización, si se produce una desalineación angular del eje 28 durante el funcionamiento del tren de potencia (véase, por ejemplo, la FIG. 4), la(s) bisagra(s) flexible(s) 44, 46 está(n) configurada(s) para inclinarse para definir un espacio axial 62 entre una porción superior 64 del rodamiento 38 en el lado de rotor y una porción superior 66 de la pared en el lado de rotor 52 de modo que solo almohadillas de rodamiento inferiores 60 y una porción inferior 67 de la pared en el lado de rotor 52 soporten una carga.

[0032] En referencia ahora a las FIGS. 8A y 8B, el conjunto de rodamiento 30 también puede incluir uno o más componentes flexibles 68 montados alrededor de la caja de engranajes 26. Más específicamente, la FIG. 8A ilustra una vista lateral de un modo de realización del eje de rotor 28 de la turbina eólica 10 de acuerdo con la presente divulgación, que ilustra, en particular, el conjunto de rodamiento 30 engranado con el eje de rotor 28 y los componentes flexibles 68 montados en una ubicación alineada alrededor de la caja de engranajes 26. De forma alternativa, como se muestra en la FIG. 8B, se ilustra una vista lateral de un modo de realización del eje de rotor 28 de acuerdo con la presente divulgación, que ilustra, en particular, el conjunto de rodamiento 30 engranado con el eje de rotor 28 y los componentes flexibles 68 montados en una ubicación desplazada alrededor de la caja de engranajes 26 para desplazar una carga de peso y el empuje del rotor de modo que se tome una carga nominal en una posición de desalineación neutra.

[0033] En referencia ahora a las FIGS. 9 y 10A-10C, el eje de rotor 28 también puede incluir al menos una bisagra flexible 76 adyacente al rodamiento 38. Por ejemplo, como se muestra, la bisagra flexible 76 puede proporcionar flexibilidad toroidal al eje 28 (de manera similar a las bisagras flexibles 44, 46 de la carcasa de rodamiento 32). Además, como se muestra, el centro de rotación toroidal del eje 28 y de la carcasa de rodamiento 32 se ilustran en los puntos 72 y 74, respectivamente. Las FIGS. 10A-10C proporcionan modos de realización de ejemplo adicionales de configuraciones de eje/carcasa de rodamiento de acuerdo con la presente divulgación. Más específicamente, como se muestra, la FIG. 10A ilustra que el eje 28 tiene una única bisagra flexible 76. En dicho modo de realización, las bisagras flexibles 44, 76 pueden colocarse en lados opuestos del centro 80 del conjunto de rodamiento. En otro modo de realización, como se muestra en las FIGS. 10B y 10C, el eje 28 tiene una bisagra flexible opuesta 76, 78.

[0034] De acuerdo con la invención, la carcasa de rodamiento 32 y el eje 28 están construidos, al menos en parte, con un material dúctil para proporcionar a los mismos la flexibilidad deseada.

[0035] En todavía otros modos de realización, debido a la deformación correspondiente descrita en el presente documento, el conjunto de rodamiento 30 puede carecer de almohadillas de rodamiento, de modo que el diseño se simplifica con respecto a los diseños de rodamiento convencionales.

[0036] Se debe entender que el/los rodamiento(s) del conjunto de tren de potencia descrito(s) en el presente documento pueden corresponder a cualquier tipo de rodamiento, incluidos, pero sin limitarse a, rodamientos lisos, rodamientos de empuje, rodamientos axiales y/o rodamientos radiales. En consecuencia, en determinados modos de realización, el/los rodamiento(s) se puede(n) colocar (por ejemplo, mediante deslizamiento, fijación, montaje o impresión) o añadirse de otro modo a los diversos ejes descritos en el presente documento. En otro modo de realización, el/los rodamiento(s) puede(n) estar construido(s) con un metal o aleación metálica, incluidos, por ejemplo, una aleación de cobre (por ejemplo, bronce) y/o polieteretercetona (PEEK). Por lo tanto, el/los rodamiento(s) puede(n) proporcionar características de desgaste mejoradas bajo carga (especialmente durante el arranque y el apagado, cuando una película de aceite puede no ser suficiente para separar las superficies rotatorias y no rotatorias).

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Un conjunto de rodamiento para un tren de potencia de una turbina eólica, comprendiendo el conjunto de rodamiento:

un eje (28) que comprende una superficie exterior circunferencial (36);

una carcasa de rodamiento (32) dispuesta circunferencialmente alrededor de la superficie exterior circunferencial del eje, comprendiendo la carcasa de rodamiento al menos una deformación de modo que la carcasa de rodamiento y el eje tienen una deformación correspondiente alrededor de un eje toroidal de modo que las superficies de contacto de la carcasa de rodamiento y del eje se flexionan juntas y permanecen paralelas durante el funcionamiento del tren de potencia, distribuyendo de este modo cargas operativas del tren de potencia; y,

un rodamiento (38) alojado al menos parcialmente dentro de la carcasa de rodamiento, el rodamiento engranando la superficie exterior circunferencial del eje;

y en el que la carcasa de rodamiento y el eje están construidos, al menos en parte, con un material dúctil.

2. El conjunto de rodamiento de la reivindicación 1, en el que se provoca la al menos una deformación por una bisagra flexible (44, 46), comprendiendo además la carcasa de rodamiento una porción de base (40) y una porción de contacto con rodamiento (42) adyacente al rodamiento, permitiendo la al menos una bisagra flexible que la carcasa de rodamiento se incline.

3. El conjunto de rodamiento de la reivindicación 2, en el que la carcasa de rodamiento comprende bisagras flexibles opuestas simétricas.

4. El conjunto de rodamiento de la reivindicación 2 o 3, que comprende además una cavidad (48) en la superficie exterior circunferencial del eje (28) que recibe y fija el rodamiento en su sitio, definiendo la cavidad una pared de base (50) y paredes laterales opuestas (52, 54).

5. El conjunto de rodamiento de la reivindicación 4, en el que al menos una de las paredes laterales opuestas se forma por medio de un anillo extraíble (56) fijado a la superficie exterior circunferencial del eje.

6. El conjunto de rodamiento de la reivindicación 4 o 5, en el que una sección transversal longitudinal del rodamiento (38) se curva antes de fijarse en la cavidad para proporcionar una precarga deseada en una longitud del rodamiento.

7. El conjunto de rodamiento de cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, que comprende además una o más almohadillas de rodamiento (60) dentro de la cavidad (48) en uno o más lados del rodamiento.

8. El conjunto de rodamiento de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el eje comprende al menos una bisagra flexible (44, 46) adyacente al rodamiento.

9. El conjunto de rodamiento de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el rodamiento comprende al menos uno de un rodamiento liso, un rodamiento de empuje, un rodamiento axial o un rodamiento radial, y el eje comprende un eje de baja velocidad del tren de potencia.

10. El conjunto de rodamiento de la reivindicación 9, en el que el rodamiento comprende el rodamiento liso, comprendiendo el eje el eje de baja velocidad que acopla un rotor de la turbina eólica a una caja de engranajes (26) de la turbina eólica, comprendiendo además el conjunto de rodamiento uno o más componentes flexibles (68) adecuados para montarse en una ubicación desplazada alrededor de la caja de engranajes para desplazar una carga de peso y un empuje del rotor de modo que se tome una carga nominal en una posición de desalineación neutra.

11. El conjunto de rodamiento de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el conjunto de rodamiento carece de almohadillas de rodamiento.

12. Un conjunto de tren de potencia, que comprende:

un rotor;

un eje de baja velocidad acoplado de forma rotatoria al rotor, comprendiendo el eje de baja velocidad (28) una superficie exterior circunferencial (36);

una caja de engranajes (26) acoplada de forma rotatoria al eje de baja velocidad; y,

un conjunto de rodamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 11, siendo el eje del conjunto de rodamiento el eje de baja velocidad, siendo el rodamiento (38) del conjunto de rodamiento un rodamiento liso.

13. El conjunto de tren de potencia de la reivindicación 12, en el que se provoca la al menos deformación por una bisagra flexible (44, 46), comprendiendo además la carcasa de rodamiento (32) una porción de base (40) y una porción de contacto con rodamiento (42) adyacente al rodamiento, permitiendo la al menos una bisagra flexible que la carcasa de rodamiento se incline.