ES2949160T3 - Tubo de paso divisible - Google Patents

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Abstract

La invención se refiere a un tubo de paso (101) que comprende una primera parte de tubo (201) y una segunda parte de tubo (203). La primera parte de tubo (201) y la segunda parte de tubo (203) están conectadas entre sí de manera desmontable. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Tubo de paso divisible
La invención se refiere a un tubo de paso según la reivindicación 1.
Para poder llevar a cabo un control del ángulo de paso de las palas en los aerogeneradores (control de paso) se necesitan cables eléctricos que se desarrollen entre el rotor y una conexión en el lado del generador. Para la recepción de estos cables se suele utilizar un así llamado tubo de paso.
El montaje y desmontaje de un tubo de paso requiere suficiente espacio libre en la góndola del motor. Las góndolas de motor de dimensiones adecuadas no son factibles o resultan muy costosas. Además, el manejo de un tubo de paso largo resulta problemático.
Las memorias impresas EP 2597307 A3 y US 2010/007 151 A2 revelan un tubo de paso de doble pared con un tubo exterior y un tubo interior. En este caso, la cavidad formada entre el tubo interior y el tubo exterior sirve para la aportación de lubricante. Los cables eléctricos se desarrollan a través del tubo interior. No está prevista una división radial del tubo de paso.
La memoria impresa DE102011 117901 revela un tubo de paso según el preámbulo de la reivindicación 1.
La invención se basa en el objetivo de poner a disposición un tubo de paso mejorado que no presente los inconvenientes de las soluciones conocidas por el estado de la técnica. Especialmente, el tubo de paso debe poder manejarse fácilmente y simplificar el montaje y desmontaje de los engranajes, en particular los engranajes de aerogeneradores.
Por un tubo de paso debe entenderse un tubo de un aerogenerador, es decir, un cuerpo hueco en su mayor parte alargado con exactamente dos orificios o bocas, que se extiende al menos parcialmente a través de un eje hueco de rotor del aerogenerador. Al menos una parte de una cavidad rodeada por el eje de rotor se encuentra, por lo tanto, entre las dos bocas del tubo de paso. El eje de rotor conecta de forma resistente a la torsión un rotor, que presenta un cubo de rotor y palas de rotor accionadas por el viento, a un eje de entrada de un engranaje o de un generador. Esto significa que el tubo de paso también pasa por el engranaje o el generador, especialmente por su eje de entrada. En casos concretos, el eje de rotor y el eje de entrada del engranaje pueden estar conectados entre sí en una sola pieza. Un tubo de paso sirve para el paso de líneas de señal, cables para el suministro de energía y/o conductos de lubricante. El mismo se desarrolla coaxialmente al eje de giro del eje de rotor o del rotor. Especialmente, el eje de giro se desarrolla a través de las dos bocas del tubo de paso. Preferiblemente, el tubo de paso es rotacionalmente simétrico con un eje de simetría que es idéntico al eje de giro del eje de rotor o del rotor.
El tubo de paso según la invención se fabrica en dos piezas. Éste comprende una primera sección de tubo y una segunda sección de tubo. En el caso de las dos secciones de tubo se trata de piezas realizadas físicamente por separado una de otra.
El tubo de paso presenta exactamente dos bocas. La primera sección de tubo forma la primera de las dos bocas y la segunda sección de tubo forma una segunda boca.
Según la invención, la primera sección de tubo y la segunda sección de tubo están unidas entre sí de forma desmontable. De este modo, las dos secciones de tubo pueden insertarse por separado en un engranaje o extraerse del engranaje. Esto no sólo simplifica el montaje y desmontaje del tubo de paso, sino también el montaje y desmontaje del engranaje en espacios reducidos, por ejemplo, en una góndola de motor de un aerogenerador.
La unión según la invención fija la primera sección de tubo y la segunda sección de tubo relativamente entre sí al menos con respecto a un desplazamiento axial, es decir, un desplazamiento a lo largo del eje de giro antes citado. Además se lleva a cabo preferiblemente una fijación de la primera sección de tubo y de la segunda sección de tubo relativamente entre sí con respecto a desplazamientos radiales, es decir, desplazamientos en cualquier dirección ortogonalmente al eje de giro.
En una variante perfeccionada preferida, una primera zona de la primera sección de tubo y una primera zona de la segunda sección de tubo se disponen axialmente desplazadas una respecto a otra. Especialmente, entre la primera zona de la primera sección de tubo y la primera zona de la segunda sección de tubo no existe ningún solapamiento radial. La primera zona de la primera sección de tubo y la primera zona de la segunda sección de tubo se encuentran en lados diferentes de un plano que se desarrolla radialmente, es decir, ortogonalmente a un eje. En el caso del eje se trata del eje de giro del eje de rotor de un engranaje de aerogenerador en el que está incluido el tubo de paso.
Una segunda zona de la primera sección de tubo y una segunda zona de la segunda sección de tubo están preferiblemente unidas entre sí de forma desmontable. La segunda zona de la primera sección de tubo y la segunda zona de la segunda sección de tubo son respectivamente diferentes de las primeras zonas antes citadas. Entre las primeras zonas de la primera sección de tubo o de la segunda sección de tubo y las segundas zonas de la primera sección de tubo o de la segunda sección de tubo no hay ningún solapamiento radial. Por el contrario, la segunda zona de la primera sección de tubo y la segunda zona de la segunda sección de tubo pueden solaparse radialmente.
En otra variante perfeccionada preferida, la primera sección de tubo y la segunda sección de tubo o la segunda zona de la primera sección de tubo y la segunda zona de la segunda sección de tubo están enroscadas entre sí. En este caso, la primera sección de tubo o la segunda zona de la primera sección de tubo forman una primera rosca y la segunda sección de tubo o la segunda zona de la segunda sección de tubo forman una segunda rosca. La primera rosca y la segunda rosca se enroscan entre sí.
Preferiblemente, la primera rosca y la segunda rosca están alineadas axialmente. Esto significa que un eje de rosca, es decir, la rosca gira alrededor de un eje en al menos una vuelta, se desarrolla paralelamente al eje de giro antes citado del eje de rotor o es idéntico a éste.
Según la invención, la primera sección de tubo y la segunda sección de tubo se configuran respectivamente con una primera superficie de apoyo. La primera superficie de apoyo de la primera sección de tubo y la primera superficie de apoyo de la segunda sección de tubo se apoyan la una en la otra al menos en al menos una dirección radial. Así, las primeras superficies de apoyo sirven para apoyar la primera sección de tubo y la segunda sección de tubo la una en la otra al menos en al menos una dirección radial.
Un apoyo al menos en una dirección radial significa que un vector de dirección distinto de cero de una fuerza aplicada por el apoyo se desarrolla en la dirección radial, es decir, ortogonalmente al eje de giro antes citado. Preferiblemente, el apoyo tiene lugar al menos en cada dirección radial.
Además, según la invención, la primera sección de tubo y la segunda sección de tubo forman respectivamente una segunda superficie de apoyo. Las segundas superficies de apoyo también se apoyan unas en otras en al menos una dirección radial. Las explicaciones anteriores relativas a las primeras superficies de apoyo también se aplican mutatis mutandis a las segundas superficies de apoyo. Según la invención, las primeras superficies de apoyo y/o las segundas superficies de apoyo son rotacionalmente simétricas con respecto al eje de giro antes citado.
En una variante perfeccionada preferida, la segunda zona antes mencionada de la primera sección de tubo se dispone axialmente entre la primera superficie de soporte y la segunda superficie de soporte de la primera sección de tubo. Además, la segunda zona de la segunda sección de tubo se dispone con preferencia axialmente entre la primera superficie de apoyo y la segunda superficie de apoyo de la segunda sección de tubo.
La disposición de un primer objeto axialmente entre un segundo objeto y un tercer objeto significa generalmente que el primer objeto y el segundo objeto están situados en lados diferentes de un primer plano que se desarrolla radialmente, es decir, ortogonalmente a un eje de referencia. El tercer objeto se encuentra en el mismo lado de este plano que el primer objeto. Además, el primer objeto y el tercer objeto se encuentran en lados diferentes de un segundo plano que se desarrolla radialmente, es decir, ortogonalmente al eje de referencia. El segundo objeto se encuentra en el mismo lado de este plano que el primer objeto. Especialmente, el segundo objeto y el tercer objeto se encuentran, por lo tanto, en diferentes lados del primer plano; el segundo objeto y el tercer objeto están situados en diferentes lados del segundo plano.
Según la variante perfeccionada, el eje de giro antes citado representa el eje de referencia. Gracias a la disposición según la variante perfeccionada de las segundas zonas de la primera sección de tubo y de la segunda sección de tubo entre las superficies de apoyo, se consigue, junto con la unión según la invención de la primera sección de tubo y de la segunda sección de tubo, una fijación rígida de la primera sección de tubo y de la segunda sección de tubo. La fijación contrarresta así cualquier movimiento relativo translatorio o rotatorio de la primera sección de tubo y de la segunda sección de tubo.
En otra variante perfeccionada preferida, las primeras superficies de apoyo y/o las segundas superficies de apoyo se conforman cilíndricas o cónicas. Esto significa que las superficies de apoyo forman una superficie de camisa interior o exterior de un cilindro o de un cono. Las superficies de apoyo cónicas han resultado ser especialmente ventajosas, dado que éstas centran la primera sección de tubo y la segunda sección de tubo durante el montaje. Así es posible que la primera sección de tubo o la segunda sección de tubo sean "ciegas" entre sí en el interior de un engranaje. En caso de superficies de apoyo cónicas, la unión según la invención de la primera sección de tubo a la segunda sección de tubo ejerce preferiblemente una fuerza en dirección axial que da lugar a una sujeción axial de la primera sección de tubo y de la segunda sección de tubo en las superficies de apoyo.
Según la invención, la primera sección de tubo antes descrita se configura para unirse a la segunda sección de tubo antes descrita, formando el tubo de paso antes descrito.
Preferiblemente, el tubo de paso está incluido en un engranaje como, por ejemplo, un engranaje de un aerogenerador. En este caso, la primera sección de tubo se une de forma desmontable, por ejemplo, mediante enroscado, a un eje de entrada de este engranaje. Esto tiene la ventaja de que no sólo la segunda sección de tubo se puede separar de la primera sección de tubo, sino también que la primera sección de tubo se puede separar del eje de entrada. De este modo, para facilitar el desmontaje, la primera sección de tubo también puede desplazarse en el engranaje.
En las figuras se representan ejemplos de realización preferidos. Los números de referencia coincidentes indican aquí características idénticas o funcionalmente idénticas. Concretamente se muestra en la:
Figura 1 un tubo de paso conocido por el estado de la técnica;
Figura 2 un tubo de paso divisible;
Figura 3 el espacio necesario de un tubo de paso dividido; y
Figura 4 el espacio necesario de un tubo de paso dividido desplazable.
Según la figura 1, un tubo de paso 101 se desarrolla axialmente a través de un engranaje 103. El espacio libre (visto desde la perspectiva de la figura 1) que se encuentra a la derecha del engranaje 103 sirve para la recepción de un generador. Por este motivo, el tubo de paso 103 (visto desde la perspectiva de la figura 1) se extiende de forma correspondiente a la derecha hacia un lado.
En la figura 1 se representa además una línea de separación 105. Para disponer del generador con el engranaje 103 o para desmontar el generador, el generador debe desplazarse en la dirección axial (visto desde la perspectiva de la figura 1) hacia la derecha más allá de la línea de separación 105.
En comparación con el tubo de paso 101 realizado en una sola pieza de la figura 1, el tubo de paso 101 representado en las figuras 2 a 4 se realiza en dos piezas compuestas de una primera sección de tubo 201 y de una segunda sección de tubo 203.
La primera sección de tubo 201 y la segunda sección de tubo 203 se enroscan entre sí. Dicho roscado se representa más detalladamente en el dibujo de detalle 205. Así, una rosca de la primera sección de tubo 201 configura una unión roscada 207 con una rosca de la segunda sección de tubo 203. La rosca de la primera sección de tubo 201 se realiza como una rosca interior y la rosca de la segunda sección de tubo 203 se realiza como una rosca exterior. En dirección axial (visto desde la perspectiva de la figura 2) a derecha e izquierda de la unión roscada 207, la primera sección de tubo 201 y la segunda sección de tubo 203 se apoyan la una en la otra a lo largo de las superficies cónicas 209a, 209b en dirección axial. En este caso, una superficie cónica 209a, 209b de la primera sección de tubo 201 y una superficie cónica 209a, 209b de la segunda sección de tubo 203 forman respectivamente un par de superficies activas para la transmisión de fuerzas de apoyo entre la primera sección de tubo 201 y la segunda sección de tubo 203.
La forma cónica de las superficies 209a, 209b permite insertar en el engranaje 103 la primera sección de tubo 201 y la segunda sección de tubo 203 y enroscarlas entre sí "a ciegas", es decir, sin controlar las posiciones de las dos secciones de tubo 201,203. La forma cónica de las superficies 209a, 209b asegura así un centrado de las secciones de tubo 201,203.
En el dibujo de detalle 205 se representan además anillos obturadores 211 que se posicionan en la zona de un solapamiento entre la primera sección de tubo 201 y la segunda sección de tubo 203 lo más hacia fuera posible en la dirección axial. Los anillos obturadores 211 impermeabilizan el interior del tubo de paso 101 con respecto al lubricante que se encuentra en el engranaje 103. En la segunda sección de tubo 203 se insertan tornillos prisioneros 213 que aseguran la unión roscada 207 contra el aflojamiento.
Gracias a la realización en dos piezas del tubo de paso 201, la línea de separación 105 se desplaza hacia la izquierda en la dirección del engranaje 103, como se representa en la figura 3. Como consecuencia, se reduce el espacio necesario para el montaje y el desmontaje.
Una reducción adicional del espacio necesario resulta de una fijación desmontable de la segunda sección de tubo 203 en un eje hueco accionado 401 del engranaje 103. Esto se representa en la figura 4. La fijación desmontable permite desplazar la segunda sección de tubo 203 (desde la perspectiva de la figura 4) hacia la izquierda o por el lado del rotor. Así, la línea de separación 105 se desplaza más en la dirección del engranaje 103, de manera que el generador pueda montarse o desmontarse sin desplazamiento axial.
Lista de referencias
101 Tubo de paso
103 Engranaje
105 Línea de separación
201 Primera sección de tubo
203 Segunda sección de tubo
205 Dibujo de detalle
207 Unión roscada
209a Superficie cónica
209b Superficie cónica
211 Anillo obturador
213 Tornillo prisionero
401 Eje hueco

Claims (9)

REIVINDICACIONES
1. Tubo de paso (101) con una primera sección de tubo (201) y con una segunda sección de tubo (203); presentando el tubo de paso (101) exactamente dos bocas; configurando la primera sección de tubo (201) y la segunda sección de tubo (203) respectivamente una de las bocas; estando la primera sección de tubo (201) y la segunda sección de tubo (203) unidas entre sí de forma desmontable; caracterizado por que la primera sección de tubo (201) y la segunda sección de tubo (203) configuran respectivamente una primera superficie de apoyo (209a) rotacionalmente simétrica; apoyándose las primeras superficies de apoyo (209a) la una en la otra al menos en al menos una dirección radial; configurando la primera sección de tubo (201) y la segunda sección de tubo (203) respectivamente una segunda superficie de apoyo (209b) rotacionalmente simétrica; apoyándose las segundas superficies de apoyo (209b) la una en la otra al menos parcialmente en al menos una dirección radial.
2. Tubo de paso (101) según la reivindicación 1; caracterizado por que una primera zona de la primera sección de tubo (201) y una primera zona de la segunda sección de tubo (203) se disponen axialmente desplazadas una respecto a otra.
3. Tubo de paso (101) según la reivindicación anterior; caracterizado por que una segunda zona de la primera sección de tubo (201) y una segunda zona de la segunda sección de tubo (203) están unidas entre sí de forma desmontable.
4. Tubo de paso (101) según una de las reivindicaciones anteriores; caracterizado por que la primera sección de tubo (201) y la segunda sección de tubo (203) se enroscan la una en la otra.
5. Tubo de paso (101) según la reivindicación anterior; caracterizado por que la primera sección de tubo (201) configura una primera rosca; configurando la segunda sección de tubo (203) una segunda rosca (); estando la primera rosca y la segunda rosca enroscadas la una en la otra.
6. Tubo de paso (101) según la reivindicación anterior; caracterizado por que la primera rosca y la segunda rosca están alineadas axialmente.
7. Tubo de paso (101) según la reivindicación 3; caracterizado por que la segunda zona de la primera sección de tubo (201) se dispone axialmente entre la primera superficie de apoyo (209a) y la segunda superficie de apoyo (209b) de la primera sección de tubo (201); disponiéndose la segunda zona de la segunda sección de tubo (203) axialmente entre la primera superficie de apoyo (209a) y la segunda superficie de apoyo (209b) de la segunda sección de tubo (203).
8. Tubo de paso (101) según la reivindicación anterior; caracterizado por que las primeras superficies de apoyo (209a) y/o las segundas superficies de apoyo (209b) se conforman cilíndricas o cónicas.
9. Engranaje con un tubo de paso (101) según una de las reivindicaciones 1 a 8; caracterizado por que la primera sección de tubo (201) está unida de forma desmontable a un eje de entrada (401) del engranaje.
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