PT2334933E - Rotor de turbina eólica - Google Patents

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PT2334933E
PT2334933E PT97852008T PT09785200T PT2334933E PT 2334933 E PT2334933 E PT 2334933E PT 97852008 T PT97852008 T PT 97852008T PT 09785200 T PT09785200 T PT 09785200T PT 2334933 E PT2334933 E PT 2334933E
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bearings
rotor
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Paul Trevor Hayden
David Anthony Whiley
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Blade Dynamics Ltd
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Description

ΕΡ 2 334 933/ΡΤ
DESCRIÇÃO "Rotor de turbina eólica" 0 presente invento refere-se a um cubo para uma turbina eólica.
As presentes turbinas eólicas de eixo horizontal de grandes dimensões têm pesos da cabeça da torre (incluindo o rotor, nacela e unidade de accionamento) da ordem das 120 a 200 toneladas. Há uma tendência crescente para turbinas de diâmetro maiores e o peso da cabeça da torre tem crescido aproximadamente na proporção do cubo do diâmetro da turbina. O próprio rotor (constituído pelo cubo e pelas pás) representa aproximadamente 30% do peso da cabeça da torre. Aproximadamente 60% disto é atribuído às pás enquanto 40% pode ser atribuído ao cubo. A US 4 029 434 revela a montagem da pá para um moinho de vento. A raiz da pá prolonga-se para dentro do cubo onde é suportada por uma montagem de chumaceira de articulação e uma montagem de chumaceira combinada de articulação e impulso que permite que a pá rode em torno do seu eixo. A montagem de chumaceira combinada de articulação e impulso tem de ser construída em torno da raiz logo que a raiz esteja no lugar. Além disso, a raiz da pá encosta directamente contra as duas chumaceiras e, por conseguinte, tem de ter uma secção transversal circular. A montagem é adequada para um moinho de vento dos anos 70 (a qual teria um diâmetro de rotor de menos de 20m) mas não é adequada para uma pá de turbina eólica dos dias de hoje, o comprimento da pá da qual poderia ser de uma ordem de magnitude maior do que a pá contemplada pela US 4 029 434. A US 4 668 109 revela uma montagem de chumaceira para uma turbina eólica. A chumaceira é uma unidade selada a qual tem um cilindro exterior, o qual está aparafusado ao cubo por um arranjo de parafusos. Dentro do cilindro encontra-se um veio o qual é suportado sobre um par de chumaceiras. A pá de turbina eólica termina numa flange a qual é aparafusada por um arranjo de parafusos a uma flange a qual é parte integrante do veio. A chumaceira tem um anel de pressão 2 ΕΡ 2 334 933/ΡΤ expansivo ο qual está disposto para aplicar igual força de compressão às chumaceiras, de modo que a pressão seja mantida à medida que a chumaceira se desgasta. A chumaceira está concebida para se poder adequar a uma turbina eólica de pequena escala. A maneira em como a chumaceira é ligada torna-a inadequada para uma turbina eólica grande dos dias de hoje. Em particular, a necessidade de dois arranjos de juntas aparafusadas, uma em cada extremidade da chumaceira, iria tornar a junta demasiado pesada para ser majorada para o tamanho necessário para uma turbina dos dias de hoje. A sua utilização numa pá de turbina eólica de grande escala moderna iria apenas tornar piores os problemas referidos abaixo em respeito à pluralidade de parafusos. A US 6 951 433 mostra uma concepção invulgar de turbina eólica. Cada pá encontra-se em duas partes. Uma pá interior encontra-se fixa ao cubo e uma pá exterior encontra-se encaixada radialmente para fora da pá interior. Um veio prolonga-se numa curta distância em cada pá externa e projecta-se para uma respectiva pá interior na qual é suportado de modo a rodar por chumaceiras. As pás interiores não parecem ser capazes de rodar em torno dos seus eixos principais. Em resultado disto, a eficiência da turbina irá ser diminuída dado que as pás interiores não podem ser rodadas para a posição aerodinâmica óptima. Na prática, isto limitará provavelmente o tamanho da pá que pode ser construída de acordo com esta concepção, de tal modo que a concepção não poderá provavelmente ser aplicada a uma turbina eólica de grande escala dos dias modernos. A GB 2 210 420 revela uma disposição de chumaceira para o cubo de uma turbina eólica. O cubo tem um número de veios curtos, cada um dos quais está envolvido por um alojamento externo o qual é suportado de modo a rodar na porção curta por chumaceiras. Cada pá está ligada a este alojamento externo por uma pluralidade de parafusos e, em resultado disto, esta concepção irá sofrer dos problemas referidos abaixo em relação às Figs. 1 a 3. É mostrada na DE 1 270 411 uma concepção similar com um acessório de alojamento sobre um veio curto no cubo. 3 ΕΡ 2 334 933/ΡΤ A US 5213470 revela uma turbina eólica mais pequena com pás as quais são fixas de modo a rodarem ao rotor com uma disposição de chumaceira não especificada. A presente concepção de um rotor de turbina eólica convencional é mostrada nas Figs. 1 a 3. O rotor compreende um cubo 1 o qual é grande, pesado e é tipicamente uma estrutura metálica de fundição. Estão fixas três pás 2 ao cubo, uma das quais está mostrada na Fig. 1. O cubo tem um eixo de rotor 3 em torno do qual o rotor roda e as pás estão montadas de modo a rodarem, de modo a poderem rodar em torno de um eixo de passo 4, cada uma accionada por um motor de passo (não mostrado). Para cada pá o cubo está provido de uma chumaceira de passo anular 5 a qual suporta a pá 2 de modo a permitir que a mesma rode em torno do eixo de passo. A chumaceira de passo tem tipicamente uma pista externa 6 e uma pista interna 7 com um par de conjuntos de esferas 8 entre as mesmas.
As turbinas eólicas grandes da presente arte utilizam dois tipos de concepção geral de pá, aquelas com uma longarina estrutural ligada dentro de um invólucro aerodinâmico, e aquelas com a estrutura de enrijecimento dentro do invólucro aerodinâmico. Em ambos os casos, os elementos estruturais principais de cada pá são terminados na extremidade de cubo naquilo que é conhecido como uma estrutura de raiz. Esta é a última peça da estrutura de pá (tipicamente 3 - 8 m em comprimento) na extremidade proximal da pá. Esta estrutura de raiz tira todas as cargas de dobragem para fora da pá e para dentro de uma forma cilíndrica de modo pronto para transferência para o cubo através da chumaceira de passo. A extremidade de raiz da pá tem um número de pontos de fixação de parafuso 9 (tipicamente 60 a 80) em torno da circunferência da raiz. Estes assumem a forma de orifícios 10 dentro dos quais são ligados insertos de aço roscados 11. É inserida uma pluralidade de parafusos 12 através da pista interna 7 e dentro dos insertos 11 para reter a pá 2 no lugar. A presente concepção tem um número de inconvenientes. 4 ΕΡ 2 334 933/ΡΤ A massa do rotor é significante tanto em termos da carga sobre a unidade de accionamento como também da massa da cabeça da torre. Isto tem um efeito significativo, em particular para grandes turbinas, na interacção dinâmica entre o rotor e a torre. Para instalações fora de costa, uma massa grande da cabeça da torre é um dos problemas significativos no desenvolvimento eficaz sob o ponto de vista dos custos da tecnologia neste sector.
Os insertos 11 são muito dificeis de produzir com um elevado grau de repetibilidade. Estes são um dos pontos mais elevadamente carregados na estrutura da pá, contudo isto assenta num número de ligações secundárias onde é utilizado um adesivo de desempenho muito elevado para ligar os pernos metálicos ao componente de raiz compósito.
Em adição, os insertos são tipicamente metálicos e podem provocar problemas devido às diferenças no coeficiente de expansão térmica em relação à estrutura de raiz compósita, assim como dificuldades na aderência da ligação ao inserto de aço. Adicionalmente, são necessárias secções mais grossas de compósito na extremidade de raiz da pá para reduzir a variação de flexão com os insertos metálicos. Isto faz com que a extremidade da raiz da pá seja pesada. A chumaceira de passo também tem de aguentar os momentos de dobragem totais no sentido do bordo de fuga (MB0rdo de fUga na Fig. 3) e no sentido do bordo de ataque (MB0rdo de ataque) da pá. A mesma também tem de aguentar a carga axial (FAxlal) provocada pela carga centrífuga e gravitacional assim como as cargas radiais no sentido do bordo de fuga (FBordo de fuga) e no sentido do bordo de ataque (FB0rdo de ataque) · Isto significa que as chumaceiras são componentes de grande diâmetro, dispendiosos e pesados de modo a poderem cooperar com as forças grandes e variadas. Um número de chumaceiras de passo falhou em utilização sob estas cargas. 0 diâmetro grande necessário para a chumaceira de passo pelas razões acima especificadas significa que a extremidade de raiz da pá precisa ser feita mais grossa (diâmetro maior) 5 ΕΡ 2 334 933/ΡΤ do que é desejável para um desempenho aerodinâmico, diminuindo deste modo a eficiência da pá. A montagem da pá em cima do cubo precisa de um binário preciso de um número grande de parafusos de modo a alcançar uma resistência à fadiga adequada nos parafusos e para evitar a distorção da chumaceira de passo. Isto é um processo demorado que tem de ser levado a cabo com muito cuidado caso se pretenda evitar problemas. 0 presente invento proporciona uma interface entre o cubo e as pás da turbina eólica que aborda pelo menos alguns dos inconvenientes especificados acima.
De acordo com um primeiro aspecto do presente invento, é proporcionado um rotor de turbina eólica que tem um diâmetro de pelo menos 45 m que compreende um cubo e uma pluralidade de pás, compreendendo o cubo uma pluralidade de locais, tendo cada um deles um par de chumaceiras anulares espaçadas para receber uma respectiva pá de turbina eólica, tendo cada pá uma longarina que se prolonga ao longo de uma porção substancial do comprimento da pá e sobressaindo a partir da extremidade proximal da pá, sobressaindo a longarina para dentro e sendo recebida de modo a rodar dentro das respectivas chumaceiras espaçadas e sendo fixa ao cubo.
Em vez de terminar a pá e proporcionar uma extremidade de raiz circular volumosa, o presente invento adopta a abordagem de prolongar a longarina para dentro do cubo e suportando o cubo e a longarina de modo a rodar num par de chumaceiras espaçadas.
Isto significa que, em vez de uma chumaceira grande tomar todo o momento de dobragem da pá perpendicular ao plano de rotação, existem agora duas chumaceiras mais pequenas que absorvem o momento de dobragem da pá dentro do plano de rotação de cada chumaceira. Isto não só proporciona uma situação de carga a qual é mais adequada para uma chumaceira (no plano da rotação da chumaceira em oposição à perpendicular ao plano da rotação da chumaceira) como também permite que as cargas sobre cada chumaceira sejam mais reduzidas ao aumentar a separação das chumaceiras. Por 6 ΕΡ 2 334 933/ΡΤ conseguinte, a carga sobre cada chumaceira é reduzida e encontra-se numa direcção em que a chumaceira está mais propensa ao suporte, conduzindo a uma disposição de chumaceira mais pequena e mais fiável. Por último, isto conduz a um custo de chumaceira reduzido e a uma fiabilidade aumentada quando se compara com a arte anterior. Também permite simplificar os meios pelos quais a pá é fixa ao cubo, reduzindo ou eliminando a necessidade de uma extremidade de raiz grossa para acomodar o arranjo de parafusos.
De preferência, o espaçamento entre as chumaceiras é pelo menos 1 m e mais de preferência pelo menos 1,5 m. A pá pode ainda ser ligada ao cubo ao utilizar o inserto unido e ligação de parafuso da arte anterior. Tendo em vista o suporte adicional proporcionado pelas chumaceiras referidas acima, o tamanho da ligação de cubo pode ser reduzido numa certa extensão, conduzindo deste modo a alguns benefícios. Contudo, de preferência, cada longarina é fixa ao cubo numa localização radialmente para dentro da extremidade distai da chumaceira distai.
Em constraste, na concepção convencional, a pá encosta contra a extremidade distai da chumaceira, de tal modo que não existe sobreposição. Assim que a pá começa a sobrepor as chumaceiras, as cargas de dobragem sobre a pá começam a reduzir dado que as mesmas são absorvidas pelas chumaceiras. Isto facilita a fixação da pá ao cubo dado que qualquer que seja a fixação utilizada é necessário aguentar menos carga.
De preferência, cada longarina é fixa ao cubo numa localização radialmente para dentro da extremidade proximal da chumaceira proximal. Isto maximiza a vantagem referida acima dado que, para além da extremidade proximal da chumaceira proximal, os momentos de dobragem sobre a pá foram reduzidos a zero. A fixação entre a pá e o cubo é então apenas necessária para suportar a força axial sobre a pá (FAxiai) provocada pela carga gravitacional e centrífuga. Esta fixação pode por conseguinte ser grandemente simplificada em comparação com os múltiplos parafusos e insertos de aço da arte anterior. 7 ΕΡ 2 334 933/ΡΤ
De preferência, a pá é suportada por um pino inserido através de um orificio na pá proximalmente da chumaceira proximal, encostando o pino contra uma face proximal da chumaceira proximal para suportar as cargas axiais. 0 cubo do rotor pode ser feito predominantemente a partir de material compósito. As únicas peças metálicas podem ser as chumaceiras de passos e as chumaceiras e os suportes para a fixação do veio do rotor. A secção do cubo entre as duas chumaceiras substitui essencialmente aquilo que era a 'estrutura de raiz' do PCT/GB2008/002571. Nesta secção a raiz tem predominantemente mais material unidireccional sobre as faces que estão a absorver as cargas mais elevadas da pá (tipicamente as partes no sentido do bordo de fuga) e predominantemente mais material multiaxial sobre as faces as quais estão a absorver as cargas de corte mais elevadas (tipicamente as partes no sentido do bordo de ataque). Esta variação na estrutura do laminado pode ser duplicada nesta secção do cubo, permitindo uma utilização e orientação óptimas dos tipos e disposições diferentes de fibras, e isto é agora um caminho preferido neste caso. Além disso, a necessidade de insertos metálicos pode ser evitada ao mover a fixação proximalmente das chumaceiras, retirando deste modo a necessidade que faz a pá mais grossa na extremidade de raiz. Estas considerações sozinhas proporcionam uma redução de cerca de 25% da massa do cubo e da raiz.
De preferência, a longarina e as chumaceiras estão configuradas para permitir que cada pá seja levada a deslizar para dentro e para fora do cubo ao longo do respectivo eixo de rotação da pá. Isto proporciona uma forma simples de montar as pás no cubo. 0 presente invento também se estende a um método de montagem de uma turbina eólica de acordo com o primeiro aspecto do invento, compreendendo o método a montagem do cubo com o par de chumaceiras anulares em cada local; inserir a longarina de cada pá dentro do seu respectivo par de chumaceiras anulares; e fixar cada pá ao cubo. 0 método é um aperfeiçoamento da arte anterior dado que o mesmo permite uma fixação muito mais simples entre a pá e o 8 ΕΡ 2 334 933/ΡΤ cubo, em particular se a longarina for fixa ao cubo radialmente para dentro da extremidade proximal da chumaceira proximal e utilizando idealmente o pino. 0 método também proporciona a possibilidade de fixar um cubo a uma torre de turbina eólica e montando subsequentemente a turbina eólica de acordo com o método acima. Presentemente, o rotor totalmente montado é levantado para cima da torre. Isto é um processo complexo que utiliza guindastes muito dispendiosos para mover para o lugar um componente pesado, fisicamente grande e razoavelmente delicado. Caso o cubo possa ser colocado no lugar antes das pás serem fixas, é uma tarefa muito mais simples levantar as pás individuais para o lugar ao utilizar quer um guindaste mais básico quer um guincho no topo da torre. Vão agora ser descritos exemplos de um rotor para uma pá de turbina eólica com referência aos desenhos anexos, nos quais: a Fig. 1 é uma secção transversal esquemática de um rotor da arte anterior; a Fig. 2 é uma secção transversal através da parte etiquetada por II na Fig. 1; a Fig. 3 de uma perspectiva esquemática de um rotor que mostra as várias cargas sobre o rotor; a Fig. 4 é uma secção transversal através de um rotor de um primeiro exemplo num plano perpendicular ao eixo de rotação do rotor; as Figs. 4A-4C são secções transversais da pá através das linhas A-A, B-B e C-C, respectivamente; a Fig. 5 é uma vista em perspectiva do cubo e pá antes da inserção de uma pá dentro do cubo; a Fig. 6 é uma vista similar à Fig. 5 que mostra a pá inserida dentro do cubo; a Fig. 7 é uma vista similar à Fig. 4 que mostra vários tipos de chumaceira; a Fig. 8 é uma vista similar à Fig. 4 que mostra uma primeira ligação de pino; a Fig. 9 é uma vista similar à Fig. 4 que mostra uma segunda ligação de pino; 9 ΕΡ 2 334 933/ΡΤ a Fig. 10 é uma vista similar à Fig. 4 que mostra uma terceira ligação de pino; e a Fig. 11 é uma vista similar à Fig. 4 que mostra um segundo exemplo de um rotor e pá.
Por toda a parte desta especificação, o termo distai refere-se a uma parte na direcção do bordo radialmente mais exterior do rotor (isto é, na direcção das pontas da pá), enquanto o termo proximal se refere à parte radialmente mais interna do rotor (isto é, na direcção do centro do cubo).
As várias forças que actuam sobre a pá são mostradas na Fig. 3 a qual é descrita na introdução e não irá, por conseguinte, ser aqui repetida. O rotor compreende um cubo 20 ao qual três pás 21 (apenas uma das quais é mostrada na Fig. 4) estão fixas. Em qualquer dos casos, a extensão radial do cubo é de preferência inferior a 15% do raio total desde o centro do cubo até à ponta distai da pá. A pá é mostrada fixa num primeiro orifício 22 e irá entender-se prontamente que as duas pás restantes estão fixas de maneira idêntica nos orifícios restantes 23, 24. O rotor pode rodar em torno do eixo principal 25. Cada uma das pás pode rodar em torno de um eixo de passo 26 por um respectivo motor de passo (não mostrado) de modo a optimizar o ângulo da pá para as condições de vento prevalescentes.
Cada pá compreende um invólucro externo 27 que se prolonga até à ponta da pá de modo a formar o perfil exterior da pá. Uma longarina 28, tal como melhor se mostra na Fig. 5, prolonga-se substancialmente até à ponta da pá e sobressai a partir da extremidade proximal do invólucro 27. Em todos os exemplos, a porção sobressaída da longarina está de preferência radialmente para dentro da porção aerodinâmica do invólucro 27. A estrutura de secção transversal da longarina pode ser de qualquer tipo conhecido na arte. Contudo, de preferência, a longarina é montada a partir de uma pluralidade de vigas (neste caso quatro) dispostas lado a lado tal como mostrado 10 ΕΡ 2 334 933/ΡΤ nas Figs. 4A-4C. Neste caso, cada uma das vigas é uma viga de caixa que compreende um par de bandas de corte 29 de material multiaxial com uma tampa de longarina 30 de material uniaxial nas extremidades de topo e de fundo. Pode ser inserido material de núcleo entre as bandas adjacentes 29 em certas localizações caso isto seja necessário para impedir o empenamento.
Cada orifício dentro do cubo está provido de um par de chumaceiras, nomeadamente uma chumaceira externa 31 e uma chumaceira interna 32. A chumaceira externa 31 tem uma pista interna 33 e uma pista externa 34 enquanto a chumaceira interna 32 tem uma pista interna 35 e uma pista externa 36. É mostrado na Fig. 7 um número de configurações de chumaceira diferentes. A chumaceira pode ser uma chumaceira esférica mostrada na Fig. 7A, a qual tem apenas um contacto de deslize entre as duas pistas. Pode existir uma única pista de esfera 51 (Fig. 7B) ou uma única pista de rolo 52 na qual os rolos são cilíndricos e estão orientados aproximadamente em 45° em relação ao eixo 26 (Fig. 7C) . De modo alternativo, pode existir um par de pistas de esfera 53 (Fig. 7D) ou três pistas de rolos 54 dispostas nos seus eixos de modo paralelo ao eixo 26 (Fig. 7E) . Também podem ser utilizadas outras configurações de chumaceira conhecidas. A chumaceira externa 31 está provida de um par de nervuras de chumaceira 37 as quais estão dimensionadas de modo a encostarem na superfície interna da pista interna 33 e também nas superfícies radialmente mais externas da longarina 28 para suportar de modo firme a longarina 28 dentro da pista interna 33. A longarina 28 tem uma área de secção transversal reduzida 38 na sua extremidade distai e o diâmetro da chumaceira interna é correspondentemente mais pequeno tal como é evidente a partir da Fig. 4. Além do mais, neste ponto, a tampa de longarina 30 está terminada e a extremidade superior dos bordos das bandas de corte 29 encaixa justa na parede interna da pista interna 35 tal como mostrado na Fig. 4A. De uma maneira similar à chumaceira externa 31, a chumaceira interna 32 também tem um par de nervuras de chumaceira 39 as quais proporcionam um encaixe justo com a 11 ΕΡ 2 334 933/ΡΤ longarina 28 mas são consideravelmente mais pequenas do que as bandas de chumaceira 37 da chumaceira externa. A longarina 28 projecta-se proximalmente da chumaceira interna 32 e está provida de uma abertura 40 que recebe um pino de retenção 50. O pino é um acessório de encaixe por fricção mas pode ser seguro de outras maneiras. De modo a permitir que a pá seja removida, o pino pode ser um parafuso que se expande de modo radial. O pino de retenção 50 tem um diâmetro de 50 mm a 60 mm e é suficientemente comprido para se projectar pelo menos por trás do par de nervuras de chumaceira 39 e de preferência também por trás da pista interna 35. É mostrada em maior detalhe na Fig. 8 uma montagem alternativa do pino de retenção 50.
Neste exemplo, um colar de chumaceira 51 é preso por pinos à pista interna por uma pluralidade de pinos 52 para se projectar proximalmente da pista interna. Tal como mostrado na secção A-A e B-B, o pino 50 passa através da largura total da longarina 28 através de orificios nas bandas de corte 29 e é suportado em qualquer das extremidades no colar de chumaceira. Assim, a carga é transferida desde a longarina, através do pino 50, depois até à pista interna 35 por uma combinação do encosto com o colar de chumaceira 51 e a carga transmitida pelos pinos 52. A carga é depois suportada no cubo através de quaisquer rolos/esferas de chumaceira se estiverem presentes na pista externa 36. Deve ser indicado que foi sempre necessário suportar a pá nas chumaceiras, por exemplo, tal como mostrado na Fig. 2. Contudo, os requisitos de carga em cada chumaceira podem ser grandemente reduzidos ao proporcionar duas chumaceiras separadas e ao reduzir as cargas totais suportadas pelas chumaceiras.
Das cargas mostradas na Fig. 3, a carga axial FAxiai surge pela chumaceira de pino contra a extremidade proximal da chumaceira interna. Apenas a carga de chumaceira radial MBínárío surge pelas chumaceiras e, mesmo assim, esta é dividida entre as chumaceiras interna e externa. Assim que as chumaceiras ficam separadas, as mesmas ficam capazes de remover os momentos de dobragem na própria pá (MBordo de fUga) e (MBordo de ataque) · Estes momentos de dobragem e as cargas de corte FB0rdo de ataque o FBordo de fuga sao transmitidos as 12 ΕΡ 2 334 933/ΡΤ chumaceiras apenas como cargas radiais e podem, por conseguinte, ser suportados pelas nervuras de chumaceira e pistas internas. Isto compara-se de modo muito favorável com as cargas significativas fora do plano aplicadas à chumaceira de passo grande num cubo convencional. É mostrada na Fig. 9 uma segunda configuração de ligação de pino. Esta é similar à da Fig. 8, excepto que um segundo colar de chumaceira 53 é fixo à extremidade proximal da outra chumaceira 31 através de uma pluralidade de pinos 54 tal como mostrado na Secção C-C e D-D. A ligação de pino à chumaceira externa 31 é similar à ligação para a chumaceira interna 32. Neste caso, o pino 55 também passa através das nervuras de chumaceira 37. Ao suportar a carga em dois pinos 50, 55, a carga axial transmitida a cada chumaceira é reduzida. É mostrada na Fig. 10 uma terceira configuração de ligação de pino. Neste caso, é proporcionado um único pino de retenção 56 a meio caminho entre as duas chumaceiras 31, 32. Um par de meios de ligação de chumaceira que se prolongam axialmente 57 prolongam-se ao longo da longarina 28 entre as duas chumaceiras 31, 32 de modo a transmitir as cargas axiais às pistas internas 33, 35 das duas chumaceiras. Dentro de cada chumaceira, o meio de ligação 57 encosta contra a nervura de chumaceira 37, 39 ao transmitir a carga às pistas internas. A nervura de chumaceira e o meio de ligação de chumaceira podem ser parte integral um do outro tal como mostrado ou podem ser componentes separados. A Fig. 11 mostra um segundo exemplo de uma configuração de rotor e pá. Este exemplo faz lembrar mais aproximadamente a disposição da arte anterior mostrada na Fig. 1 e foram utilizados os mesmos números de referência para designar os mesmos componentes. Neste caso, a chumaceira distai 5 corresponde à chumaceira de passo anular 5 da arte anterior. Contudo, em vez de terminar neste ponto, uma longarina 70 que se projecta a partir da extremidade distai da pá 2 prolonga-se para dentro do cubo e para uma chumaceira interna 71 suportada numa bossa anular 72 dentro do cubo. A pá 2 pode ser ligada ao cubo 1 simplesmente através da chumaceira distai 5 de uma maneira convencional. De modo alternativo, a mesma pode ser adicionalmente ligada na chumaceira distai 71, 13 ΕΡ 2 334 933/ΡΤ por exemplo, ao utilizar um pino tal como acima descrito. De facto, pode ser utilizada qualquer uma das uniões de pino acima descritas.
Mesmo que não exista ali suporte adicional para a pá 2 para além do proporcionado pela chumaceira de passo convencional 5, as cargas sobre esta chumaceira ainda são reduzidas em virtude do suporte adicional proporcionado à pá pela chumaceira interna 71. Se a longarina 4 tiver alguma fixação adicional, isto ainda reduz mais a carga sobre a chumaceira externa.
Lisboa, 2013-05-08

Claims (13)

  1. ΕΡ 2 334 933/ΡΤ 1/2 REIVINDICAÇÕES 1 - Rotor de turbina eólica que tem um diâmetro de pelo menos 45m, que compreende um cubo (20) e uma pluralidade de pás (21), compreendendo o cubo uma pluralidade de locais, tendo cada um deles um par de chumaceiras anulares espaçadas (31, 32) para receber uma respectiva pá de turbina eólica, tendo cada pá uma lonqarina (28) que se prolonqa ao lonqo de uma porção substancial do comprimento da pá e sobressaindo a partir da extremidade proximal da pá, sobressaindo a lonqarina para e sendo recebida de modo a rodar dentro das respectivas chumaceiras espaçadas e sendo fixa ao cubo.
  2. 2 - Rotor tal como reivindicado na reivindicação 1, em que o cubo é predominantemente feito a partir de materiais de plástico reforçados com fibra.
  3. 3 - Rotor de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 2, em que o espaçamento entre as chumaceiras é pelo menos 1 m.
  4. 4 - Rotor de acordo com a reivindicação 3, em que o espaçamento entre as chumaceiras é pelo menos 1,5 m.
  5. 5 - Rotor tal como reivindicado em qualquer das reivindicações precedentes, sendo cada longarina fixa ao cubo numa localização radialmente para dentro da extremidade distai da chumaceira distai.
  6. 6 - Rotor de acordo com a reivindicação 5, em que cada longarina está fixa ao cubo numa localização radialmente para dentro da extremidade proximal da chumaceira proximal.
  7. 7 - Rotor de acordo com a reivindicação 6, em que a pá é suportada por um pino inserido através de um orifício na pá proximalmente da chumaceira proximal, encostando o pino contra uma face proximal da chumaceira proximal para suportar as cargas axiais.
  8. 8 - Rotor tal como reivindicado em qualquer das reivindicações precedentes, em que cada chumaceira compreende uma pista interna e uma chumaceira externa complementar ΕΡ 2 334 933/ΡΤ 2/2 dentro do cubo, encaixando cada longarina dentro da pista interna das suas duas respectivas chumaceiras de modo a rodar em conjunto com a pista interna.
  9. 9 - Rotor tal como reivindicado na reivindicação 8, em que cada longarina tem uma secção transversal não circular que encaixa em aberturas complementares nas pistas internas das duas respectivas chumaceiras de modo a suportar a longarina.
  10. 10 - Rotor tal como reivindicado em qualquer uma das reivindicações precedentes, em que a longarina e as chumaceiras estão configuradas para permitir que cada pá seja levada a deslizar para dentro e para fora do cubo ao longo do respectivo eixo de rotação da pá.
  11. 11 - Método de montagem de um rotor de turbina eólica tal como reivindicado em qualquer das reivindicações precedentes, compreendendo o método montar o cubo com o par de chumaceiras anulares em cada local; inserir a longarina de cada pá dentro do seu respectivo par de chumaceiras anulares; e fixar cada pá ao cubo.
  12. 12 - Método tal como reivindicado na reivindicação 11, em que a inserção da longarina de cada pá dentro do seu respectivo local compreende inserir a longarina na direcção do eixo de rotação da pá.
  13. 13 - Método de montagem de uma turbina eólica que compreende fixar um cubo a uma torre de turbina eólica e subsequentemente montar a turbina eólica de acordo com o método da reivindicação 11 ou 12. Lisboa, 2013-05-08
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