WO2009063119A1 - Transmision de alta relacion numerica para un aerogenerador - Google Patents

Transmision de alta relacion numerica para un aerogenerador Download PDF

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WO2009063119A1
WO2009063119A1 PCT/ES2008/070203 ES2008070203W WO2009063119A1 WO 2009063119 A1 WO2009063119 A1 WO 2009063119A1 ES 2008070203 W ES2008070203 W ES 2008070203W WO 2009063119 A1 WO2009063119 A1 WO 2009063119A1
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bearings
planet carrier
transmission
toothed crown
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PCT/ES2008/070203
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Angel Fernandez Garcia
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Gamesa Innovation & Technology, S.L.
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Definitions

  • the main objective of the present invention is to provide a mechanical energy transmission system that can achieve high numerical transmission ratios, with few stages, a simpler construction, a smaller number of components and a lower cost than current transmissions.
  • Publication FR1601670 also reflects a multiplier with output and input shafts at different heights.
  • the present invention avoids the defects described above, providing balanced designs with a low number of inherent strength components and no critical components.
  • the main shaft driven by the rotor transmits energy to the input shaft of a multiplier, whose output shaft transmits that energy to a load, for example, a generator.
  • the multiplier is formed by a housing with internal gears that increase the speed of rotation of the rotor, so that standard design generators can be connected to the output shaft of said transmission.
  • these transmissions require several stages of gears with a view to achieving the high transmission ratios required.
  • the small number of components and multiplication stages in addition to a simple construction, they represent a more efficient means to increase the slow speed of rotation of the rotor and blade assembly at the speed of rotation required to drive standard generators.
  • having the input rotation transmitted by a toothed crown allows said toothed crown to be arranged in the transmission's own casing, which rotates and can include the main shaft or even the bushing itself. This fact represents a considerable saving in terms of the number of components, weight and cost. It is shown in Figures 7.
  • Figures 1 and 2 show the schematic representations and mathematical equations of the concept on which this invention is based.
  • Figures 3, 4, 5, 6 and 7 are sketches representing longitudinal sections of the different embodiments that the present invention can adopt in a wind turbine.
  • the input shaft of the "Si” transmission is connected to the main axis of the wind turbine rotor.
  • the shaft “Si” is rotatably mounted on the gear ring “R1” and is supported by bearings "m”.
  • the crown gear “R1” meshes with a plurality of planetary gears “rp1".
  • Each of said planetary gears “rp1” is rotatably mounted on another planetary gear “rp2” and is substantially concentric with it, in order to form a set “p” of two planetary gears.
  • Said plurality of planetary gear sets “p” are supported by bearings "b” on a planet carrier “c” itself supported by bearings "m '” extending toward the output shaft “So” and rotated so substantially concentric with the input axis "Si”.
  • Said plurality of planetary gears "rp2” meshes with the crown gear "R2" which is mounted on a fixed structure.
  • the mathematical expression [1] identifies the absolute speed of the gear point of the gear ring “R1” with respect to that of the gear point of the planetary "rp1".
  • the mathematical expression [2] identifies the absolute speed of the gear point of the gear ring “R2” with respect to that of the gear point of the planetary gear “rp2”.
  • the radius of the primitive circle of the toothed crown R1 is represented in the mathematical expressions by "R1”, and the same happens with the radii of the primitive circle of the planetariums "rp1" and “rp2", and of the toothed crown R2. Both equations take into account the directions of rotation indicated in Figure 1.
  • the constants K1 and K2 represent relative quotients of the radii of the primitive circle of each crown gear with respect to the planetary gear with which they engage.
  • the casing of the transmission "h” is rigidly connected to said main axis through a joint "J" and, therefore, rotates with said main axis.
  • a connection with bolts is shown, but there are also various connection means such as the retractable collar and others.
  • a first toothed crown “G”, fitted with internal teeth, with its primitive circle of concentric contact with the axis of rotation of the housing and the main shaft assembly is mounted in said housing.
  • “P” planetary assemblies rotate freely on its longitudinal axis and are supported by bearings "b".
  • Said bearings can be housed, for example, in the "C” planetary carrier, other mounting methods being possible to provide different flexibility coefficients in the position of said planetary gear assemblies in order to achieve the desired contact load distribution in the gearing contact points of the gears.
  • Each of the planetary gear assemblies “P” consists of planetary gears “p1” and “p2” which are rigidly mounted on a common planetary shaft “F”, where the planetary gears “p1” are engaged with the toothed crown " G ", through straight or helical gear teeth.
  • a second toothed crown “g” with internal gear teeth meshes with the planetary "p2" through straight or helical teeth.
  • the primitive contact circle of said internal teeth is kept concentric with the axis of rotation of the housing "h” by means of bearings "L”, which also provide control of the axial position and support the axial and radial loads of the second toothed crown “ g ".
  • the helical angles of the teeth of the planetary gears "p1" and “p2” are, both preferably to the right or to the left and with different angle values, so that the axial components of the exerted gear forces are compensated by the crowned teeth "G” and "g", mutually canceling the reactions in the wind turbine.
  • the toothed crown “g” extends towards the circular section “r” and the structural reaction members “T” of the pair that provide the required permanent reaction point in any multiplier. This is shown as a continuous piece in the Figures only by way of example. Other constructions are possible, such as independent components “g", “r” and “T” rigidly connected to each other. Examples of such connections can be made with bolts, grooves, pins or welded joints, but are not limited to these.
  • the rear cover "c” is supplied for the closure of the transmission and a permanent seal "s” provides a leak-proof closure of lubricant.
  • the output shaft "K” can be integrated to the planet carrier “C” or it can be a separate piece connected to the planet carrier “C” for rotation by means of the "X" connection; An example of this can be an articulated or grooved connection.
  • V dampers and springs can be supplied to mitigate loads and noise.
  • the bearings "Q" are provided for the control of the position of the planet carrier "C".
  • the planet carrier "C” is not of the floating type and in the preferential embodiment sets of planetariums “P” angularly arranged equally spaced will be included.
  • the main load of the "Q" bearings is the weight of said plane holder assembly when the teeth of the toothed crowns and the planetarium are straight.
  • relatively small axial loads are supported by "Q” bearings. Said axial loads are generated by the forces of inertia necessary to accelerate the rotating mass of the planetary assemblies "P" when changes occur in the speed of rotation of the wind turbine.
  • a central gear "U” is engaged with the planetary "p2" and is connected to drive the coupling with the output shaft.
  • this configuration with output through the central gear "U", provides a multiplication coefficient of the multiplier several times greater than that of the first and the second embodiment as shown in Figures 3 and 4.
  • the "e” bearings allow the control of the position of said output shaft.
  • the global multiplication coefficients of 100-200 to one are easily achieved in practice.
  • the teeth of the planetary gears and the central gear can be straight or helical.
  • the planet carrier "C” has a floating type design, which, in the case of helical teeth, the values of the compensated helical angles in the planetary gears "p1" and “p2" are such that taking into account the value relatively Under the thrust generated by the helical teeth of the central gear acting on the planet carrier, the resulting thrust is equal to zero.
  • the value of said helical angles of the planetariums differs slightly from those chosen in the first and second embodiment, which had the output directly from the planet carrier.
  • the additional axial forces generated by the inertial forces of the planetary gears "p1" and “p2" when changes in the speed of the wind turbines are not canceled out in the helical teeth of the "P" planetary assemblies, and can be transmitted through the helical teeth of the central gear “U” to the bearings of the output shaft “e” and to the bearings "W".
  • Figure 6 represents the same embodiment as Figure 5 except for the addition of the "Q" bearings for the control of the position of the planet carrier assembly "C". Also, “e" and “E” bearings can be supplied in addition to the "Q" bearings.
  • the main shaft has been removed, and the transmission housing is rigidly connected directly to the bushing.
  • a connection with "Y" bolts is an example of this connection.
  • the housing "h” is substantially cylindrical, and has at least one cylindrical seat, although ideally there are two cylindrical seats machined in different places of the outer surface as shown in the figure, where two large bearings "B” are housed. that support the radial and axial loads of the rotor assembly "R” and the weight of the transmission.
  • the transmission housing effectively replaces the main shaft, which is removed.
  • the planet carrier shown is of floating type with exit through the planet carrier, similar to that of the first embodiment.
  • the aforementioned embodiments can also be constructed, non-floating plane holders with exit through the plane holder, floating plane holder exit through central gear and non-floating plane holder exit through central gear respectively.

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Abstract

Transmisión multiplicadora para un aerogenerador, que comprende: una carcasa giratoria (h) solidaria del eje principal (S) o buje (s), con una corona dentada (G) fijada coaxial y rígidamente en su interior; una segunda corona dentada (g) inmovilizada y dispuesta coaxialmente en el interior de la carcasa giratoria (h); un porta-planetas (p) soportando conjuntos de engranajes planetarios dobles (Pl, P2) de los cuales uno (Pl) engrana con la corona giratoria (G) y el otro (P2) con la corona inmovilizada (g). El eje de salida (k) puede conectarse al porta-planetas (p) o a un engranaje solar (no representado) engranado a su vez con uno de los planetas (Pl, P2). Esta estructura permite obtener elevadas relaciones de transmisión, de forma compacta y con un reducido número de componentes.

Description

TRANSMISIÓN DE ALTA RELACIÓN NUMÉRICA PARA UN AEROGENERADOR
Objeto de Ia invención:
El objetivo principal de Ia presente invención es proporcionar un sistema de transmisión de energía mecánica que pueda lograr altas relaciones numéricas de transmisión, con pocas etapas, una construcción más sencilla, un menor número de componentes y menor coste que las transmisiones actuales.
Antecedentes:
En Ia industria de los aerogeneradores, cada vez se diseñan máquinas más grandes con el consiguiente aumento de peso y de coste de Ia transmisión. En grandes turbinas eólicas, se necesitan generalmente transmisiones de alta relación numérica para lograr las altas velocidades de giro que necesitan los generadores de diseño estándar. Esto se debe al hecho de que Ia velocidad de giro palas-rotor es inversamente proporcional al diámetro del rotor. Para turbinas eólicas muy grandes, las relaciones de transmisión requeridas para accionar generadores estándar de menor coste y peso están en el orden de 100-200 a uno.
Los diseños de transmisión actuales requieren varias etapas de multiplicación. Como resultado se obtienen máquinas grandes, pesadas, complicadas y caras con un gran número de componentes. Estadísticamente, esto reduce Ia fiabilidad total de Ia máquina. Asimismo, con vistas a lograr altas relaciones numéricas en pocas etapas, los actuales diseños de transmisiones requieren que algunos de los engranajes como, por ejemplo, los engranajes centrales en conjuntos planetarios, o los volantes en ejes paralelos, tengan un diámetro relativamente pequeño con pocos dientes, baja relación de contacto y un gran número de ciclos de carga. Por Io tanto los engranajes centrales de Ia primera etapa planetaria están altamente cargados y sus dientes tienen un alto número de ciclos de carga, debido al número relativamente bajo de dientes y a Ia naturaleza inversa de los ciclos de carga de los dientes. Los resultados son diseños sensibles a estos componentes críticos de los engranajes, cuyas dimensiones tienen que adaptarse Io suficiente, Io cual conlleva que los demás componentes y Ia propia transmisión sean más grandes y pesados.
Un ejemplo de estos casos es Ia publicación EP1046838 que muestra una multiplicadora para aerogeneradores de varias etapas planetarias cuyos ejes de salida y de entrada se encuentran diferentes alturas.
Otro ejemplo similar es Ia solicitud DE 10318945 que muestra una multiplicadora para aerogeneradores con un conjunto de planetarios que se mueven en el interior de una carcasa fija.
La publicación FR1601670 también refleja una multiplicadora con ejes de salida y de entrada a diferentes alturas.
La publicación US2004247437 muestra un conjunto de multiplicadora y generador de uso domestico.
Como se podrá constatar, Ia presente invención evita los defectos descritos anteriormente, proporcionando diseños equilibrados con un bajo número de componentes de fuerza inherente y sin componentes críticos.
Breve resumen de Ia invención:
En un aerogenerador de transmisión no directa, el eje principal accionado por el rotor transmite energía al eje de entrada de una multiplicadora, cuyo eje de salida transmite dicha energía a una carga, por ejemplo, un generador. La multiplicadora está formada por una carcasa con engranajes internos que aumentan Ia velocidad de giro del rotor, de modo que los generadores de diseño estándar pueden conectarse al eje de salida de dicha transmisión. Generalmente, estas transmisiones requieren varias etapas de engranajes con vistas a lograr las altas relaciones de transmisión requeridas.
Como se constatará en Ia presente invención, el escaso número de componentes y etapas de multiplicación, además de una construcción sencilla, representan un medio más eficaz para aumentar Ia lenta velocidad de giro del conjunto de rotor y palas a Ia velocidad de giro requerida para accionar generadores estándar. Asimismo, tener Ia rotación de entrada transmitida por una corona dentada, permite disponer dicha corona dentada integrada en Ia propia carcasa de Ia transmisión, que gira y puede incluir el eje principal o incluso el propio buje. Este hecho supone un ahorro considerable en cuanto al número de componentes, peso y coste. Se muestra en las Figuras 7.
Breve descripción de los dibujos
Las Figuras 1 y 2 muestran las representaciones esquemáticas y las ecuaciones matemáticas del concepto en el cual se basa esta invención.
Las Figuras 3, 4, 5, 6 y 7son croquis que representan secciones longitudinales de las diferentes realizaciones que puede adoptar Ia presente invención en un aerogenerador.
Descripción detallada de Ia invención
A continuación se explica Ia teoría del funcionamiento de Ia presente invención.
Según Ia Figura 1 , el eje de entrada de Ia transmisión "Si" está conectado al eje principal del rotor del aerogenerador. El eje "Si" está montado de manera giratoria en Ia corona dentada "R1 " y está soportado por cojinetes "m".
La corona dentada "R1 " engrana con una pluralidad de engranajes planetarios "rp1 ". Cada uno de dichos engranajes planetarios "rp1 " está montado de manera giratoria en otro engranaje planetario "rp2" y es sustancialmente concéntrico con él, con objeto de formar un conjunto "p" de dos engranajes planetarios. Dicha pluralidad de conjuntos de engranajes planetarios "p" están soportados por cojinetes "b" en un porta planetas "c" soportado a su vez por cojinetes "m' ", que se extiende hacia el eje de salida "So" y gira de manera sustancialmente concéntrica con el eje de entrada "Si". Dicha pluralidad de engranajes planetarios "rp2" engrana con Ia corona dentada "R2" que está montada en una estructura fija.
Según las ecuaciones
[1 ] Win R1 = Wo R1 - Wp rpí
[2] Wo R2 - Wp rp2 = O
R1 / rp1 siendo R1 / rp1 = K1
[3] Wo = Win
(R1 / rp1 ) - (R2 / rp2) siendo R2 / rp2 = K2
K1
[4] Wo = Win siendo K2 / K1 = K
K1 - k2
[5] Wo / Win = 1 / (1 - K) para K < 1
las velocidades angulares del eje de entrada y del eje de salida están representadas por "Win" y "Wo" respectivamente. La velocidad angular de los conjuntos de planetarios "p" relativa al porta planetas "c" se representa mediante "Wp".
La expresión matemática [1] identifica Ia velocidad absoluta del punto de engrane de Ia corona dentada "R1 " respecto de Ia del punto de engrane del planetario "rp1". La expresión matemática [2] identifica Ia velocidad absoluta del punto de engrane de Ia corona dentada "R2" respecto de Ia del punto de engrane del engranaje planetario "rp2". El radio del círculo primitivo de Ia corona dentada R1 está representado en las expresiones matemáticas por "R1 ", y Io mismo sucede con los radios del círculo primitivo de los planetarios "rp1 " y "rp2", y de Ia corona dentada R2. Ambas ecuaciones toman en cuenta las direcciones de giro indicadas en Ia Figura 1. Las constantes K1 y K2 representan cocientes relativos de los radios del círculo primitivo de cada corona dentada respecto del engranaje planetario con el que engranan.
Eliminando "Wp" entre las ecuaciones [1 ] y [2] se obtiene Ia expresión [4] y simplificando se obtiene [5] que es Ia ecuación de Ia relación de transmisión en Ia cual "K" es siempre inferior a uno para máquinas con Ia misma dirección de giro en Ia entrada y en Ia salida, como se muestra en las figuras, y "K" es siempre superior a uno para las máquinas de giro inverso. El último caso, los radios del círculo primitivo "rp1 " y R1 son superiores a los respectivos "rp2" y R2, al contrario de Io que se muestra en Ia Figura 1. De todas formas, puede constatarse que diseñando conjuntos de engranajes en los cuales K1 y K2 poseen valores numéricos cercanos, es decir que el valor de "K" es cercano a uno, entonces pueden obtenerse altos valores numéricos de Ia relación de transmisión. Cabe destacar que Ia relación global no depende del tamaño de los engranajes planetarios sino de Ia relación de sus diámetros de círculo primitivo.
Una ampliación lógica de este concepto, en una segunda realización de Ia invención, según Ia Figura 2, el porta planetas ya no está conectado al eje de salida pero es soportado para el giro libre por los cojinetes "m"'. Un engranaje central "u" se acopla en una conexión de engrane a Ia pluralidad de engranajes planetarios "rp2" como se muestra. Dicho engranaje central se extiende hacia el eje de salida "So", el cual gira a Ia velocidad de salida "Wo'". La velocidad de giro del porta planetas se representa ahora mediante "Wc" en vez de "Wo" como en Ia primera realización. La expresión matemática [6] Wc / Win = 1 / (1 - K) representa el valor de dicha velocidad de giro "Wc", que se obtiene sustituyendo "Wo" por "Wc" en Ia ecuación [5] de Ia primera realización en Ia Figura 1.
La ecuación [7] Wp = Wc (R2 / rp2) = Wc K2 proporciona el valor "Wp" de Ia velocidad de giro relativa del conjunto de planetarios "p" respecto del porta planetas "c" y se obtiene sustituyendo "Wo" por "Wc" en Ia ecuación [2] de Ia primera realización.
[8] Wc ru + Wp rp2 = Wo' ru donde operando y simplificando Wo' = Wc (1 + (R2 / ru)) introduciendo el valor de Wc de [6] La expresión matemática [8] identifica Ia velocidad del punto de engrane absoluto del engranaje central "u" respecto de Ia del punto de engrane correspondiente en el engranaje planetario "rp2"; el valor del radio del círculo primitivo del engranaje central "u" viene representado por "ru". Operando y simplificando
Wo' = Wc (1 + (R2 / ru)) introduciendo el valor de Wc de [6] se obtiene Ia ecuación
(1 + (R2 / ru)) [9] Wo' = Win
1 - k en Ia cual se logra una relación de transmisión superior comparado con Ia de Ia ecuación anterior [5]. Por ejemplo, si se considera un valor realista de Ia relación "R2/ru" de 4, Ia relación de transmisión sería 5 veces superior a Ia obtenida con Ia primera realización.
No obstante, pueden lograrse relaciones de transmisión globales en el rango de 100-200 a uno con engranajes de tamaños y cocientes de diámetro de paso realistas.
Según Ia Figura 3, en una primera realización de esta invención, se representa de manera esquemática Ia transmisión de un aerogenerador. Un conjunto de rotor "R" está conectado a un buje "H" que a su vez está conectado a un eje principal "S", el cual gira libremente en los cojinetes "B".
La carcasa de Ia transmisión "h" está conectada rígidamente a dicho eje principal a través de una unión "J" y, por consiguiente, gira con dicho eje principal. A título de ejemplo se muestra una conexión con pernos, pero también hay diversos medios de conexión como el collar retráctil y otros. Se monta en dicha carcasa una primera corona dentada "G", dotada de dientes internos, con su círculo primitivo de contacto concéntrico con el eje de giro de Ia carcasa y el conjunto del eje principal. Una pluralidad de conjuntos de engranajes planetarios "P", preferentemente 3 o más, engranan en dicha corona dentada y se disponen preferiblemente de forma periférica e igualmente espaciados alrededor de dicha corona dentada. Los conjuntos planetarios "P" giran libremente sobre su eje longitudinal y están soportados por cojinetes "b". Dichos cojinetes pueden alojarse, por ejemplo, en el porta planetas "C", siendo posible otros métodos de montaje para proporcionar diferentes coeficientes de flexibilidad en Ia posición de dichos conjuntos de engranajes planetarios con objeto de lograr Ia distribución de carga de contacto deseada en los puntos de contacto de engrane de los engranajes. Cada uno de los conjuntos de engranajes planetarios "P" consta de engranajes planetarios "p1 " y "p2" los cuales están montados rígidamente en un eje planetario común "F", donde los engranajes planetarios "p1 " se engranan con Ia corona dentada "G", a través de dientes de engranaje rectos o helicoidales. Una segunda corona dentada "g" con dientes de engranaje internos engrana con los planetarios "p2" a través de dientes rectos o helicoidales. El círculo primitivo de contacto de dichos dientes internos se mantiene concéntrico con el eje de giro de Ia carcasa "h" mediante cojinetes "L", que también proveen control de Ia posición axial y soportan las cargas axiales y radiales de Ia segunda corona dentada "g". Los ángulos helicoidales de los dientes de los engranajes planetarios "p1 " y "p2" se encuentran, ambos, preferiblemente a Ia derecha o a Ia izquierda y con diferentes valores de ángulo, de modo que se compensen los componentes axiales de las fuerzas de engranaje ejercidas por las coronas dentadas "G" y "g", anulando mutuamente las reacciones en el aerogenerador. Cuando se producen cambios en Ia velocidad del aerogenerador, las fuerzas de inercia debidas a Ia aceleración de los conjuntos de planetarios "P", generan fuerzas adicionales en los dientes que no pueden anularse mediante dichos ángulos helicoidales de compensación. Estas fuerzas axiales no compensadas y relativamente pequeñas se transmiten a través de rodamientos planetarios "b" y del porta planetas "C" a los cojinetes "W", o "w". Debe preverse un orificio concéntrico "O", por toda Ia longitud del porta planetas "C", de modo que sea posible el cableado o Ia canalización para suministrar energía eléctrica o hidráulica al buje "H" y al rotor "R". El porta planetas "C" es de tipo flotante; su peso es soportado por el conjunto de engranajes planetarios "p1 " y "p2", y las coronas dentadas "G" y "g" con las que se engranan.
La corona dentada "g" se extiende hacia Ia sección circular "r" y los miembros estructurales "T" de reacción del par que proporcionan el punto de reacción permanente requerido en cualquier multiplicadora. Esto se muestra como una pieza continua en las Figuras solamente a modo de ejemplo. Son posibles otras construcciones como, por ejemplo, componentes independientes "g", "r" y "T" conectados rígidamente entre sí. Los ejemplos de dichas conexiones pueden realizarse con pernos, ranuras, pasadores o juntas soldadas, pero no se limitan a éstos. La cubierta trasera "c" se suministra para el cierre de Ia transmisión y un sello permanente "s" proporciona un cierre a prueba de fugas de lubricante.
El eje de salida "K" puede estar integrado al porta planetas "C" o puede ser una pieza separada conectada al porta planetas "C" para el giro mediante Ia conexión "X"; ejemplo de ello puede ser una conexión articulada o ranurada.
Además pueden suministrarse amortiguadores y resortes "V" para mitigar las cargas y el ruido.
Según Ia Figura 4, en una segunda realización de esta invención, los cojinetes "Q" se suministran para el control de Ia posición del porta planetas "C". El porta planetas "C" no es de tipo flotante y en Ia realización preferencial se incluirán conjuntos de planetarios "P" dispuestos de manera angular igualmente espaciados. La carga principal de los cojinetes "Q" es el peso de dicho conjunto porta planetas cuando los dientes de las coronas dentadas y del planetario son rectos. En caso de dientes helicoidales con ángulos helicoidales de compensación, tal y como se explicó anteriormente, en régimen no permanente las cargas axiales relativamente pequeñas son soportadas por cojinetes "Q". Dichas cargas axiales son generadas por las fuerzas de inercia necesarias para acelerar Ia masa giratoria de los conjuntos planetarios "P" cuando se producen cambios en Ia velocidad de giro del aerogenerador.
Según Ia Figura 5 en una tercera realización de esta invención, un engranaje central "U" está engranado con los planetarios "p2" y está conectado para accionar el acoplamiento con el eje de salida. Como se explicó en el apartado de antecedentes, esta configuración, con salida a través del engranaje central "U", proporciona un coeficiente de multiplicación de Ia multiplicadora varias veces superior al de Ia primera y Ia segunda realización como muestran las Figuras 3 y 4. Los cojinetes "e" permiten el control de Ia posición de dicho eje de salida. Los coeficientes de multiplicación globales de 100-200 a uno se logran fácilmente en Ia práctica. Los dientes de los engranajes planetarios y del engranaje central pueden ser rectos o helicoidales. El porta planetas "C" presenta un diseño de tipo flotante, el cual, en el caso de dientes helicoidales, los valores de los ángulos helicoidales compensados en los engranajes planetarios "p1 " y "p2" son tales que tomando en cuenta el valor relativamente bajo del empuje generado por los dientes helicoidales del engranaje central que actúa en el porta planetas, el empuje resultante es igual a cero. No obstante, el valor de dichos ángulos helicoidales de los planetarios difiere ligeramente de aquellos elegidos en Ia primera y segunda realización, los cuales tenían Ia salida directamente desde el porta planetas. Como se explicó en Ia primera y segunda realización, las fuerzas axiales adicionales generadas por las fuerzas de inercia de los engranajes planetarios "p1 " y "p2" cuando se producen cambios en Ia velocidad de los aerogeneradores no se anulan en los dientes helicoidales de los conjuntos de planetarios "P", y pueden ser transmitidos a través de los dientes helicoidales del engranaje central "U" hacia los cojinetes del eje de salida "e" y hacia los cojinetes "W".
La Figura 6 representa Ia misma realización que Ia Figura 5 salvo por Ia adición de los cojinetes "Q" para el control de Ia posición del conjunto del porta planetas "C". Asimismo, pueden suministrarse cojinetes "e" y "E" además de los cojinetes "Q".
Según Ia Figura 7, en otra realización simplificada de esta invención, se ha eliminado el eje principal, y Ia carcasa de Ia transmisión está conectada rígida y directamente al buje. Una conexión con pernos "Y" es un ejemplo de esta conexión. Preferiblemente Ia carcasa "h" es sustancialmente cilindrica, y dispone de al menos un asiento cilindrico, aunque Io ideal son dos asientos cilindricos mecanizados en diferentes lugares de Ia superficie exterior como se muestra en Ia figura, donde se alojan dos grandes cojinetes "B" que soportan las cargas radiales y axiales del conjunto del rotor "R" y el peso de Ia transmisión. La carcasa de Ia transmisión sustituye eficazmente al eje principal, el cual es eliminado. El porta planetas que se muestra, es de tipo flotante con salida a través del porta planetas, similar al de Ia primera realización. Asimismo, de manera similar se pueden construir las realizaciones ya mencionadas, porta planetas no flotante con salida a través del porta planetas, salida de porta planetas flotante a través de engranaje central y salida de porta planetas no flotante a través de engranaje central respectivamente.
Cabe destacar que esta descripción es meramente ilustrativa de las realizaciones preferentes de Ia presente invención y que no se prevén ni se dan a entender limitaciones en cuanto a tamaño, forma, proporciones, geometría o diseño.

Claims

Reivindicaciones:
1.- Transmisión de alta relación numérica para un aerogenerador que comprende una torre sobre Ia que se dispone una góndola, un conjunto de palas que conforman un buje, y una multiplicadora que mueve una carga, como por ejemplo un generador, caracterizada porque incluye una carcasa giratoria que se une rígidamente a un eje principal o al buje; una cubierta trasera en el lado de salida con una abertura circular concéntrica, rígidamente fijada a Ia carcasa giratoria; una primera corona dentada fijada rígidamente al interior de Ia carcasa giratoria y situada sustancialmente concéntrica con el eje de rotación; una segunda corona dentada situada internamente que se extiende por el exterior de Ia cubierta trasera de Ia multiplicadora a través de Ia abertura circular, y que termina en una pluralidad de brazos radiales, donde al menos uno de ellos está permanente conectado a Ia góndola del aerogenerador; uno o varios cojinetes que mantienen permanente Ia posición radial y axial de Ia segunda corona dentada sustancialmente concéntrica con el eje de rotación y que soportan las cargas de esta; unos medios de sellado entre Ia abertura circular de Ia cubierta trasera y Ia segunda corona dentada que evitan el derrame de un líquido lubricante hacia el exterior de Ia multiplicadora; uno o varios conjuntos de planetarios dobles, que constan de un primer y un segundo engranaje planetario unidos entre sí por un eje común, dicho primer engranaje planetario engrana con Ia primera corona dentada, y dicho segundo engranaje planetario engrana con Ia segunda corona dentada; un porta planetas que alberga y soporta Ia pluralidad de conjuntos de planetarios dobles; una pluralidad de cojinetes que soportan las cargas de dichos conjuntos de planetarios dobles alojados en el porta planetas; uno o varios cojinetes que mantienen permanente Ia posición radial y axial del porta planetas sustancialmente concéntrica con el eje de rotación; un eje de salida situado de manera concéntrica que se extiende más allá de Ia cubierta trasera de Ia multiplicadora a través de un orificio concéntrico en Ia segunda corona dentada, que transmite el giro a Ia carga; uno o varios cojinetes para el soporte de cargas y el control de Ia posición del eje de salida; y medios de sellado que proporciona un cierre permanente entre el eje de salida y Ia extensión de Ia segunda corona dentada.
2.- Transmisión de alta relación numérica para un aerogenerador según reivindicación 1 caracterizada porque el eje de salida se une rígidamente al porta planetas.
3.- Transmisión de alta relación numérica para un aerogenerador según reivindicación 1 caracterizada porque alternativamente el eje de salida dispone de una rueda dentada que engrana con el segundo engranaje planetario.
4.- Transmisión de alta relación numérica para un aerogenerador según reivindicación 1 caracterizada porque el porta planetas se apoya sobre un conjunto de cojinetes dispuestos en Ia carcasa giratoria y en el interior de Ia segunda corona dentada.
5.- Transmisión de alta relación numérica para un aerogenerador según reivindicación 1 caracterizada porque alternativamente se dispone un porta planetas flotante sin cojinetes.
6.- Transmisión de alta relación numérica para un aerogenerador según reivindicación 1 caracterizada porque Ia carcasa giratoria se une rígidamente al eje principal.
7.- Transmisión de alta relación numérica para un aerogenerador según reivindicación 1 caracterizada porque alternativamente Ia carcasa giratoria se une rígidamente al buje.
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