BR102018001280A2

BR102018001280A2 - Engrenagem planetária, trem de acionamento, e, instalação de energia eólica

Info

Publication number: BR102018001280A2
Application number: BR102018001280-0A
Authority: BR
Inventors: Klein-Hitpass Arno
Original assignee: Flender Gmbh
Priority date: 2017-01-23
Filing date: 2018-01-22
Publication date: 2018-06-19
Also published as: EP3351830B1; ES2753876T3; US10648542B2; BR102018001280B1; ES2753876T5; EP3351830B2; CN108343728A; CN108343728B; EP3351830A1; US20180209512A1

Abstract

engrenagem planetária, trem de acionamento, e, instalação de energia eólica a invenção se refere a uma engrenagem planetária (10) com um primeiro e um segundo estágios de engrenagem (20, 30), compreendendo um alojamento (12) e um primeiro eixo (16), que está conectado no primeiro estágio de engrenagem (20) para transmissão de torque para um primeiro portador de engrenagem de planeta (22), em que o primeiro eixo (16) está acomodado em um mancal (17) em uma parede (14) do alojamento (12), e o segundo estágio de engrenagem (30) compreende um segundo portador de engrenagem de planeta (32), que está conectado para transmissão de torque para a eixo de engrenagem solar (21) do primeiro estágio de engrenagem (20), distinguido pelo fato de que o segundo portador de engrenagem de planeta (32) está acomodado em um mancal axialmente interno (42), que está arranjado no primeiro portador de engrenagem de planeta (22) e/ou está acomodado em um mancal axialmente externo (44), que está acomodado na parede (14) do alojamento (12).

Description

(54) Título: ENGRENAGEM PLANETÁRIA, TREM DE ACIONAMENTO, E, INSTALAÇÃO DE ENERGIA EÓLICA (51) Int. Cl.: F16H 57/08; F03D 15/10 (30) Prioridade Unionista: 23/01/2017 EP 17152660.1 (73) Titular(es): FLENDER GMBH (72) Inventor(es): ARNO KLEIN-HITPASS (74) Procurador(es): KASZNAR LEONARDOS PROPRIEDADE INTELECTUAL (57) Resumo: Essa invenção se refere a uma engrenagem planetária (10) com um primeiro e segundo estágios de engrenagem (20, 30), compreendendo um alojamento (12) e um primeiro eixo (16), que está conectada no primeiro estágio de engrenagem (20) para transmissão de torque para um primeiro portador de engrenagem de planeta (22), em que o primeiro eixo (16) está acomodado em um mancai (17) em uma parede (14) do alojamento (12), e o segundo estágio de engrenagem (30) compreende um segundo portador de engrenagem de planeta (32), que está conectado para transmissão de torque para um eixo de engrenagem solar (21) do primeiro estágio de engrenagem (20), distinguido pelo fato de que o segundo portador de engrenagem de planeta (32) está acomodado em um mancai axialmente interno (42), que está arranjado no primeiro portador de engrenagem de planeta (22) e/ou está acomodado em um mancai axialmente externo (44), que está acomodado na parede (14) do alojamento (12).

/ 20 “ENGRENAGEM PLANETÁRIA, TREM DE ACIONAMENTO, E, INSTALAÇÃO DE ENERGIA EÓLICA” [001] A invenção refere-se à uma engrenagem planetária, que é projetada, entre outras coisas, para uso em uma instalação de energia eólica. [002] A invenção refere-se também a um trem de acionamento para uma instalação de energia eólica, que é equipada com a engrenagem planetária inventiva. A invenção refere-se ainda à uma instalação de energia eólica, a qual possui um trem de acionamento inventivo.

[003] O documento EP 2 284 420 A1 descreve uma engrenagem planetária de múltiplos estágios para uma instalação de energia eólica, que possui dois portadores de engrenagens planetárias. Um primeiro suporte de engrenagem planetária aqui está acomodado de forma rotativa em ambos os lados em mancais, que são acomodados em uma parede do alojamento em cada caso. O primeiro portador de engrenagem de planeta interage por meio de um eixo de engrenagem central com um segundo transportador de engrenagem de planeta, que é suportado sobre o lado de decolagem, isto é, em um lado, em que o mancal está acomodado na parede do alojamento.

[004] Uma grande desvantagem das engrenagens planetárias conhecidas reside no fato de que as ditas engrenagens possuem um grande número de componentes. Além disso, em engrenagens planetárias conhecidas, são empregados mancais que são complexos no ajuste e são de custo elevado. Existe uma demanda por uma engrenagem planetária de alto desempenho que seja de rápida e simples instalação, que funcione com um mínimo de componentes e seja, assim, de fácil manutenção e econômica. Em particular existe uma demanda de uma engrenagem planetária que tenha um alto grau de modularidade.

[005] O objeto da invenção é alcançado pela engrenagem planetária inventiva. A engrenagem planetária tem um primeiro e um segundo estágio de engrenagem, que são dispostos diretamente atrás um do outro e são

Petição 870180014044, de 21/02/2018, pág. 5/33 / 20 mecanicamente acoplados um ao outro. A engrenagem planetária também compreende um alojamento, que é incorporado à maneira de um diferencial pelas paredes externas do primeiro e segundo estágios de engrenagem e/ou as respectivas engrenagens internas do primeiro e segundo estágios de engrenagem O alojamento tem uma abertura, através da qual um primeiro eixo se estende, e que está diretamente conectado a um primeiro transportador de engrenagem de planeta no primeiro estágio de engrenagem para transmissão de torque. O primeiro eixo também pode ser incorporado neste caso em uma peça com o primeiro transportador de engrenagem de planeta. O primeiro eixo está acomodado de forma rotativa em um mancal, que está fixado na área da abertura à uma parede do alojamento. O mancal para o primeiro eixo é incorporado de modo a aceitar forças axiais e forças radiais. Uma rotação do primeiro eixo dá, assim, origem a uma rotação do primeiro transportador de engrenagem de planeta em torno de um eixo de rotação comum. O primeiro transportador de engrenagem de planeta é suportado em um lado por isto. Também acomodada no primeiro transportador de engrenagem de planeta está um primeiro eixo de engrenagem solar, que é incorporado para transmitir energia axial a partir do primeiro estágio de engrenagem para o segundo estágio de engrenagem. Para este fim, o primeiro eixo de engrenagem solar é conectado em uma maneira de transmissão de torque a um segundo transportador de engrenagem de planeta no segundo estágio de engrenagem. O segundo estágio de engrenagem tem pelo menos uma segunda engrenagem planetária e um segundo eixo de engrenagem solar. [006] De acordo com a invenção, o segundo transportador de engrenagem de planeta está acomodado de forma rotativa em um mancal axialmente interno em torno de um eixo de rotação. O mancai axialmente interno neste caso é disposto diretamente no primeiro transportador de engrenagem de planeta. Isto faz uma rotação relativa entre o primeiro e o segundo portadores de engrenagens planetárias, possível durante a operação

Petição 870180014044, de 21/02/2018, pág. 6/33 / 20 da engrenagem planetária. Como alternativa ou em adição, o segundo suporte de engrenagem planetária está acomodado em um mancal axialmente externo, que está acomodado em uma extremidade oposta do alojamento, em sua parede, ao primeiro transportador de engrenagem planetária. O mancal axialmente interno e/ou o mancal axialmente externo neste caso, são de preferência, incorporados principalmente para aceitar uma carga axial. Por isso deve ser entendido que a carga capaz de ser imposta sobre os mancais axialmente internos ou axialmente externos na direção axial excede significativamente a carga capaz de ser imposta sobre eles, na direção radial. [007] O suporte do primeiro e segundo estágio de engrenagem na engrenagem planetária inventiva permite uma boa centragem automática do transportador de engrenagem planetária, das engrenagens de planeta associadas e do respectivo eixo de engrenagem solar com um mínimo de mancais empregados. Em particular, um suporte preciso e carregável dos dois portadores de engrenagens planetárias já pode ser obtido com dois mancais. O suporte do portador de engrenagem planetária também dá à engrenagem planetária inventiva a opção de incorporar essencialmente a engrenagem planetária de uma maneira modular, isto permite que os estágios de engrenagem sejam fabricados separadamente e permitem uma instalação final simples da engrenagem planetária reivindicada. Quando usada em uma instalação de energia eólica, a engrenagem planetária inventiva é capaz de ser transportada separada em seu primeiro e segundo estágio de engrenagem e instalada de maneira simples e no local onde deve ser usada. Deste modo um alto grau de flexibilidade durante a instalação final da engrenagem planetária inventiva e das aplicações associadas é alcançado.

[008] Em uma forma preferida de realização da invenção, o mancal no qual o primeiro eixo está acomodado é o mancai axialmente interno e/ou o rolamento externo axialmancal axialmente externo, incorporado em cada caso como um mancal simples ou como um mancal de rolamento. Especialmente

Petição 870180014044, de 21/02/2018, pág. 7/33 / 20 preferido é um mancal de rolamento, quando este é incorporado como um mancal de rolamento de esferas, um mancal de rolamento de auto alinhamento, mancal de rolamento tipo barril, mancal de rolamento cruzado, como mancal de rolamento de agulha, como mancal de rolamento cilíndrico, mancal de rolamento de ranhura profunda, mancal de rolamento de esferas de contato angular, mancal de quatro pontos, mancai de rolamento de esferas, mancal de rolamento radial-radial cilíndrico, mancal de rolamento de esferas de ranhuras axiais, mancal de rolamento de esferas de contato angular axial, mancal de rolamento de cilindro axial ou uma combinação desses mancais. Estes tipos de mancais oferecem um alto nível de capacidade de carregamento contra tensões axiais e radiais e um alto nível de confiabilidade. Especialmente preferido é um mancal simples que é incorporado como um rolamento radial, em particular como um mancal cilíndrico circular, mancal de múltiplas superfícies com segmentos basculantes, como um mancal de cunha duplo, também chamado mancal de furo-limão, como um mancai simples de múltiplas superfícies ou como um mancal flutuante. Ainda é preferido um mancal simples que é incorporado como um mancal axial, especialmente como um mancal com superfícies de cunha embutidas ou como um mancal com segmentos de rolamentos inclináveis. Quando são usados mancais simples, um alto nível de confiabilidade e uma baixa necessidade de manutenção são alcançados. A solução inventiva permite, assim, que haja recurso em tipos especialmente simples de mancais.

[009] Especialmente de preferência o mancal do primeiro eixo, o mancal axialmente interno e/ou o mancal axialmente externo são, cada um, incorporados como mancais de rolamento de esferas. Neste caso, pelo menos um dos mancais de rolamento de esfera é pré-tensionado em um estado préinstalado do primeiro e/ou segundo estágio de engrenagem. Um estado préinstalado deve ser entendido como um estado em que o primeiro e/ou segundo estágio de engrenagem já estão instalados separadamente em cada caso, mas

Petição 870180014044, de 21/02/2018, pág. 8/33 / 20 ainda devem ser unidos entre si para formar a engrenagem planetária desejada.

[0010] A solução inventiva permite que os mancais de rolamento de esferas no primeiro e/ou segundo estágio de engrenagem sejam prétensionados separadamente e assim ajustados. Os primeiros e segundo estágios de engrenagens são assim capazes de serem instalados de forma modular e podem ser combinados de forma simples, sem ajuste adicional dos mancais de rolamento de esferas, para formar a engrenagem planetária inventiva. Isto significa que não há necessidade de um ajuste complexo dos mancais de rolamento de esferas durante a instalação final da engrenagem planetária, como na técnica anterior, de modo que a fabricação da engrenagem planetária reivindicada é simplificada.

[0011] Na engrenagem planetária inventiva, o primeiro e/ou segundo estágio de engrenagem podem ainda ser incorporados em cada caso como um estágio de transmissão. Um estágio de transmissão neste caso deve ser compreendido como um estágio de engrenagem no qual a rpm de saída é maior do que a rpm de entrada. No primeiro estágio de engrenagem, o primeiro eixo serve como um eixo de acionamento, e no segundo estágio de engrenagem, o primeiro eixo de engrenagem solar serve como o eixo de acionamento. Em um projeto deste tipo da engrenagem planetária inventiva, as vantagens técnicas esboçadas acima são alcançadas em um grau especialmente elevado. Como alternativa ou em adição, na engrenagem planetária inventiva, o primeiro e/ou segundo estágio de engrenagem também podem ser incorporados como estágios de redução em cada caso. Um estágio de redução neste caso deve ser compreendido como um estágio de engrenagem no qual a rpm de saída é menor do que a rpm de entrada.

[0012] Prefere-se ainda que, no estado instalado da engrenagem planetária inventiva, um espaço essencialmente em forma de anel é incorporado entre o primeiro e o segundo portadores de engrenagens

Petição 870180014044, de 21/02/2018, pág. 9/33 / 20 planetárias. O alojamento, que circunda o espaço, é incorporado livre de um suporte de mancai aqui na área do espaço. Isto permite essencialmente que o primeiro e segundo estágios de engrenagem sejam incorporados essencialmente abertos em sua extremidade axialmente interna. Consequentemente, não há necessidade de uma seção transversal de alojamento ramificado, que é incorporado para acomodar um mancai no espaço entre o primeiro e o segundo portadores de engrenagens de planetas. Como resultado disto, a produção do alojamento é simplificada e mais económica. O primeiro e/ou segundo estágio de engrenagem, através de seu projeto aberto-em-um lado, é facilmente acessível e assim de fácil manutenção. A modularidade da engrenagem planetária reivindicada também é adicionalmente melhorada por isto.

[0013] O alojamento é ainda preferencialmente incorporado de modo que possa ser desmontado na área do espaço entre o primeiro e o segundo portadores de engrenagens de planetas. Para este fim, o alojamento pode ser equipado na área do espaço com um elemento de conexão liberável, por exemplo, um flange. Os elementos de conexão sobre as paredes do alojamento do primeiro e/ou segundo estágio de engrenagem são, neste caso, preferencialmente capazes de serem conectados um ao outro por meio de meios de conexão, tais como cavilhas ou parafusos, por exemplo. A modularidade da engrenagem planetária inventiva da invenção é adicionalmente melhorada pelos elementos de conexão nas paredes do alojamento para os respectivos estágios de engrenagem. Como alternativa ou em adição, o primeiro e segundo estágio de engrenagem também podem ser montados um sobre o outro utilizando uma conexão de pino.

[0014] Em uma forma adicional preferida de realização da invenção, um mancal de empuxo é disposto entre o primeiro transportador de engrenagem de planeta e o alojamento. Quando o primeiro portador de engrenagem de planeta é alinhado de acordo com a especificação, o mancal

Petição 870180014044, de 21/02/2018, pág. 10/33 / 20 de empuxo e o primeiro portador de engrenagem de planeta não estão em contato. O mancal de empuxo impede uma deflexão radial desproporcional do primeiro transportador de engrenagem de planeta, de modo que a partida da engrenagem planetária ocorre sempre em uma posição oblíqua máxima aceitável do primeiro transportador de engrenagem de planeta.

[0015] Acima e além disto, na engrenagem planetária inventiva, uma seção de dentado americano pode ser incorporada entre o primeiro eixo de engrenagem solar e o segundo portador de engrenagem de planeta, o que garante que o torque seja transmitido a partir do primeiro eixo de engrenagem solar para o segundo portador de engrenagem de planeta. O objeto esboçado é obtido em uma medida igual por um trem de acionamento inventivo para uma instalação de energia eólica, que compreende um primeiro e opcionalmente um segundo mancal principal de eixo de rotor e um eixo de rotor, que é conectado para a transmissão de torque a um gerador, e o gerador propriamente dito. O acoplamento de transmissão-torque entre o eixo do rotor e o gerador é feito por meio de uma engrenagem planetária. De acordo com a invenção, a engrenagens planetária é incorporada de acordo com uma das formas de realização esboçadas acima.

[0016] O objeto é ainda obtido por uma instalação de energia eólica, que compreende um rotor, que é conectado a um eixo de rotor e é fixado à uma gôndola. O rotor neste caso é conectado a um trem de acionamento inventivo para transmissão de torque.

[0017] A invenção será descrita abaixo com base em formas individuais de realização. As características das formas individuais de realização são capazes de serem combinadas entre si em tais casos. Nas figuras individuais:

a FIG. 1 mostra uma primeira forma de realização da engrenagem planetária inventiva em seção transversal;

a FIG. 2 uma segunda forma de realização da engrenagem

Petição 870180014044, de 21/02/2018, pág. 11/33 / 20 planetária inventiva em seção transversal;

a FIG. 3 uma terceira forma de realização da engrenagem planetária inventiva em seção transversal;

a FIG. 4 mostra uma instalação de uma quarta forma de configuração da engrenagem planetária inventiva;

a FIG. 5 mostra uma forma de realização de uma instalação de energia eólica inventiva com um trem de acionamento inventivo.

[0018] A FIG. 1 mostra um esquema da seção transversal de uma primeira forma de realização da engrenagem planetária inventiva 10. A engrenagem planetária 10 tem um primeiro estágio de engrenagem 20 e um segundo estágio de engrenagem 30, em que cada uma tem uma primeira engrenagem interna 23 ou uma segunda engrenagem interna 33. As primeiras engrenagens de planeta 24 são acomodadas na primeira engrenagem interna 23 do primeiro estágio planetário 20, que, por sua vez, são cada um suportado rotativamente sobre os primeiros transportadores de engrenagem de planeta 28 em um primeiro eixo de engrenagem de planeta 26. Neste caso, as primeiras engrenagens de planeta 24 e seus eixos de engrenagens de planeta 26 são acomodados em um primeiro transportador de engrenagens planeta 22, que gira em torno de um eixo de rotação 15 da engrenagem planetária 10. O primeiro portador de engrenagem de planeta 22 é incorporado em uma peça com um primeiro eixo 26, que está acomodado de forma rotativa em um mancal 17. O primeiro transportador de engrenagem de planeta 22 é suportado em um lado por este. O mancal 17 no qual o primeiro eixo 16 está acomodado está fixado a uma parede 14 de um alojamento 12 da engrenagem planetária 10 e é incorporado para acomodar tensões radiais e tensões axiais. O alojamento 12 da engrenagem planetária 10 é incorporado na forma de um diferencial e compreende paredes 14 do primeiro e segundo estágios de engrenagens 20, 30 bem como as engrenagens internas associadas 23, 33. O primeiro estágio de engrenagem 20 tem suportes de torque 13 para conexão

Petição 870180014044, de 21/02/2018, pág. 12/33 / 20 com uma gôndola 74 não mostrado em qualquer maior detalhe. O primeiro eixo 16 serve neste caso como um eixo de acionamento e está conectado a um eixo de rotor 62 não mostrado em qualquer detalhe maior, que é acionado por um rotor 72 não mostrado em maiores detalhes. Uma força de acionamento 61, que atinge um primeiro eixo de engrenagem solar 24 por meio do mesmo primeiro portador de engrenagem de planeta 22 e as primeiras engrenagens de planeta 24, é transmitido por meio do eixo de rotor 62 ao primeiro eixo 16, que é essencialmente acomodado centralmente na engrenagem planetária 10. [0019] O primeiro eixo de engrenagem solar 21 é giratório neste caso em torno do eixo de rotação 15 da engrenagem planetária 10. Uma seção de engrenagem helicoidal 18 é incorporada entre o primeiro eixo de engrenagem solar 21 e as primeiras engrenagens de planeta 24, através da quais, durante a operação da engrenagem planetária 10, uma força axial 41 é exercida na direção do segundo transportador de engrenagem de planeta. Neste caso, a força axial 41 é direcionada axialmente para dentro. Uma direção axialmente externa é mostrada na FIG. 1 pelas setas com o caractere de referência 56. Consequentemente, uma direção axialmente interna é indicada por setas com o caractere de referência 58. Além disso, um mancal de empuxo 40 é disposto sobre a parede 14 do alojamento 12, que se situa em oposição ao primeiro portador de engrenagem de planeta 22 em uma direção radial. A direção radial está relacionada na FIG. 1 ao eixo de rotação 15. Uma direção radialmente externa neste caso é mostrada pela seta com o caractere de referência 52, uma direção radialmente interna é indicada pela seta com o caractere de referência 54 [0020] O primeiro portador de engrenagem de planeta 24, em uma extremidade axialmente interna, tem uma projeção de rolamento 43, na qual um mancal axialmente interno 42 está acomodado. Neste caso, o mancal axialmente interno 42 é incorporado como um mancal de rolamento de esferas de duas fileiras. Acomodada à sua volta no rolamento axialmente interno 42

Petição 870180014044, de 21/02/2018, pág. 13/33 / 20 existe uma extensão axial 39, que é incorporado em uma peça com o segundo portador de engrenagem de planeta 32. No segundo portador de engrenagem de planeta 32, uma segunda engrenagem de planeta 34 é acomodada rotativamente em um segundo mancal de engrenagem de planeta 38 em um segundo eixo de engrenagem de planeta 36. O segundo portador de engrenagem de planeta é assim suportado diretamente em uma extremidade axialmente interna por meio do rolamento axialmente interno 42 no primeiro suporte de engrenagem de planeta 22. A potência de acionamento 61 transmitida a partir do primeiro eixo de engrenagem solar 21 alcança um segundo eixo de engrenagem solar 47 no segundo estágio de engrenagem 30 por meio do segundo portador de engrenagem de planeta 32 e da segunda engrenagem de planeta 35. Para transmitir o torque do primeiro eixo de engrenagem solar 21 para o segundo portador de engrenagem de planeta 32, uma seção de dentado americano 19 é incorporada entre estes. Através do suporte do segundo portador de engrenagem de planeta 32 no primeiro suporte de engrenagem de planeta 22, é produzido um espaço essencialmente em forma de anel 46 entre os mesmos. O espaço em forma de anel neste caso é essencialmente delimitado pelas paredes 14 do alojamento 12, a projeção de rolamento 43 e os portadores de engrenagens de planetas 26, 32. Em uma área 45 do espaço 46, o alojamento 12 é livre de uma seção transversal ramificada, que se estende para dentro. Como resultado, o espaço 46 é essencialmente incorporado como um espaço livre.

[0021] A FIG. 2 mostra um esquema da seção transversal de uma segunda forma de realização da engrenagem planetária inventiva 10. A engrenagem planetária 10 tem um primeiro estágio de engrenagem 20 e um segundo estágio de engrenagem 30, em que cada um tem uma engrenagem interna 23 ou uma segunda engrenagem interna 33. As primeiras engrenagens de planeta 24, que por sua vez são, cada uma, suportadas rotativamente em primeiros mancais de engrenagens de planetas 28 em um primeiro eixo de

Petição 870180014044, de 21/02/2018, pág. 14/33 / 20 engrenagem de planeta 26, são acomodados na primeira engrenagem interna 23 do primeiro estágio de engrenagem de planeta 20. Neste caso, as primeiras engrenagens de planeta 24 e seus eixos de engrenagem de planeta 26 são acomodadas em um primeiro transportador de engrenagens de planeta 22, que é capaz de girar em torno de um eixo de rotação 15 da engrenagem planetária

10. O primeiro portador de engrenagem de planeta 22 é incorporado em uma peça com um primeiro eixo 26, que é acomodada de forma rotativa em um mancal 17. O primeiro transportador de engrenagem de planeta 22 é suportado em um lado por este. O mancal 17, no qual o primeiro eixo 16 está acomodado, é fixado a uma parede 14 de um alojamento 12 da engrenagem planetária 10 e é incorporado para aceitar tensões radiais e tensões axiais. O alojamento 12 da engrenagem planetária 10 é incorporado na forma de um diferencial e compreende paredes 14 do primeiro e segundo estágios de engrenagens 20, 30 bem como as engrenagens internas associadas 23, 33. O primeiro estágio de engrenagem 20 tem suportes de torque 13 para conexão a uma gôndola 74 não mostrada em qualquer detalhe maior. O primeiro eixo 16 serve neste caso como um eixo de acionamento e está conectado a um eixo de rotor 62 não mostrado em qualquer detalhe maior, que é acionado por um rotor 72 não mostrado em maiores detalhes. Uma força de acionamento 61 é transmitida por meio do eixo de rotor 62 ao primeiro eixo 16, que atinge um primeiro eixo de engrenagem solar 24, que é essencialmente acomodado centralmente na engrenagem planetária 10, por meio do primeiro portador de engrenagem de planeta 22 e das primeiras engrenagens de planeta 24.

[0022] Neste caso, o primeiro eixo de engrenagem solar 21 é giratório em torno do eixo de rotação 15 da engrenagem planetária 10. Uma seção de engrenagem helicoidal 18 é incorporada entre o primeiro eixo de engrenagem solar 21 e as primeiras engrenagens de planeta 24, através das quais, durante a operação da engrenagem planetária 10, uma força axial 41 é exercida na direção do segundo transportador de engrenagem de planeta. Neste caso, a

Petição 870180014044, de 21/02/2018, pág. 15/33 / 20 força axial 41 é direcionada axialmente para dentro. Uma direção axialmente externa é mostrada na FIG.2 pelas setas com o caractere de referência 56. Consequentemente, uma direção axialmente interna é indicada por setas com o caractere de referência 58. Além disso, um mancal de empuxo 40, que se situa oposto ao primeiro portador de engrenagem de planeta 22 em uma direção radial, está disposto sobre a parede 14 do alojamento 12. A direção radial está relacionada na FIG.2 ao eixo de rotação 15. Uma direção radialmente externa neste caso é mostrada pela seta com o caractere de referência 52, uma direção radialmente interna é indicada pela seta com o caractere de referência 54.

[0023] O primeiro portador de engrenagem de planeta 24 tem uma projeção de rolamento 43 em uma extremidade axial interna, em que um mancai axialmente interno 42 está acomodado. Neste caso, o mancai axialmente interno 42 é incorporado como um mancal de rolamento de esferas de duas fileiras. Acomodada no rolamento axialmente interno 42, por sua vez, encontra-se uma extensão axial 39, que é incorporada em uma peça com o segundo portador de engrenagem de planeta 32. Acomodada no segundo portador de engrenagem de planeta 32 encontra-se uma segunda engrenagem de planeta 34 em um segundo mancal de engrenagens de planeta 38 rotativamente em um segundo eixo de engrenagem de planeta 36. O segundo portador de engrenagem de planeta é assim suportado diretamente em uma extremidade axialmente interna por meio do rolamento axialmente interno 42 no primeiro suporte de engrenagem de planeta 22. Acima e além disto, o segundo portador de engrenagem de planeta 32 está acomodado de forma giratória em um lado voltado para longe do primeiro suporte de engrenagem de planeta 22 em um mancai axialmente externo 44. O segundo portador de engrenagem planetária 32 é consequentemente suportado em ambos os lados e alcança um alto grau de precisão de alinhamento. Cargas radiais adicionais, que atuam sobre o segundo transportador de engrenagem de planetas, são

Petição 870180014044, de 21/02/2018, pág. 16/33 / 20 essencialmente distribuídas uniformemente ao rolamento axialmente interno 42 e ao rolamento axialmente externo 44. Consequentemente, os mancais axialmente internos e os mancais axialmente externos 42, 44 são dimensionados em tamanhos menores.

[0024] No segundo estágio de engrenagem 30, a potência de acionamento 61 transmitida pelo primeiro eixo de engrenagem solar 21 alcança um segundo eixo de engrenagem solar 47 por meio do segundo portador de engrenagem de planeta 32 e da segunda engrenagem de planeta 35. Para transmitir o torque do primeiro eixo de engrenagem central 21 para o segundo portador de engrenagem planetária 32, uma seção de dentado americano 19 é incorporada entre estes dois. Através do suporte do segundo portador de engrenagem de planeta 32 no primeiro suporte de engrenagem de planeta 22, é produzido um espaço essencialmente em forma de anel 46 entre eles. O espaço em forma de anel neste caso é essencialmente delimitado pela parede 14 do alojamento 12, a projeção de rolamento 43 e os portadores de engrenagens de planetas 26, 32 Em uma área 45 do espaço 46, o alojamento 12 é livre de uma seção transversal ramificada, que se estende para dentro. Como resultado, o espaço 46 é essencialmente incorporado como um espaço livre.

[0025] A FIG. 3 mostra um esquema da seção transversal de uma terceira forma de configuração da engrenagem planetária inventiva 10. A engrenagem planetária 10 tem um primeiro estágio de engrenagem 20 e um segundo estágio de engrenagem 30, em que cada uma tem uma primeira engrenagem interna 23 ou uma segunda engrenagem interna 33. As primeiras engrenagens de planeta 24, que, por sua vez, são dispostas em cada caso suportadas rotativamente nos primeiros mancais de engrenagens de planetas 28 em um primeiro eixo de engrenagem de planeta 26, são acomodadas na primeira engrenagem interna 23 do primeiro estágio planetário 20. Neste caso, as primeiras engrenagens de planeta 24 e seus eixos de engrenagem de

Petição 870180014044, de 21/02/2018, pág. 17/33 / 20 planetas 26 são acomodadas em um primeiro transportador de engrenagens de planeta 22, que que gira em torno de um eixo de rotação 15 da engrenagem planetária 10. O primeiro portador de engrenagem de planeta 22 é incorporado em uma peça com um primeiro eixo 26, que está acomodado de forma rotativa em um mancal 17. O primeiro transportador de engrenagem de planeta 22 é suportado em um lado por este. O mancal 17 no qual o primeiro eixo 16 está acomodado, está fixado à uma parede 14 de um alojamento 12 da engrenagem planetária 10 e é incorporado para acomodar tensões radiais e tensões axiais. O alojamento 12 da engrenagem planetária 10 é incorporado na forma de um diferencial e compreende paredes 14 do primeiro e segundo estágios de engrenagens 20, 30 bem como as engrenagens internas associadas 23, 33. O primeiro estágio de engrenagem 20 tem suportes de torque 13 para conexão com uma gôndola 74 não mostrada em qualquer detalhe maior. O primeiro eixo 16 serve neste caso como um eixo de acionamento e está conectado a um eixo de rotor 62 não mostrado em qualquer detalhe maior, que é acionado por um rotor 72 não mostrado em maiores detalhes. Uma força de acionamento 61, que atinge um primeiro eixo de engrenagem solar 24 por meio do mesmo primeiro portador de engrenagem de planeta 22 e das primeiras engrenagens de planeta 24, é transmitido por meio do eixo de rotor 62 ao primeiro eixo 16, que está essencialmente acomodado centralmente na engrenagem planetária 10.

[0026] Neste caso, o primeiro eixo de engrenagem solar 21 é rotativo em torno do eixo de rotação 15 da engrenagem planetária 10 Uma seção de engrenagem helicoidal 18 está incorporada entre o primeiro eixo de engrenagem central 21 e as primeiras engrenagens de planeta 24, através das quais, durante a operação da engrenagem planetária 10, uma força axial 41 é exercida na direção do segundo transportador de engrenagens de planeta. Neste caso, a força axial 41 é direcionada axialmente para dentro. Uma direção axialmente externa é mostrada na FIG. 3 pelas setas com o caractere

Petição 870180014044, de 21/02/2018, pág. 18/33 / 20 de referência 56. Consequentemente, uma direção axialmente interna é indicada por setas com o caractere de referência 58. Além disso, um mancal de empuxo 40, que se situa oposto ao primeiro portador de engrenagem de planeta 22 em uma direção radial, está disposto sobre a parede 14 do alojamento 12. A direção radial está relacionada à FIG. 3 para o eixo de rotação 15 Uma direção radialmente externa neste caso é mostrada pela seta com o caractere de referência 52, uma direção radialmente interna é indicada pela seta com o caractere de referência 54 [0027] Acima e além disto, o segundo portador de engrenagem de planeta 32 está acomodado de forma rotativa em um mancal axialmente externo 44 em um lado voltado para longe do primeiro suporte de engrenagem de planeta 22. O segundo portador de engrenagem de planeta 32 é, consequentemente, suportado em um lado, de modo que a engrenagem planetária 10 funcione com um mínimo de componentes. Através do suporte em um lado do primeiro e segundo portadores de engrenagens de planetas 22, 32, em uma área axialmente interna, em que a seção de dentado americano 19 no primeiro eixo de engrenagem solar 21 se encaixa no segundo portador de engrenagem de planeta 32, consegue-se um jogo máximo na direção radial. Através desta precisão de alinhamento necessária para a montagem do primeiro e segundo estágios de engrenagens 20, 30 é reduzida e assim a instalação da engrenagem planetária 10 é simplificada.

[0028] A potência de acionamento 61 transmitida a partir do primeiro eixo de engrenagem solar 21 alcança um segundo eixo de engrenagem solar 47 no segundo estágio de engrenagem 30 por meio do segundo portador de engrenagem de planeta 32 e da segunda engrenagem de planeta 35. Para transmitir o torque do primeiro eixo de engrenagem solar 21 para o segundo transportador de engrenagens de planeta 32, uma seção de dentado americano 19 é incorporada entre elas. Através do suporte do segundo portador de engrenagem de planeta 32 no primeiro suporte de engrenagem de planeta 22,

Petição 870180014044, de 21/02/2018, pág. 19/33 / 20 um espaço essencialmente em forma de anel 46 é produzido entre eles. O espaço em forma de anel neste caso é essencialmente delimitado pelas paredes 14 do alojamento 12, a projeção de rolamento 43 e os portadores de engrenagens de planetas 26, 32 Em uma área 45 do espaço 46, o alojamento 12 é livre de uma seção transversal ramificada, que se estende para dentro. Como resultado, o espaço 46 é essencialmente incorporado como um espaço livre.

[0029] A FIG. 4 mostra uma instalação de uma quarta forma de configuração da engrenagem planetária inventiva 10. A engrenagem planetária 10 compreende um primeiro estágio de engrenagem 20, que é acomodado em um alojamento 12. Uma abertura é provida em uma parede 14 do alojamento 12, através do qual se estende um primeiro eixo 16, que é acomodado em um mancal 17. O mancal 17 neste caso é fixado à parede 14 do alojamento 12 e é pré-tensionado separadamente, isto é, ajustado, no estado pré-instalado do primeiro estágio de engrenagem 20. O mancai 17 é adicionalmente incorporado para aceitar cargas radiais e cargas axiais O alojamento 12 da engrenagem planetária 10 é incorporado na forma de um diferencial e compreende paredes 14 do primeiro e segundo estágios de engrenagens 20, 30 bem como as engrenagens internas associadas 23, 33. O primeiro estágio de engrenagem 20 tem suportes de torque 13 para conexão à uma gôndola 74 não mostrado em maiores detalhes.

[0030] O primeiro eixo 16 é acoplado a um eixo de rotor 62 não mostrado em qualquer maior detalhe, que forma o lado de acionamento para a engrenagem planetária 10. O eixo do rotor 62 está acoplado neste caso a um rotor 72 não mostrado em maiores detalhes. Um primeiro portador de engrenagem de planeta 22 é incorporado em uma peça com o primeiro eixo 16, de modo que uma força de acionamento 61 transportada por meio do primeiro eixo 16 dá origem à uma rotação do primeiro suporte de engrenagem de planeta 22 em torno de um eixo comum de rotação 15. Acomodada no

Petição 870180014044, de 21/02/2018, pág. 20/33 / 20 primeiro portador de engrenagem de planeta 22 existe um número de primeiras engrenagens de planeta 24, que, por sua vez, são suportados com primeiros mancais de engrenagens de planetas 28 nos primeiros eixos de engrenagens de planeta 26. As primeiras engrenagens de planeta 26 são, cada uma, giráveis em torno de um eixo de engrenagem de planeta 25. As primeiras engrenagens de planeta 26 se encaixam em dentes em uma primeira engrenagem interna 23, que está conectada à parede 14 do alojamento 12. Um primeiro eixo de engrenagem solar 21 é acomodado centralmente na primeira engrenagem de planeta 22. Existe uma engrenagem helicoidal 18 presentes entre o primeiro eixo de engrenagem solar 21 e as primeiras engrenagens de planeta 24, que durante a operação do primeiro estágio de engrenagem 20, exercem uma força axial 41 na direção de um segundo portador de engrenagem de planeta 32 no primeiro eixo de engrenagem solar 21. O primeiro eixo de engrenagem solar 21 é dotado de uma seção de dentado americano 19 em uma extremidade voltada para longe do primeiro suporte de engrenagem de planeta 22, que no estado instalado da engrenagem planetária 10 permite uma transmissão de força de eixo para a segunda engrenagem planetária 32. Um mancal de empuxo 40, que é incorporado para delimitar uma deflexão radial do primeiro portador de engrenagem planetária 22, é ainda disposta sobre a parede 14 do alojamento 12.

[0031] O alojamento 12 do primeiro estágio de engrenagem 20 é essencialmente incorporado aberto em uma extremidade voltada para o segundo estágio de engrenagem 30. Na borda do alojamento 12, que fica voltada para o segundo estágio de engrenagem 30, a parede 14 é dotada de um elemento de fixação 64, que é incorporado como um flange. O elemento de fixação 64 é incorporado para interagir com um meio de fixação 66, que é incorporado como um pino. A parede 14 do alojamento 12 do segundo estágio de engrenagem 30 também tem um elemento de conexão 64 correspondentes ao elemento de conexão 64 no alojamento 12 do primeiro estágio de

Petição 870180014044, de 21/02/2018, pág. 21/33 / 20 engrenagem 20. O elemento de conexão 64 no segundo estágio de engrenagem 30 está incorporado para interagir com o meio de fixação 66, de modo que o primeiro estágio de engrenagem 20 é capaz de ser fixado de forma destacável ao segundo estágio de engrenagem 30. O alojamento 12 do segundo estágio de engrenagem 30 está também incorporado essencialmente aberto no lado voltado para o primeiro estágio de engrenagem 20. Quando o primeiro e segundo estágios de engrenagens 20, 30 são unidos, um espaço 46 situado entre eles é reduzido e é fechado quando o alojamento 12 está conectado aos elementos de conexão 64. O espaço 46 neste caso é essencialmente incorporado no formato de um anel. O projeto aberto-em-umlado do alojamento 12 dos estágios individuais de engrenagens 20, 30 permite que o espaço 46 em uma área 45, que se estende essencialmente entre os lados da face de extremidade das portadoras de engrenagens planetárias 22, 32 voltadas uma para a outra, como um espaço livre. Nesta área 45, o alojamento 12 no primeiro e segundo estágios de engrenagens 20, 30 é livre de receptáculos de mancais para as engrenagens de planeta 22, 32.

[0032] Quando o primeiro e segundo estágios de engrenagem 20, 30 são unidos entre si, uma conexão de transmissão de torque é estabelecida por meio da seção de dentado americano 19, que está incorporada entre o primeiro eixo de engrenagem solar 21 e a projeção circunferencial essencialmente central 49 no segundo portador de engrenagem de planeta 32. Uma engrenagem de planeta 34 é suportada no segundo portador de engrenagem de planeta 32, que é suportado por meio de um segundo mancal de engrenagem de planeta 38 em um segundo eixo de engrenagem de planeta 36. A segunda engrenagem de planeta 34 neste caso é rotativa em torno de um eixo de engrenagem de planeta 25. A segunda engrenagem de planeta 34 engata com uma segunda engrenagem interna 33, que está conectada à parede 14 do alojamento 12. A segunda engrenagem de planeta 34 é adicionalmente acoplada a um segundo eixo de engrenagem solar 47, de modo que, durante a

Petição 870180014044, de 21/02/2018, pág. 22/33 / 20 operação, a energia do eixo é transmitida a partir do primeiro eixo de engrenagem solar 21 por meio do segundo portador de engrenagem de planeta 32, a segunda engrenagem de planeta 34 e a segunda engrenagem interna 33 ao segundo eixo de engrenagem solar 47. O segundo portador de engrenagem de planeta 32 neste caso é acomodado de forma rotativa em um mancal axialmente externo 44. O mancal axialmente externo 44 neste caso é fixado à parede 14 do alojamento 12 do segundo estágio de engrenagem 30. Através disto, consegue-se um suporte de um lado do segundo portador de engrenagem de planeta 32, através do segundo transportador de engrenagem de planeta 32 quando é unido ao primeiro estágio de engrenagem 20 na área 45 do espaço 46 na direção radial tem um grande jogo de instalação. Igualmente, o primeiro transportador de engrenagens de planetas 22 tem um jogo de instalação máxima que se encaixa na área 45 do espaço 46, de modo que a instalação é feita significativamente mais fácil. No estado montado, através de forças de dispersão nas primeira e segunda engrenagens de planeta 24, 34 durante a operação da engrenagem planetária 10, uma centragem automática do portador de engrenagens planetárias 22, 32 é produzida.

[0033] O alojamento 12 do segundo estágio de engrenagem 20 também tem pelo menos um elemento de conexão 64 em um lado voltado para longe do primeiro estágio de engrenagem 20, que permite uma conexão destacável com um elemento de conexão correspondente 64 em um terceiro estágio de engrenagem 50. Para este fim, os elementos de conexão 64 no segundo e terceiro estágios de engrenagens 30, 50 interagem com um meio de conexão 66. A potência de eixo é transmitida a partir do segundo estágio de engrenagem 30 para o terceiro estágio de engrenagem 50 por meio de uma seção de dentado americano 19, que está incorporado em uma extremidade do segundo eixo de engrenagem solar 47 voltado para longe do segundo portador de engrenagem de planeta 32. A seção de dentado americano 19 no segundo eixo de engrenagem solar 47 engata em uma seção de dentado americano 19

Petição 870180014044, de 21/02/2018, pág. 23/33 / 20 em uma engrenagem tipo aguilhão 67 no terceiro estágio de engrenagem 50, que interage com uma seção dentada não mostrada em maiores detalhes com um eixo de decolagem 68.

[0034] A FIG. 5 mostra um esquema da estrutura de uma instalação de energia eólica 70 inventiva, que tem uma gôndola 74, à qual está fixado um rotor 72. O rotor 72 está conectado para transmissão de torque por meio de um eixo de rotor 62 a uma engrenagem planetária 10. O eixo de rotor 62 está interligado com a engrenagem planetária 10, um gerador 76 e um mancal de eixo de rotor principal 77 para um trem de acionamento 60 da instalação de energia eólica 70. A engrenagem planetária 10, por sua vez, está conectada para transmissão de torque a um gerador 76, por meio do qual a eletricidade é obtida.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Engrenagem planetária (10) com um primeiro e um segundo estágios de engrenagem (20, 30), compreendendo um alojamento (12) e um primeiro eixo (16), que está conectado no primeiro estágio de engrenagem (20) para transmissão de torque para um primeiro portador de engrenagem de planeta (22), em que o primeiro eixo (16) está acomodado em um mancal (17) em uma parede (14) do alojamento (12), e o segundo estágio de engrenagem (30) compreende um segundo portador de engrenagem de planeta (32), que está conectada para transmissão de torque para a eixo de engrenagem solar (21) do primeiro estágio de engrenagem (20), caracterizada pelo fato de que o segundo portador de engrenagem de planeta (32) está acomodado em um mancal axialmente interno (42) que está arranjado no primeiro portador de engrenagem de planeta (22) e/ou está acomodado em um mancal axialmente externo (44), que está acomodado na parede (14) do alojamento (12).
2. Engrenagem planetária (10) de acordo com a reivindicação

1, caracterizada pelo fato de que o mancal (17), no qual o primeiro eixo (16) está acomodado, o mancal axialmente interno (42) e/ou o mancal axialmente externo (44), está incorporado em cada caso como um mancal de rolamento ou como um mancal simples, em particular como um mancal radial ou como um mancal axial.
3. Engrenagem planetária (10) de acordo com a reivindicação

2, caracterizada pelo fato de que o mancal (17) do primeiro eixo (16) incorporado como um mancal de rolamento de esferas e/ou o mancal axialmente externo (44) são cada um pré-tensionados em um estado préinstalado do primeiro e/ou segundo estágio de engrenagem (20, 30).
4. Engrenagem planetária (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que o primeiro eixo (16) está incorporado como o eixo de acionamento.

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5. Engrenagem planetária (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que o primeiro e/ou segundo estágios de engrenagem (20, 30) estão incorporados como estágios de transmissão.
6. Engrenagem planetária (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que o alojamento (12), em uma área (45) de um espaço (46) entre o primeiro e o segundo portadores de engrenagem de planeta (22, 32) está incorporado como livre a partir de um receptáculo de mancal.
7. Engrenagem planetária (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que o alojamento (12), na área (45) do espaço (46) entre o primeiro e o segundo portadores de engrenagem de planeta (22, 32), está incorporado para permitir desmontagem.
8. Engrenagem planetária (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que um mancal de empuxo (40) está arranjado entre o primeiro portador de engrenagem de planeta (22) e o alojamento (12).
9. Engrenagem planetária (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que uma seção de dentado americano (19) está incorporada entre o eixo de engrenagem solar (28) e o segundo portador de engrenagem de planeta (32).
10. Engrenagem planetária (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que pelo menos um mancal de engrenagem de planeta (28, 38) do primeiro e/ou segundo portador de engrenagem de planeta (22, 32) está incorporado como um mancal simples.
11. Trem de acionamento (60) para uma instalação de energia eólica (70), compreendendo um eixo de rotor (62), que está conectado para transmissão de torque por meio uma engrenagem planetária (10) a um gerador

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3 / 3 (74), caracterizado pelo fato de que a engrenagem planetária (10) está incorporada como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 10.
12. Instalação de energia eólica (70), compreendendo um rotor (72), que é preso a uma gôndola (74) e é conectado a um trem de acionamento (60) como definido na reivindicação 11.

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CD Γ''—

LO

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