ES2257434T3 - Buje de la pala del rotor. - Google Patents

Abstract

Buje de la pala del rotor (10, 12, 14) para un rotor con al menos una pala del rotor, compuesto por un núcleo del buje (10) y una o más piezas exteriores del buje (12) para el alojamiento de una pala del rotor, caracterizado porque tanto el núcleo del buje (10) como también la pieza exterior del buje (12) presentan una brida, básicamente de forma ovalada, mediante la cual están unidos la pieza exterior del buje y el núcleo del buje.

Description

Buje de la pala del rotor.

La presente invención se refiere a un buje de la pala del rotor para una instalación de energía eólica. Un buje de este tipo establece una conexión mecánica entre el eje del rotor (horizontal) y las palas del rotor. De ahí se deduce que todas las fuerzas que se producen en las palas del rotor, que no sean fuerzas en las palas del rotor, también se producen en el buje. Además de las fuerzas rotatorias (intencionadas), se trata, entre otros, de las fuerzas centrífugas y demás fuerzas, cargas y momentos resultantes de la solicitación eólica de las palas del rotor.

Por consiguiente, el buje del rotor es una de las piezas de mayor desgaste de una instalación de energía eólica y como conexión entre las palas del rotor y el "resto de la instalación", el elemento cuya solidez tiene que garantizar que las palas no se puedan desprender de la instalación.

Por este motivo, los bujes de la pala del rotor se fabrican, según el estado de la técnica, mayoritariamente como una única pieza de fundición, preferentemente una pieza de hierro fundido con grafito esferoidal.

En el documento US 4790722 se da a conocer un rotor multipalas para una instalación de energía eólica en el que cada pala del rotor está acoplada respectivamente al buje del rotor mediante un rodamiento.

El objetivo de la presente invención es, por lo tanto, proporcionar un buje de la pala del rotor que satisfaga, con las dimensiones necesarias, todas las exigencias para el funcionamiento seguro de una instalación de energía eólica y que permita un transporte seguro y con los mínimos costes posibles al lugar de montaje de la instalación de energía eólica.

Las instalaciones que se construirán en un futuro próximo alcanzan tales dimensiones que el desarrollo técnico necesario para la fabricación en una única pieza de un buje de la pala del rotor es difícilmente controlable y que el riesgo de que aparezcan posibles puntos débiles, por ejemplo en forma de rechupes, aumente considerablemente. Con ello, sin embargo, ya no es posible una fabricación fiable de bujes de la pala del rotor.

Además, el transporte por tierra de bujes de la pala del rotor grandes, con determinadas dimensiones, sólo se puede llevar a cabo con unos costes elevados (desproporcionados) y requiere unos preparativos logísticos y de organización extraordinariamente extensos.

De acuerdo con esta invención, se propone un buje de la pala del rotor con las características de la reivindicación 1 y un procedimiento para la fabricación de un buje de la pala del rotor con las características de la reivindicación 6. La invención propone que se fabrique el buje de la pala del rotor en al menos dos piezas(individuales) y que se unan estas piezas de manera permanente para formar así el buje de la pala del rotor. De este modo, se puede dimensionar las piezas de tal manera que el transporte, también por tierra, sea realizable con los medios de transporte estándares.

En una forma de realización preferida de la invención, el número de las piezas individuales del buje de la pala del rotor supera al menos en uno al número de las palas del rotor de la instalación de energía eólica. Las piezas individuales presentan unas dimensiones para las que los procedimientos técnicos conocidos son dominados con solidez. Por otro lado, así es posible la división del buje de la pala del rotor en piezas individuales de modo que atiende mejor a la forma de solicitación de cada pieza individual que la división del buje de la pala del rotor como pieza de fundición, conocida hasta el momento.

Se prefiere en particular efectuar la división del buje de la pala del rotor en un llamado núcleo del buje y un número de piezas exteriores del buje correspondiente al número de palas del rotor. De esta manera se puede fijar cada pala del rotor a una pieza exterior del buje con una raíz, mientras que las piezas exteriores del buje se colocan en el núcleo del buje, de modo que la solicitación de cada una de las uniones es claramente definible.

En una variante especialmente preferida de la invención se prevén medios de sujeción tanto en el núcleo del buje como en las piezas exteriores del buje, que permiten una unión permanente de las piezas exteriores del buje con el núcleo del buje.

Se puede lograr esta unión permanente mediante atornilladuras o juntas remachadas. También es posible una unión continua (por ejemplo, soldadura, encolado, acoplamiento de piezas suficientemente perforadas y que casen (núcleo y pieza exterior) (o una combinación de dichos medios de unión)) del núcleo del buje con las piezas exteriores, teniendo que procurarse que la unión entre el núcleo del buje y la pieza exterior sea suficientemente sólida.

Mediante las características de las reivindicaciones subordinadas se describen otras formas de realización preferibles de la invención.

A continuación, se desarrolla una posible forma de realización de la invención de manera más exhaustiva. Muestran:

Fig. 1 Una vista frontal de un núcleo del buje y de las piezas exteriores del buje, representadas por separado;

Fig. 2 una vista lateral del núcleo del buje;

Fig. 3 una vista lateral de una pieza exterior del buje y;

Fig. 4 una vista lateral de un buje.

La Fig. 1 muestra un (en la vista frontal básicamente en forma de triángulo) núcleo del buje 10 con un casquillo 14 para el alojamiento del muñón del eje (no representado). Con este casquillo 14 se coloca el buje de la pala del rotor en el eje del rotor (por ejemplo, en el muñón del eje). A poca distancia del núcleo del buje 10 se representan tres piezas exteriores del buje 12, que se fijan (y están fijadas) de manera permanente y con la orientación indicada en el núcleo del buje 10 y en las que, por otra parte, se fijan las palas del rotor (no representadas) de la manera conocida. (Véase al respecto: Erich Hau "Windkraftanlagen").

De acuerdo con una forma de realización preferida de la invención, en la Fig. 1 se representa un buje de la pala del rotor para el alojamiento de tres palas del rotor. El buje de la pala del rotor presenta, en consecuencia, tres piezas exteriores del buje, una respectivamente para la colocación de las palas del rotor, y el núcleo del buje 10 como cuarta pieza individual del buje de la pala del rotor. El buje de la pala del rotor está formado (compuesto), por consiguiente, por un número de piezas individuales que supera en uno al número de las palas del rotor (no representadas).

Para lograr una solidez suficiente del material, las piezas individuales se fabrican preferentemente mediante un procedimiento de fundición y, por lo tanto, se componen de hierro fundido con una composición adecuada. Además, las piezas individuales presentan unas dimensiones para las que el procedimiento de fabricación de las mismas es controlable con seguridad. De este modo, se puede asegurar que, a consecuencia de unas piezas individuales impecables, también los bujes de la pala del rotor, que se fabrican con estas piezas, sin duda satisfarán las altas exigencias.

En la Fig. 2 se puede observar una vista lateral del núcleo del buje 10. En ella, se enfoca una brida de sujeción (alojamiento), básicamente de forma ovalada, con agujeros roscados 16 para la fijación de una pieza exterior del buje 12 en el núcleo del buje 10. Estos agujeros roscados 16 están dispuestos distribuidos por la brida y su número está calculado de modo que es posible crear una unión segura entre la pieza exterior del buje 12 y el núcleo del buje 10. Además, en la Fig. 2 se representa el casquillo del eje del rotor 14 (para su colocación en el muñón del eje), reconocible a través del orificio en el núcleo del buje. La brida de sujeción no necesariamente tiene que ser de forma ovalada, sino que también puede tener forma redonda o de polígono.

La Fig. 3 muestra una vista lateral de una pieza exterior del buje 12 después del montaje del buje de la pala del rotor 10, 12, 14 en la brida del núcleo del buje 10. También en esta pieza exterior del buje 12 está prevista una brida de sujeción básicamente de forma ovalada con orificios 16. En este sentido, el número y la posición de los agujeros roscados 16 corresponden al número y posición del núcleo del buje 10, de manera que éstos se hallan exactamente opuestos en el montaje.

Además, se insinúa en la Fig. 3 la posible unión de la pala del rotor, básicamente de forma redonda, de la pieza exterior del buje 12. Para conservar la buena disposición de la figura se prescindió de la representación de los medios de sujeción.

Para el montaje del buje de la pala del rotor, las piezas exteriores del buje 12 se colocan en el núcleo del buje 10 y en cuanto la pieza exterior del buje 12 presente la posición correcta respecto al núcleo del buje, se juntan las piezas individuales 10, 12 de manera permanente, por ejemplo, mediante atornillado. No obstante, son posibles todos los procedimientos técnicos conocidos para la unión de tales piezas individuales, teniendo en cuenta también las uniones fijas como, por ejemplo, soldadura, encolado.

La Fig. 4 muestra en vista en alzado una representación de una instalación de energía eólica con un buje de la pala del rotor que aloja tres palas del rotor. El buje de la pala del rotor está fijado directamente en el rotor de un generador y el rotor se gira dentro del estator del generador. Tanto el buje como el rotor están montados sobre pivote en el muñón del eje.

En la instalación de energía eólica representada se trata preferiblemente de una instalación de energía eólica de gran potencia, en particular, con más de tres MW. El buje montado presenta un diámetro de más de 2,50 m (desde la vista frontal, como se representa en la Fig. 1).

Claims (7)

1. Buje de la pala del rotor (10, 12, 14) para un rotor con al menos una pala del rotor, compuesto por un núcleo del buje (10) y una o más piezas exteriores del buje (12) para el alojamiento de una pala del rotor, caracterizado porque tanto el núcleo del buje (10) como también la pieza exterior del buje (12) presentan una brida, básicamente de forma ovalada, mediante la cual están unidos la pieza exterior del buje y el núcleo del buje.

2. Buje de la pala del rotor según la reivindicación 1, caracterizado porque el número de piezas individuales del buje de la pala del rotor (10, 12, 14) supera en al menos uno al número de las palas del rotor que puede alojar el buje.

3. Buje de la pala del rotor según las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el buje de la pala del rotor (10, 12, 14) está formado por un núcleo del buje (10) y una o más piezas exteriores del buje (12) para el alojamiento de una pala del rotor.

4. Buje de la pala del rotor según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el núcleo del buje (10) y las piezas exteriores del buje (12) están unidos de manera permanente y/o inseparable.

5. Buje de la pala del rotor según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el núcleo del buje presenta una brida, básicamente de forma ovalada, para el alojamiento de una pieza exterior del buje (12).

6. Procedimiento para la fabricación de un buje de la pala del rotor (10, 12, 14) de al menos dos piezas individuales que se juntan y unen preferentemente de manera permanente para formar el buje, caracterizado porque un núcleo del buje (10) así como al menos una pieza exterior del buje (12) presentan una brida, básicamente de forma ovalada, mediante la cual están unidos la pieza exterior del buje y el núcleo del
buje.

7. Instalación de energía eólica con un buje de la pala del rotor según una de las reivindicaciones 1 a 5.