ES2377697B1 - TRANSMISSION OF HIGH NUMERICAL RELATIONSHIP FOR A WIND FARMER. - Google Patents

TRANSMISSION OF HIGH NUMERICAL RELATIONSHIP FOR A WIND FARMER. Download PDF

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ES2377697B1 ES200901324A ES200901324A ES2377697B1 ES 2377697 B1 ES2377697 B1 ES 2377697B1 ES 200901324 A ES200901324 A ES 200901324A ES 200901324 A ES200901324 A ES 200901324A ES 2377697 B1 ES2377697 B1 ES 2377697B1
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Abstract

Esta invención se presta adicionalmente a una realización de la multiplicadora de una aerogenerador, en la cual la carcasa en vez de ser giratoria y conectada al eje principal, es fija, estando conectada al bastidor principal mientras que dicho eje transmite su movimiento de rotación a la primera corona a la que está directamente conectado en el interior de dicha carcasa.This invention additionally lends itself to an embodiment of the multiplier of a wind turbine, in which the housing instead of being rotatable and connected to the main axis, is fixed, being connected to the main frame while said axis transmits its rotational movement to the first crown to which it is directly connected inside said housing.

Description

mente concéntrico con la circunferencia primitiva de concentric mind with the primitive circumference of

Transmisión de alta relación numérica para un aerogenerador. Objeto de la patenteHigh numerical ratio transmission for a wind turbine. Object of the patent

El objeto de la patente es un suministrar 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 de la invención The object of the patent is to provide a mechanical energy transmission system that can achieve high numerical transmission ratios, with few stages, a simpler construction, a lower number of components and lower cost than current transmissions. Background of the invention

La presente invención es una adición a la solicitud de patente española número 200703032 del mismo solicitante, y le resultan aplicables los mismos antecedentes citados en ella. DescripciónThe present invention is an addition to the Spanish patent application number 200703032 of the same applicant, and the same background cited therein is applicable. Description

Esta invención se presta adicionalmente, a una realización en la cual la carcasa en vez de ser giratoria y conectada al eje principal, es fija, estando conectada al bastidor principal mientras que dicho eje transmite su movimiento de rotación a la primera corona a la que está directamente conectado en el interior de dicha carcasa. Descripción de las figurasThis invention additionally lends itself to an embodiment in which the housing instead of being rotatable and connected to the main axis is fixed, being connected to the main frame while said axis transmits its rotational movement to the first crown to which it is directly connected inside said housing. Description of the fi gures

La figura 1 representa el conjunto del rotor y buje rígidamente conectado al eje principal. Figure 1 represents the rotor and bushing assembly rigidly connected to the main shaft.

La figura 2 muestra la variante en la que se ha eliminado el engranaje solar y el eje de salida es parte integral del porta-planetas. Figure 2 shows the variant in which the solar gear has been removed and the output shaft is an integral part of the planet carrier.

La figura 3 representa una variante sobre la figura anterior, con una transmisión de rotación específica. Descripción de la realización preferencialFigure 3 represents a variant on the previous figure, with a specific rotation transmission. Description of the preferred embodiment

Refiriéndonos a la Figura 1 el conjunto del rotor principal “R” y buje “a” está rígidamente conectado, a modo de ejemplo, por medio de una unión atornillada “y” al eje principal “b”. El otro extremo de dicho eje “b” esta conectado a la primera corona dentada “f” para rotación solidaria de ambos y estando dispuesto dicha corona dentada. Dicho conjunto gira sobre rodamientos “d” que controlan la posición y soportan las cargas impuestas sobre dicho conjunto. Dichos rodamientos están alojados en una tapa “c” que forma parte, o esta rígidamente unida, al bastidor principal “c” del aerogenerador, y por tanto provee el necesario punto fijo de reacción de la transmisión. La carcasa fija “v” envuelve exteriormente a dicha corona y está unida al bastidor fijo del aerogenerador mediante, a modo de ejemplo, una unión atornillada “t”. La segunda corona dentada “h” es fija al estar atornillada a la carcasa “v” mediante la unión atornillada “w” y dispuesta de forma que su circunferencia primitiva sea substancialmente concéntrica con la de la corona dentada “f”. La tapa posterior “i” está unida al conjunto carcasa fija-corona fija mediante la unión atornillada “w” y aloja en un alojamiento interior al rodamiento posterior del conjunto de rodamientos “l” alojado de forma substancialmente concéntrica con la circunferencia primitiva de las ruedas dentadas “f” y “h”. El engranaje solar “j” engrana con la pluralidad de planetas “p” y esta conectado, en rotación solidaria, al eje de salida “x” de la transmisión. Referring to Figure 1, the main rotor assembly "R" and bushing "a" is rigidly connected, by way of example, by means of a screwed connection "y" to the main shaft "b". The other end of said axis "b" is connected to the first gear ring "f" for integral rotation of both and said gear ring being arranged. Said assembly rotates on bearings "d" that control the position and withstand the loads imposed on said assembly. Said bearings are housed in a cover "c" that is part, or is rigidly attached, to the main frame "c" of the wind turbine, and therefore provides the necessary fixed reaction point of the transmission. The fixed housing "v" envelops said crown externally and is connected to the fixed frame of the wind turbine by means of, for example, a screwed connection "t". The second crown "h" is fixed when it is screwed to the housing "v" by means of the screwed connection "w" and arranged so that its original circumference is substantially concentric with that of the crown "f". The rear cover "i" is attached to the fixed-crown-fixed housing assembly by means of the screwed connection "w" and houses in a housing inside the rear bearing of the bearing assembly "l" housed substantially concentrically with the original circumference of the wheels jagged "f" and "h". The solar gear "j" meshes with the plurality of planets "p" and is connected, in solidarity rotation, to the output shaft "x" of the transmission.

La Figura 2 representa la variante de esta realización en la que dicho engranaje solar “j” es eliminado y el eje de salida “x” es parte integral del porta-planetas “g” siendo él el que transmite la fuerza motriz a la carga. Figure 2 represents the variant of this embodiment in which said solar gear "j" is eliminated and the output shaft "x" is an integral part of the planet carrier "g" being he who transmits the driving force to the load.

La Figura 3 representa una variante sobre la realización representada en la Figura 2 en la que el movimiento de rotación es transmitido a dicha primera corona dentada “f” por medio de una conexión flexible “fc” que como ejemplo puede ser un acoplamiento tipo Kop-flex, u otros del tipo de dientes serrados abombados. De esta forma la falta de alineamiento que pueda existir entre dicha corona dentada y dicho eje de entrada puede ser absorbida. Figure 3 represents a variant on the embodiment represented in Figure 2 in which the rotational movement is transmitted to said first toothed crown "f" by means of a flexible connection "fc" which as an example can be a Kop- type coupling. fl ex, or others of the type of bulged serrated teeth. In this way the lack of alignment that may exist between said crown gear and said input shaft can be absorbed.

3 ES 2377697A1 4 3 EN 2377697A1 4

Claims (4)

REIVINDICACIONES da, y dicho segundo engranaje planetario engrana con  gives, and said second planetary gear gears with 1. Transmisión de alta relación numérica para un aerogenerador que comprende una torre sobre la que se dispone una góndola, un conjunto de palas que conforman un buje, y una multiplicadora que mueve una carga, por ejemplo un aerogenerador, caracterizada porque incluye 1. High numerical ratio transmission for a wind turbine comprising a tower on which a gondola is arranged, a set of blades that form a hub, and a multiplier that moves a load, for example a wind turbine, characterized in that it includes una carcasa fija que se une rígidamente al bastidor del aerogenerador; a fixed housing that rigidly joins the wind turbine frame; una tapa trasera en el lado de salida con una abertura circular concéntrica, rígidamente fijada a la carcasa que en su interior alberga; a rear cover on the outlet side with a concentric circular opening, rigidly fixed to the housing inside it; una primera corona dentada, conectada al eje principal, girando solidaria con el, y situada sustancialmente concéntrica con el eje de rotación; a first toothed crown, connected to the main axis, rotating integral with it, and located substantially concentric with the axis of rotation; una segunda corona dentada fija que está rígidamente unida a la carcasa y a la tapa trasera y concéntrica con el eje de rotación; a second fixed toothed crown that is rigidly attached to the housing and the back cover and concentric with the axis of rotation; unos medios de sellado entre la abertura circular de la tapa trasera y el eje de salida de la transmisión, que evitan el derrame de líquido lubricante hacia el exterior; sealing means between the circular opening of the rear cover and the output shaft of the transmission, which prevent the spilling of lubricating liquid outwards; uno o varios conjuntos de planetarios dobles, que constan de un primer y segundo engranaje planetario unidos entre sí por un eje común, dicho primer engranaje planetario engrana con la primera corona dentala segunda corona dentada; one or several sets of double planetariums, which consist of a first and second planetary gear joined together by a common axis, said first planetary gear meshes with the first crown teeth, second toothed crown; un porta planetas que alberga y soporta la pluralidad de conjuntos de planetarios dobles; a planet carrier that houses and supports the plurality of sets of double planetariums; una pluralidad de cojinetes que soportan las cargas de dichos conjuntos de planetarios dobles alojados en el porta planetas; a plurality of bearings that support the loads of said double planetary assemblies housed in the planet carrier; uno o varios cojinetes que mantienen permanente la posición radial y axial del porta planetas sustancialmente concéntrica con el eje de rotación; one or more bearings that permanently maintain the radial and axial position of the planet carrier substantially concentric with the axis of rotation; un eje de salida situado de manera concéntrica con ele eje de rotación que se extiende mas allá de la tapa trasera de la multiplicadora a través de un orificio concéntrico en la segunda corona dentada, que transmite el giro a ala carga; an output shaft located concentrically with the axis of rotation extending beyond the rear cover of the multiplier through a concentric hole in the second toothed crown, which transmits the rotation to the load; uno o varios cojinetes para el soporte de cargas y control de la posición del eje de salida. one or more bearings for load bearing and output shaft position control.
2. 2.
Transmisión de alta relación numérica para un aerogenerador según reivindicación 1 caracterizada porque el eje de salida se une rígidamente al porta planetas. High numerical ratio transmission for a wind turbine according to claim 1 characterized in that the output shaft is rigidly attached to the planet carrier.
3. 3.
Transmisión de alta relación numérica para un aerogenerador según reivindicación 1 caracterizada porque alternativamente el eje de salida dispone de una rueda solar dentada que engrana con la pluralidad de segundos engranajes planetarios. High numerical ratio transmission for a wind turbine according to claim 1 characterized in that alternatively the output shaft has a toothed solar wheel that meshes with the plurality of second planetary gears.
ES 2 377 697 A1  EN 2 377 697 A1   ES 2 377 697 A1  EN 2 377 697 A1   ES 2 377 697 A1  EN 2 377 697 A1   OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS SPANISH OFFICE OF THE PATENTS AND BRAND N.º solicitud: 200901324 Application no .: 200901324 ESPAÑA SPAIN Fecha de presentación de la solicitud: 29.05.2009 Date of submission of the application: 29.05.2009 Fecha de prioridad: Priority Date: INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA REPORT ON THE STATE OF THE TECHNIQUE 51 Int. Cl. : F03D11/02 (2006.01) F16H1/46 (2006.01) 51 Int. Cl.: F03D11 / 02 (2006.01) F16H1 / 46 (2006.01) DOCUMENTOS RELEVANTES RELEVANT DOCUMENTS
Categoría Category
56 Documentos citados Reivindicaciones afectadas 56 Documents cited Claims Affected
Y Y
DE 10318945 B3 (AERODYN) 28.10.2004, párrafos 25,28; figuras 2,5. 1-3 DE 10318945 B3 (AERODYN) 28.10.2004, paragraphs 25.28; figures 2.5. 1-3
Y Y
US 4366727 A (JONSSON) 04.01.1983, columna 2, línea 33 – columna 3, línea 38; columna 4, líneas 7-8; figuras 1-2. 1,3 US 4366727 A (JONSSON) 04.01.1983, column 2, line 33 - column 3, line 38; column 4, lines 7-8; figures 1-2. 1.3
Y Y
US 3453907 A1 (MASAAKI NOGUCHI et al.) 30.01.1968, figuras 1-3. 1,2 US 3453907 A1 (MASAAKI NOGUCHI et al.) 30.01.1968, Figures 1-3. 1.2
A TO
GB 2175668 A (WIRTH) 03.12.1986, resumen. 1-3 GB 2175668 A (WIRTH) 03.12.1986, summary. 1-3
Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud Category of the documents cited X: of particular relevance Y: of particular relevance combined with other / s of the same category A: reflects the state of the art O: refers to unwritten disclosure P: published between the priority date and the date of priority submission of the application E: previous document, but published after the date of submission of the application
El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº: This report has been prepared • for all claims • for claims no:
Fecha de realización del informe 16.03.2012 Date of realization of the report 16.03.2012
Examinador S. Gómez Fernández Página 1/4 Examiner S. Gómez Fernández Page 1/4
INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA REPORT OF THE STATE OF THE TECHNIQUE Nº de solicitud: 200901324 Application number: 200901324 Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) F03D, F16H Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de Minimum documentation searched (classification system followed by classification symbols) F03D, F16H Electronic databases consulted during the search (name of the database and, if possible, terms of búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC search used) INVENES, EPODOC Informe del Estado de la Técnica Página 2/4 State of the Art Report Page 2/4 OPINIÓN ESCRITA  WRITTEN OPINION Nº de solicitud: 200901324 Application number: 200901324 Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 16.03.2012 Date of Written Opinion: 16.03.2012 Declaración Statement
Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986) Novelty (Art. 6.1 LP 11/1986)
Reivindicaciones Reivindicaciones 1-3 SI NO Claims Claims 1-3 IF NOT
Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986) Inventive activity (Art. 8.1 LP11 / 1986)
Reivindicaciones Reivindicaciones 1-3 SI NO Claims Claims 1-3 IF NOT
Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986). The application is considered to comply with the industrial application requirement. This requirement was evaluated during the formal and technical examination phase of the application (Article 31.2 Law 11/1986). Base de la Opinión.-  Opinion Base.- La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica. This opinion has been made on the basis of the patent application as published. Informe del Estado de la Técnica Página 3/4 State of the Art Report Page 3/4 OPINIÓN ESCRITA  WRITTEN OPINION Nº de solicitud: 200901324 Application number: 200901324 1. Documentos considerados.-1. Documents considered.- A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión. The documents belonging to the state of the art taken into consideration for the realization of this opinion are listed below.
Documento Document
Número Publicación o Identificación Fecha Publicación Publication or Identification Number publication date
D1 D1
DE 10318945 B3 (AERODYN) 28.10.2004 FROM 10318945 B3 (AERODYN) 10/28/2004
D2 D2
US 4366727 A (JONSSON) 04.01.1983 US 4366727 A (JONSSON) 04.01.1983
D3 D3
US 3453907 A1 (MASAAKI NOGUCHI et al.) 30.01.1968 US 3453907 A1 (MASAAKI NOGUCHI et al.) 30.01.1968
2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración 2. Statement motivated according to articles 29.6 and 29.7 of the Regulations for the execution of Law 11/1986, of March 20, on Patents on novelty and inventive activity; quotes and explanations in support of this statement * Reivindicación 1ª, independiente * Claim 1, independent Resulta ser bien conocido, por ejemplo por D1, párrafo 28, fig. 2 y 5 -una transmisión de alta relación (dos etapas multiplicadoras) para un aerogenerador que comprende una torre (s/r) sobre la que se dispone una góndola (14), y un conjunto de palas que conforman un buje (10) que acciona un generador eléctrico (70) mediante una (caja) multiplicadora. It turns out to be well known, for example by D1, paragraph 28, fig. 2 and 5 -a high ratio transmission (two multiplier stages) for a wind turbine comprising a tower (s / r) on which a gondola (14) is arranged, and a set of blades that form a hub (10) that drives an electric generator (70) by means of a multiplier (box). La invención reivindicada se diferencia de D1 porque la (caja) multiplicadora presenta una características estructurales particulares gracias a las cuales se obtiene una relación de transmisión mucho mayor. Ante este objetivo técnico, el experto en la materia consultaría el estado de la técnica y se encontraría con las transmisiones descritas en D2 o D3 con las mismas características estructurales particulares para el mismo propósito (elevada relación de transmisión) como se justifica a continuación. The claimed invention differs from D1 because the multiplier (box) has a particular structural characteristics thanks to which a much higher transmission ratio is obtained. Given this technical objective, the person skilled in the art would consult the state of the art and would find the transmissions described in D2 or D3 with the same particular structural characteristics for the same purpose (high transmission ratio) as justified below. D2 divulga -véase la figura 1-una transmisión, reductora o multiplicadora indistintamente (col. 4, lín. 7-8), que comprende: una carcasa fija (2); una tapa trasera (5) con su abertura circular concéntrica; una primera corona dentada (4) solidaria y concéntrica con el eje principal (22), una segunda corona dentada (3) concéntrica y fijada a la carcasa (2) y a la tapa (5); varios conjuntos de planetarios dobles (6) engranando con ambas coronas (3,4) y soportados por un portaplanetas (8) mediante cojinetes (17); unos cojinetes (12,16) de soporte del portaplanetas (8); un eje de salida (9) concéntrico que atraviesa la corona fija (3) y la tapa trasera (5); así como unos cojinetes (14,15) de soporte del eje de salida (9). La única salvedad radica en que D2 no menciona explícitamente la presencia de unos medios de sellado para retener el lubricante en el interior de la carcasa, característica ésta que puede considerarse implícita por ser una práctica habitual (véase, por ejemplo, los medios de sellado 26 y 30 previstos en D1, párrafo 28, figura 5). D2 discloses - see Figure 1 - a transmission, reducer or multiplier interchangeably (col. 4, line 7-8), comprising: a fixed housing (2); a rear cover (5) with its concentric circular opening; a first toothed crown (4) integral and concentric with the main shaft (22), a second toothed crown (3) concentric and fixed to the housing (2) and the cover (5); several sets of double planetariums (6) meshing with both crowns (3,4) and supported by a plane holder (8) by means of bearings (17); bearings (12,16) supporting the carrier (8); a concentric output shaft (9) that passes through the fixed crown (3) and the rear cover (5); as well as bearings (14,15) supporting the output shaft (9). The only caveat is that D2 does not explicitly mention the presence of sealing means to retain the lubricant inside the housing, a characteristic that can be considered implicit because it is a common practice (see, for example, the sealing means 26 and 30 provided in D1, paragraph 28, figure 5). Análogo razonamiento puede hacerse con respecto a D3 que también divulga una transmisión con dichas características estructurales para conseguir una elevada relación de transmisión. Similar reasoning can be done with respect to D3 which also discloses a transmission with said structural characteristics to achieve a high transmission ratio. Por tanto, no se aprecia actividad inventiva en esta reivindicación en el sentido del art. 8 LP por limitarse a Therefore, no inventive activity can be seen in this claim within the meaning of art. 8 LP for being limited to aplicar la transmisión ya conocida por D2 (o D3) en un aerogenerador del tipo ya conocido por D1, sin más efecto apply the transmission already known by D2 (or D3) in a wind turbine of the type already known by D1, without further effect técnico aparente que el ya conocido por D2 (o D3). apparent technician than the one already known by D2 (or D3). * Reivindicaciones 2ª y 3ª, dependientes de la 1ª * Claims 2nd and 3rd, dependent on the 1st Tampoco se aprecia actividad inventiva en estas reivindicaciones en el sentido del art. 8 LP en tanto que sus características técnicas adicionales ya estaban también anticipadas por D2 (reiv. 3) o D3 (reiv. 2). Nor is inventive activity appreciated in these claims within the meaning of art. 8 LP while its additional technical characteristics were also anticipated by D2 (reiv. 3) or D3 (reiv. 2). Informe del Estado de la Técnica Página 4/4 State of the Art Report Page 4/4
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