ES2564989T3 - Engranaje de cabeceo - Google Patents

Abstract

Un sistema para una pala (53) de rotor de turbina eólica, comprendiendo el sistema: - un sistema de cabeceo que comprende un cojinete de cabeceo (11, 12, 52) y un buje de turbina eólica (51), estando unido el cojinete de cabeceo al buje y siendo acoplable a una pala de rotor de turbina eólica; y - un engranaje de cabeceo (14) acoplado al sistema de cabeceo, comprendiendo el engranaje de cabeceo un primer segmento discreto (16) y uno o más segmentos discretos (17) diferentes, teniendo cada segmento una pluralidad de dientes para engranar con un piñón (15); - en el que al menos el primer segmento (16) y segundo segmento (17) se mantienen en posición mediante unos elementos de fijación liberables (57) y se extienden a lo largo del engranaje de cabeceo en una cantidad predeterminada, y en el que el engranaje de cabeceo está acoplado al cojinete mediante una brida (56); estando la brida, en uso, conectada el cojinete de cabeceo y estando dispuesta para soportar el engranaje entre el eje de rotación del cojinete y la circunferencia del cojinete, en el que la brida, en uso, se extiende en una dirección sustancialmente perpendicular al eje de rotación del cojinete; en el que la brida comprende una primera porción (91) y una segunda porción (92), y en el que, en uso: - la primera porción se conecta al cojinete y soporta la segunda porción, de tal manera que la distancia entre la segunda porción y la punta de la pala es menor que la distancia entre el cojinete y la punta de la pala, a lo largo del eje de rotación del cojinete; - y la segunda porción se extiende en un espacio entre la circunferencia del cojinete y el eje de rotación del cojinete de cabeceo.

Description

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de la pala del rotor, permitiendo esta porción el acceso a los elementos de fijación, de modo que puedan separarse y retirarse/reemplazarse. La brida de acoplamiento de la pala comprende una porción de acoplamiento del cojinete para acoplar con el cojinete de cabeceo 52 y una porción de acoplamiento de la pala para acoplar la pala del rotor. Una sección intermedia está situada entre la porción de acoplamiento del cojinete y la porción de acoplamiento de la pala. La brida de acoplamiento de la pala está dispuesta de tal manera que, en uso, la porción de acoplamiento de la pala está separada del cojinete de cabeceo del buje a lo largo de una dirección longitudinal de la pala. La brida de acoplamiento de la pala define uno o más espacios de acceso espacios para los elementos de fijación para fijar la pala del rotor a la porción de acoplamiento de la pala y para fijar la porción de acoplamiento del cojinete al cojinete. Esta disposición permite que la pala se pueda montar en la corona media/intermedia de un cojinete de tres coronas. Preferentemente, la pala se monta directamente en la brida de acoplamiento de la pala. Preferentemente, en uso, el uno o más espacios de acceso están situados entre el cojinete y la pala, particularmente con referencia a la dirección longitudinal paralela al eje de rotación del cojinete. La brida de acoplamiento de la pala define, preferentemente, uno o más espacios de acceso internos para los elementos de fijación que sujetan la pala del rotor a la porción de acoplamiento de la pala y uno o más espacios de acceso externos de los elementos de fijación que sujetan la porción de acoplamiento del cojinete en el cojinete, o alternativamente uno o más espacios de acceso externos de los elementos de fijación que sujetan la pala del rotor a la porción de acoplamiento de la pala y uno o más espacios de acceso interno para los elementos de fijación que sujetan la porción de acoplamiento del cojinete al cojinete. En algunas realizaciones, debido a los espacios de la brida de acoplamiento de la pala, el elemento de fijación de acoplamiento de la pala desde el buje del cojinete en una dirección longitudinal de la pala, es posible localizar el dispositivo de fijación de la pala, o una porción del mismo, sobre el cojinete del buje; es decir, el elemento de fijación de la pala puede estar situado sobre el cojinete del buje cuando se ve a lo largo de una dirección longitudinal de la pala. preferentemente, los espacios de la sección intermedia de la porción de acoplamiento de la pala desde el cojinete de cabeceo del buje a lo largo de la dirección longitudinal de la pala, y también los espacios de la porción de acoplamiento de la pala desde la porción de acoplamiento del cojinete. Incluso más preferentemente, la porción de acoplamiento de la pala está desplazada con respecto a la porción de acoplamiento del cojinete en una dirección radial del eje de rotación del cojinete de cabeceo del buje, que puede lograrse por la sección intermedia que se extiende en un ángulo con el eje de rotación del cojinete de cabeceo del buje, la brida de acoplamiento de la pala, o la sección intermedia que se extiende preferentemente a lo largo de una línea que pasa por el centro de la estructura de cojinete de cabeceo, entre las coronas de cojinete interior y exterior, y por el centro de elevación de la pala. El ángulo en el que la sección intermedia se extiende es preferentemente uniforme a lo largo de su longitud creando, por ejemplo, una sección de embudo o de forma cónica. La brida de acoplamiento de la pala puede estar dispuesta para proporcionar una superficie suave, uniforme o a ras entre la brida de acoplamiento de la pala y la pala. Los espacios de acceso creados por la brida de acoplamiento de la pala, y la extensión de la brida de acoplamiento de la pala en la dirección longitudinal de la pala permiten preferentemente que los elementos de fijación de la pala se apoyen en una posición entre el cojinete y la pala, de manera que, en uso, hay un espacio entre el cojinete y el elemento de fijación de la pala a lo largo de la dirección longitudinal paralela al eje de rotación del cojinete. La porción de acoplamiento de la pala puede tener una dimensión mayor en la dirección radial que la sección intermedia para definir una porción para recibir los elementos de fijación sobre o en la porción de acoplamiento de la pala y permitir que los elementos de fijación sean sustancialmente rectos. La brida de acoplamiento de la pala puede hacerse total o parcialmente del mismo material usado para el cojinete del buje, tal como acero. En otras realizaciones, la porción de acoplamiento del cojinete y la porción de acoplamiento de la pala están unidos al cojinete y a la pala, respectivamente, mediante elementos de fijación y los elementos de fijación de la pala y los elementos de fijación del cojinete son coaxiales.

Como se ha descrito, las realizaciones de la invención proporcionan un sistema para una turbina eólica. El sistema comprende un sistema de cabeceo que comprende un cojinete de cabeceo de la pala y un buje de la turbina eólica, estando el cojinete de cabeceo unido al buje de la turbina eólica y dispuesto para poderse conectar a una pala del rotor de la turbina eólica. El cojinete de cabeceo de la pala sirve para ajustar el cabeceo de la pala del rotor con relación al buje. El conjunto de engranaje de cabeceo entero, que comprende un engranaje que tiene una superficie de engranaje para engranar con un accionador, tal como un piñón, está acoplado de forma liberable al sistema de cabeceo, ya sea mediante el acoplamiento al cojinete de cabeceo, o mediante el acoplamiento con el buje, de modo que el engranaje de cabeceo, bajo la acción del accionador, provoca la rotación relativa entre el buje y la parte pertinente del cojinete. El acoplamiento liberable de la superficie del engranaje para el sistema de cabeceo puede permitir una fácil sustitución de todo el engranaje sin requerir la retirada de componentes de gran tamaño, tal como el cojinete.

Como se mencionó anteriormente, las realizaciones de la invención pueden incluir un conjunto de engranaje de cabeceo entero, que comprende un engranaje que tiene una superficie de engranaje para engranar con un accionador, tal como un piñón, que está acoplado de forma liberable al sistema de cabeceo, ya sea mediante el acoplamiento al cojinete de cabeceo, o mediante el acoplamiento con el buje, de modo que el engranaje de cabeceo, bajo la acción del accionador, provoca la rotación relativa entre el buje y la parte pertinente del cojinete. El acoplamiento liberable de toda superficie del engranaje para el sistema de cabeceo puede permitir una fácil sustitución de todo el engranaje sin requerir la retirada de componentes de gran tamaño, tal como el cojinete. Aunque el montaje se puede realizar directamente en el cojinete, preferentemente el sistema de cabeceo comprende una brida o elemento 56 para acoplar el engranaje al cojinete de cabeceo, siendo la brida un soporte saliente para fijar un componente a otro. La brida se apoya en el sistema de cabeceo y está dispuesta para soportar el engranaje

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