ES2918026T3 - Cojinete para una pala de rotor de turbina eólica, inserto de pestaña, pala de rotor de turbina eólica y turbina eólica - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a una manga (116) para una cuchilla del rotor del sistema de energía eólica (104), la manga (116) que se refiere: un primer extremo de elevación (117) y un segundo extremo de elevación opuesto (118);- Un orificio de leguminación (119) que está en un área entre extiende el primer extremo de elevación (117) y el segundo extremo de elevación (118) y tiene una longitud de orificio (120); (128), que tiene una sección de expansión (131) del orificio de la manga (119), en el que un diámetro (132) del diámetro de la manga (119) aumenta al menos monótono, mientras que un aumento de diámetro es al menos monótono. La invención También afecta una paliza (113), una cuchilla del rotor de turbina eólica (104) y una turbina eólica (100). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Cojinete para una pala de rotor de turbina eólica, inserto de pestaña, pala de rotor de turbina eólica y turbina eólica

La invención se refiere a un cojinete para una pala de rotor de turbina eólica. Además, la invención se refiere a un inserto de pestaña, a una pala de rotor de turbina eólica así como una turbina eólica.

Se conocen ampliamente de la técnica anterior turbinas eólicas que tienen palas de rotor y se utilizan para convertir energía eólica a energía eléctrica. En la región de una raíz de pala de rotor, las palas de rotor comprenden una unión de pala de rotor que tiene una pluralidad de cojinetes integrados en el laminado, por medio de estos cojinetes las palas de rotor se conectan por medio de tornillos de sujeción o pernos de sujeción respectivamente a una pista de cojinete de un llamado cojinete de pala o a un componente conectado al anillo de cojinete tal como, por ejemplo un extensor de la turbina eólica. Los cojinetes pueden ser aparte de un inserto de pestaña para la unión de pala de rotor. Esta estructura se conoce, por ejemplo, de la solicitud Internacional WO 2015/124568 A1.

El documento WO 2017/101943 A1 se refiere a una conexión mejorada para conectar una pala de rotor de turbina eólica a un cubo de rotor y a un procedimiento para fabricar una pala de rotor de turbina eólica con una conexión mejorada para conectar la pala de turbina eólica al cubo de rotor. El documento DE 102011 051172 A1 se refiere a una pala de rotor laminada para turbinas eólicas con un sistema de fijación de las palas del rotor al cubo del rotor mediante inserciones incorporadas en la raíz de la pala del rotor o en partes de la pala del rotor.

Alternativamente, los cojinetes también se utilizan durante la conexión de segmentos de pala de rotor que, cuando se arreglan y se montan longitudinalmente, forman una pala de rotor. Los cojinetes entonces se colocan en el laminado de una pestaña de división de los segmentos de pala de rotor. Los segmentos de pala de rotor se conectan entre sí por medio de los cojinetes directamente por medio de pernos o por medio de piezas intermedias adecuadas.

Un objeto que subyace la invención es indicar un concepto para cojinetes, que contribuye a una operación particularmente confiable de una turbina eólica.

De acuerdo con un primer aspecto, se describe un cojinete para una pala de rotor de turbina eólica. El cojinete comprende un primer extremo de cojinete que se puede orientar, por ejemplo, a un extremo de la pala de rotor en el lado de raíz, y un segundo extremo de cojinete opuesto. En una condición operativamente producida de una pala de rotor que tiene el cojinete, el segundo extremo de cojinete se orienta, por ejemplo, a una punta de pala de rotor. El cojinete comprende una perforación de cojinete que se extiende en una región entre el primer extremo de cojinete y el segundo extremo de cojinete y comprende un eje longitudinal de perforación. A lo largo del eje longitudinal de perforación en la dirección del segundo extremo de cojinete, la perforación de cojinete comprende una porción roscada. El cojinete comprende además, a lo largo del eje longitudinal de perforación en la dirección del segundo extremo de cojinete, un desgaste de cojinete que sigue la porción roscada, en donde la salida de cojinete tiene una porción de ensanchamiento, en cuya porción de ensanchamiento un diámetro de la perforación de cojinete se agranda al menos de forma monótona en tanto que un incremento en diámetro disminuye al menos de forma monótona. El diámetro en la porción de ensanchamiento aumenta de tal manera que la salida del cojinete en la porción de ensanchamiento presenta un curso en forma de arco.

Un desgaste de cojinete como se define anteriormente ayuda a garantizar una transmisión uniforme de fuerzas entre el cojinete y un compuesto reforzado con fibra circundante unido al mismo, por ejemplo el laminado, en una pala de rotor operativamente producida. Esto da por resultado una resistencia incrementada de la construcción de la pala de rotor. Además, se evita un incremento de costo significativo durante la producción de la pala de rotor. Gracias a la configuración especial de la porción de ensanchamiento, el desgaste de cojinete se puede adaptar a una fuerza del cojinete, la unión y el compuesto reforzado con fibra de tal forma que se reduce al mínimo sobrecarga local.

Se descubrió que la fuerza de una pala de rotor en la región de la unión de pala de rotor o respectivamente de la pestaña de división para segmentos de pala de rotor se determina sustancialmente por tres factores: 1) la fuerza del propio cojinete, 2) la fuerza de unión del cojinete a un compuesto reforzado con fibra circundante, por ejemplo un laminado, así como 3) la fuerza del compuesto reforzado con fibra que encierra el cojinete.

En regiones en las cuales una rigidez de los pares de unión unidos entre sí cambia de forma considerable, cargas de tensión de muy alta cizalla pueden tener un efecto en la unión. Se pueden presentar grietas aquí, que se agrandan rápidamente bajo carga cíclica y conducen una falla de la conexión del cojinete al compuesto reforzado con fibra. Existe una carga crítica si una fuerza que actúa sobre la pala de rotor extrae el cojinete del compuesto reforzado con fibra, por ejemplo el laminado. En este caso, la fuerza se transferiría del cojinete al compuesto reforzado con fibra por medio de tensiones de cizalla en la unión. Por ejemplo, se colocan discontinuidades de rigidez en el desgaste de cojinete.

Además, la fuerza del cojinete que convencionalmente se produce de acero tiene un efecto limitante. Las tensiones en el cojinete pueden exceder la fuerza permisible, en particular en las regiones de paredes delgadas. Como consecuencia, se agrieta el cojinete o se rompe respectivamente y la unión se sobrecarga al punto de ruptura, debido a que la discontinuidad de rigidez en la grieta de cojinete es mayor que, por ejemplo, en el segundo extremo de cojinete en el lado de punta.

El diseño del desgaste de cojinete de acuerdo con la invención hace posible una construcción que es adecuada para unión. En este caso, se consideran flujos de tensión y tensiones permisibles en el propio cojinete, en la unión y en el compuesto reforzado con fibra circundante de la pala de rotor. En el caso de la construcción de acuerdo con la invención, el diámetro en la porción de ensanchamiento del desgaste de cojinete se modifica de una manera no lineal, al menos en secciones. Se excluye un transcurso puramente lineal.

Lo siguiente se aplica, tanto aquí como más adelante: el desgaste de cojinete es la porción del cojinete que conduce al segundo extremo de cojinete. El cojinete tiene, por ejemplo, una configuración cilíndrica. La porción de ensanchamiento, por ejemplo, es rotacionalmente simétrica en sección transversal; formas alternativas, por ejemplo elípticas o cuadradas, son del mismo modo concebibles. Al menos de forma monótona significa que un valor correspondiente o un parámetro no tiene que absolutamente incrementar o respectivamente disminuir de forma continua a lo largo del eje longitudinal de perforación, sino también pueden existir porciones sin un incremento o disminución. Sin embargo, un incremento estrictamente monótono o respectivamente disminución no se excluyen. El agrandamiento monótono del diámetro significa que el diámetro en la porción de ensanchamiento, visto en la dirección del segundo extremo de cojinete, absolutamente se vuelve más grande y más grande, al menos en secciones, pero no incluye alguna porción en la cual el diámetro disminuya de nuevo. La disminución monótona en el incremento en diámetro significa que la diferencia de diámetros consecutivos del desgaste de cojinete se vuelve más pequeña, por ejemplo para cada unidad de distancia idéntica a lo largo del eje longitudinal de perforación, en la dirección del segundo extremo de cojinete. La diferencia de diámetros consecutivos puede permanecer igual en secciones. El agrandamiento de diámetro o respectivamente la reducción en el incremento en diámetro de acuerdo con las condiciones anteriores, por ejemplo, se basa la menos en un segmento del desgaste de cojinete con respecto al eje longitudinal de perforación, o se cumple al menos entre dos puntos de la porción de ensanchamiento con respecto al eje longitudinal de perforación.

En otras palabras, el diámetro en la porción de ensanchamiento se puede describir por una función que depende de un valor x, donde x describe la distancia a lo largo del eje longitudinal que comienza de un inicio de la porción de ensanchamiento. Esta función se eleva monótonamente a lo largo de la porción de ensanchamiento completa, en tanto que disminuye la descarga de forma monótona de acuerdo con X.

Por ejemplo, las siguientes formas son concebibles para el desgaste de cojinete que puede no tener, por ejemplo, un transcurso cónico y, en consecuencia, lineal: forma de copa de champagne, hipérbolas, polinomios, funciones exponenciales y combinaciones así como formas libres, y estrías. Del mismo modo, es posible una aproximación a una de las formas indicadas por medio de líneas gradualmente rectas (porciones de transcurso lineal) que se conectan una a la otra, ya sea directamente o por radios de transición.

En el caso del cojinete descrito, el diámetro en la porción de ensanchamiento se agranda de tal forma que el desgaste de cojinete comprende un transcurso en forma de arco en la porción de ensanchamiento. Como resultado, la perforación de cojinete comprende un transcurso contorneado, es decir curvado o curvilíneo, a lo largo del eje longitudinal de perforación en la porción de ensanchamiento. En otras palabras, un contorno interno del cojinete de la porción de ensanchamiento se forma con un transcurso contorneado. De nuevo en otras palabras, una pared de perforación/contorno interna se forma con un transcurso contorneado en la sección transversal del cojinete de la porción de ensanchamiento. Por ejemplo, la perforación en la porción de ensanchamiento se configura en una forma parabólica giratoria. En otras palabras, el diámetro se agranda estrictamente de forma monótona, en tanto que el incremento en diámetro disminuye estrictamente en forma monótona. El transcurso, por ejemplo, es estable, pero también se puede aproximar por interpolación lineal.

De acuerdo con una realización, el cojinete comprende, al menos en la región de ensanchamiento, de manera preferente en la región del desgaste de cojinete, un diámetro externo sustancialmente constante. Esto contribuye a las ventajas y funciones indicadas anteriormente. Esto incluye sustancialmente realizaciones, en las cuales el diámetro externo es constante a través de la distancia completa en la región de la porción de ensanchamiento. Sin embargo, también están incluidas realizaciones, en las cuales el cojinete comprende, en la región de la porción de ensanchamiento, elevaciones y/o muescas de forma externa y el diámetro externo por lo tanto varía de forma ligera. En promedio, una desviación de un diámetro externo constante no es más del 5 al 10%.

De acuerdo con una realización, el diámetro en la porción de ensanchamiento se agranda de tal forma que un grosor de pared del cojinete disminuye de forma constante de una forma porcentual a lo largo de la porción de ensanchamiento en la dirección del segundo extremo. Por ejemplo, el grosor de pared se ahúsa de una forma no lineal en esta región. En particular, un diseño particularmente optimizado del cojinete se produce en combinación con el diámetro externo constante, anteriormente mencionado. La disminución porcentual, a su vez, se basa en el eje longitudinal de perforación. De forma similar a lo anterior, la disminución en el grosor de pared se basa en dos segmentos consecutivos, igualmente grandes, de la porción de ensanchamiento o respectivamente puntos equidistantes a lo largo del eje longitudinal de perforación. Visto de una forma porcentual, la disminución es constante. Por implicación, esto significa que la disminución absoluta en el grosor de pared siempre se vuelve más pequeña en la dirección del segundo extremo. En otras palabras, una diferencia de los grosores de pared se reduce a lo largo del eje longitudinal de perforación en la dirección del segundo extremo de cojinete.

De acuerdo con una realización, el diámetro en la porción de ensanchamiento se agranda de tal forma que un área de sección transversal del cojinete disminuye de forma constante de una forma porcentual a lo largo de la porción de ensanchamiento en la dirección del segundo extremo de cojinete. En particular, un diseño particularmente optimizado del cojinete se produce en combinación con el diámetro externo constante anteriormente mencionado. La disminución porcentual, a su vez, se basa en el eje longitudinal de perforación. La disminución en el área de sección transversal se define de forma similar a lo anterior.

De acuerdo con una realización, la porción de ensanchamiento forma al menos 50%, en particular al menos 60%, al menos 70%, al menos 80%, o al menos 90%, del desgaste de cojinete. A su vez, los porcentajes se basan en el eje longitudinal de perforación. Por ejemplo, una porción de radio y/o una porción cilíndrica pueden seguir la perforación de cojinete entre la porción roscada y la porción de ensanchamiento.

De acuerdo con una realización, un grosor de pared del cojinete incrementa al menos parcialmente entre el primer extremo de cojinete y la porción roscada. Como resultado, se puede evitar una discontinuidad de rigidez o reducir en la región del primer extremo de cojinete en el caso de una pala de rotor operativamente producida que tiene un cojinete. Alternativamente, el grosor de pared también puede disminuir en esta región. El primer extremo de cojinete entonces se ensancha a fin de disminuir la presión superficial con respecto al componente opuesto.

De acuerdo con una realización, un chaflán circunferencial o un radio circunferencial se configura en el segundo extremo de cojinete. El chaflán o el radio sirven para producir un extremo de cojinete estructuralmente mejorado, como resultado de lo cual se reduce una tendencia a des-laminación en este punto.

De acuerdo con una realización, el cojinete se produce en una pieza.

De acuerdo con una realización, la perforación de cojinete se extiende continuamente del primer extremo de cojinete al segundo extremo de cojinete. Una perforación de cojinete continua facilita la producción del cojinete. Alternativamente, la perforación también se puede interrumpir en un punto de cojinete. En este caso, hay dos perforaciones que cada una se extiende de un extremo de cojinete al cojinete, se sitúan en el mismo eje longitudinal de perforación y se separan una de la otra por una barrera. Esta barrera puede colocarse, por ejemplo, entre la porción roscada y el desgaste de cojinete. Esta realización, en particular, es ventajosa durante la infusión, ya que se puede excluir la posibilidad de resina de infusión que penetra la porción roscada.

De acuerdo con un segundo aspecto, se describe un inserto de pestaña para una pala de rotor de turbina eólica. El inserto de pestaña comprende múltiples cojinetes arreglados uno al lado de otro de acuerdo con una de las realizaciones anteriores, en donde los cojinetes se incrustan en una o más capas laminadas. Cuando el inserto de pestaña se utiliza para la unión de pala de rotor, los cojinetes se arreglan uno al lado del otro en un círculo o en la forma de un segmento circular. Cuando se utiliza el inserto de pestaña para la pestaña de conexión de un segmento de pala de rotor, los cojinetes se pueden arreglar uno al lado del otro de tal forma que siguen el transcurso del contorno de pala.

De acuerdo con un tercer aspecto, se describe una pala de rotor de turbina eólica, que comprende una unión de pala de rotor que tiene múltiples cojinetes dispuestos en un círculo de acuerdo con una de las realizaciones anteriores.

De acuerdo con un cuarto aspecto, se describe una pala de rotor de turbina eólica, que comprende un segmento de pala de rotor que tiene una pestaña de conexión que tiene múltiples cojinetes arreglados uno al lado del otro de acuerdo con una de las realizaciones anteriores.

De acuerdo con un quinto aspecto, se describe una turbina eólica, que comprende un rotor que tiene una o más palas de rotor de acuerdo con la realización descrita anteriormente.

El inserto de pestaña, la pala de rotor de turbina eólica y la turbina eólica hacen posible las ventajas y funciones anteriormente mencionadas.

Ventajas adicionales, características y desarrollos adicionales se exponen por los siguientes ejemplos de realizaciones que se explican junto con las figuras. Los mismos o elementos similares o elementos que actúan de una forma similar se proporcionan con los mismos números de referencia en las figuras.

En las figuras:

Figura 1 muestra una representación esquemática de una turbina eólica de acuerdo con un ejemplo de realización,

Figura 2 muestra una representación esquemática de una pala de rotor de turbina eólica,

Figura 3 muestra una representación esquemática de un inserto de pestaña para la pala de rotor,

Figura 4 muestra una vista en sección transversal esquemática de un cojinete de la pala de rotor de acuerdo con un ejemplo de realización de la invención,

Figura 5 muestra un flujo de tensión de cizalla del cojinete de acuerdo con el ejemplo de realización en comparación con un cojinete convencional en una vista esquemática, y

Figura 6 muestra una herramienta para producir el cojinete de acuerdo con la invención.

La figura 1 muestra una representación esquemática de una turbina 100 eólica de acuerdo con un ejemplo de realización. La turbina 100 eólica comprende una torre 101. La torre 101 se sujeta por medio de un cimiento a un sustrato. Una góndola 102 se monta de forma giratoria en un extremo de la torre 101, que se coloca opuesta al sustrato. La góndola 102 comprende, por ejemplo, un generador que se acopla por medio de un árbol de rotor (no mostrado) a un rotor 103. El rotor 103 comprende una o más palas de rotor 104 que se disponen en un eje de rotor 105.

El rotor 103 se fabrica para girar durante operación por una corriente de aire, por ejemplo viento. Este movimiento rotacional se transfiere por medio del árbol de rotor, y, si es aplicable, una caja de engranajes al generador. El generador convierte la energía cinética del rotor 103 a energía eléctrica.

La figura 2 muestra una pala 104 de rotor de ejemplo de la turbina 100 eólica. La pala 104 de rotor tiene la forma de una pala de rotor convencional y tiene una región 106 de raíz de pala de rotor que se orienta, y se asigna al eje de rotor 105. La región 106 de raíz de pala de rotor convencionalmente tiene una sección transversal sustancialmente circular. Una región 107 de transición y una región 108 de perfil de la pala 104 de rotor se unen a la región 106 de raíz de pala de rotor. La pala 104 de rotor tiene un lado 109 de presión y un lado 110 de succión opuesto con respecto a una dirección 111 de extensión longitudinal. La pala 104 de rotor tiene una configuración sustancialmente hueca de forma interna.

Una unión 112 de pala de rotor, por medio de la cual la pala 104 de rotor se conecta mecánicamente al eje de rotor 105, se prevé en la región 106 de raíz de pala de rotor.

La pala 104 de rotor comprende un punto 150 de división, en el cual un segmento 151 de pala de rotor en el lado de raíz de pala y un segmento 152 de pala de rotor en el lado de punta de pala se conectan entre sí por medio de pestañas de división.

Un inserto 113 de pestaña se prevé convencionalmente a fin de fabricar la unión 112 de pala de rotor. El inserto de pestaña es un laminado 114 y 115 en el lado interno y lado externo de un arco, en los cuales se incrustan cojinetes 116 que tienen roscas en la dirección 111 de extensión longitudinal. Los cojinetes 116, por ejemplo, son cojinetes metálicos, en particular cojinetes de acero. Un segmento semicircular se muestra en la figura 3. Inicialmente, el inserto 113 de pestaña se produce, en donde los cojinetes 116 se arreglan en un círculo a distancias fijas uno del otro, por ejemplo, por medio de elementos separadores. Los laminados 114 y 115 así como los cojinetes 116 se sellan de forma secuencial de una forma hermética y se infunden con un material de matriz, por ejemplo resina epoxi. En un paso adicional, el inserto 113 de pestaña se inserta, por ejemplo, a una forma principal a fin de producir una carcasa de pala de rotor y se conecta a capas de chaflán adicionales.

Sin embargo, también es concebible que no se prevea ningún inserto 113 de pestaña y los cojinetes 116 se incrusten directamente en el laminado de la pala 104 de rotor, por ejemplo en mitades de carcasas de pala de rotor.

De forma similar, los dos segmentos de pala de rotor 151 y 152 se conectan por medio de cojinetes con o sin insertos de pestaña.

Se debe mencionar en este punto que es opcional la configuración de la pala 104 de rotor por medio de los segmentos 151 y 152 de pala de rotor y el punto 150 de división conectados al mismo. También es posible que la pala 104 de rotor no se segmente sobre la dirección 111 de extensión longitudinal.

La figura 4 muestra un cojinete 116 de acuerdo con un ejemplo de realización de la invención.

El cojinete 116 de acuerdo con la figura 4 tiene un primer extremo 117 de cojinete y un segundo extremo 118 de cojinete opuesto. El cojinete 116 tiene una forma cilíndrica y tiene una perforación 119 de cojinete continua que se extiende del primer extremo 117 de cojinete al segundo extremo 118 de cojinete. La perforación 119 de cojinete tiene un eje 120 longitudinal de perforación que también se puede considerar que es el eje longitudinal del cojinete 116. El cojinete 116 tiene un diámetro 121 externo constante y se forma de forma rotacionalmente simétrica.

Comenzando del primer extremo 117 de cojinete, la perforación 119 de cojinete tiene - siempre con base en el eje 120 longitudinal de perforación tanto aquí como más adelante -una primera porción 122 que tiene una configuración cilíndrica. Unida a la primera porción 122 hay una segunda porción 123, en la cual el grosor 124 de pared del cojinete 116 se agranda o respectivamente se reduce el diámetro 126 interno de la perforación 119 de cojinete. Unida a la segunda porción 123 hay una tercera porción 125 que de nuevo tiene una configuración cilíndrica, sin embargo con un diámetro 126 interno reducido en comparación con la primera porción 122. Unida a la tercera porción 125, hay una porción 127 roscada, en donde la perforación 119 de cojinete comprende una rosca interna. La porción 127 roscada está seguida por el llamado desgaste 128 de cojinete. El desgaste 128 de cojinete se refiere a una porción del cojinete 116 hasta el segundo extremo 118 de cojinete, en la cual el diámetro 126 interno y, en consecuencia, el grosor 124 de pared del cojinete 116 se modifica como se describe más adelante.

El desgaste 128 de cojinete comprende una porción 129 cilíndrica opcional que se conecta a la porción 127 roscada (rebaje roscado) por medio de una porción de radio opcional 130. Finalmente, el desgaste 128 de cojinete comprende sustancialmente una porción 131 de ensanchamiento que conforma más del 80% del desgaste de cojinete complejo 128 -con respecto al eje 120 longitudinal de perforación. Poco antes del segundo extremo 118 de cojinete, la porción 131 de ensanchamiento se combina opcionalmente con una porción 131a cilíndrica adicional.

El desgaste 128 de cojinete se configura en la porción 131 de ensanchamiento de tal forma que un diámetro (interno) 132 de la perforación de cojinete 129 se agranda estrictamente de forma monótona de un inicio 133 de la porción 131 de ensanchamiento hasta un extremo 134 de la porción 131 de ensanchamiento. La ampliación del diámetro 132, además, se somete a la condición que el incremento absoluto en diámetro disminuye estrictamente de forma monótona. Estas dos condiciones para el diámetro 132 se cumplen entre el inicio 132 y el final 134, con base en el eje 120 longitudinal de perforación. En el ejemplo de realización, la porción 131 de ensanchamiento se subdivide en segmentos 135, que no tienen que ser absolutamente de la misma longitud, a lo largo del eje 120 longitudinal de perforación, en donde se cumplen las condiciones para cada segmento 135, pero también a través de dos segmentos. El tamaño y número de los segmentos 135 de la porción 131 de ensanchamiento se pueden definir libremente. Los segmentos 135 se conectan entre sí por radios. Esto produce un transcurso no lineal del diámetro 132. Como resultado, en la sección transversal mostrada de acuerdo con la figura 4, el transcurso de una pared 136 del cojinete 116, que delimita la perforación 119 de cojinete, también llamado como un contorno interno, se asemeja a un transcurso en forma de arco o curvado en la porción 131 de ensanchamiento de tal manera que se forma una clase de forma de copa de champaña.

La perforación 119 se diseña además de tal forma que el grosor 124 de pared del cojinete 116 disminuye constantemente de una forma porcentual a lo largo de la porción 131 de ensanchamiento en la dirección del segundo extremo 118 de cojinete. La disminución corresponde a la modificación en el diámetro 132, es decir para cada unidad de distancia consecutiva 135 de la misma longitud. Por ejemplo, un grosor 124 de pared de 0,6 o 0,8 mm se proporciona en el segundo extremo 118 de cojinete, por ejemplo en la porción cilíndrica adicional 131a. Es verdad que esto contribuye a una discontinuidad de tensión en la unión, pero también impide agrietamiento y ruptura del cojinete 116 por otra parte, si el cojinete se vuelve muy delgado y el grosor 124 de pared disminuye de forma adicional.

La forma del desgaste de cojinete descrito hace posible las ventajas y funciones indicadas anteriormente.

Un chaflán 137 de 45° se configura opcionalmente en el segundo extremo de cojinete 118.

La figura 5 muestra, de una forma superpuesta, un flujo de tensión de cizalla K1 del cojinete descrito 116 en el desgaste 128 de cojinete y un flujo de tensión de cizalla K2 de un cojinete, en el cual el desgaste de cojinete tiene un transcurso cónico, es decir lineal. Los dos transcursos se muestran esquemáticamente y se producen en el inserto 113 de pestaña bajo carga de tracción a lo largo del eje 120 longitudinal de perforación (eje X) en una condición operativamente erguida. Se puede ver que el flujo K1 es significativamente más plano y más constante debido al diseño optimizado y, en particular, no se presenta ningún incremento excesivo significativo en tensiones en el segundo extremo 118 de cojinete.

La figura 6 muestra el segundo extremo 118 de cojinete que tiene el desgaste 128 de cojinete y una herramienta 142 auxiliar dispuesta en el mismo, así como un dispositivo 144 de limpieza por chorro de arena para tratar la superficie 140 externa del cojinete 116. El desgaste 128 de cojinete y, en particular, la porción 131a adicional, comprenden un grosor 124 de pared muy pequeño. El grosor de pared, por ejemplo, puede ser solamente 0,8 mm o 0,6 mm o menos en la porción 131a adicional. Durante el tratamiento superficial del cojinete 116 por limpieza por chorro de arena, torneado o zincado iniciales, existe un riesgo de que el desgaste 128 de cojinete se doble hacia dentro en la porción 131a adicional. Esto se puede remediar por una herramienta 142 auxiliar que se inserta del segundo extremo 118 de cojinete al desgaste 128 de cojinete y descansa al menos contra la pared 136 en la porción 131a adicional. La herramienta 142 auxiliar comprende una forma ahusada y tiene una rigidez relativamente alta.

Lista de números de referencia

100 Turbina eólica

101 Torre

102 Góndola

103 Rotor

104 Pala de rotor (de turbina eólica)

105 Eje de rotor

106 Región de raíz de pala de rotor

107 Región de transición

108 Región de perfil

109 Lado de presión

110 Lado de succión

111 Dirección de extensión longitudinal

112 Unión de pala de rotor

113 Inserto de pestaña

114 Laminado

115 Laminado

116 Cojinete

117 Primer extremo de cojinete

118 Segundo extremo de cojinete

119 Perforación de cojinete

120 Eje longitudinal de perforación

121 Diámetro externo

122 Primera porción

123 Segunda porción

124 Grosor de pared

125 Tercera porción

126 Diámetro interno

127 Porción roscada

128 Desgaste de cojinete

129 Porción cilíndrica

130 Porción de radio

131 Porción de ensanchamiento

131a Porción adicional

132 Diámetro

133 Inicio

134 Final

135 Segmento

136 Pared

137 Chaflán

140 Superficie

142 Herramienta auxiliar

144 Dispositivo de limpieza por chorro de arena

150 Punto de división

151 Segmento de pala de rotor en el lado de raíz de pala

152 Segmento de pala de rotor en el lado de punta de pala

K1 Flujo de tensión de cizalla que corresponde a un cojinete de acuerdo con el ejemplo de realización de la invención

K2 Flujo de tensión de cizalla que corresponde un cojinete de la técnica anterior

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Cojinete (116) para una pala (104) de rotor de turbina eólica, en donde el cojinete (116) comprende

- un primer extremo (117) de cojinete y un segundo extremo (118) de cojinete opuesto; y

- una perforación (119) de cojinete que se extiende en una región entre el primer extremo (117) de cojinete y el segundo extremo (118) de cojinete y comprende un eje (120) longitudinal de perforación;

en donde, a lo largo del eje (120) longitudinal de perforación en la dirección del segundo extremo (118) de cojinete,

- la perforación (119) de cojinete comprende una porción (127) roscada, y

- el cojinete (116) comprende un desgaste (128) de cojinete que sigue la porción (127) roscada, que comprende una porción (131) de ensanchamiento de la perforación (119) de cojinete, en la cual un diámetro (132) de la perforación (119) de cojinete se agranda al menos monótonamente en tanto que un incremento en diámetro disminuye al menos monótonamente, en donde el diámetro (132) en la porción (131) de ensanchamiento se agranda de tal forma que el desgaste (128) de cojinete comprende un transcurso en forma de arco en la porción (131) de ensanchamiento.

2. Cojinete (116) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el cojinete (116) comprende, al menos en la región de la porción (131) de ensanchamiento, de manera preferente en la región del desgaste (128) de cojinete, un diámetro (121) externo constante.

3. Cojinete (116) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el diámetro (132) en la porción (131) de ensanchamiento se agranda de tal forma que un grosor (124) de pared del cojinete disminuye constantemente de una forma porcentual a lo largo de la porción (131) de ensanchamiento en la dirección del segundo extremo (118) de cojinete.

4. Cojinete (116) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en donde el diámetro (132) en la porción (131) de ensanchamiento se agranda de tal forma que un área de sección transversal del cojinete (116) disminuye constantemente de una forma porcentual a lo largo de la porción (131) de ensanchamiento en la dirección del segundo extremo (118) de cojinete.

5. Cojinete (116) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la porción (131) de ensanchamiento forma al menos el 50 %, en particular al menos el 60 %, al menos el 70 %, al menos el 80 % o al menos el 90% del desgaste (128) de cojinete.

6. Cojinete (116) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde un grosor (124) de pared del cojinete (116) incrementa al menos parcialmente entre el primer extremo (117) de cojinete y la porción (127) roscada.

7. Cojinete (116) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde un chaflán (137) circunferencial o un radio circunferencial se configura en el segundo extremo (118) de cojinete.

8. Cojinete (116) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el cojinete (116) se produce en una pieza.

9. Cojinete (116) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la perforación (119) de cojinete se extiende continuamente del primer extremo (117) de cojinete al segundo extremo (118) de cojinete.

10. Inserto de pestaña para una pala (104) de rotor de turbina eólica, que presenta múltiples cojinetes (116) dispuestos uno al lado del otro de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde los cojinetes (116) se incrustan en una o más capas laminadas.

11. Pala (104) de rotor de turbina eólica, que presenta una unión (112) de pala de rotor que tiene múltiples cojinetes (116) dispuestos en un círculo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes.

12. Pala (104) de rotor de turbina eólica, que presenta un segmento de pala de rotor que tiene una pestaña de conexión que comprende múltiples cojinetes (116) dispuestos uno al lado del otro de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes.

13. Turbina (100) eólica, que presenta un rotor que tiene una o más palas (104) de rotor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes.