ES2933816T3 - Disposición de cojinetes para una turbina eólica y turbina eólica - Google Patents

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Niels Karl Frydendal
Claus Michaelsen
Morten Soerensen
Kim Thomsen
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Abstract

Por lo que cada una de las múltiples almohadillas de cojinete radial (205) está unida a uno de los múltiples cuerpos de cojinete radial (203) del cojinete de fluido radial y las múltiples almohadillas de cojinete radial (204) están dispuestas alrededor del eje impulsor (90). Los múltiples cuerpos de cojinete (203) están dispuestos uno al lado del otro a lo largo de una circunferencia de un asiento cilíndrico (202) de la carcasa del cojinete (80), por lo que los cuerpos de cojinete adyacentes (203) están bloqueados en movimiento entre sí y en relación con el asiento cilíndrico (202) mediante piezas de bloqueo encajadas a presión (221). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Disposición de cojinetes para una turbina eólica y turbina eólica
La invención se refiere a una disposición de cojinetes para una turbina eólica y a una turbina eólica.
En general, las disposiciones de cojinetes de las turbina eólicas comprenden un alojamiento de cojinete y un árbol de accionamiento, mediante lo cual el árbol de accionamiento se dispone dentro del alojamiento de cojinete en una dirección axial a lo largo de un eje longitudinal del alojamiento de cojinete. Los cojinetes de la disposición de cojinetes se disponen alrededor del árbol de accionamiento, de modo que el árbol de accionamiento puede hacerse rotar dentro del alojamiento de cojinete por medio de un rotor de la turbina eólica. Una disposición de cojinetes de este tipo se conoce a partir del documento EP 3276 192 A1, por ejemplo.
Un cojinete de este tipo puede ser un cojinete de fluido radial que comprende múltiples cuerpos de cojinete radial, múltiples estructuras de soporte basculantes radiales sujetas a los múltiples cuerpos de cojinete radial, mediante lo cual cada una de las múltiples almohadillas de cojinete radial se une a una de las múltiples estructuras de soporte basculantes radiales. Las almohadillas de cojinete radial deben estar bloqueadas de manera segura en su sitio con respecto al asiento cilíndrico. Sin embargo, puede ser desventajoso usar, por ejemplo, pernos para sujetar los cuerpos de cojinete radial al asiento cilíndrico o al alojamiento de cojinete. En primer lugar, se introducen muchas partes sueltas en el cojinete de fluido radial cuando se usa una conexión de perno. En segundo lugar, la conexión del perno puede aflojarse con el tiempo y requerir que vuelvan a apretarse. En tercer lugar, el espacio de montaje en el cojinete de fluido radial es muy pequeño y, por tanto, el montaje del cojinete de fluido radial, así como el apriete de nuevo de una conexión de perno, son muy engorrosos.
El documento US 9.995.283 B2 describe una disposición de cojinetes según el preámbulo de la reivindicación 1.
Un objeto de la invención es eliminar o al menos reducir las desventajas en las técnicas de la técnica anterior relacionadas con la disposición de un cojinete de fluido radial en el alojamiento de cojinete, en particular proporcionar una disposición de cojinetes para una turbina eólica con un cojinete de fluido radial seguro y sencillo que requiera poco o ningún esfuerzo de mantenimiento.
Este objeto se resuelve por el contenido de las reivindicaciones. En particular, el objeto se resuelve mediante una disposición de cojinetes de una turbina eólica según la reivindicación 1 y una turbina eólica según la reivindicación 14. Los detalles adicionales de la invención se desprenden de otras reivindicaciones, así como a partir de la descripción y los dibujos. Por tanto, las características y los detalles descritos en relación con la disposición de cojinetes de la invención se aplican en relación con la turbina eólica de la invención, de modo que observando la divulgación de los aspectos individuales de la invención se hace referencia o puede hacerse referencia entre sí.
Según un primer aspecto de la invención, la invención se refiere a una disposición de cojinetes para una turbina eólica que comprende un alojamiento de cojinete y un árbol de accionamiento, mediante lo cual el árbol de accionamiento se dispone dentro del alojamiento de cojinete en una dirección axial a lo largo de un eje longitudinal del alojamiento de cojinete, comprendiendo además la disposición de cojinetes un cojinete de sotavento y un cojinete de barlovento, mediante lo cual el cojinete de sotavento y el cojinete de barlovento se disponen entre el alojamiento de cojinete y el árbol de accionamiento, en la que el cojinete de sotavento y/o el cojinete de barlovento es un cojinete de fluido radial que comprende múltiples almohadillas de cojinete radial, mediante lo cual cada una de las múltiples almohadillas de cojinete radial se une a uno de los múltiples cuerpos de cojinete radial del cojinete de fluido radial y las múltiples almohadillas de cojinete radial se disponen alrededor del árbol de accionamiento, mediante lo cual los múltiples cuerpos de cojinete se disponen adyacentes entre sí a lo largo de una circunferencia de un asiento cilíndrico del alojamiento de cojinete, mediante lo cual se bloquea el movimiento de los cuerpos de cojinete adyacentes unos en relación con los otros y en relación con el asiento cilíndrico por medio de una pieza de bloqueo ajustada a presión, proporcionando la pieza de bloqueo una conexión en cola de milano con el asiento cilíndrico.
Por medio de la invención, el cojinete de fluido radial con sus almohadillas de cojinete radial se dispone en el alojamiento de cojinete de manera segura y sencilla. El montaje de la disposición de cojinetes con su cojinete de fluido radial según la invención propuesta sólo requiere poco espacio de montaje, está prácticamente libre de mantenimiento y no tiene partes sueltas.
Las múltiples estructuras de soporte basculantes radiales permiten que las múltiples almohadillas de cojinete radial puedan bascular con respecto al árbol de accionamiento. De ese modo, pueden compensarse las tolerancias entre el árbol de accionamiento y las almohadillas de cojinete radial.
El cojinete de sotavento está dispuesto en particular alrededor de una porción a sotavento del árbol de accionamiento. El cojinete de barlovento está dispuesto en particular alrededor de una porción a barlovento del árbol de accionamiento. El cojinete de sotavento puede denominarse alternativamente un cojinete de extremo trasero dispuesto alrededor de una porción de extremo trasero del árbol de accionamiento. El cojinete de barlovento puede denominarse alternativamente un cojinete de extremo delantero dispuesto alrededor de una porción de extremo delantero del árbol de accionamiento. En una turbina eólica, el extremo delantero del árbol de accionamiento está ubicado más cerca del rotor que su extremo trasero.
Preferiblemente, las piezas de bloqueo sobresalen por encima de los cuerpos de cojinete adyacentes. Además, las piezas de bloqueo pueden sobresalir de tal manera por encima de los cuerpos de cojinete adyacentes que hay un espacio entre las piezas de bloqueo y los cuerpos de cojinete. Por medio del espacio introducido de ese modo, puede facilitarse el bloqueo adicional de los cuerpos de cojinete.
Según la invención, las piezas de bloqueo penetran en el asiento cilíndrico. Las piezas de bloqueo pueden disponerse, por ejemplo, en ranuras del asiento cilíndrico. Las piezas de bloqueo también pueden denominarse piezas de bloqueo deslizantes, ya que pueden deslizarse fácilmente en la ranura del asiento cilíndrico en una dirección axial a lo largo del eje longitudinal del alojamiento de cojinete.
Según la invención, las piezas de bloqueo proporcionan conexiones de cola de milano con el asiento cilíndrico. Por ejemplo, las ranuras en el asiento cilíndrico pueden tener uno o más recortes para proporcionar la conexión en cola de milano y de ese modo sujetar de manera segura las piezas de bloqueo en el asiento cilíndrico.
Se prefiere además que las porciones inferiores de las piezas de bloqueo se extiendan en direcciones tangenciales a lo largo de la circunferencia del asiento cilíndrico. Por ejemplo, los recortes en las ranuras pueden extenderse en una dirección tangencial de la circunferencia del asiento cilíndrico. Las porciones inferiores de las piezas de bloqueo pueden disponerse dentro de estas ranuras o recortes, de modo que se proporcione una conexión de bloqueo particularmente estable.
Se prefiere además que al menos una de las piezas de bloqueo sea un elemento de barra en T o un elemento de barra en I. Además, todas las piezas de bloqueo pueden ser elementos de barra en T y/o de barra en I. Los elementos de barra en T tienen sustancialmente la forma de una T y los elementos de barra en I tienen sustancialmente la forma de una I cuando se observan a lo largo de una dirección axial a lo largo del eje longitudinal del alojamiento de cojinete. Estas formas son particularmente preferidas ya que proporcionan un buen enclavamiento.
En particular, el elemento de barra en T o el elemento de barra en I está compuesto por un material rígido. El material rígido puede ser un metal, por ejemplo. De ese modo, el elemento de barra en T o el elemento de barra en I puede resistir las altas fuerzas que actúan sobre él sin falla.
Preferiblemente, al menos un elemento de resorte está dispuesto entre la al menos una de las piezas de bloqueo y uno de los cuerpos de cojinete radial adyacentes. El al menos un elemento de resorte puede disponerse en particular entre una parte superior de la pieza de bloqueo y una superficie superior del un cuerpo de cojinete radial. En particular, pueden disponerse dos elementos de resorte entre la al menos una de las piezas de bloqueo y uno de los cuerpos de cojinete radial adyacentes. Los dos elementos de resorte están separados preferiblemente entre sí, en particular por medio de la pieza de bloqueo que está dispuesta entre los dos elementos de resorte. Los elementos de resorte soportan las piezas de bloqueo al bloquear los cuerpos de cojinete radial contra el asiento cilíndrico en una dirección radial al proporcionar una tensión previa. La dirección radial es una dirección desde el asiento cilíndrico hasta el árbol de accionamiento.
En particular, un elemento rígido está dispuesto entre el al menos un elemento de resorte y el al menos uno de los cuerpos de cojinete adyacentes. El elemento rígido puede estar compuesto por metal, por ejemplo. De ese modo, puede adaptarse la característica de resorte del elemento de resorte.
Preferiblemente, el elemento de resorte es un elastómero. En comparación con un elemento de resorte mecánico, que también es posible, el elastómero puede implementarse e intercambiarse entre la pieza de bloqueo y el cuerpo de cojinete de manera sencilla.
Más preferiblemente, la pieza de bloqueo comprende una placa de tope dispuesta contra un reborde del asiento cilíndrico en una dirección axial a lo largo del eje longitudinal. La placa de tope puede conectarse al reborde del asiento cilíndrico por medio de pernos, por ejemplo. De ese modo, se bloquea el movimiento de los cuerpos de cojinete en una dirección axial a lo largo del eje longitudinal.
Además, preferiblemente, está dispuesto al menos un elemento de protección frente al desgaste entre al menos una de las piezas de bloqueo y el asiento cilíndrico o un cuerpo de cojinete radial. En particular, pueden disponerse al menos dos elementos de protección frente al desgaste entre las piezas de bloqueo y el asiento cilíndrico, mediante lo cual los elementos de protección frente al desgaste se separan entre sí por medio de las piezas de bloqueo. Además, en particular, pueden disponerse al menos dos elementos de protección frente al desgaste entre las piezas de bloqueo y los cuerpos de cojinete radial, mediante lo cual los elementos de protección frente al desgaste se separan entre sí por medio de las piezas de bloqueo y cada uno de los al menos dos elementos de protección frente al desgaste está en contacto con sólo uno de los cuerpos de cojinete radial. Los elementos de protección frente al desgaste pueden comprender o estar compuestos por un polímero, en particular un polímero termoestable. Los elementos de protección frente al desgaste reducen el riesgo de desgaste por rozamiento de la pieza de bloqueo.
Cada una de las múltiples almohadillas de cojinete radial se une a uno de los múltiples cuerpos de cojinete radial por medio de una estructura de soporte basculante radial, mediante lo cual en particular la estructura de soporte basculante radial se conecta a al menos uno de los múltiples cuerpos de cojinete radial por medio de una conexión de resorte. Al menos una de las múltiples estructuras de soporte basculantes radiales puede comprender una cabeza esférica. La cabeza esférica puede proporcionar una funcionalidad de basculación para la compensación de tolerancias en el cojinete de fluido radial. Además, el al menos uno de los múltiples cuerpos de cojinete radial que sujetan la al menos una de las múltiples estructuras de soporte basculantes radiales que comprenden la cabeza esférica puede comprender una rótula para la cabeza esférica.
El asiento cilíndrico puede formarse en el alojamiento de cojinete. En particular, el asiento cilíndrico puede estar formado por una superficie de cubierta interior del alojamiento de cojinete. Además, el asiento cilíndrico puede estar formado de manera solidaria, en particular diseñado de manera monolítica, con el alojamiento de cojinete. De ese modo, el asiento cilíndrico del cojinete de fluido radial se proporciona de manera estable en el alojamiento de cojinete.
Al menos una placa de superficie de contacto curva puede unirse a al menos uno de los múltiples cuerpos de cojinete radial opuestos de la almohadilla de cojinete radial, mediante lo cual la placa de superficie de contacto se dispone en contacto con el asiento cilíndrico del cojinete de fluido radial. De ese modo, las almohadillas de cojinete radial se disponen con respecto al árbol de accionamiento con muy pocas tolerancias y a bajo coste con respecto a la fabricación y el montaje. Puede unirse una placa de superficie de contacto curva a cada uno de los múltiples cuerpos de cojinete radial opuestos de la almohadilla de cojinete radial, mediante lo cual las placas de superficie de contacto se disponen en contacto con un asiento cilíndrico del cojinete de fluido radial. Un primer lado de placa de superficie de contacto de la al menos una placa de superficie de contacto, que está en contacto con el asiento cilíndrico, puede tener una curvatura correspondiente a la curvatura del asiento cilíndrico. De ese modo, la placa de superficie de contacto puede estar dotada de una gran superficie de contacto que entra en contacto con el asiento cilíndrico, mediante lo cual se mejora la estabilidad del cojinete de fluido radial. Además, un segundo lado de placa de superficie de contacto de la al menos una placa de superficie de contacto, que está ubicada opuesta a la primera placa de superficie de contacto, puede ser predominantemente liso o liso. Predominantemente en este sentido significa que más de la mitad de la superficie del segundo lado de placa de superficie de contacto es liso. De ese modo, puede facilitarse la unión del cuerpo de cojinete radial a la placa de superficie de contacto. Al menos una de la al menos una placa de superficie de contacto puede comprender al menos un medio de unión de placa de superficie de contacto para unir la al menos una placa de superficie de contacto a al menos uno de los múltiples cuerpos de cojinete radial. El al menos uno de los múltiples cuerpos de cojinete radial puede comprender un medio de unión de cuerpo de cojinete radial correspondiente. El medio de unión de placa de superficie de contacto y el medio de unión de cuerpo de cojinete radial correspondiente pueden unirse entre sí mediante un elemento de medio de unión adicional. De ese modo, la placa de superficie de contacto puede unirse de manera segura al cuerpo de cojinete radial. Al menos uno del al menos un medio de unión de placa de superficie de contacto puede ser un orificio pasante de placa de superficie de contacto. El orificio pasante de placa de superficie de contacto puede comprender roscas, por ejemplo. Un medio de unión de cuerpo de cojinete radial puede ser además un orificio pasante de cuerpo de cojinete radial, que también puede comprender roscas. Un elemento de medio de unión puede ser un perno, en particular un perno roscado, por ejemplo.
Según un segundo aspecto de la invención, la invención se refiere a una turbina eólica que comprende una disposición de cojinetes según la invención, mediante lo cual la turbina eólica comprende además un rotor conectado para accionar el árbol de accionamiento y un generador conectado para accionarse por el árbol de accionamiento.
El generador puede ser un generador de accionamiento directo o un generador de engranajes que tiene una caja de engranajes, por ejemplo. El rotor también puede denominarse comúnmente un buje de la turbina eólica. Dos, tres o más palas de turbina eólica pueden estar unidas al rotor o al buje. La turbina eólica puede comprender además una góndola, que puede estar soportada en una torre de la turbina eólica. La góndola puede comprender la disposición de cojinetes. La disposición de cojinetes, en particular el alojamiento de cojinete, y el generador pueden estar unidos a la góndola y/o la torre.
Ventajas, características y detalles adicionales de la invención se desprenden de la siguiente descripción en la que, con referencia a los dibujos, las figuras 1 a 11, se describen en detalles las realizaciones y/o características de la presente invención. De ese modo, las características de las reivindicaciones, así como las características mencionadas en la descripción pueden ser esenciales para la invención, consideradas solas o en una combinación arbitraria. En los dibujos, se muestra esquemáticamente:
la figura 1 es una vista lateral de una turbina eólica,
la figura 2 es una vista en perspectiva lateral de un corte en sección a lo largo del eje longitudinal de una disposición de cojinetes de la turbina eólica de la figura 1,
la figura 3 es una vista lateral de un corte en sección a lo largo de la disposición de cojinetes de la turbina eólica de la figura 1,
la figura 4 muestra una vista de un detalle de la disposición de cojinetes de la figura 3,
la figura 5 muestra una vista de un detalle adicional de la disposición de cojinetes de la figura 3,
la figura 6 muestra una vista en perspectiva lateral de un corte en sección a lo largo del eje longitudinal de otra disposición de cojinetes de la turbina eólica de la figura 1,
la figura 7 muestra una vista frontal de un corte en sección a través de la disposición de cojinetes de la figura 6,
la figura 8 muestra una vista de un detalle de la disposición de cojinetes de la figura 7 que muestra una unidad de cojinete radial, que incluye elementos de fijación que no forman parte de la invención, y
la figura 9 muestra dos vistas de una placa de superficie de contacto curva tal como se muestra en la disposición de cojinetes de la figura 8
la figura 10 muestra una vista frontal de una sección de un corte en sección a través de una disposición de cojinetes de la turbina eólica de la figura 1, según la invención, y
la figura 11 muestra una vista en perspectiva lateral de un corte en sección a lo largo del eje longitudinal de la disposición de cojinetes de la figura 10.
Los mismos objetos de las figuras 1 a 11 se denominan con los mismos números de referencia. Si hay más de un objeto del mismo tipo en una de las figuras, los objetos se numeran en orden ascendente estando el número ascendente del objeto separado de su número de referencia por un punto. Las dimensiones específicas de las características y partes en las figuras son a modo de ejemplo y pueden estar ampliadas únicamente para facilitar la referencia.
La figura 1 muestra una vista lateral de una turbina 10 eólica. La turbina 10 eólica comprende una torre 20 de soporte y una góndola 30, mediante lo cual la góndola 30 se une a la torre 20 de soporte. La góndola 30 comprende una disposición 70 de cojinetes, que no se muestra en la figura 1 pero que puede observarse en la figura 2. La turbina 10 eólica comprende además un generador 40 unido a un rotor 50 de la turbina 10 eólica. Dos palas 60.1, 60.2 de turbina eólica están unidas al rotor 50.
La figura 2 muestra una vista en perspectiva lateral de un corte en sección a lo largo del eje longitudinal A de la disposición 70 de cojinetes de la turbina 10 eólica de la figura 1. La disposición 70 de cojinetes comprende un alojamiento 80 de cojinete y un árbol 90 de accionamiento, mediante lo cual el árbol 90 de accionamiento se dispone dentro del alojamiento 80 de cojinete en una dirección axial a lo largo del eje longitudinal A del alojamiento 80 de cojinete tal como se indica en la figura 2. El eje longitudinal A del alojamiento 80 de cojinete corresponde al eje longitudinal A del árbol 90 de accionamiento y por tanto, es un eje longitudinal A de la disposición 70 de cojinetes. La disposición 90 de cojinetes comprende además un cojinete 100 de sotavento y un cojinete 200 de barlovento como cojinetes de fluido radial, mediante lo cual el cojinete 100 de sotavento y el cojinete 200 de barlovento se disponen entre el alojamiento 80 de cojinete y el árbol 90 de accionamiento. En particular, el cojinete 100 de sotavento se dispone alrededor de una porción a sotavento del árbol 90 de accionamiento y el cojinete 200 de barlovento se dispone alrededor de una porción a barlovento del árbol 90 de accionamiento. El árbol 90 de accionamiento está conectado operativamente al generador 40. El generador 40 se muestra como un generador de accionamiento directo. Sin embargo, también es posible proporcionar el generador 40 como un generador de engranajes, por ejemplo.
La figura 3 muestra una vista lateral de un corte en sección a lo largo del eje longitudinal A de la disposición 70 de cojinetes de la figura 2. Está formado un espacio 82 interno del alojamiento 80 de cojinete entre el alojamiento 80 de cojinete y el árbol 90 de accionamiento. Puede filtrarse lubricante desde el cojinete 100 de sotavento y el cojinete 200 de barlovento hacia el espacio 82 interno y de ese modo puede recogerse en el alojamiento 80 de cojinete, que está formado como un embudo 85 en una parte inferior del alojamiento 80 de cojinete. Una bomba 88 de lubricante está conectada de manera fluida a una salida de drenaje (no mostrada) del alojamiento 80 de cojinete. Además, se muestran el cojinete 100 de sotavento que comprende una cámara 101 inundada de lubricante y el cojinete 200 de barlovento que comprende una cámara 201 inundada de lubricante, cuyo principio y características se explicarán adicionalmente con referencia a la figura 4 y la figura 5.
La figura 4 muestra una vista ampliada del corte en sección a través del cojinete 200 de barlovento y su cámara 201 inundada de lubricante según el detalle IV de la figura 3. Un cuerpo 203 de cojinete radial está unido al alojamiento 80 de cojinete. Específicamente, el cuerpo 203 de cojinete radial está unido a un asiento 202 cilíndrico formado en el alojamiento 80 de cojinete. Una estructura 204 de soporte basculante radial está sujeta al cuerpo 203 de cojinete radial. Una almohadilla 205 de cojinete radial está unida a la estructura 204 de soporte basculante radial. La almohadilla 205 de cojinete radial está dispuesta en contacto deslizante con el árbol 90 de accionamiento. La estructura 204 de soporte basculante radial permite el movimiento de basculación de la almohadilla 205 de cojinete radial. Múltiples de tales unidades de cojinete radial que comprenden un cuerpo 203 de cojinete radial, una estructura 204 de soporte basculante radial y una almohadilla 205 de cojinete radial se disponen en serie a lo largo del asiento 202 cilíndrico en la cámara 201 inundada de lubricante, en particular a lo largo de una circunferencia del asiento 202 cilíndrico del cojinete 200 de barlovento.
La cámara 201 inundada de lubricante del cojinete 200 de barlovento está sellada por medio de un elemento 206 de sellado interior contra el espacio 82 interno del alojamiento 80 de cojinete. El elemento 206 de sellado interior de la cámara 201 inundada de lubricante del cojinete 200 de barlovento comprende múltiples placas 207 de sellado interior. Dos sellos 212.1, 212.2 de labio están dispuestos en serie entre el elemento 206 de sellado interior y el árbol 90 de accionamiento para sellar el elemento 206 de sellado contra el árbol 90 de accionamiento.
La cámara 201 inundada de lubricante del cojinete 200 de barlovento está sellada contra el exterior del alojamiento 80 de cojinete por medio de un elemento 208 de sellado exterior y un elemento 210 de sellado contra el polvo. El elemento 208 de sellado exterior comprende una placa 209 de sello exterior y dos sellos 212.3, 212.4 de labio dispuestos en serie entre la placa 209 de sello exterior y el árbol 90 de accionamiento. El elemento 210 de sellado contra el polvo está formado por una placa 211 de sello contra el polvo y un sello 212.5 de labio adicional dispuesto entre la placa de sello contra el polvo y el árbol 90 de accionamiento. El elemento 210 de sellado contra el polvo está ubicado hacia el exterior del alojamiento 80 de cojinete. El elemento 210 de sellado contra el polvo intercala el elemento 208 de sellado exterior entre el elemento 210 de sellado contra el polvo y el elemento 206 de sellado exterior.
La figura 5 muestra una vista ampliada del corte en sección a través del cojinete 100 de sotavento y su cámara 101 inundada de lubricante según el detalle C de la figura 3. Un cuerpo 103 de cojinete radial está unido a un alojamiento 80 de cojinete. Específicamente, el cuerpo 103 de cojinete radial está unido a un asiento 102 cilíndrico formado en el alojamiento 80 de cojinete. Una estructura 104 de soporte basculante radial está sujeta al cuerpo 103 de cojinete radial. Una almohadilla 105 de cojinete radial está unida a la estructura 104 de soporte basculante radial. La almohadilla 105 de cojinete radial está dispuesta en contacto deslizante con el árbol 90 de accionamiento. La estructura 104 de soporte basculante radial permite un movimiento basculante de la almohadilla 105 de cojinete radial. Múltiples de tales unidades de cojinete radial que comprenden un cuerpo 103 de cojinete radial, una estructura 104 de soporte basculante radial y una almohadilla 105 de cojinete radial se disponen en serie a lo largo del asiento 102 cilíndrico en la cámara 101 inundada de lubricante, en particular a lo largo de una circunferencia del asiento 102 cilíndrico del cojinete 100 de sotavento.
La cámara 101 inundada de lubricante del cojinete 100 de sotavento está sellada por medio de un elemento 106 de sellado interior contra el espacio 82 interno del alojamiento 80 de cojinete. El elemento 106 de sellado interior de la cámara 101 inundada de lubricante del cojinete 100 de sotavento comprende múltiples placas 107 de sellado interior. Dos sellos 112.1, 112.2 de labio están dispuestos en serie entre el elemento 106 de sellado interior y el árbol 90 de accionamiento para sellar el elemento 106 de sellado contra el árbol 90 de accionamiento.
La cámara 101 inundada de lubricante está conectada de manera fluida a una trayectoria efectiva proporcionada por un canal 303 de flujo de lubricante de un cojinete 300 axial de la disposición 70 de cojinetes. El cojinete 300 axial comprende un collar 301 axial y múltiples almohadillas de cojinete axial (no mostradas en este caso) unidas a un tope 302 de cojinete axial. El collar 301 axial está unido al árbol 90 de accionamiento. El collar 301 axial se extiende hacia fuera desde el árbol 90 de accionamiento. El collar 301 axial se extiende a lo largo de toda la circunferencia del árbol 90 de accionamiento. El canal 303 de flujo de lubricante del cojinete 300 axial está formado entre el collar 301 axial y las múltiples almohadillas de cojinete axial del tope 302 de cojinete axial. Un canal 304 de desbordamiento del cojinete 300 axial está dispuesto en contacto de fluido con la cámara 101 inundada de lubricante. Por medio del canal 304 de desbordamiento, puede liberarse el lubricante en exceso de la cámara 101 inundada de lubricante. El canal 304 de desbordamiento puede conectarse al espacio 82 interno para liberar el lubricante hacia el alojamiento 80 de cojinete. El cojinete 100 de sotavento tiene el cojinete 300 axial como un elemento de sellado de la cámara 101 inundada de aceite contra el exterior del alojamiento 80 de cojinete.
La figura 6 muestra una vista en perspectiva lateral de un corte en sección a lo largo del eje longitudinal A de otro alojamiento 80 de cojinete de la turbina 10 eólica de la figura 1 y través de la salida 83 de drenaje. Tal como puede observarse, hay múltiples almohadillas 105.1, 105.2, 105.3, 105.4, 105.5, 105.6 de cojinete radial dispuestas como una serie en el asiento 102 cilíndrico del cojinete 100 de sotavento. El elemento 106 de sellado interior está dispuesto entre las almohadillas 105.1, 105.2, 105.3, 105.4, 105.5, 105.6 de cojinete radial y el espacio 82 interno del alojamiento 80 de cojinete y unido al alojamiento 80 de cojinete, en particular al asiento 102 cilíndrico. Además, el cojinete 300 axial está dispuesto en el alojamiento 80 de cojinete junto al cojinete 100 de sotavento. Además, hay múltiples almohadillas 205.1, 205.2, 205.3, 205.4, 205.5, 205.6 de cojinete radial dispuestas en el asiento 202 cilíndrico del cojinete 200 de barlovento. Un elemento 206 de sellado interior está dispuesto entre las almohadillas 205.1, 205.2, 205.3, 205.4, 205.5, 205.6 de cojinete radial y el espacio 82 interno del alojamiento 80 de cojinete y unido al alojamiento 80 de cojinete, en particular al asiento 202 cilindrico.
La figura 7 muestra una vista frontal de un corte en sección a través de la disposición 70 de cojinetes de la figura 6 del cojinete 200 de barlovento. Múltiples unidades 213.1, 213.2, 213.3, 213.4, 213.5. 213.6, 213.7, 213.8, 213.9, 213.10, 213.11, 213.12, 213.13, 213.14 de cojinete radial están unidas al asiento 202 cilíndrico del cojinete 200 de barlovento.
La figura 8 muestra una vista de un detalle de la disposición 70 de cojinetes de la figura 7 que muestra un corte en sección de la unidad 213 de cojinete radial y su unión, que no forma parte de la invención, al asiento 202 cilíndrico del alojamiento 80 de cojinete. Una placa 214 de superficie de contacto curva está unida al cuerpo 203 de cojinete radial de la unidad 213 de cojinete radial opuesta a la almohadilla 205 de cojinete radial, mediante lo cual la placa 214 de superficie de contacto se dispone en contacto con un asiento 202 cilíndrico del cojinete 200 de barlovento formado como un cojinete de fluido radial. El cuerpo 203 de cojinete radial comprende una rótula para la estructura 204 de soporte basculante radial, que comprende una cabeza esférica que descansa en la rótula.
Tal como se muestra en la figura 9, la placa 214 de superficie de contacto comprende un primer lado 215 de placa de superficie de contacto y un segundo lado 216 de placa de superficie de contacto. El primer lado 215 de placa de superficie de contacto y el segundo lado 216 de placa de superficie de contacto tienen circunferencias circulares. Dicho de otro modo, la placa 214 de superficie de contacto tiene una circunferencia circular. El primer lado 215 de placa de superficie de contacto está ubicado opuesto al segundo lado 216 de placa de superficie de contacto. El segundo lado 216 de placa de superficie de contacto es liso. El primer lado 215 de placa de superficie de contacto tiene una curvatura correspondiente a la curvatura del asiento 202 cilíndrico. Además, la placa 214 de superficie de contacto comprende seis orificios 217.1, 217.2, 217.3, 217.4, 217.5, 217.6 pasantes de placa de superficie de contacto dispuestos por toda la placa 214 de superficie de contacto. En particular, los orificios 217.1, 217.2, 217.3, 217.4, 217.5, 217.6 pasantes de la placa de superficie de contacto se disponen alrededor de un centro de la placa 214 de superficie de contacto.
Tal como se muestra adicionalmente en la figura 8, el primer lado 215 de placa de superficie de contacto de la placa 214 de superficie de contacto está en contacto con el asiento 202 cilíndrico del alojamiento 80 de cojinete. La placa de superficie de contacto está conectada por medio del orificio 217 pasante de placa de superficie de contacto visible a lo largo del corte en sección, en el que puede insertarse un perno que fija la placa 214 de superficie de contacto al cuerpo 203 de cojinete radial.
El cuerpo 203 de cojinete radial se fija al asiento cilíndrico por medio de dos elementos 219.1, 219.2 de fijación, por ejemplo pernos, que se extienden parcialmente a través del cuerpo 203 de cojinete radial y que sobresalen hacia el asiento 202 cilíndrico del alojamiento 80 de cojinete. Los elementos 219.1, 219.2 de fijación, que no forman parte de la invención, están ubicados opuestos entre sí en la dirección tangencial a lo largo de la circunferencia del asiento 202 cilíndrico. Los elementos 219.1, 219.2 de fijación impiden el movimiento de la placa 214 de superficie de contacto y por tanto del cuerpo 203 de cojinete radial en una dirección radial desde el alojamiento 80 de cojinete hasta el árbol 90 de accionamiento.
El cuerpo 203 de cojinete radial se fija por medio de dos topes 220.1, 220.2 de límite dispuestos en ranuras del asiento 202 cilíndrico del alojamiento 80 de cojinete para impedir el movimiento de la placa 214 de superficie de contacto y por tanto del cuerpo 203 de cojinete radial en una dirección tangencial a lo largo de la circunferencia del asiento 202 cilíndrico. Sin embargo, proporcionar estos topes 220.1, 220.2 de límite no es según la invención. Los dos topes 220.1, 220.2 de límite se disponen adyacentes a y en contacto con el cuerpo 203 de cojinete radial en una dirección tangencial a lo largo de la circunferencia del asiento 202 cilíndrico y opuestos entre sí en la dirección tangencial.
La figura 10 muestra una vista frontal de una sección de un corte en sección a través de una disposición 70 de cojinetes de la turbina 10 eólica de la figura 1, según la invención, mediante lo cual el corte en sección se sitúa antes que el cojinete 200 de barlovento. A diferencia de las disposiciones 70 de cojinetes de la figura 7 y la figura 8, no hay topes 220.1, 220.2 de límite dispuestos adyacentes a los cuerpos 203.1, 203.2, 203.3, 203.4 de cojinete radial. En cambio, se bloquea el movimiento de los cuerpos 203.1, 203.2, 203.3, 203.4 de cojinete radial, que se disponen adyacentes entre sí a lo largo de una circunferencia de un asiento 202 cilíndrico del alojamiento 80 de cojinete, unos en relación con los otros y en relación con el asiento 202 cilíndrico por medio de piezas 221.1, 221.2, 221.3 de bloqueo ajustadas a presión en tres direcciones según la invención. Estas tres direcciones son las direcciones axiales a lo largo del eje longitudinal A, la dirección tangencial a lo largo de la circunferencia del asiento 202 cilíndrico y la dirección radial desde el asiento 202 cilíndrico hacia el árbol 90 de accionamiento. Ahora se explicará adicionalmente el mecanismo de bloqueo por medio de las piezas 221.1, 221.2, 221.3 de bloqueo.
Las piezas 221.1, 221.2, 221.3 de bloqueo se proporcionan como elementos de barra en T y sobresalen por encima de los cuerpos 203.1, 203.2, 203.3, 203.4 de cojinete radial adyacentes y penetran en el asiento 202 cilíndrico, en particular en ranuras que tienen recortes proporcionados en ellas. Las ranuras se proporcionan a lo largo del eje longitudinal A dentro del asiento 202 cilíndrico, que se forma en propio alojamiento 80 de cojinete, en esta realización particular. Los recortes se extienden en las direcciones tangenciales. De ese modo, por medio de las piezas 221.1, 221.2, 221.3 de bloqueo se proporcionan conexiones de cola de milano de los cuerpos 203.1, 203.2, 203.3 de cojinete radial con el alojamiento 80 de cojinete. Las conexiones de cola de milano bloquean el movimiento de los cuerpos 203.1, 203.2, 203.3 de cojinete y de ese modo, a través de las estructuras 204.1, 204.2, 204.3, 204.4 de soporte basculantes radiales, de las almohadillas 205.1, 205.2, 205.3, 205.4 de cojinete radial unidas en las direcciones tangenciales.
Se logra un bloqueo en la dirección radial por medio de elementos 222.1, 222.2 de resorte, que sólo se denominan con respecto a la pieza 221.2 de bloqueo por motivos de claridad de la figura. Los elementos 221.1, 222.2 de resorte se proporcionan como elastómeros y se disponen entre una parte superior de la pieza 221.2 de bloqueo en forma de T y los cuerpos 203.2, 203.3 de cojinete radial.
Los elementos 223.1, 223.2, 223.3, 223.4 de protección frente al desgaste se disponen entre la pieza 221.2 de bloqueo y el alojamiento 80 de cojinete y los cuerpos 203.2, 203.3 de cojinete radial. En particular, los elementos 223.1, 223.2 de protección frente al desgaste se disponen entre la pieza 221.2 de bloqueo y los cuerpos 203.2, 203.3 de cojinete radial y los elementos 223.3, 223.4 de protección frente al desgaste se disponen entre la pieza 221.2 de bloqueo y el alojamiento 80 de cojinete, en particular en la ubicación de los recortes. Los elementos 223.1, 223.2, 223.3, 223.4 de protección frente al desgaste protegen la pieza 221.2 de bloqueo del desgaste.
La figura 11 muestra una vista en perspectiva lateral de un corte en sección a lo largo del eje longitudinal A de la disposición 70 de cojinetes de la figura 10. Tal como puede observarse, una placa 224.2 de tope está formada de manera solidaria con la pieza 221.2 de bloqueo. La placa 224.2 de tope tiene una extensión mayor en una dirección radial que la pieza 221.2 de bloqueo. De ese modo, la placa 224.2 de tope se presiona contra un reborde del asiento 202 cilíndrico. El reborde, tal como se muestra, puede ser una porción del alojamiento 80 de cojinete que está elevada sobre la superficie cilíndrica interna del alojamiento 80 de cojinete y sobre la que puede proporcionarse el asiento 202 cilíndrico para el cojinete de fluido radial. La placa 224.2 de tope se sujeta mediante perno al reborde del asiento 202 cilíndrico. La placa 224.2 de tope proporciona un bloqueo en la dirección axial a lo largo del eje longitudinal A.

Claims (14)

  1. REIVINDICACIONES
    i. Disposición (70) de cojinetes para una turbina (10) eólica que comprende un alojamiento (80) de cojinete y un árbol (90) de accionamiento, mediante lo cual el árbol (90) de accionamiento se dispone dentro del alojamiento (80) de cojinete en una dirección axial a lo largo de un eje longitudinal (A) del alojamiento (80) de cojinete, comprendiendo además la disposición (70) de cojinetes un cojinete (100) de sotavento y un cojinete (200) de barlovento, mediante lo cual el cojinete (100) de sotavento y el cojinete (200) de barlovento se disponen entre el alojamiento (80) de cojinete y el árbol (90) de accionamiento, en la que el cojinete (100) de sotavento y/o el cojinete (200) de barlovento es un cojinete de fluido radial que comprende múltiples almohadillas (205) de cojinete radial, mediante lo cual cada una de las múltiples almohadillas (205) de cojinete radial se une a uno de los múltiples cuerpos (203) de cojinete radial del cojinete de fluido radial y las múltiples almohadillas (204) de cojinete radial se disponen alrededor del árbol (90) de accionamiento, mediante lo cual los múltiples cuerpos (203) de cojinete se disponen adyacentes entre sí a lo largo de una circunferencia de un asiento (202) cilíndrico del alojamiento (80) de cojinete, caracterizada porque,
    se bloquea el movimiento de los cuerpos (203) de cojinete adyacentes unos en relación con los otros y en relación con el asiento (202) cilíndrico por medio de piezas (221) de bloqueo ajustadas a presión, mediante lo cual las piezas (221) de bloqueo proporcionan conexiones de cola de milano con el asiento (202) cilíndrico.
  2. 2. Disposición (70) de cojinetes según la reivindicación 1, caracterizada porque,
    las piezas (221) de bloqueo sobresalen por encima de los cuerpos (203) de cojinete adyacentes.
  3. 3. Disposición (70) de cojinetes según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque,
    las piezas (221) de bloqueo penetran en el asiento (202) cilíndrico .
  4. 4. Disposición (70) de cojinetes según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque, las porciones inferiores de las piezas (221) de bloqueo se extienden en direcciones tangenciales a lo largo de la circunferencia del asiento (202) cilíndrico.
  5. 5. Disposición (70) de cojinetes según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque, al menos una de las piezas (221) de bloqueo es un elemento de barra en T o un elemento de barra en I.
  6. 6. Disposición (70) de cojinetes según la reivindicación 5, caracterizada porque,
    el elemento de barra en T o el elemento de barra en I está compuesto por un material rígido.
  7. 7. Disposición (70) de cojinetes según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque, al menos un elemento (222) de resorte está dispuesto entre la al menos una de las piezas (221) de bloqueo y uno de los cuerpos (203) de cojinete radial adyacentes.
  8. 8. Disposición (70) de cojinetes según la reivindicación 7, caracterizada porque,
    un elemento rígido está dispuesto entre el al menos un elemento (222) de resorte y el al menos uno de los cuerpos (203) de cojinete adyacentes.
  9. 9. Disposición (70) de cojinetes según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 8, caracterizada porque,
    el elemento (222) de resorte es un elastómero.
  10. 10. Disposición (70) de cojinetes según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque, la pieza (221) de bloqueo comprende una placa (224) de tope dispuesta contra un reborde del asiento (202) cilíndrico en una dirección axial a lo largo del eje longitudinal (A).
  11. 11. Disposición (70) de cojinetes según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque, está dispuesto al menos un elemento (223) de protección frente al desgaste entre al menos una de las piezas (221) de bloqueo y el asiento (80) cilíndrico o un cuerpo (203) de cojinete radial.
  12. 12. Disposición (70) de cojinetes según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque, cada una de las múltiples almohadillas (205) de cojinete radial se une a uno de los múltiples cuerpos (203) de cojinete radial por medio de una estructura (204) de soporte basculante radial, mediante lo cual en particular la estructura (204) de soporte basculante radial se conecta a al menos uno de los múltiples cuerpos (203) de cojinete radial por medio de una conexión (218) de resorte.
  13. 13. Disposición (70) de cojinetes según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque, al menos una placa (214) de superficie de contacto curva puede unirse a al menos uno de los múltiples cuerpos (203) de cojinete radial opuestos de la almohadilla (205) de cojinete radial, mediante lo cual la placa (214) de superficie de contacto se dispone en contacto con el asiento (202) cilíndrico del cojinete de fluido radial.
  14. 14. Turbina (10) eólica que comprende una disposición (70) de cojinetes según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, mediante lo cual la turbina (10) eólica comprende además un rotor (50) conectado operativamente para accionar el árbol (90) de accionamiento y un generador (40) conectado operativamente para accionarse por el árbol (90) de accionamiento.
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