ES2976441T3 - Disposición de soporte de rodamientos para una turbina eólica, turbina eólica y método de montaje de una disposición de soporte de rodamientos - Google Patents

Abstract

Una disposición de soporte de cojinete (200) para una turbina eólica (100) comprende: - una estructura de soporte (201); - una carcasa de cojinete (203), estando dispuesta la carcasa de cojinete (203) dentro de la estructura de soporte (201); - una cojinete (204, 240), estando soportado radialmente el cojinete (204, 240) por la carcasa de cojinete (203); - un eje de rotor (205), estando soportado radialmente el eje de rotor (205) por el cojinete (204); - una cuña extraíble (210, 220), estando dispuesta la cuña (210, 220) entre la estructura de soporte (201) y la carcasa del cojinete (203) para sujetar el cojinete (204, 240) entre el eje del rotor (205) y el alojamiento del cojinete (203). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Disposición de soporte de rodamientos para una turbina eólica, turbina eólica y método de montaje de una disposición de soporte de rodamientos

Campo técnico

La divulgación se refiere a una disposición de soporte de rodamientos para una turbina eólica y a una turbina eólica que comprende dicha disposición de soporte de rodamientos. La divulgación se refiere además a un método de montaje de una disposición de soporte de rodamientos para una turbina eólica.

Antecedentes de la invención

Una turbina eólica puede incluir un rotor que incluye un buje de rotor que tiene múltiples aspas de rotor. Las palas del rotor transforman la energía eólica en un par de rotación que acciona un generador a través de un tren motriz. El tren motriz puede comprender un árbol de rotor, una caja de cambios, un acoplamiento, un freno rotor y otros componentes. El generador, la caja de engranajes y los demás componentes pueden montarse dentro de una góndola que se coloca en la parte superior de una torre.

EP 3309 387 A1 se refiere a un aparato de soporte de rodamientos para un sistema generador de turbina eólica, en el que el sistema generador de turbina eólica comprende un impulsor y un generador. Un buje del impulsor está dispuesto en un lado exterior de un asiento del rodamiento principal del generador.

EP 3144550 A1 se refiere a un tensor para precargar un rodamiento, el rodamiento incluye anillos de rodamiento interior y exterior. El tensor incluye un componente con un alojamiento y un elemento portador que se extiende radialmente hacia el interior desde el alojamiento.

WO 2011/033256 A1 se refiere a un ensamble de rodamiento para un elemento giratorio que tiene una pista adaptada para estar fija con respecto al suelo y para estar libre selectivamente para un movimiento arqueado con respecto al suelo. En una realización preferida se proporciona un dispositivo de bloqueo selectivo para la carrera relativamente fija/movible. WO 2004/051104 A1 se refiere a un rodamiento de eje de repuesto un eje giratorio apoyado en un rodamiento ordinario que comprende un anillo interior, un anillo exterior y unos cuerpos rodantes dispuestos entre los anillos, estando el anillo interior acoplado al eje y asegurado mediante una tuerca de fijación y el anillo exterior montado en un alojamiento. EP 2781 740 A2 se refiere a una estructura de soporte para rodamientos que permite que el árbol de rotor gire alrededor del árbol de rotor. La estructura de soporte puede ser un alojamiento fijado sobre una base, que puede acoplarse a una torre.

EP 2 538 079 A2 se refiere a una estructura de soporte para rodamientos con una primera porción dimensionada para recibir un eje de rotor a través de ella y una segunda porción que está configurada para acoplarse a una torre, en la que la segunda porción está formada integralmente con la primera porción.

Es deseable proporcionar una disposición de soporte de rodamientos para una turbina eólica que permita un funcionamiento y un mantenimiento fiables.

Breve Descripción de la Invención

La invención se refiere a una disposición de soporte de rodamientos de acuerdo con la reivindicación 1, a una turbina eólica de acuerdo con la reivindicación 11 y a un método de montaje de una disposición de soporte de rodamientos de acuerdo con la reivindicación 12.

Las realizaciones de la divulgación proporcionan una disposición de soporte de rodamientos para una turbina eólica. En particular, la disposición del soporte del rodamiento comprende:

una estructura de soporte;

un alojamiento de rodamiento, estando el alojamiento de rodamiento dispuesto dentro de la estructura de soporte; un rodamiento, estando el rodamiento soportado radialmente por el alojamiento;

un eje rotor, estando el árbol de rotor soportado radialmente por el rodamiento;

una cuña desmontable, la cuña está dispuesta entre la estructura de soporte y el alojamiento de rodamiento para abrazadera del rodamiento entre el árbol de rotor y el alojamiento de rodamiento.

La disposición del soporte del rodamiento permite una abrazadera fiable del rodamiento entre el árbol de rotor y el alojamiento de rodamiento. La cuña está diseñada para aplicar una fuerza radial sobre el alojamiento de rodamiento y sobre la estructura de soporte para abrazadera del rodamiento.

La cuña presiona la estructura de soporte y el alojamiento de rodamiento separándolos entre sí. De este modo se ejerce una fuerza radial sobre el rodamiento contra el árbol de rotor. Es posible un fácil tensado mecánico del rodamiento a la estructura de soporte. El rodamiento está centrado con respecto al árbol de rotor gracias a la cuña dispuesta entre la estructura de soporte y el alojamiento de rodamiento. Además, son aceptables mayores tolerancias de fabricación en la estructura de soporte, el alojamiento de rodamiento, el rodamiento y/o el árbol de rotor. La fabricación de los componentes puede ser más fiable y rentable porque se evitan tolerancias muy estrechas. Además, se evita el calentamiento de los componentes antes del ensamblaje.

La disposición desmontable de la cuña permite desmontar el rodamiento, el árbol de rotor y otros componentes en caso de daños o para su mantenimiento. Se simplifica el desmontaje de los componentes individuales de la disposición del soporte de rodamientos. Por ejemplo, el alojamiento, el rodamiento y el árbol de rotor forman un ensamble que puede desmontarse si se suelta la cuña. En concreto, es posible eliminar todo este ensamble de una sola pieza.

Según las realizaciones, la estructura de soporte comprende dos partes separadas, una parte superior que rodea el alojamiento de rodamiento, y una parte inferior que soporta la parte superior. La parte inferior puede ser, por ejemplo, una base o un soporte de máquina (también llamado bastidor de máquina o bastidor de base). La parte superior y la inferior se fijan juntas. La parte inferior, por ejemplo, está montada de forma giratoria en la parte superior de una torre de la turbina eólica.

Según otras realizaciones, la estructura de soporte forma una trama de máquina, para la cual la parte superior está formada integralmente con la parte inferior y se extiende desde dicha parte inferior. Así, por ejemplo, una trama de máquina de este tipo forma un único componente unitario. Dicha trama de la máquina puede realizarse como una sola pieza de fundición y se monta, por ejemplo, de forma giratoria en la parte superior de la torre.

Según algunas realizaciones, la cuña no se retira completamente de la estructura de soporte y del alojamiento de rodamiento para desmontar la disposición. Por ejemplo, basta con soltar y/o desplazar la cuña para reducir la fuerza de sujeción radial de modo que se afloje la fijación del alojamiento de rodamiento con respecto a la estructura de soporte. Por lo tanto, en el contexto de esta divulgación, el término "retirar" puede significar: una retirada completa, una retirada parcial, un desplazamiento para reducir las fuerzas de sujeción y/o un desplazamiento de la cuña con respecto a la estructura de soporte y/o al alojamiento de rodamiento.

Según otras realizaciones, la cuña tiene forma de anillo y rodea el rodamiento. En particular, la cuña rodea el rodamiento y el alojamiento está situado entre la cuña y el rodamiento. Por ejemplo, la cuña está diseñada con simetría de rotación. Por ejemplo, la cuña puede fabricarse en un torno con tolerancias estrechas. Una cuña en forma de anillo proporciona un buen centrado del rodamiento y una precarga uniforme del mismo.

Según otras realizaciones, la cuña comprende una interfaz de montaje para la fijación desmontable de la cuña al alojamiento de rodamiento y/o a la estructura de soporte. Por ejemplo, la cuña se monta en el alojamiento de rodamiento a través de la interfaz de montaje. Alternativa o adicionalmente, la cuña se monta en la estructura de soporte a través de la interfaz de montaje.

Según algunas realizaciones, la interfaz de montaje comprende una parte saliente radial que llega hasta el alojamiento de rodamiento y/o la estructura de soporte. Esto permite una sobreposición de la cuña y el alojamiento de rodamiento y/o la estructura de soporte a lo largo de la dirección longitudinal. Así, es posible una fijación a lo largo de la dirección longitudinal. Por lo tanto, la fijación se realiza a lo largo de una dirección transversal a la dirección radial a lo largo de la cual se realiza la sujeción del rodamiento.

Según otras realizaciones, la disposición de soporte del rodamiento comprende elementos de fijación, por ejemplo tornillos, montantes, tuercas y/o pernos, para la fijación desmontable de la cuña al alojamiento de rodamiento y/o a la estructura de soporte. Los elementos de fijación, por ejemplo, interactúan con la interfaz de montaje para proporcionar una fuerza de sujeción y retención a lo largo del eje longitudinal. De este modo, la cuña puede tensarse entre la estructura de soporte y el alojamiento desplazándose a lo largo de la dirección longitudinal mientras se fijan los elementos de fijación. Debido a la forma exterior de la cuña, ésta induce la fuerza radial y la sujeción del rodamiento.

Según otras realizaciones, un grosor radial de la cuña disminuye a lo largo de un eje longitudinal de la estructura de soporte. Por ejemplo, el grosor radial de la cuña disminuye a lo largo del eje longitudinal desde un lado exterior de la estructura de soporte hacia un lado interior de la misma. Por ejemplo, un lado exterior está orientado hacia el rotor y otro hacia el generador en estado listo para funcionar. El lado interior está situado entre los dos lados exteriores a lo largo de la dirección longitudinal. En consecuencia, la cuña comprende una sección transversal cónica al menos en parte a lo largo del eje longitudinal. Esto permite meter y sacar fácilmente la cuña y sujeta suficientemente el rodamiento.

Según otras realizaciones, la disposición de soporte del rodamiento comprende un anillo cónico. El anillo cónico está dispuesto radialmente entre el alojamiento de rodamiento y la cuña. Un grosor radial del anillo cónico aumenta a lo largo de un eje longitudinal desde ambos lados exteriores de la estructura de soporte hacia un lado interior de la estructura de soporte. El anillo cónico permite un montaje y desmontaje fácil y fiable de la disposición del soporte del rodamiento sin necesidad de realizar grandes ajustes en el alojamiento de rodamiento.

Según otras realizaciones, uno de los alojamientos del rodamiento y la estructura de soporte comprende una superficie de contacto que está en contacto con la cuña y que tiene una orientación inclinada con respecto al eje longitudinal. La orientación inclinada de la superficie de contacto permite introducir y extraer fácilmente la cuña, que se desliza a lo largo de la superficie de contacto. Además, la superficie de contacto permite una transmisión fiable de las fuerzas radiales.

Según la invención, la disposición de soporte de rodamientos comprende un segundo rodamiento además del primer rodamiento descrito anteriormente. El segundo rodamiento está soportado radialmente por el alojamiento de rodamiento. La disposición de soporte del rodamiento comprende una segunda cuña extraíble además de la primera cuña extraíble descrita anteriormente. La segunda cuña está dispuesta entre la estructura de soporte y el alojamiento de rodamiento para abrazadera el segundo rodamiento entre el árbol de rotor y el alojamiento de rodamiento. La provisión de dos rodamientos y dos cuñas correspondientes permite un apoyo fiable del árbol de rotor. De este modo es posible compensar el juego radial del ensamble y/o las tolerancias radiales de fabricación.

Según otras realizaciones, el primer rodamiento y la primera cuña están dispuestos en una primera región axial extrema de la estructura de soporte. El segundo rodamiento y la segunda cuña están dispuestos en una segunda región axial extrema de la estructura de soporte. La segunda región axial extrema está dispuesta de forma opuesta a la primera región axial extrema. Así, es posible un fácil ensamblaje de las cuñas deslizándolas a lo largo de la dirección longitudinal en sentidos opuestos. La retirada de las cuñas también se simplifica. La segunda cuña es, por ejemplo, desmontable a lo largo de una primera dirección axial. La primera cuña es desmontable a lo largo de una segunda dirección axial. La primera dirección axial es opuesta a la segunda dirección axial.

Otras realizaciones de la divulgación proporcionan una turbina eólica. En particular, la turbina eólica comprende una góndola. La turbina eólica comprende una disposición de soporte de rodamientos según al menos una de las realizaciones descritas. La turbina eólica permite un montaje y desmontaje simplificado de los rodamientos y del árbol de rotor sin necesidad de cambiar toda la góndola. También se simplifica el mantenimiento del rodamiento, el alojamiento de rodamiento y el árbol de rotor.

Otras realizaciones de la divulgación proporcionan un método para montar una disposición de soporte de rodamientos para una turbina eólica, en particular para montar una disposición de soporte de rodamientos según una de las realizaciones descritas. En particular, el método comprende:

• la inserción de una cuña a lo largo de una dirección axial entre una estructura de soporte y un alojamiento, y de este modo

• sujeción de un rodamiento entre un árbol de rotor y el alojamiento de rodamiento,

• fijación de la cuña a la estructura de soporte y/o al alojamiento de rodamiento.

Las ventajas y características descritas en relación con la disposición del soporte de rodamiento también se aplican al método y viceversa.

El método permite una abrazadera fácil y fiable del rodamiento, en particular sin necesidad de calentar los componentes sólidos. Además, los componentes de la disposición de soporte de rodamientos pueden estar provistos de mayores tolerancias.

Según otras realizaciones, el método comprende pasos para desmontar el árbol de rotor. Para extraer el árbol de rotor se suelta la fijación de la cuña a la estructura de soporte y/o al alojamiento de rodamiento. La cuña se retira de la estructura de soporte a lo largo de la dirección axial de la estructura de soporte, en particular junto con el árbol de rotor, el alojamiento de rodamiento y el rodamiento. Así, un ensamble que comprende, por ejemplo, el alojamiento, el rodamiento o rodamientos y el árbol de rotor se desmonta tras soltar la cuña o cuñas. El árbol de rotor se extrae de la estructura de soporte a lo largo de la dirección axial de la estructura de soporte. En particular, el árbol de rotor puede desmontarse y retirarse de forma no destructiva y sin necesidad de calentar los componentes. La retirada de las cuñas reduce la tensión radial y la sujeción de los componentes para permitir que éstos se muevan entre sí a lo largo de la dirección axial.

Por ejemplo, el método comprende un apriete de los elementos de fijación para fijar la cuña. El método comprende el aflojamiento de los elementos de fijación para liberar la fijación. Por ejemplo, los tornillos se atornillan y aprietan para fijar la cuña y sujetar al rodamiento. Los tornillos se aflojan y desatornillan para permitir la extracción de la cuña y liberar la sujeción del rodamiento.

Breve descripción de los dibujos

La presente invención se describirá con más detalle haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La Figura 1 es una vista esquemática de una turbina eólica según una realización,

La Figura 2 es una vista esquemática de un tren motriz de la turbina eólica según una realización,

La Figura 3 es una vista esquemática de una disposición de soporte de rodamientos según la realización de la Figura

La Figura 4 es una vista esquemática de una disposición de soporte de rodamientos según una realización,

La Figura 5 es una vista esquemática de una disposición de soporte de rodamientos según una realización,

La Figura 6 es una vista esquemática de una disposición de soporte de rodamientos según una realización,

Las Figuras 7A y 7B son vistas esquemáticas de la disposición del soporte del rodamiento durante el desmontaje según las realizaciones.

Aunque la invención es susceptible de diversas modificaciones y formas alternativas, en los dibujos se muestran a modo de ejemplo aspectos específicos de la misma, que se describirán en detalle. Debe entenderse, sin embargo, que la intención no es limitar la invención a las realizaciones particulares descritas. Por el contrario, la intención es abarcar todas las modificaciones, equivalentes y alternativas que entren dentro del ámbito de la invención definida por las reivindicaciones adjuntas. A lo largo de los dibujos, los componentes idénticos y los componentes del mismo tipo y efecto pueden estar representados por los mismos signos de referencia.

Descripción detallada de las realizaciones ilustrativas

Como se muestra en la Figura 1, la turbina eólica 100 consta de una torre 102. La torre 102 está conectada a una cimentación 104 fijada al suelo. En un extremo superior de la torre 102 opuesto a la cimentación 104 se dispone una góndola 106. La góndola 106 aloja el tren motriz. En el interior de la góndola 106 está dispuesto, por ejemplo, un generador conectado mediante una caja de engranajes y un árbol de rotor 205 con un rotor 108. El rotor 108 consta de un buje 112 y varias palas 110. Las palas de rotor 110 están montadas en el buje de rotor 112. El buje de rotor 112 está conectado al árbol de rotor 205.

El rotor 108 es accionado en funcionamiento por un flujo de aire, por ejemplo el viento. El movimiento de rotación del rotor

108 se transmite a través del árbol de rotor 205 al generador. El generador convierte la energía del rotor 108 en energía eléctrica.

Como se muestra en la Figura 2 y con mayor detalle en la Figura 3, una disposición de soporte de rodamientos 200 según una realización comprende una estructura de soporte 201 que forma una trama de máquina realizada con una primera parte que rodea un alojamiento de rodamiento 203 y una segunda parte que forma una interfaz con un rodamiento de guiñada 202. La primera y la segunda parte, por ejemplo, están formadas como un componente de una sola pieza. La estructura de soporte 201 está atornillada al rodamiento de guiñada 202. El rodamiento de guiñada 202 está situado en el extremo superior de la torre 102 y permite la rotación de la estructura de soporte 202 y de otros componentes montados en la estructura de soporte 202 con respecto a un eje longitudinal de la torre 102. La estructura de soporte 201 está configurada para sostener y apoyar el árbol de rotor 205 de la turbina eólica 100.

La estructura de soporte 201 rodea el árbol de rotor 205 al menos en parte. Para permitir una rotación del árbol de rotor

205 con respecto a la estructura de soporte 201, se ha dispuesto un rodamiento 204 entre el árbol de rotor 205 y la estructura de soporte 201. Según las realizaciones, se proporcionan dos rodamientos 204 y 240 para permitir el movimiento de rotación del árbol de rotor 205.

El alojamiento 203 rodea los rodamientos 204, 240 radialmente opuestos al árbol de rotor 205. El alojamiento 203 está dispuesto entre la estructura de soporte 201 y los rodamientos 204, 240. Los rodamientos 204, 240 están dispuestos entre el árbol de rotor 205 y el alojamiento 203. Para fijar los rodamientos 204, 240 así como el alojamiento 203 con respecto a la estructura de soporte 201 se proporcionan cuñas 210, 220.

Las cuñas 210, 220 tienen cada una una forma cónica en una sección transversal a lo largo de un eje longitudinal 230.

Las cuñas 210, 220 tienen forma de anillo alrededor del eje longitudinal 230. Las cuñas 210, 220 tienen una forma que permite proporcionar una fuerza de sujeción y una fuerza tensora a lo largo de una dirección radial 233 que está orientada transversalmente al eje longitudinal 230.

Las cuñas 210, 220 tienen una estructura y un diseño comparables. Por ejemplo, las cuñas 210, 220 tienen diámetros diferentes entre sí. Por ejemplo, los ángulos de una forma cónica de las cuñas 210, 220 pueden ser iguales o diferentes entre sí. Las cuñas 210, 220 abrazan el alojamiento 203 y los rodamientos 204, 240 contra la estructura de soporte 201 y contra el árbol de rotor 205.

Las cuñas 210, 220 están dispuestas entre la estructura de soporte 201 y el alojamiento 203 a lo largo de la dirección radial 233. Comenzando desde el exterior, la estructura de soporte 201 seguida de las cuñas 210, 220, el alojamiento

203, los rodamientos 204, 240 y el árbol de rotor 205 están dispuestos de forma coaxial con respecto al eje longitudinal

230. La funcionalidad de las cuñas 210, 220 para atascar, abrazar y sujetar radialmente los rodamientos 204, 240 es la misma en ambas regiones axiales extremas 218, 219 de la estructura de soporte 201.

Las características descritas en relación con una de las cuñas 210, 220 pueden aplicarse también a la otra de las cuñas 210, 220.

Para abrazar el rodamiento 204 contra el árbol de rotor 205, la cuña 210 se introduce entre el alojamiento de rodamiento 203 y la estructura de soporte 201 a lo largo de una primera dirección axial 231 en la primera región axial extrema 218 de la estructura de soporte 201. La cuña 210 se desliza a lo largo de una superficie de contacto 227 de la estructura de soporte 201 y a lo largo de una superficie de contacto 217 del alojamiento de rodamiento 203. La superficie de contacto 227 es paralela al eje longitudinal 230. La superficie de contacto 217 está inclinada de tal forma que una distancia entre la superficie de contacto 217 y la superficie de contacto 227 se hace menor a lo largo del eje longitudinal 230 desde un lado exterior 207 de la estructura de soporte 201 hasta un lado interior 209 de la estructura de soporte 201. La forma de las superficies de contacto 217 y 227 corresponde a la forma de la cuña 210. Debido a la forma cónica de la cuña 210 y a la superficie de contacto inclinada 217 se realiza la fuerza radial entre el rodamiento 204 y la estructura de soporte 201.

Según algunas realizaciones, la superficie de contacto 217 no está inclinada, como se ilustra en la Figura 3. En su lugar, la superficie de contacto 217 es paralela al eje longitudinal 230. A continuación, la superficie de contacto 227 se inclina de tal manera que una distancia entre la superficie de contacto 217 y la superficie de contacto 227 se hace menor a lo largo del eje longitudinal 230 desde un lado exterior 207 de la estructura de soporte 201 hasta un lado interior 209 de la estructura de soporte 201. A continuación, se da la forma adecuada a la cuña 210.

La cuña 210 comprende un grosor 214 a lo largo de la dirección radial 233. El grosor 214 disminuye a lo largo de la primera dirección axial 231. Así se consigue el contorno exterior en forma de cono. El grosor 214 de la cuña 210 es mayor en el lado orientado hacia el lado exterior 207 de la estructura de soporte 201 que en el lado orientado hacia el lado interior 209 de la estructura de soporte 201.

La cuña 210 se mantiene en su posición mediante un elemento de fijación 213. El elemento de fijación 213 comprende, por ejemplo, una multitud de tornillos alineados a lo largo del eje longitudinal 230. El elemento de fijación 213 ejerce una fuerza de sujeción a lo largo del eje longitudinal 230.

La cuña 210 comprende una interfaz de montaje 211 que interactúa con el elemento de fijación 213. Por ejemplo, la interfaz de montaje está dispuesta fuera de la estructura de soporte 201. Por ejemplo, la cuña 210 comprende una parte saliente radial 212. La parte saliente radial 212 se proyecta a lo largo de la dirección radial 233 para alcanzar el alojamiento de rodamiento 203. La parte saliente radial 212 puede ser una brida o puede ser una multitud de narices salientes espaciadas.

El elemento de fijación 213 llega a través de la interfaz de montaje 211 hasta el alojamiento 203 para sujetar axialmente la cuña 210 en su posición.

El segundo rodamiento 240 se abrazadera entre el alojamiento 203 y el árbol de rotor 205 de forma correspondiente. La segunda cuña 220 se empuja entre el alojamiento 203 y la estructura de soporte 201 a lo largo de una segunda dirección axial 232. La primera dirección axial 231 y la segunda dirección axial 232 están alineadas de forma opuesta. Debido a la forma cónica de la cuña 220 y a la forma de la superficie de contacto del alojamiento de rodamiento 203 y la estructura de soporte 201, la cuña 220 ejerce una fuerza radial entre la estructura de soporte 201, el alojamiento de rodamiento 203 y el segundo rodamiento 240. La segunda cuña 220 se mantiene en su sitio mediante elementos de fijación 232 que llegan a través de una parte saliente radial 222 de una interfaz de montaje 221 de la cuña 220. Los elementos de fijación 223 unen la segunda cuña 220 al alojamiento 203. Los elementos de fijación 223 sujetan la segunda cuña 220 a lo largo del eje longitudinal 230.

La segunda cuña 220 comprende un grosor 224 a lo largo de la dirección radial 233. El espesor 224 disminuye a lo largo de la segunda dirección axial 232. Así se consigue el contorno exterior en forma de cono. El grosor 224 de la segunda cuña 220 es mayor en el lado orientado hacia el lado exterior 208 de la estructura de soporte 201 que en el lado orientado hacia el lado interior 209 de la estructura de soporte 201.

El alojamiento de rodamiento comprende hombros 234, 235 que funcionan como elementos de alineación para los respectivos rodamientos 204, 240 a lo largo del eje longitudinal 230.

La fijación de las cuñas 210, 220 puede realizarse de diferentes maneras. Según la realización de la Figura 4, que corresponde básicamente a las disposiciones de soporte de rodamientos descritas en relación con las Figuras 2 y 3, la cuña 210 para sujetar el rodamiento 204 está fijada a la estructura de soporte 201. El elemento de fijación correspondiente 213 se introduce a través de la parte saliente 212 en la estructura de soporte 201. Por lo tanto, la parte saliente 212 se proyecta hacia el exterior a lo largo de la dirección radial 233.

La segunda cuña 220 se fija al alojamiento 203 como se explica en relación con la Figura 3. Por lo tanto, la parte saliente 222 se proyecta hacia el interior a lo largo de la dirección radial 233.

Son posibles diferentes combinaciones de la fijación de las dos cuñas 210, 220. Ambas cuñas 210, 220 pueden comprender partes que sobresalen hacia el interior 212, 222 y pueden fijarse al alojamiento de rodamiento 203 como se muestra en la Figura 3. Ambas cuñas 210, 220 pueden comprender partes salientes 212, 222 y ambas están fijadas a la estructura de soporte 201. Según otras realizaciones, una de las cuñas 210, 220 puede fijarse a la estructura de soporte 201 y la otra al alojamiento de rodamiento 203, como se muestra en la Figura 4. También es posible que la segunda cuña 220 para sujetar el segundo rodamiento 240 se fije a la estructura de soporte 201 mediante una parte saliente hacia el exterior 222 y que la cuña 210 para sujetar el primer rodamiento 204 se fije al alojamiento 203 mediante una parte saliente hacia el interior 212. También es posible que una o ambas cuñas estén fijadas tanto a la estructura de soporte 201 como al alojamiento 203.

La Figura 5 muestra la disposición de soporte de rodamientos 200 según otra realización. La disposición de soporte de rodamientos 200 según la Figura 5 corresponde básicamente a las disposiciones de soporte de rodamientos descritas anteriormente. En cambio, la disposición de soporte de rodamientos 200 según la realización de la Figura 5 comprende un anillo cónico adicional 215.

El anillo cónico 215 está dispuesto entre las cuñas 210, 220 y el alojamiento 203 a lo largo de la dirección radial 233. El anillo cónico 215 comprende un grosor radial 216 a lo largo de la dirección radial 233. El grosor radial 216 aumenta desde el lado exterior 207 en dirección al lado interior 209 a lo largo del eje longitudinal 230. Desde el lado interior 209 hasta el lado exterior 207 disminuye el grosor radial 216 del anillo cónico 215. El grosor radial 216 es menor en los dos extremos axiales del anillo cónico 215 y es mayor en la parte central del anillo cónico 215. Así, el anillo cónico 215 proporciona una superficie inclinada que interactúa con las cuñas 210, 220 para abrazar el rodamiento 240. Las superficies inclinadas no están previstas en el alojamiento 203, sino en el anillo cónico 215 del componente adicional. Esto permite utilizar un alojamiento convencional 203 y proporcionar la funcionalidad de abrazadera mediante las cuñas 210, 220 y el anillo cónico 215.

Los rodamientos 204, 240 se mantienen en su sitio a lo largo del eje longitudinal 230 mediante un anillo distanciador 236. El anillo distanciador 236 está dispuesto entre el alojamiento 203 y el árbol de rotor 205 a lo largo de la dirección radial 233 y entre los rodamientos 204 y 240 a lo largo del eje longitudinal 230. Esto permite proporcionar el alojamiento de rodamiento 203 sin los resaltes de alineación 234, 235.

La Figura 6 muestra esquemáticamente una realización de la disposición de soporte de rodamientos 200 que corresponde a la realización según las Figuras 2 y 3. El alojamiento 203 está provisto de los resaltes 234 y 235 y de la superficie de contacto inclinada 217. Las cuñas 210, 220 están separadas entre sí y cada una de ellas está sujeta entre la estructura de soporte 201 y el alojamiento 203.

Es posible una combinación de las realizaciones de las Figuras 5 y 6. Por ejemplo, el anillo cónico 215 se proporciona para interactuar con las cuñas 210, 220 para la fuerza de sujeción. El alojamiento 203 incluye dos resaltes 234, 235 para proporcionar una alineación axial de los rodamientos 204, 240.

Las Figuras 7A y 7B muestran una forma de desmontar el árbol de rotor 205 de la estructura de soporte 201. El árbol de rotor 205 se fija al generador o a un engranaje u otro elemento situado entre el árbol de rotor 205 y el generador mediante elementos de fijación 206. Estos elementos de fijación se retiran. También se retiran los elementos de fijación 213 y 223 que sujetan las cuñas 210, 220.

Como se muestra en la Figura 7B, la cuña 210 se aleja de su posición de funcionamiento a lo largo de la segunda dirección axial 232. De este modo, la cuña 210 ya no se encuentra entre la estructura de soporte 201 y el rodamiento 204.

Correspondientemente, la segunda cuña 220 se aleja de su posición de funcionamiento a lo largo de la primera dirección axial 231. De este modo, la segunda cuña 220 ya no se encuentra entre la estructura de soporte 201 y el segundo rodamiento 240.

Al retirar las cuñas 210, 220 se reduce y afloja la fuerza de sujeción radial entre la estructura de soporte 201, el alojamiento 203, los rodamientos 204, 240 y el árbol de rotor 205. Esto permite extraer el árbol de rotor 205 de la estructura de soporte 201. Por ejemplo, el árbol de rotor 205 comprende un punto de acceso 237. Por ejemplo, una grúa puede engancharse en el punto de acceso 237 y levantar el árbol de rotor 205.

Las cuñas 210, 220 comprenden cada una formas cónicas. El alojamiento 203 comprende al menos dos asientos para los rodamientos 204, 240. El alojamiento 203 y los asientos pueden fabricarse con precisión en una sola abrazadera. Por lo tanto, el alojamiento 203 junto con las cuñas 210, 220 es capaz de alinear los dos rodamientos principales 204, 240 entre sí en una posición de tolerancia ideal. De este modo, se realiza una conexión de abrazadera cónica. Además de transmitir el par, la disposición de soporte del rodamiento 200 compensa principalmente el juego radial de montaje o la tolerancia radial de fabricación.

La disposición de soporte de rodamientos 200 ofrece intercambiabilidad, ya que la conexión de sujeción cónica puede aflojarse mediante tornillos. La disposición de soporte de rodamientos 200 puede montarse, transportarse e intercambiarse de forma compacta y como unidad de premontaje. En el caso de un bloqueo del rotor en una estructura de soporte cerrada 201, el tren motriz, en particular el árbol de rotor 205, se posiciona de forma fiable mediante la conexión de sujeción cónica de la disposición de soporte de rodamientos 200. La disposición de soporte de rodamientos 200 realiza un arrastramiento mecánico de los rodamientos 204, 240 a la estructura de soporte 201. La disposición del soporte del rodamiento 200 permite mayores tolerancias de fabricación en la estructura de soporte 201.

La disposición de soporte de rodamientos 200 garantiza la cadena de tolerancia funcional en el tren motriz centrando el árbol de rotor 205 a la estructura de soporte 201. La disposición del soporte 200 permite una división en módulos con masas de transporte admisibles. La disposición de soporte de rodamientos 200 puede desmontarse en caso de daño, por ejemplo un daño en los rodamientos 204, 240.

Referencias

turbina eólica 100

torre 102

cimentación 104

góndola 106

rotor 108

pala de rotor 110

buje de rotor 112

disposición de soporte de rodamiento 200

estructura de soporte 201

rodamiento de guiñada 202

alojamiento de rodamientos 203

rodamiento 204

árbol de rotor 205

elemento de fijación 206

lado exterior de estructura de soporte 207, 208

cara interior de estructura de soporte 209

cuña 210, 220

interfaz de montaje 211, 221

parte saliente radial 212, 222

elementos de fijación 213, 223

espesor radial de la cuña 214, 224

anillo cónico 215

espesor radial del anillo cónico 216

superficie de contacto del alojamiento de rodamiento 217

primera región axial extrema de la estructura de soporte 218

segunda región axial extrema de la estructura de soporte 219

superficie de contacto de la estructura de soporte 227

eje longitudinal 230

primera dirección axial 231

segunda dirección axial 232

dirección radial 233

hombro 234, 235

anillo de distancia 236

punto de acceso 237

segundo rodamiento 240

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Una disposición de soporte de rodamientos (200) para una turbina eólica (100), que comprende:

- una estructura de soporte (201),

- un alojamiento de rodamiento (203), estando el alojamiento de rodamiento (203) dispuesto en el interior de la estructura de soporte (201);

- un rodamiento (204, 240), estando el rodamiento (204, 240) soportado radialmente por el alojamiento de rodamiento (203);

- un árbol de rotor (205), estando el árbol de rotor (205) soportado radialmente por el rodamiento (204);

- una cuña desmontable (210, 220), la cuña (210, 220) dispuesta entre la estructura de soporte (201) y el alojamiento de rodamiento (203) para abrazadera del rodamiento (204, 240) entre el árbol de rotor (205) y el alojamiento de rodamiento (203),caracterizada por

- un segundo rodamiento (204, 240), estando el segundo rodamiento (204, 240) soportado radialmente por el alojamiento de rodamiento (203);

- una segunda cuña desmontable (210, 220), estando la segunda cuña (210, 220) dispuesta entre la estructura de soporte (201) y el alojamiento de rodamiento (203) para abrazadera el segundo rodamiento (204, 240) entre el árbol de rotor (205) y el alojamiento de rodamiento (203) .

2. Disposición de soporte de rodamiento de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la cuña (210, 220) tiene forma de anillo y rodea al rodamiento (204) .

3. Disposición de soporte de rodamientos de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en donde la cuña (210, 220) comprende una interfaz de montaje (211, 221) para la fijación desmontable de la cuña (210, 220) al alojamiento de rodamiento (203) y/o a la estructura de soporte (201).

4. Disposición de soporte de rodamientos de acuerdo con la reivindicación 3, en donde la interfaz de montaje (211, 221) comprende una parte saliente radial (212, 222) que llega hasta el alojamiento de rodamiento (203) y/o la estructura de soporte (201).

5. Disposición de soporte de rodamientos de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende elementos de fijación (213, 223) para la fijación desmontable de la cuña (210, 220) al alojamiento de rodamiento (203) y/o a la estructura de soporte (201).

6. Disposición de soporte de rodamientos de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, en donde un espesor radial (214, 224) de la cuña (210, 220) disminuye a lo largo de un eje longitudinal (230) desde un lado exterior (207, 208) de la estructura de soporte (201) hacia un lado interior (209) de la estructura de soporte (201).

7. Disposición de soporte de rodamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, que comprende un anillo cónico (215), estando el anillo cónico (215) dispuesto radialmente entre el alojamiento de rodamiento (203) y la cuña (210, 220), en donde un espesor radial (216) del anillo cónico (215) aumenta a lo largo del eje longitudinal (230) desde un lado exterior (207, 208) de la estructura de soporte (201) hacia un lado interior (209) de la estructura de soporte (201).

8. Disposición de soporte de rodamientos de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, en donde al menos uno de los alojamientos de rodamientos (203) y la estructura de soporte (201) comprende una superficie de contacto (217,227), la superficie de contacto (217,227) está en contacto con la cuña (210, 220) y comprende una orientación inclinada con respecto al eje longitudinal (230).

9. Disposición de soporte de rodamientos de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el rodamiento (204) y la cuña (210) están dispuestos en una primera región axial extrema (218) de la estructura de soporte (201) y el segundo rodamiento (240) y la segunda cuña (220) están dispuestos en una segunda región axial extrema (219) de la estructura de soporte (201), estando la segunda región axial extrema (219) dispuesta en sentido opuesto a la primera región axial extrema (218).

10. Disposición de soporte de rodamientos de acuerdo con la reivindicación 1 ó 9, en donde la segunda cuña (220) es desmontable a lo largo de una primera dirección axial (231) y la cuña (210) es desmontable a lo largo de una segunda dirección axial (232), siendo la primera dirección (231) opuesta a la segunda dirección (232).

11. Turbina eólica, que comprende:

- una góndola (106);

- una disposición de soporte de rodamientos (200) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, que está dispuesta dentro de la góndola (106).

12. Método de montaje de un soporte de rodamientos (200) para una turbina eólica (100), que comprende:

- insertar una cuña (210, 220) a lo largo de una dirección axial (231, 232) entre una estructura de soporte (201) y un alojamiento (203), y de este modo

- sujeción de un rodamiento (204, 240) entre un árbol de rotor (205) y el alojamiento de rodamiento (203),

- fijar la cuña (210, 220) a la estructura de soporte (201) y/o al alojamiento de rodamiento (203); e

- insertar una segunda cuña (210, 220) a lo largo de una dirección axial (231, 232) entre la estructura de soporte (201) y el alojamiento de rodamiento (203), y de este modo

- sujeción de un segundo rodamiento (204, 240) entre el árbol de rotor (205) y el alojamiento de rodamiento (203), - fijación de la segunda cuña (210, 220) a la estructura de soporte (201) y/o al alojamiento de rodamiento (203).

13. Método de acuerdo con la reivindicación 12, que comprende desmontar el árbol de rotor (205):

- Soltar la fijación de la cuña (210, 220) a la estructura de soporte (201) y/o al alojamiento de rodamiento (203);

- Retirar la cuña (210, 220) a lo largo de la dirección axial (231, 232);

- Extraer el árbol de rotor (205) de la estructura de soporte (201) a lo largo de la dirección axial (231, 232).

14. El método de conformidad con la reivindicación 12 o 13, que comprende:

- Apretar y aflojar los elementos de fijación (213, 223) para fijar la cuña (210, 220) y para soltar la fijación.