ES3060146T3

ES3060146T3 - A filter system for a wind turbine, a wind turbine having a filter system and method for changing an oil filter of a filter system

Info

Publication number: ES3060146T3
Application number: ES20171381T
Authority: ES
Inventors: Manuel Dirkes
Original assignee: General Electric Renovables Espana SL
Current assignee: General Electric Renovables Espana SL
Priority date: 2020-04-24
Filing date: 2020-04-24
Publication date: 2026-03-25
Anticipated expiration: 2040-04-24
Also published as: CA3114999A1; US20210332878A1; BR102021007199A2; EP3900805A1; DK3900805T3; EP3900805B1; CN113551030A; US11761531B2

Abstract

La presente divulgación se refiere a un sistema de filtrado para una turbina eólica, que comprende al menos un dispositivo de filtrado con una carcasa que incluye una sección de volumen y una sección de tapa, las cuales definen un volumen de filtrado para alojar el filtro de aceite. La carcasa del filtro está equipada con un puerto de entrada, un puerto de salida y un puerto de presión. El sistema de filtrado comprende además un dispositivo de presurización con un puerto de interfaz y medios de suministro para proporcionar gas presurizado a través de dicho puerto, preferiblemente dentro de la carcasa del dispositivo de filtrado. El dispositivo de presurización está configurado para conectarse al puerto de presión, preferiblemente mediante un conducto de compensación. Asimismo, se divulga un método en el que el dispositivo de presurización se conecta a la carcasa del filtro, se descarga el lubricante aplicando gas presurizado al volumen de filtrado, se retira la sección de tapa y posteriormente se reemplaza el filtro de aceite. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Un sistema de filtro para una turbina eólica, una turbina eólica que tiene un sistema de filtro y un procedimiento para cambiar un filtro de aceite de un sistema de filtro

[0003] Campo técnico

[0004] La presente invención se refiere en general a turbinas eólicas, y más en particular a un sistema de filtro para una caja de engranajes de la turbina eólica, específicamente un sistema de filtro para cambiar un filtro de aceite de la caja de engranajes. Además, se describe un procedimiento para cambiar un filtro de aceite.

[0005] Antecedentes

[0006] La energía eólica se considera una de las fuentes de energía más limpias y más respetuosas con el medioambiente disponibles actualmente, y las turbinas eólicas han obtenido una creciente atención a este respecto. Una turbina eólica moderna incluye típicamente una torre, generador, caja de engranajes, góndola y una o más palas de rotor. Las palas de rotor captan la energía cinética del viento usando principios de perfil alar conocidos y transmiten la energía cinética a través de energía de rotación para girar un eje que acopla las palas de rotor a una caja de engranajes o, si no se usa una caja de engranajes, directamente al generador. A continuación, el generador convierte la energía mecánica en energía eléctrica que se puede distribuir en una red de suministro.

[0007] Específicamente, las turbinas eólicas comprenden diversos componentes mecánicos que tienen partes en movimiento soportadas por estructuras inmóviles. Esto provoca fenómenos de fricción entre dichas piezas, en las que se instalan sistemas de lubricación para evitar o para reducir el desgaste relacionado con la fricción.

[0008] Un tipo específico de turbinas eólicas, por ejemplo, el modelo danés, incluye una caja de engranajes para cambiar un movimiento de rotación lento que tiene un par de torsión alto en una rotación relativamente rápida con un par de torsión reducido. Dicha caja de engranajes se puede representar, por ejemplo, como una caja de engranajes planetaria, que tiene opcionalmente una etapa de engranaje adicional, en la que una pluralidad de componentes de la caja de engranajes están sometidos a lubricación líquida, por ejemplo, lubricación con aceite.

[0009] Para este propósito, el lubricante presurizado se suministra a una variedad de localizaciones de lubricación, preferiblemente por medio de un ciclo de lubricación que incluye un filtro de aceite.

[0010] Sin embargo, los filtros de aceite se deben reemplazar con frecuencia, lo que provoca un tiempo de inactividad de la turbina eólica y otras desventajas relacionadas.

[0011] El documento WO 2018/067437 A1 describe un cartucho de filtro que incluye un miembro de retención de bloqueo de torsión que se eleva por encima de una pared de extremo anular superior y se extiende axialmente más alto que una región de hombro. El cartucho de filtro comprende una carcasa de filtro que incluye un extremo superior, un extremo inferior y una pared lateral anular que se extiende entre ellos. El extremo superior incluye la pared de extremo anular superior. Una parte de boquilla está en el extremo superior con la pared de extremo anular superior extendiéndose radialmente hacia afuera desde la parte de boquilla y conectándose con la pared lateral anular en la región de hombro. La parte de boquilla se proyecta lejos del extremo inferior y por encima de la pared de extremo anular superior. El cartucho también incluye una interfaz de flujo de fluido en el extremo superior, incluyendo la interfaz de flujo de fluido un puerto de entrada para recibir fluido no filtrado y un puerto de salida para devolver fluido filtrado, estando al menos uno de los puertos de entrada y salida a través de la parte de boquilla. Se proporciona una rosca por la carcasa de filtro. El medio de filtro se dispone en la carcasa de filtro y a lo largo de una trayectoria de flujo de fluido a través de la carcasa de filtro desde el puerto de entrada hasta el puerto de salida estando dispuestos los medios de filtro en serie de fluidos entre el puerto de entrada y el puerto de salida. El miembro de retén de bloqueo de torsión también se dispone en el extremo superior. Además, el documento WO 00/18288 A1 describe un procedimiento de filtrado de acción continua, un aparato de filtrado, así como el uso del aparato como un filtro automático en el sistema de combustible o lubricación de un motor. El aparato comprende tres unidades de filtrado que tienen un canal de entrada común para un flujo que se va a filtrar, un canal de salida común para un flujo filtrado y un elemento de válvula común provisto de conexiones de flujo para controlar el flujo de tal manera que las unidades de filtrado están en operación de una en una. Una característica esencial en la operación del elemento de válvula es su capacidad para rotar alrededor de su eje y, además, su capacidad para moverse entre dos posiciones diferentes, siendo las dos unidades de filtrado operables alternativamente rotando el elemento de válvula y siendo la tercera unidad de filtrado operable moviendo la válvula. El elemento de válvula se constituye, por ejemplo, por un husillo cilíndrico móvil axialmente, que también puede rotar alrededor de su eje. En un filtro automático, las dos unidades de filtrado se pueden usar para un proceso de filtrado normal, en el que, con una de las unidades en operación en un momento dado, la otra se somete a un lavado a contracorriente, y la tercera unidad se pone en operación a medida que se dan servicio a dichas dos unidades.

[0012] Breve descripción

[0013] Los aspectos y ventajas de la invención se expondrán en parte en la siguiente descripción o pueden resultar evidentes a partir de la descripción o se pueden aprender a través de la práctica de la invención.

[0014] En un aspecto, la presente invención proporciona un sistema de filtro de acuerdo con la reivindicación 1, en particular un respectivo sistema de filtro para una turbina eólica. Específicamente, el sistema de filtro se configura para permitir un cambio de un filtro de aceite de un dispositivo de filtro de la turbina eólica. Posiblemente, el dispositivo de filtro se dispone en un ciclo de lubricación para proporcionar lubricante a un sistema de caja de engranajes de la turbina eólica. El término "filtro de aceite" refleja medios de filtro para filtrar partículas de un lubricante y no se restringe a filtrar exclusivamente aceite.

[0015] El sistema de filtro comprende al menos un dispositivo de filtro que tiene una carcasa de filtro con una parte de volumen y una parte de tapa, ambas definiendo un volumen de filtro para recibir el filtro de aceite. La carcasa de filtro está provisto de un puerto de entrada, un puerto de salida y un puerto de presión. En particular, el puerto de entrada se puede conectar a un conducto corriente arriba de un ciclo de lubricación del sistema de caja de engranajes, el puerto de salida se puede conectar a un conducto corriente abajo del ciclo de lubricación, en el que el puerto de presión se configura para permitir una compensación de fluidos excedentes o necesarios desde o hacia el volumen de filtro. La parte de tapa comprende el puerto de presión.

[0016] Por ejemplo, el puerto de presión se puede conectar por medio de un conducto de compensación a un volumen específico dentro del ciclo de lubricación, preferentemente a un volumen de caja de engranajes de la caja de engranajes para permitir una compensación de presión y/o volumen entre el volumen de filtro y el volumen específico.

[0017] Por ejemplo, en caso de expansión térmica o contracción, se puede presentar un gradiente de presión entre el volumen de filtro y el volumen de caja de engranajes. Esta diferencia de presión se puede igualar entre ambos volúmenes por medio del puerto de presión y el conducto de compensación.

[0018] Preferentemente, cualquier componente de la conexión entre el volumen de filtro y el volumen del ciclo de lubricación se puede configurar de manera que un fluido gaseoso tal como aire puede pasar entre los volúmenes, en contraste con el lubricante líquido, en particular debido a su viscosidad, solo puede viajar a través del conducto de compensación de una manera limitada o se evita por completo que lo haga. En otras palabras, el conducto de compensación y/o el puerto de presión comprenden medios de restricción configurados para evitar eficazmente que pase un fluido líquido, en particular en el que un fluido gaseoso puede fluir eficazmente a través del conducto de compensación y/o puerto de presión. En particular, el término "se evita eficazmente que pase" refleja el hecho de que si un flujo volumétrico de un fluido líquido de acuerdo con DIN 51517, a un gradiente de presión absoluta de 1 bar, un caudal volumétrico es menor que 10 ml/s. Por ejemplo, el conducto de compensación, el puerto de presión y/u otro componente de la conexión entre el volumen de filtro y el volumen de caja de engranajes pueden tener un diámetro eficaz de menos de 5 mm, preferentemente menos de 3 mm, más preferentemente menos de 2 mm.

[0019] El sistema de filtro comprende además un dispositivo de presurización que tiene un puerto de interfaz y medios de suministro para proporcionar gas presurizado por medio del puerto de interfaz, preferentemente en la carcasa de filtro del dispositivo de filtro. El dispositivo de presurización se conecta al puerto de presión, preferentemente por medio del conducto de compensación. Por lo tanto, para conectar el dispositivo de presurización con el volumen de filtro, el conducto de compensación se puede desconectar del volumen de caja de engranajes y unirse al puerto de interfaz.

[0020] De acuerdo con un modo de realización opcional, el medio de suministro puede ser una fuente de gas presurizado, por ejemplo, un compresor o, como alternativa, un cartucho de gas que contiene un gas presurizado como dióxido de carbono u óxido nitroso.

[0021] De acuerdo con un modo de realización adicional y/o alternativo, el dispositivo de presurización se conecta firmemente al dispositivo de filtro o bien incluso es un componente integral del dispositivo de filtro. En este caso, el dispositivo de filtro comprende el dispositivo de presurización en forma de un componente integral, donde el puerto de presión del dispositivo de filtro y la parte de interfaz del dispositivo de presurización se fusionan conjuntamente y de este modo permiten una conexión del dispositivo de presurización y el volumen de filtro. De acuerdo con esta alternativa, pero no necesariamente, se puede proporcionar un puerto de presión adicional para permitir una conexión de compensación entre el volumen de filtro y un volumen del ciclo de lubricación.

[0022] De acuerdo con un modo de realización, el sistema de filtro se configura para proporcionar lubricación a una caja de engranajes de la turbina eólica, en el que el volumen de filtro es de al menos 5 l, en particular al menos 10 l, preferentemente al menos 15 l, y/o, en el que la caja de engranajes es una caja de engranajes de la turbina eólica que tiene una potencia nominal de al menos 0,5 MW, en particular de al menos 1,5 MW, preferentemente de al menos 2 MW.

[0023] [0018]El sistema de acuerdo con un modo de realización como se describe proporciona un beneficio notable con respecto a la inversión de mantenimiento, el tiempo de inactividad y la sostenibilidad. Por ejemplo, conectando el dispositivo de presurización al volumen de filtro, el volumen de filtro se puede vaciar de lubricante presionando el lubricante que está presente dentro del volumen de filtro fuera del volumen de filtro en el ciclo de lubricación. Cuando el filtro de aceite se ha reemplazado por un nuevo filtro de aceite, el lubricante del ciclo de lubricación puede volver a entrar en el volumen de filtro.

[0024] La presente invención proporciona el beneficio de que, en primer lugar, se evita vaciar el volumen de filtro cuando se cambia el filtro de aceite derramando lubricante del volumen de filtro en un receptáculo externo (por ejemplo, cubo, bote). Esto da lugar a beneficios de manejo y ergonomía y, por lo tanto, a una reducción del tiempo de mantenimiento, por ejemplo, evitando accidentes durante el manejo del receptáculo de lubricante externo. En segundo lugar, es necesario desechar el lubricante que está presente en el volumen de filtro. En particular, no se requiere transportar el receptáculo externo lleno de lubricante desde una góndola de la turbina eólica hasta la torre para la eliminación segura del mismo. En tercer lugar, no es necesario rellenar ningún lubricante nuevo en el ciclo de lubricación del sistema de filtro después de realizar un intercambio de un filtro de aceite.

[0025] En el caso de que el dispositivo de filtro comprenda más de un puerto de presión, por ejemplo, un primer puerto de presión que se puede conectar al volumen de caja de engranajes para permitir una compensación de presión entre el volumen de filtro y otro volumen del ciclo de lubricación, y un segundo puerto de presión para permitir una conexión del volumen de filtro con el dispositivo de presurización, este último, el segundo puerto de presión se debe entender como puerto de presión funcional para proporcionar presión en el volumen de filtro. En este caso, se requeriría que el primer puerto de presión se cierre. Por lo tanto, un modo de realización de un sistema de filtro que tiene una pluralidad de puertos de presurización y/o compensación todavía se considerará como un modo de realización que tiene un solo puerto de presurización, en el que se usa otro puerto de presurización o compensación para conectarse a un volumen del ciclo de lubricación.

[0026] De acuerdo con un modo de realización, el sistema de filtro comprende al menos un dispositivo de restricción corriente abajo configurado para permitir que el lubricante fluya desde el volumen de filtro hacia o en el conducto corriente abajo y para evitar que el lubricante vuelva a entrar en el volumen de filtro desde el conducto corriente abajo de vuelta al volumen de filtro por medio del puerto de salida. El dispositivo de restricción corriente abajo es una válvula de retención, por ejemplo, localizada entre el puerto de salida y el conducto corriente abajo.

[0027] De acuerdo con un modo de realización ejemplar, la parte de volumen de la carcasa de filtro se forma por una parte envolvente longitudinal y una parte inferior, en la que preferentemente la parte envolvente tiene una forma cilíndrica, y en la que la parte inferior se conecta a un lado inferior de la parte envolvente. El puerto de salida se dispone en la parte inferior, por ejemplo, centralmente en la parte inferior, y/o en el que el puerto de entrada se dispone en la parte envolvente. Por ejemplo, la parte de volumen se puede formar como un cilindro cerrado en un lado por la parte inferior, en el que el puerto de entrada pasa a través de paredes laterales cilíndricas de la parte envolvente.

[0028] La parte de tapa se puede unir a una parte superior de la parte de volumen mientras se sella el volumen de filtro del entorno. Para este propósito, se pueden proporcionar medios de montaje y medios de sellado entre la parte de tapa y la parte de volumen, por ejemplo, en forma de rosca y/o reborde de sellado.

[0029] Los modos de realización mencionados anteriormente tienen el beneficio de que la carcasa de filtro que forma el volumen de filtro se configura para recibir un filtro de aceite abriendo la carcasa de filtro por medio de la separación de la parte de tapa de la parte de volumen, mientras que se permite el flujo de lubricante a través de dicho filtro de aceite por el puerto de entrada y el puerto de salida.

[0030] De acuerdo con un modo de realización más específico, no limitante, el sistema de filtro comprende un filtro de aceite que se dispone dentro de la carcasa de filtro. La parte de tapa se monta en la parte de volumen. El filtro de aceite en sí tiene una forma cilíndrica similar que incluye una superficie superior y una superficie inferior. Los medios de sellado superior se disponen eficazmente entre la superficie superior y una superficie interior de la parte de tapa, y en los que los medios de sellado inferior se disponen entre la superficie inferior y una superficie interior de la parte inferior.

[0031] Específicamente, la carcasa de filtro, el filtro de aceite, los medios de sellado inferior y los medios de sellado superior y respectivas superficies se diseñan y configuran de modo que el volumen de filtro se separa por el filtro de aceite en un volumen de entrada y un volumen de salida. El volumen de entrada se conecta al puerto de entrada, en el que el volumen de salida se conecta al puerto de salida. En consecuencia, el lubricante cuando entra en el puerto de entrada llega al volumen de entrada. Posteriormente, el lubricante puede pasar a través del filtro de aceite desde el volumen de entrada al volumen de salida, en el que no es posible desviarse del filtro de aceite debido a los medios de sellado dispuestos eficazmente en superficies relacionadas.

[0032] [0027]En el curso de otro desarrollo, se divulga que el puerto de presión se conecta, de forma preferentemente exclusiva, al volumen de entrada. Con esto se logra que el lubricante que se presiona fuera del volumen de filtro se fuerce a fluir a través del filtro de aceite, por tanto, el lubricante no filtrado no puede volver a entrar en el ciclo de lubricación.

[0033] De acuerdo con un modo de realización general, el dispositivo de presurización se configura de tal manera que una presión relativa de gas proporcionado con respecto a una presión ambiental y/o con respecto a una presión existente en el volumen de filtro no excede de 4 bar, en particular no excede de 2,5 bar, preferentemente no excede de 2 bar. Específicamente, el dispositivo de presurización puede comprender medios de reducción de presión, por ejemplo, una válvula de reducción de presión, para reducir la presión de un gas proporcionado por los medios de suministro a valores mencionados anteriormente.

[0034] De acuerdo con un aspecto, se proporciona un sistema de caja de engranajes para una turbina eólica de acuerdo con la reivindicación 9.

[0035] En general, el ciclo de lubricación de acuerdo con el modo de realización descrito, pero sin limitarse a él, también puede comprender partes del volumen de caja de engranajes, específicamente un sumidero de aceite de la caja de engranajes. El sumidero de aceite se conecta a, por ejemplo, un dispositivo de enfriamiento y/o a un depósito por medio de conductos de conexión. Más adelante, el lubricante puede entrar en una bomba que lo transporta y/o presuriza hacia el puerto de entrada del dispositivo de filtro. Desde allí, el lubricante pasa a través del filtro de aceite por medio del puerto de entrada, el puerto de salida, por medio de la válvula de retención hacia el conducto corriente abajo. El conducto corriente abajo se conecta a canales de guía de lubricante específicos de la caja de engranajes, en el que dichos canales permiten que el lubricante presurizado se proporcione directamente a localizaciones de lubricación tales como rodamientos o dientes de los engranajes. Cuando se han lubricado estas localizaciones de lubricación, el lubricante se recoge en el sumidero de aceite de la caja de engranajes y repite su ciclo.

[0036] De acuerdo con un modo de realización del sistema de caja de engranajes, el conducto de compensación conecta un puerto de presión de la carcasa de filtro con el volumen de caja de engranajes, en el que el conducto de compensación se monta de forma desmontable al puerto de presión y/o al volumen de caja de engranajes. Por tanto, si el dispositivo de presurización se va a conectar al dispositivo de filtro, preferentemente el conducto de compensación se desconecta del volumen de caja de engranajes y posteriormente se conecta al puerto de interfaz del dispositivo de presurización.

[0037] Como alternativa, el conducto de compensación se puede desconectar del puerto de presión, en el que el puerto de interfaz se conecta directamente o bien por un conducto de conexión adicional al puerto de presión.

[0038] De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporciona un procedimiento para intercambiar un filtro de aceite de un sistema de caja de engranajes de acuerdo con la reivindicación 12.

[0039] En particular, pero sin limitación, se puede terminar la provisión de gas presurizado, en particular cuando un nivel de lubricante dentro del volumen de filtro cae por debajo de un umbral predefinido.

[0040] Aplicando otra etapa opcional, la presión dentro del volumen de filtro se puede igualar con una presión ambiental fuera del volumen de filtro, en particular antes de retirar la parte de tapa. Con esto, el personal de mantenimiento se protege contra daños, por ejemplo, por una parte de tapa "explosiva".

[0041] Cuando se aplica un procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones, un sistema de filtro y/o un sistema de caja de engranajes, el proceso de intercambiar un filtro de aceite se mejora drásticamente. En consecuencia, cuando no se aplica la presente invención, el lubricante dentro del dispositivo de filtro se somete a ser derramado en un receptáculo externo que posteriormente tuvo que transportarse desde la góndola hasta el suelo de la turbina eólica. Esto provocó un tremendo retardo temporal en intercambiar el filtro de aceite, un alto riesgo de peligro para el personal de mantenimiento y una pérdida de lubricante. Todas estas desventajas se anulan por la invención descrita. El dispositivo de filtro se limpia de lubricante descargándolo usando presión externa. Cuando se completa el intercambio del filtro de aceite, el lubricante vuelve a entrar en el dispositivo de filtro desde el ciclo de lubricación restante, en particular cuando la bomba se reactiva.

[0042] En otro aspecto, la presente invención proporciona una turbina eólica de acuerdo con la reivindicación 11.

[0043] La aplicación de dicho sistema de caja de engranajes en una turbina eólica permite el beneficio de reducir el tiempo de inactividad de la turbina eólica e incrementar la producción de energía.

[0044] Estas y otras ventajas de la presente invención se respaldarán y describirán además con referencia a la siguiente descripción y reivindicaciones adjuntas. Los dibujos adjuntos, que se incorporan en y constituyen parte de esta memoria descriptiva, ilustran modos de realización de la invención y, conjuntamente con la descripción, sirven para exponer los principios de la invención.

[0045] Breve descripción de los dibujos

[0046] Una divulgación completa y suficiente de la presente invención, incluyendo el mejor modo de la misma, dirigida a un experto en la técnica, se expone en la memoria descriptiva, que hace referencia a las figuras adjuntas, en las que:

[0047] la FIG.1 ilustra una vista en perspectiva de un modo de realización de una turbina eólica;

[0048] la FIG.2 ilustra una vista interna simplificada de un modo de realización de una góndola de una turbina eólica que tiene un sistema de filtro de acuerdo con la presente invención;

[0049] la FIG.3 es una representación esquemática del sistema de filtro de acuerdo con la FIG.2;

[0050] la FIG.4 ilustra las etapas de un procedimiento para intercambiar un filtro de aceite del sistema de filtro de acuerdo con la FIG.2;

[0051] la FIG. 5 ilustra otras etapas del procedimiento para intercambiar un filtro de aceite del sistema de filtro de acuerdo con la FIG.2;

[0052] la FIG. 6 ilustra otras etapas del procedimiento para intercambiar un filtro de aceite del sistema de filtro de acuerdo con la FIG.2;

[0053] la FIG. 7 ilustra otras etapas del procedimiento para intercambiar un filtro de aceite del sistema de filtro de acuerdo con la FIG.2; y

[0054] la FIG. 8 ilustra otras etapas del procedimiento para intercambiar un filtro de aceite del sistema de filtro de acuerdo con la FIG.2.

[0055] Las características individuales representadas en las figuras se muestran relativamente entre sí y por lo tanto no están necesariamente a escala. Los elementos similares o iguales en las figuras, incluso si se muestran en diferentes modos de realización, se representan con los mismos números de referencia.

[0056] Descripción detallada de la invención

[0057] Ahora se hará referencia en detalle a modos de realización de la invención, de los que uno o más ejemplos se ilustran en los dibujos. Cada ejemplo se proporciona a modo de explicación de la invención, no de limitación de la invención. De hecho, será evidente para los expertos en la técnica que se pueden realizar diversas modificaciones y variaciones en la presente invención sin apartarse del alcance de la invención establecida en las reivindicaciones adjuntas. Por ejemplo, se pueden usar características ilustradas o descritas como parte de un modo de realización con otro modo de realización para proporcionar todavía otro modo de realización. Por tanto, se pretende que la presente invención cubra dichas modificaciones y variaciones como vienen dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

[0058] La FIG. 1 es una vista en perspectiva de una turbina eólica ejemplar 10. En el modo de realización ejemplar, la turbina eólica 10 es una turbina eólica de eje horizontal. De forma alternativa, la turbina eólica 10 puede ser una turbina eólica de eje vertical. En el modo de realización ejemplar, la turbina eólica 10 incluye una torre 12 que se extiende desde un sistema de soporte 14, una góndola 16 montada en la torre 12 y un rotor 18 que se acopla a la góndola 16. El rotor 18 incluye un buje rotatorio 20 y al menos una pala de rotor 22 acoplada a y que se extiende hacia afuera desde el buje 20. En el modo de realización ejemplar, el rotor 18 tiene tres palas de rotor 22. En un modo de realización alternativo, el rotor 18 incluye más o menos de tres palas de rotor 22. En el modo de realización ejemplar, la torre 12 se fabrica de acero tubular para definir una cavidad (no mostrada en la FIG.1) entre un sistema de soporte 14 y la góndola 16. En un modo de realización alternativo, la torre 12 es cualquier tipo adecuado de torre que tiene cualquier altura adecuada.

[0059] Las palas de rotor 22 se espacian alrededor del buje 20 para facilitar la rotación del rotor 18 para permitir que la energía cinética se transfiera del viento a energía mecánica utilizable y, posteriormente, energía eléctrica. Las palas de rotor 22 se encajan en el buje 20 acoplando una parte de raíz de pala 24 al buje 20 en una pluralidad de regiones de transferencia de carga 26. Las regiones de transferencia de carga 26 pueden tener una región de transferencia de carga de buje y una región de transferencia de carga de pala (ambas no mostradas en la FIG.1). Las cargas inducidas a las palas de rotor 22 se transfieren al buje 20 por medio de las regiones de transferencia de carga 26.

[0060] [0045]En un modo de realización, las palas de rotor 22 tienen una longitud que varía de aproximadamente 15 metros (m) a aproximadamente 91 m. De forma alternativa, las palas de rotor 22 pueden tener cualquier longitud adecuada que permita que la turbina eólica 10 funcione como se describe en el presente documento. Por ejemplo, otros ejemplos no limitantes de longitudes de pala incluyen 20 m o menos, 37 m, 48,7 m, 50,2 m, 52,2 m o una longitud que es mayor de 91 m. Cuando el viento golpea las palas de rotor 22 desde una dirección de viento 28, el rotor 18 se rota alrededor de un eje de rotación 30. A medida que las palas de rotor 22 se rotan y se someten a fuerzas centrífugas, las palas de rotor 22 también se someten a diversas fuerzas y momentos. Como tales, las palas de rotor 22 se pueden desviar y/o rotar desde una posición neutra, o no desviada, a una posición desviada.

[0061] Además, un ángulo depitchde las palas de rotor 22, es decir, un ángulo que determina una perspectiva de las palas de rotor 22 con respecto a la dirección del viento, se puede cambiar por un sistema depitch32 para controlar la carga y la potencia generada por la turbina eólica 10 ajustando una posición angular de al menos una pala de rotor 22 en relación con los vectores de viento. Se muestran los ejes depitch34 de las palas de rotor 22. Durante la operación de la turbina eólica 10, el sistema depitch32 puede cambiar un ángulo depitchde las palas de rotor 22 de modo que las palas de rotor 22 se mueven a una posición de bandera, de modo que la perspectiva de al menos una pala de rotor 22 en relación con los vectores de viento proporciona que un área de superficie mínima de la pala de rotor 22 se oriente hacia los vectores de viento, lo que facilita reducir una velocidad de rotación y/o facilita una parada del rotor 18.

[0062] En el modo de realización ejemplar, unpitchde pala de cada pala de rotor 22 se controla individualmente por un controlador de turbina eólica 36 o por un sistema de control depitch80. De forma alternativa, elpitchde pala para todas las palas de rotor 22 se puede controlar simultáneamente por dichos sistemas de control.

[0063] Además, en el modo de realización ejemplar, a medida que cambia la dirección del viento 28, una dirección de orientación de la góndola 16 se puede rotar alrededor de un eje de orientación (“yaw axis”) 38 para situar las palas de rotor 22 con respecto a la dirección del viento 28.

[0064] En el modo de realización ejemplar, el controlador de turbina eólica 36 se muestra como centralizado dentro de la góndola 16, sin embargo, el controlador de turbina eólica 36 puede ser un sistema distribuido por toda la turbina eólica 10, en el sistema de soporte 14, dentro de un parque eólico, y/o en un centro de control remoto. El controlador de turbina eólica 36 incluye un procesador 40 configurado para realizar los procedimientos y/o etapas descritos en el presente documento. Además, muchos de los otros componentes descritos en el presente documento incluyen un procesador. Como se usa en el presente documento, el término "procesador" no se limita a circuitos integrados a los que se hace referencia en la técnica como ordenador, sino que se refiere en términos generales a un controlador, un microcontrolador, un microordenador, un controlador lógico programable (PLC), un circuito integrado específico de la aplicación y otros circuitos programables, y estos términos se usan de manera intercambiable en el presente documento. Se debe entender que un procesador y/o un sistema de control también pueden incluir memoria, canales de entrada y/o canales de salida.

[0065] La FIG. 2 es una vista en sección ampliada de una parte de la turbina eólica 10. En el modo de realización ejemplar, la turbina eólica 10 incluye la góndola 16 y el rotor 18 que se acopla de forma rotatoria a la góndola 16. Más específicamente, el buje 20 del rotor 18 se acopla de forma rotatoria a un generador eléctrico 42 situado dentro de la góndola 16 por el eje principal 44, una caja de engranajes 166, un eje rápido 48 y un acoplamiento 50. En el modo de realización ejemplar, el eje principal 44 se dispone al menos parcialmente coaxial a un eje longitudinal (no mostrado) de la góndola 16. Una rotación del eje principal 44 acciona la caja de engranajes 166 que posteriormente acciona el eje rápido 48, traduciendo el movimiento de rotación relativamente lento del rotor 18 y del eje principal 44 en un movimiento de rotación relativamente rápido del eje rápido 48. Este último se conecta al generador 42 para generar energía eléctrica con la ayuda de un acoplamiento 50.

[0066] La caja de engranajes 166 es parte de un sistema de caja de engranajes 160 que comprende al menos la caja de engranajes 166 y un ciclo de lubricación 170 como se muestra en la FIG.3. El ciclo de lubricación 170 proporciona lubricante 168 a localizaciones de lubricación, tales como rodamientos y dientes de engranajes, de la caja de engranajes 166. Posteriormente, el lubricante 168 se recoge en la caja de engranajes 166, en particular en un sumidero de aceite 186 de la caja de engranajes 166, a continuación, se presuriza por una bomba 182, se filtra por un dispositivo de filtro 102 y se proporciona repetidamente a las localizaciones de lubricación. Adicionalmente, la energía térmica generada por y/o presente en la caja de engranajes 166 se puede transportar por el ciclo de lubricación 170 a un dispositivo de enfriamiento 188 que se dispone corriente abajo de la caja de engranajes 166.

[0067] El sistema de caja de engranajes 160 y el generador 42 se pueden soportar por un bastidor de estructura de soporte principal de la góndola 16, opcionalmente realizado como un bastidor principal 52. La caja de engranajes 166 puede incluir una carcasa de caja de engranajes 162 que se conecta al bastidor principal 52 por uno o más brazos de par de torsión 103. En el modo de realización ejemplar, la góndola 16 también incluye un rodamiento de soporte delantero principal 60 y un rodamiento de soporte posterior principal 62. Además, el generador 42 se puede montar en el bastidor principal 52 desacoplando los medios de soporte 54, en particular para evitar que las vibraciones del generador 42 se introduzcan en el bastidor principal 52 y provoquen de este modo una fuente de emisión de ruido.

[0068] [0053]Preferentemente, el bastidor principal 52 se configura para sostener toda la carga provocada por el peso del rotor 18 y los componentes de la góndola 16 y por las cargas de viento y rotatorias, y además, para introducir estas cargas en la torre 12 de la turbina eólica 10. El eje de rotor 44, generador 42, caja de engranajes 166, eje rápido 48, acoplamiento 50 y cualquier dispositivo de sujeción, soporte y/o fijación asociado incluyendo, pero sin limitarse a, el soporte 52, y el rodamiento de soporte delantero 60 y el rodamiento de soporte posterior 62, a veces se denominan tren de accionamiento 64.

[0069] La góndola 16 también puede incluir un mecanismo de accionamiento de orientación 56 que se puede usar para rotar la góndola 16 y de este modo también el rotor 18 alrededor del eje de orientación 38 para controlar la perspectiva de las palas de rotor 22 con respecto a la dirección del viento 28.

[0070] Para situar la góndola apropiadamente con respecto a la dirección del viento 28, la góndola 16 también puede incluir al menos un mástil meteorológico 58 que puede incluir una veleta y un anemómetro (ninguno mostrado en la FIG.2). El mástil 58 proporciona información al controlador de turbina eólica 36 que puede incluir dirección del viento y/o velocidad del viento.

[0071] En el modo de realización ejemplar, el sistema depitch32 se dispone al menos parcialmente como un conjunto depitch66 en el buje 20. El conjunto depitch66 incluye uno o más sistemas de accionamiento depitch68 y al menos un sensor 70. Cada sistema de accionamiento depitch68 se acopla a una respectiva pala de rotor 22 (mostrada en la FIG.1) para modular el ángulo depitchde una pala de rotor 22 a lo largo del eje depitch34. Solo se muestra uno de los tres sistemas de accionamiento depitch68 en la FIG.2.

[0072] En el modo de realización ejemplar, el conjunto depitch66 incluye al menos un rodamiento depitch72 acoplado al buje 20 y a una respectiva pala de rotor 22 (mostrada en la FIG. 1) para rotar la respectiva pala de rotor 22 alrededor del eje depitch34. El sistema de accionamiento depitch68 incluye un motor de accionamiento depitch74, una caja de engranajes de accionamiento depitch76 y un piñón de accionamiento depitch78. El motor de accionamiento depitch74 se acopla a la caja de engranajes de accionamiento depitch76 de modo que el motor de accionamiento depitch74 imparte fuerza mecánica a la caja de engranajes de accionamiento depitch76. La caja de engranajes de accionamiento depitch76 se acopla al piñón de accionamiento depitch78 de modo que el piñón de accionamiento depitch78 se rota por la caja de engranajes de accionamiento depitch76. El rodamiento depitch72 se acopla al piñón de accionamiento depitch78 de modo que la rotación del piñón de accionamiento depitch78 provoca una rotación del rodamiento depitch72.

[0073] El sistema de accionamiento depitch68 se acopla al controlador de turbina eólica 36 para ajustar el ángulo depitchde una pala de rotor 22 tras recibir una o más señales desde el controlador de turbina eólica 36. En el modo de realización ejemplar, el motor de accionamiento depitch74 es cualquier motor adecuado accionado por potencia eléctrica y/o un sistema hidráulico que permite que el conjunto depitch66 funcione como se describe en el presente documento. De forma alternativa, el conjunto depitch66 puede incluir cualquier estructura, configuración, disposición y/o componentes adecuados tales como, pero sin limitarse a, cilindros hidráulicos, resortes y/o servomecanismos. En determinados modos de realización, el motor de accionamiento depitch74 se acciona por la energía extraída de una inercia de rotación del buje 20 y/o una fuente de energía almacenada (no mostrada) que suministra energía a los componentes de la turbina eólica 10.

[0074] El conjunto depitch66 también incluye uno o más sistemas de control depitch80 para controlar el sistema de accionamiento depitch68 de acuerdo con señales de control del controlador de turbina eólica 36, en caso de situaciones prioritarias específicas y/o durante la sobrevelocidad del rotor 18. En el modo de realización ejemplar, el conjunto depitch66 incluye al menos un sistema de control depitch80 acoplado de forma comunicativa a un respectivo sistema de accionamiento depitch68 para controlar el sistema de accionamiento depitch68 independientemente del controlador de turbina eólica 36. En el modo de realización ejemplar, el sistema de control depitch80 se acopla al sistema de accionamiento depitch68 y a un sensor 70. Durante la operación normal de la turbina eólica 10, el controlador de turbina eólica 36 controla el sistema de accionamiento depitch68 para ajustar un ángulo depitchde las palas de rotor 22.

[0075] En un modo de realización, en particular cuando el rotor 18 opera a sobrevelocidad de rotor, el sistema de control depitch80 anula el controlador de turbina eólica 36, de modo que el controlador de turbina eólica 36 ya no controla el sistema de control depitch80 y el sistema de accionamiento depitch68. Por tanto, el sistema de control depitch80 puede hacer que el sistema de accionamiento depitch68 mueva la pala de rotor 22 a una posición de bandera para reducir una velocidad de rotación del rotor 18.

[0076] De acuerdo con un modo de realización, un generador de potencia 84 que comprende, por ejemplo, una batería y condensadores eléctricos, se dispone en o dentro del buje 20 y se acopla al sensor 70, al sistema de control depitch80 y al sistema de accionamiento depitch68 para proporcionar una fuente de potencia a estos componentes. En el modo de realización ejemplar, el generador de potencia 84 proporciona una fuente continua de potencia al conjunto depitch66 durante la operación de la turbina eólica 10. En un modo de realización alternativo, el generador de potencia 84 proporciona potencia al conjunto depitch66 solo durante un evento de pérdida de potencia eléctrica de la turbina eólica 10. El evento de pérdida de potencia eléctrica puede incluir pérdida o caída de red de potencia, mal funcionamiento de un sistema eléctrico de la turbina eólica 10 y/o fallo del controlador de turbina eólica 36. Durante el evento de pérdida de potencia eléctrica, el generador de potencia 84 opera para proporcionar potencia eléctrica al conjunto depitch66 de modo que el conjunto depitch66 puede operar durante el evento de pérdida de potencia eléctrica.

[0077] En el modo de realización ejemplar, el sistema de accionamiento depitch68, el sensor 70, el sistema de control depitch80, cables y el generador de potencia 84 se sitúan cada uno en una cavidad 86 definida por una superficie interior 88 del buje 20. En un modo de realización alternativo, dichos componentes se sitúan con respecto a una superficie exterior 90 del buje 20 y se pueden acoplar, directa o indirectamente, a la superficie exterior 90.

[0078] La FIG. 3 es una representación esquemática de un modo de realización de un sistema de filtro 100 para el sistema de caja de engranajes 160 de la turbina eólica 10. Específicamente, el ciclo de lubricación 170 se representa esquemáticamente, en el que el ciclo de lubricación 170 permite un flujo cíclico de lubricante 168 desde un depósito 180 a una bomba 182, que presuriza y transporta el lubricante 168 a través de un conducto corriente arriba 172 hacia un puerto de entrada 124 de un dispositivo de filtro 102 de un sistema de filtro 100. Después de filtrarse por un filtro de aceite 150 del dispositivo de filtro 102, el lubricante 168 entra en un conducto corriente abajo 174 que pasa por un puerto de salida 134 y una válvula de retención 184. El conducto corriente abajo 174 conecta el sistema de filtro 100 con la caja de engranajes 166 que tiene un volumen de caja de engranajes 164 dentro de la carcasa de caja de engranajes 162. En particular, el conducto corriente abajo 174 se conecta a canales de guía no mostrados en la carcasa de caja de engranajes 162, que conectan el conducto corriente abajo 174 con localizaciones de lubricación. Después de haber lubricado las localizaciones de lubricación, el lubricante 168 se recoge en la caja de engranajes 166, por ejemplo, en la parte inferior del volumen de caja de engranajes 164, en particular en el sumidero de aceite 168. Más adelante, el lubricante fluye a través del dispositivo de enfriamiento 188 antes de volver a entrar en el depósito 180.

[0079] El dispositivo de filtro 102 se configura para recibir el filtro de aceite 150 en un volumen de filtro 112 de la carcasa de filtro 110, en el que la carcasa de filtro 110 se puede estructurar en una parte de volumen 120 y una parte de tapa 140. La parte de tapa 140 se puede montar en la parte de volumen 120 de modo que el volumen de filtro 112 se sella herméticamente con respecto al entorno. Sin embargo, el volumen de filtro 112 se conecta al conducto corriente arriba 172 por medio del puerto de entrada 124, al conducto corriente abajo 174 por medio del puerto de salida 134 y, opcionalmente, al volumen de caja de engranajes 164 por medio de un puerto de presión 144.

[0080] La parte de volumen 120 consiste al menos en una parte envolvente 122, que tiene preferentemente una forma cilíndrica, y en una parte inferior 132, en la que la parte inferior 132 se conecta a un lado inferior 126 de la parte envolvente 120.

[0081] De acuerdo con este ejemplo específico, sin embargo, pero sin limitarse a, el puerto de salida 134 se dispone en la parte inferior 132. Además, la válvula de retención 184 se puede disponer directamente en el puerto de salida 134 y/o en la parte inferior 132, y/o la válvula de retención 184 se puede integrar en la parte inferior 132.

[0082] La parte de tapa 140 comprende el puerto de presión 144 y se puede montar en un lado superior 128 de la parte de volumen 120 de manera sellada, por ejemplo, atornillando la parte de tapa 140 en una rosca 142 de la parte de volumen 120.

[0083] El conducto corriente abajo 174 conecta la caja de engranajes 166 con el puerto de salida 134 y/o con la válvula de retención 184, en el que el conducto corriente arriba 172 proporciona una conexión directa desde la bomba 182 al volumen de filtro 112. De acuerdo con este modo de realización específico, la caja de engranajes 166 comprende el sumidero de aceite 186, el dispositivo de enfriamiento 188 se dispone corriente abajo de la caja de engranajes 166 y corriente arriba del depósito 180, y la bomba 182 se coloca corriente abajo del depósito 180 y corriente arriba del dispositivo de filtro 102 y la caja de engranajes 166.

[0084] No obstante, y de acuerdo con un modo de acuerdo con un modo de realización, la presente divulgación incluye explícitamente ciclos de lubricación que tienen una configuración diferente, por ejemplo, un ciclo de lubricación que tiene un dispositivo de enfriamiento localizado corriente abajo de la bomba 182, o, en el que la caja de engranajes no comprendería un sumidero de aceite 186, y/o, en el que el depósito no se proporciona en absoluto o se localiza en una posición diferente dentro del ciclo de lubricación.

[0085] Durante la operación normal de la turbina eólica 10, por lo tanto, la turbina eólica 10 está generando energía o al menos su rotor 18 está rotando, la parte de tapa 140 está firmemente montada en la parte de volumen 120, y el filtro de aceite 150 se dispone en el volumen de filtro 112 de la carcasa de filtro 110. Por esto, el filtro de aceite 150 divide el volumen de filtro 112 en un volumen de entrada 114 que se conecta al puerto de entrada 124 y en un volumen de salida 116 que se conecta al puerto de salida 134. Para este propósito, se proporcionan medios de sellado inferior 152 y medios de sellado superior 154 para crear una conexión sellada entre una superficie inferior del filtro de aceite 150 y una superficie inferior interna de la parte inferior 132, y para crear una conexión sellada entre una superficie superior del filtro de aceite 150 y una superficie de tapa interna de la parte de tapa 140. Estas conexiones de sellado entre el filtro de aceite 150 y la parte inferior 132 y la parte de tapa 140 evitan que el lubricante se desvíe del filtro de aceite 150 directamente desde el volumen de entrada 114 al volumen de salida 116.

[0086] Además, durante la operación normal, el puerto de presión 144 se conecta al volumen de caja de engranajes 164 usando un conducto de compensación 178.

[0087] De acuerdo con un modo de realización, el puerto de presión 144 se dispone de tal manera en la parte de tapa 140 que el puerto de presión 144 se conecta al volumen de entrada 114. Por lo tanto, el aire que posiblemente se transporta desde la bomba 182 hacia el volumen de entrada 114 puede escapar del dispositivo de filtro 102 y desviarse del filtro de aceite 150 directamente hacia el volumen de caja de engranajes 164. Preferentemente, la conexión entre el volumen de filtro 112 y el volumen de caja de engranajes 164, por ejemplo, el conducto de compensación 178, el puerto de presión 144 y/o un puerto de presión dispuesto en el volumen de caja de engranajes 164 a/o se incorporan de tal manera que se evita eficazmente que el lubricante 168 pase a través de dicha conexión, en particular desde el volumen de filtro 112 al volumen de caja de engranajes 164, en el que puede pasar un fluido gaseoso, por ejemplo, aire. De este modo, se garantiza que las localizaciones de lubricación están constantemente provistas de lubricante 168 y que un fluido gaseoso tal como aire no puede alcanzar dichas localizaciones de lubricación dando como resultado posiblemente una lubricación ineficaz y un posible daño.

[0088] Además, el sistema de filtro 100 comprende un dispositivo de presurización 200 que se conecta al volumen de filtro 112 por medio del puerto de presión 144 y por medio de un puerto de interfaz 202 del dispositivo de aumento de presión 200. El dispositivo de presurización 200 al menos comprende medios de suministro de gas, en este ejemplo un cartucho de gas 204, y puede comprender además una válvula de ajuste de presión 206 y/o un medidor de presión 208.

[0089] De acuerdo con el modo de realización de la FIG.3 a la FIG. 8, el dispositivo de presurización 200 se puede incorporar como un dispositivo separado que se puede poner en conexión con el dispositivo de filtro 102 si el filtro de aceite 150 necesita reemplazarse.

[0090] De acuerdo con un modo de realización adicional y/o alternativo (no mostrado), un dispositivo de presurización se puede conectar firmemente al dispositivo de filtro o bien tal vez incluso ser un componente integral del dispositivo de filtro.

[0091] La FIG. 4 a la FIG. 8 representan diversas etapas de un procedimiento para intercambiar el filtro de aceite 150 del sistema de filtro 100, en el que la divulgación no se limita a la totalidad de las etapas presentadas, sino que también una selección de etapas puede servir suficientemente para el propósito de la presente divulgación.

[0092] La FIG.4 muestra el sistema de filtro 100, en el que de acuerdo con una etapa opcional 300, el conducto de compensación 178 se desconecta de la caja de engranajes 166.

[0093] Antes de esto, se puede llevar a cabo una etapa opcional de terminar la operación de la turbina eólica y/o una etapa opcional de desactivar de forma segura la bomba 182. En particular, la desactivación segura de la bomba 182 da como resultado que la bomba 182 no se pueda activar por medio de otro controlador o unidad de control tal como el controlador de turbina eólica 36.

[0094] De acuerdo con otra etapa 302, el dispositivo de presurización 200 se conecta al puerto de presión 144, en particular usando el conducto de compensación 178, por ejemplo, su extremo que anteriormente se conectó a la caja de engranajes 166.

[0095] De acuerdo con el modo de realización de un dispositivo de presurización integrado en el dispositivo de filtro, la etapa 302 de conectar un dispositivo de presurización con un puerto de presión se realiza permanentemente, específicamente por el diseño integrado, incluso si se proporcionan medios de válvula entre los medios de suministro del dispositivo de presurización y el volumen de filtro.

[0096] Después de haber establecido una conexión entre el dispositivo de presurización 200 y el dispositivo de filtro 102, una etapa 304 de aplicar gas presurizado en el volumen de filtro 112, en particular en el volumen de entrada 114 para descargar 308 el lubricante 168 como se muestra en la FIG.5. Esto se puede ejecutar abriendo la válvula de ajuste de presión 206 del dispositivo de presurización 200. De hecho, el lubricante 168 que está presente en el volumen de entrada 114 y en el volumen de salida 116 se fuerza a dejar el volumen de filtro 112 a través del puerto de salida 134 y la válvula de retención 184.

[0097] Siempre que la presión dentro del volumen de filtro 112, provocada por el dispositivo de presurización 200, es mayor que la presión en el conducto corriente abajo 174, el nivel de lubricante se reduce 306. Cuando un nivel del lubricante 168 en el volumen de filtro 112 está por debajo de un umbral predefinido, la aplicación de gas presurizado se termina 310, por ejemplo, cerrando la válvula de ajuste de presión 206. Preferentemente, la terminación 310 se realiza cuando esencialmente todo el lubricante 168, por ejemplo, más de un 90 por ciento del volumen de filtro 112, se ha descargado 308 como se muestra en la FIG.6.

[0098] Como se representa en la FIG.7, la parte de tapa 140 se retira por una etapa 312, preferentemente, en la que antes de la etapa 312 se realiza una etapa de igualar una presión dentro del volumen de filtro 112 y una presión del entorno, por ejemplo, liberando el exceso de presión del volumen de filtro 112. Esta medida incrementa la seguridad del personal de mantenimiento.

[0099] Ahora, el filtro de aceite 150 se debe reemplazar 314 retirándolo 315 del volumen de filtro 112 y reemplazándolo 316 por un nuevo filtro de aceite 158 o filtro de aceite limpio 150 (véase la FIG.7 y 8).

[0100] Teniendo el filtro de aceite reemplazado 158 dispuesto en el volumen de filtro 112, la parte de tapa 140 se puede reensamblar en la parte de volumen 120. Opcionalmente, lo antes posible después de haber terminado 310 la aplicación de gas, el dispositivo de presurización 200, si es adecuado, se puede desconectar 318 del dispositivo de filtro 102. En particular, si el dispositivo de presurización 200 se conectó al puerto de presurización 144 usando el conducto de compensación 178, dicho conducto de compensación 178 se puede reconectar a la caja de engranajes 166.

[0101] Finalmente, la desactivación segura de la bomba de aceite 182 se puede desacoplar y se puede iniciar la operación de la turbina eólica 10.

[0102] Esta descripción escrita usa ejemplos para divulgar la invención, incluyendo el mejor modo, y también para permitir que cualquier experto en la técnica practique la invención, incluyendo fabricar y usar cualquier dispositivo o sistema y realizar cualquier procedimiento incorporado. El alcance patentable de la invención se define por las reivindicaciones.

[0103] Además, la etapa de igualación de presión se puede integrar en la etapa 310 de terminar la aplicación de gas en el volumen de filtro 112. De acuerdo con otro ejemplo, la presente invención no se limita a una turbina eólica que comprende dicho sistema de caja de engranajes, sino que también se refiere a aparatos y máquinas que tienen un sistema de caja de engranajes, por ejemplo, una caja de engranajes de un buque oceánico.

[0104] Números de referencia

[0106]

[0107]

[0108]

Claims

1. REIVINDICACIONES

1.Un sistema de filtro (100) para cambiar un filtro de aceite (150) de un dispositivo de filtro (102) de un sistema de caja de engranajes (160), comprendiendo el sistema de filtro (100):

- el dispositivo de filtro (102) teniendo una carcasa de filtro (110) que incluye una parte de volumen (120) y una parte de tapa (140), definiendo ambas un volumen de filtro (112) para recibir el filtro de aceite (150), un puerto de entrada (124) que se puede conectar a un conducto corriente arriba (172) de un ciclo de lubricación (170) del sistema de caja de engranajes (160), y un puerto de salida (134) que se puede conectar a un conducto corriente abajo (174) del ciclo de lubricación (170), comprendiendo la parte de tapa (140) un puerto de presión (144) para aplicar presión al volumen de filtro (112), y - un dispositivo de presurización (200) que incluye un puerto de interfaz (202) que se conecta al puerto de presión (144), y un medio de suministro (204) para proporcionar gas presurizado por medio del puerto de interfaz (202) a la carcasa de filtro (110).

2.El sistema de filtro (100) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el dispositivo de presurización está formado integralmente por un componente del dispositivo de filtro de modo que el puerto de presión y el puerto de interfaz están fusionados funcionalmente entre sí.

3.El sistema de filtro (100) de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, que comprende una válvula de retención (184) que se conecta al puerto de salida (134) corriente abajo del volumen de filtro (112) para evitar que el lubricante (168) fluya desde el conducto corriente abajo (174) hacia el volumen de filtro (112).

4.El sistema de filtro (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el volumen de filtro (112) es de al menos 5 l, en particular al menos 10 l, preferentemente al menos 15 l.

5.El sistema de filtro (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes,

- en el que la parte de volumen (120) se forma por una parte envolvente longitudinal, preferentemente cilíndrica (122) y por una parte inferior (132) que se conecta a un lado inferior (126) de la parte envolvente (122),

- en el que el puerto de salida (134) se dispone, preferentemente centralmente, en la parte inferior (132), y el puerto de entrada (124) se dispone en la parte envolvente (122), y

- en el que la parte de tapa (140) se monta de manera sellada en un lado superior (128) de la parte envolvente (122) localizada opuesta al lado inferior (126).

6.El sistema de filtro (100) de acuerdo con la reivindicación 5, en el que la parte de tapa (140) se monta en la parte de volumen (120), comprendiendo el sistema de filtro (100):

- un filtro de aceite preferentemente cilíndrico (150) que se dispone dentro de la carcasa de filtro (110); - medios de sellado superior (154) dispuestos entre una superficie superior del filtro de aceite (150) y una superficie de tapa interior de la parte de tapa (140); y

- medios de sellado inferior (152) dispuestos entre una superficie inferior del filtro de aceite (150) y una superficie inferior interna de la parte inferior (132);

- en el que, debido a la carcasa de filtro (110), el filtro de aceite (150), los medios de sellado inferior (154) y los medios de sellado superior (154), el volumen de filtro (112) se divide por el filtro de aceite (150) en un volumen de entrada (114) y un volumen de salida (116), y el lubricante (158) que fluye desde el puerto de entrada (124) a través del volumen de entrada (114) y a través del volumen de salida (116) hacia el puerto de salida (134) se fuerza a fluir radialmente a través del filtro de aceite (150), en particular de modo que se evita que el lubricante (158) se desvíe del filtro de aceite (150) a lo largo de una de sus superficies.

7.El sistema de filtro (100) de acuerdo con la reivindicación 3 y la reivindicación 6, en el que el puerto de presión (144) se conecta, en particular exclusivamente, al volumen de entrada (114), y/o en el que la válvula de retención (184) se conecta al volumen de salida (116).

8.El sistema de filtro (100) de acuerdo con la reivindicación 6 o 7, en el que el dispositivo de presurización (200) comprende medios de reducción de presión configurados de modo que, y/o en el que los medios de suministro (204) se configuran de modo que una presión relativa del gas proporcionado aplicable sobre el volumen de filtro (112), en particular sobre el volumen de entrada (114), no excede de 4 bar, en particular no excede de

2,5 bar, preferentemente no excede de 2 bar.

9.Un sistema de caja de engranajes (160) para una turbina eólica (10), comprendiendo el sistema de caja de engranajes (160) al menos una caja de engranajes (166) que tiene un volumen de caja de engranajes (164), y un ciclo de lubricación (170) para proporcionar un flujo circulante de lubricante (168) a las localizaciones de lubricación de la caja de engranajes (166), comprendiendo el ciclo de lubricación (170) al menos:

- un sistema de filtro (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes;

- una bomba (182) para presurizar el lubricante (168) al menos parcialmente dentro del ciclo de lubricación (170); y

- medios de conducto de conexión para permitir el flujo circulante del lubricante (168) entre el sistema de filtro (100), el volumen de caja de engranajes (164) y la bomba (182), incluyendo los medios de conducto de conexión (176) el conducto corriente arriba (172) conectado al puerto de entrada (124), y el conducto corriente abajo (174) conectado al puerto de salida (134).

10.El sistema de caja de engranajes (100) de acuerdo con la reivindicación 9, que comprende un conducto de compensación (178) que conecta el puerto de presión (144) al volumen de caja de engranajes (164), en el que el conducto de compensación (178) se monta de manera desmontable en el puerto de presión (144) y/o en el volumen de caja de engranajes (164).

11.Una turbina eólica (10) que comprende un rotor de turbina (18) que incluye un buje (20) y al menos una pala de rotor (22) montada en un eje de turbina rotatorio (44), en la que la pala de rotor (22) se dispone de forma rotatoria alrededor de su eje longitudinal en el buje (20), un generador de inducción (42) que tiene un estátor y un rotor, y un sistema de caja de engranajes (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 y 10 acoplando el generador (42) al eje de turbina (44) para la rotación con el mismo.

12.Un procedimiento para intercambiar un filtro de aceite (150) de un sistema de caja de engranajes (160) que tiene un volumen de caja de engranajes (164), y un ciclo de lubricación (170) para proporcionar un flujo circulante de lubricante (168) a localizaciones de lubricación de la caja de engranajes (166), comprendiendo el ciclo de lubricación (170) al menos:

- un sistema de filtro (100) que comprende:

▪ un dispositivo de filtro (102) que tiene una carcasa de filtro (110) que incluye una parte de volumen (120) y una parte de tapa (140), definiendo ambas un volumen de filtro (112) para recibir el filtro de aceite (150), un puerto de entrada (124) que conecta a un conducto corriente arriba (172) de un ciclo de lubricación (170) del sistema de caja de engranajes (160), y un puerto de salida (134) que se conecta a un conducto corriente abajo (174) del ciclo de lubricación (170), comprendiendo la parte de tapa (140) un puerto de presión (144) para aplicar presión al volumen de filtro (112), y ▪ un dispositivo de presurización (200) que incluye un puerto de interfaz (202) que se conecta al puerto de presión (144), y un medio de suministro (204) para proporcionar gas presurizado por medio del puerto de interfaz (202) a la carcasa de filtro (110);

- medios de conducto de conexión para permitir el flujo circulante del lubricante (168) entre el sistema de filtro (100), el volumen de caja de engranajes (164) y la bomba (182), incluyendo los medios de conducto de conexión (176) el conducto corriente arriba (172) conectado al puerto de entrada (124), y el conducto corriente abajo (174) conectado al puerto de salida (134), comprendiendo el procedimiento las etapas:

(302) conectar el dispositivo de presurización (200) al puerto de presión (144);

(304) aplicar gas presurizado al volumen de filtro (112) para descargar lubricante (308) del volumen de filtro (112);

(312) retirar (312) la parte de tapa (140);

(314) reemplazar el filtro de aceite (150), en particular retirando (315) el filtro de aceite (150) e insertando (316) un nuevo filtro de aceite (158) o el filtro de aceite limpio (150); y (320) reensamblar la parte de tapa (140) en la parte de volumen (120).

13.El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 12, que comprende:

(310) cuando un nivel del lubricante (168) dentro del volumen de filtro (112) está por debajo de un umbral predefinido, terminar (310) la aplicación de gas presurizado; y/o

- realizar la igualación de presión entre el volumen de filtro (112) y un entorno, en particular antes de retirar (312) la parte de tapa (140).