ES2505471T3 - Power generation device - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo (1) de generación de energía que comprende unos engranajes (3) multiplicadores de la velocidad que incluyen un eje (2) principal capaz de rotar impulsado por una fuerza externa; un mecanismo (30) de transmisión de la rotación capaz de recibir la rotación del eje (2) principal para incrementar la velocidad de rotación del eje (2) principal, y un cojinete (38, 39) de rodillos capaz de soportar de forma rotatoria un eje (35) de salida capaz de generar un par motor de funcionamiento del mecanismo (30) de transmisión de la rotación; un generador (4) que incluye un eje (41) de accionamiento capaz de ser rotado cuando recibe la rotación del eje (35) de salida y configurado para generar electricidad en conexión con la rotación de un rotor que rota junto con el eje (41) de accionamiento; un rotor (5) de entrada dispuesto en el eje (35) de salida para poder rotar junto con el eje (35) de salida; un rotor (6) de salida dispuesto sobre el eje (41) de accionamiento para poder rotar junto con el eje (41) de accionamiento y dispuesto concéntricamente sobre un interior radial o sobre un exterior radial del rotor (5) de entrada; un embrague (7) unidireccional dispuesto entre el rotor (5) de entrada y el rotor (6) de salida, estando el embrague (7) unidireccional configurado para conectar el rotor (5) de entrada con el rotor (6) de salida para rotar junto con el rotor (5) de entrada y el rotor (6) de salida cuando una velocidad de rotación del rotor (5) de entrada sobrepasa la velocidad de rotación del rotor (6) de salida, y estando configurado el embrague (7) unidireccional para liberar una conexión entre el rotor (5) de entrada y el rotor (6) de salida cuando la velocidad de rotación del rotor (5) de entrada cae por debajo de la velocidad de rotación del rotor (6) de salida; y un par de cojinetes (8) de rodillos dispuesto entre el rotor (5) de entrada y el rotor (6) de salida y configurado para soportar el rotor (5) de entrada y el rotor (6) de salida para que el rotor (5) de entrada y el rotor (6) de salida roten en relación mutua; en el que el embrague (7) unidireccional incluye una superficie (71a) periférica externa de un anillo (71) interno, una superficie (72a) periférica interna de un anillo (72) externo, y un rodillo (73) dispuesto en cada uno de los varios espacios (S) con forma de cuña conformados entre la superficie (71a) periférica externa del anillo (71) interno y la superficie (72a) periférica interna del anillo (72) externo, en el que el embrague (7) unidireccional está configurado para conectar el rotor (5) de entrada con el rotor (6) de salida para rotar junto con el rotor (5) de entrada y el rotor (6) de salida mediante el engrane del rodillo (73) con la superficie (71a) periférica externa del anillo (71) interno y la superficie (72a) periférica interna del anillo (72) externo, en el que el embrague (7) unidireccional está configurado para liberar la conexión entre el rotor (5) de entrada y el rotor (6) de salida para liberar el engrane del rodillo (73) con la superficie (71a) periférica externa del anillo (71) interno y la superficie (72a) periférica interna del anillo (72) externo, en el que el embrague (7) unidireccional incluye una jaula anular configurada para contener los diversos rodillos en una separación determinada a lo largo de la dirección circunferencial, caracterizado porque los pares de cojinetes (8) de rodillos están dispuestos sobre los respectivos lados axiales del embrague (7) unidireccional para que cada uno de los pares de cojinetes (8) de rodillos esté dispuesto en posición adyacente al embrague (7) unidireccional y un extremo (81b1) axial de cada uno de los pares de cojinetes (8) de rodillos sea capaz de situarse en contacto con una cara correspondiente de las caras terminales axiales de una jaula (74) anular del embrague (7) unidireccional, y porque los pares de cojinetes (8) de rodillos son un par de cojinetes (8) de rodillos cilíndricos, cada uno de los cuales incluye varios rodillos (83) cilíndricos y una porción (81b) con la cual pueden situarse en contacto deslizante unas caras terminales de la pluralidad de rodillos (83) cilíndricos en dirección axial, y las caras terminales axiales de la jaula (74) anular del embrague (7) unidireccional pueden situarse en contacto con la porción (81b) del par de cojinetes (8) de rodillos cilíndricos.A power generating device (1) comprising gears (3) speed multipliers that include a main shaft (2) capable of rotating driven by an external force; a rotation transmission mechanism (30) capable of receiving the rotation of the main shaft (2) to increase the speed of rotation of the main shaft (2), and a roller bearing (38, 39) capable of rotationally supporting an output shaft (35) capable of generating an operating torque of the rotation transmission mechanism (30); a generator (4) that includes a drive shaft (41) capable of being rotated when it receives the rotation of the output shaft (35) and configured to generate electricity in connection with the rotation of a rotating rotor along with the shaft (41 ) drive; an input rotor (5) disposed on the output shaft (35) to be able to rotate together with the output shaft (35); an output rotor (6) arranged on the drive shaft (41) to be able to rotate together with the drive shaft (41) and concentrically arranged on a radial interior or on a radial exterior of the input rotor (5); a unidirectional clutch (7) disposed between the input rotor (5) and the output rotor (6), the unidirectional clutch (7) being configured to connect the input rotor (5) with the output rotor (6) for rotate together with the input rotor (5) and the output rotor (6) when a rotation speed of the input rotor (5) exceeds the rotation speed of the output rotor (6), and the clutch (7 being configured) ) unidirectional to release a connection between the input rotor (5) and the output rotor (6) when the rotation speed of the input rotor (5) falls below the rotational speed of the output rotor (6); and a pair of roller bearings (8) disposed between the input rotor (5) and the output rotor (6) and configured to support the input rotor (5) and the output rotor (6) so that the rotor (5) input and output rotor (6) rotate in relation to each other; wherein the unidirectional clutch (7) includes an outer peripheral surface (71a) of an inner ring (71), an inner peripheral surface (72a) of an outer ring (72), and a roller (73) disposed on each of the various wedge-shaped spaces (S) formed between the outer peripheral surface (71a) of the inner ring (71) and the inner peripheral surface (72a) of the outer ring (72), in which the unidirectional clutch (7) It is configured to connect the input rotor (5) with the output rotor (6) to rotate together with the input rotor (5) and the output rotor (6) by engaging the roller (73) with the surface ( 71a) outer peripheral of the inner ring (71) and the inner peripheral surface (72a) of the outer ring (72), in which the unidirectional clutch (7) is configured to release the connection between the input rotor (5) and the output rotor (6) to release the roller gear (73) with the peripheral surface (71a) outer ca of the inner ring (71) and the inner peripheral surface (72a) of the outer ring (72), in which the unidirectional clutch (7) includes an annular cage configured to contain the various rollers at a certain distance along the circumferential direction, characterized in that the pairs of roller bearings (8) are arranged on the respective axial sides of the unidirectional clutch (7) so that each of the pairs of roller bearings (8) is disposed adjacent to the clutch ( 7) unidirectional and an axial end (81b1) of each of the pairs of roller bearings (8) is able to be in contact with a corresponding face of the axial end faces of an annular clutch cage (74) (7) unidirectional, and because the roller bearing pairs (8) are a pair of cylindrical roller bearings (8), each of which includes several cylindrical rollers (83) and a portion (81b) with which terminal faces of the plurality of cylindrical rollers (83) in axial direction can be placed in sliding contact, and the axial end faces of the annular cage (74) of the unidirectional clutch (7) can be placed in contact with the portion (81b) of the pair of cylindrical roller bearings (8).
Description
5 5
10 10
15 fifteen
20 twenty
25 25
30 30
35 35
40 40
45 Four. Five
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19-09-2014 09-19-2014
DESCRIPCIÓN DESCRIPTION
Dispositivo de generación de energía Power generation device
Antecedentes de la invención Background of the invention
1. Campo de la invención 1. Field of the invention
La presente invención se refiere a un dispositivo de generación de energía en el que se incrementa la velocidad de rotación de un eje principal por una fuerza externa por unos engranajes multiplicadores de la velocidad para accionar el generador. The present invention relates to a power generation device in which the speed of rotation of a main shaft is increased by an external force by gears multiplying the speed to drive the generator.
2. Descripción de la técnica relacionada 2. Description of the related technique
Los engranajes multiplicadores de la velocidad son utilizados en un dispositivo generador de energía eólica con el fin de que la fuerza del viento sea recibida por unas palas para hacer rotar el eje principal que está conectado a las palas y se incremente la velocidad de rotación del eje principal para accionar el generador. Como se muestra en la FIG. 16, los engranajes 202 multiplicadores de la velocidad incluyen un mecanismo 203 de engranajes planetarios que recibe la rotación de un eje 200 principal para incrementar la velocidad. Un mecanismo 204 de engranajes de alta velocidad que recibe la rotación a la cual la velocidad se incrementa por el mecanismo 203 de engranajes planetarios y además incrementa la velocidad de rotación, y un eje 205 de salida que genera un par motor de funcionamiento del mecanismo 204 de engranajes de alta velocidad. The speed multiplier gears are used in a wind power generating device so that the force of the wind is received by blades to rotate the main axis that is connected to the blades and increase the speed of rotation of the axis main to drive the generator. As shown in FIG. 16, the speed multiplier gears 202 include a planetary gear mechanism 203 that receives the rotation of a main shaft 200 to increase the speed. A high speed gear mechanism 204 that receives the rotation at which the speed is increased by the planetary gear mechanism 203 and also increases the rotation speed, and an output shaft 205 that generates an operating torque of the mechanism 204 of high speed gears.
El mecanismo 203 de engranajes planetarios está construido de forma que, cuando rota un eje 203a de entrada acoplado al eje 200 principal para poder rotar conjuntamente, un soporte 203b planetario también rota y, por tanto, un engranaje 203d solar rota a velocidad incrementada por medio de un engranaje 203c planetario, y la rotación es transmitida a un eje 204a de baja velocidad del mecanismo 204 de engranajes de alta velocidad. El mecanismo 204 de engranajes de alta velocidad está construido para hacer rotar un eje 204d intermedio a una velocidad incrementada por medio del engranaje 204b de baja velocidad y de un primer engranaje 204c intermedio cuando el eje 204a de baja velocidad rota y rota también el eje 205 de salida a la velocidad incrementada por medio de un segundo engranaje 204e intermedio y de un engranaje 204f de alta velocidad. Como cojinetes respectivos para soportar en rotación el eje 204a de baja velocidad, el eje 204d intermedio y el eje 205 de salida de los engranajes 202 multiplicadores de la velocidad, frecuentemente son utilizados unos cojinetes de rodillos 206 a 211 (véase, por ejemplo, la Publicación de Solicitud de Patente japonesa No. 2007-232186 (JP 2007-232186 A)). The planetary gear mechanism 203 is constructed such that, when an input shaft 203a coupled to the main shaft 200 rotates to be able to rotate together, a planetary support 203b also rotates and, therefore, a solar gear 203d rotates at increased speed by means of of a planetary gear 203c, and the rotation is transmitted to a low speed shaft 204a of the high speed gear mechanism 204. The high speed gear mechanism 204 is constructed to rotate an intermediate shaft 204d at an increased speed by means of the low speed gear 204b and a first intermediate gear 204c when the low speed shaft 204a rotates and also rotates the shaft 205 output at increased speed by means of a second intermediate gear 204e and a high speed gear 204f. As respective bearings for rotating support of the low speed shaft 204a, intermediate shaft 204d and output shaft 205 of speed multiplier gears 202, roller bearings 206 to 211 are frequently used (see, for example, the Japanese Patent Application Publication No. 2007-232186 (JP 2007-232186 A)).
Así mismo, es conocido un dispositivo de generación de energía eólica que recibe una fuerza del viento sobre unas palas para hacer rotar el eje principal que está conectado a las palas e incrementa la velocidad de rotación del eje principal para accionar el generador. Los engranajes multiplicadores de la velocidad para incrementar la rotación del eje principal incluyen, como se muestra en la FIG. 16, por ejemplo, un mecanismo 203 de engranajes planetarios que incrementa la velocidad de rotación recibida procedente de un eje 200 principal, un mecanismo 204 de engranajes de alta velocidad que incrementa más aún la velocidad de rotación recibida procedente del mecanismo 203 de engranajes planetarios, y un eje 205 de salida que genera un par motor de funcionamiento del mecanismo 204 de engranajes de alta velocidad. El eje 205 de salida está acoplado a un eje de accionamiento del generador (no mostrado) para poder transmitir la energía de transmisión. Likewise, a wind power generation device is known that receives a force from the wind on blades to rotate the main shaft that is connected to the blades and increases the speed of rotation of the main shaft to drive the generator. Speed multiplier gears to increase the rotation of the main shaft include, as shown in FIG. 16, for example, a planetary gear mechanism 203 that increases the rotational speed received from a main shaft 200, a high speed gear mechanism 204 that further increases the rotational speed received from the planetary gear mechanism 203, and an output shaft 205 that generates an operating torque of the high speed gear mechanism 204. The output shaft 205 is coupled to a drive shaft of the generator (not shown) in order to transmit the transmission energy.
El mecanismo 203 de engranajes planetarios está construido de forma que, cuando la rotación del eje 200 principal es transmitida al eje 203a de entrada el soporte 203b planetario rota y, por tanto, rota el engranaje 203d solar a la velocidad incrementada por medio del engranaje 203c planetario, y la rotación es transmitida al eje 204a de baja velocidad del mecanismo 204 de engranajes de alta velocidad. Así mismo, el mecanismo 204 de engranajes de alta velocidad está construido para hacer rotar el engranaje 204d intermedio a una velocidad incrementada por medio del engranaje 204b de baja velocidad y del primer engranaje 204c intermedio cuando la rotación es transmitida desde el mecanismo 203 de engranajes planetarios al eje 204a de baja velocidad y hacer también rotar el eje 205 de salida a velocidad incrementada por medio del segundo engranaje 204e intermedio y del engranaje 204f de alta velocidad. The planetary gear mechanism 203 is constructed such that, when the rotation of the main shaft 200 is transmitted to the input shaft 203a the planetary support 203b rotates and, therefore, rotates the solar gear 203d at the increased speed by means of the gear 203c planetary, and the rotation is transmitted to the low speed shaft 204a of the high speed gear mechanism 204. Likewise, the high speed gear mechanism 204 is constructed to rotate the intermediate gear 204d at an increased speed by means of the low speed gear 204b and the first intermediate gear 204c when the rotation is transmitted from the planetary gear mechanism 203 to the low speed shaft 204a and also rotate the output shaft 205 at increased speed by means of the second intermediate gear 204e and the high speed gear 204f.
Como cojinetes respectivos para soportar en rotación el eje 204a de baja velocidad, el eje 204d intermedio y el eje 205 de salida de los engranajes 202 multiplicadores de la velocidad, frecuentemente son utilizados los cojinetes 206 a 211 de rodillos (véase, por ejemplo, el documento JP 2007-232186A). Así mismo, en la técnica anterior es conocido un dispositivo de generación de energía que comprende todas las características de la parte caracterizadora de la reivindicación 1 (véase, por ejemplo, la Publicación de Solicitud de Patente alemana No. 10 2009 004991 (DE 10 2009 004991 A1)). As respective bearings for rotating rotation of the low speed shaft 204a, intermediate shaft 204d and output shaft 205 of speed multiplier gears 202, roller bearings 206 to 211 are frequently used (see, for example, the JP 2007-232186A). Likewise, in the prior art a power generation device is known which comprises all the features of the characterizing part of claim 1 (see, for example, German Patent Application Publication No. 10 2009 004991 (DE 10 2009 004991 A1)).
Sumario de la invención Summary of the invention
En el dispositivo de generación de energía eólica, se generan adherencias (“smearing”) (un fenómeno en el que se genera el agarrotamiento de la capa superficial) sobre la superficie de contacto de rodamiento de un rodillo o de una superficie de rodamiento de una rueda giratoria en el cojinete de rodillos que soporta el eje de salida que rota a alta velocidad y, por tanto, se puede reducir la vida útil del cojinete de rodillos. El objetivo de la presente invención In the wind power generation device, "smearing" adhesions (a phenomenon in which the seizing of the surface layer) is generated on the rolling contact surface of a roller or a rolling surface of a Rotating wheel on the roller bearing that supports the output shaft that rotates at high speed and therefore the life of the roller bearing can be reduced. The objective of the present invention
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consiste en proporcionar un dispositivo de generación de energía que pueda impedir que se genere la retención en el cojinete de rodillos que soporta el eje de salida de los engranajes aceleradores de la velocidad. it consists in providing a power generating device that can prevent the retention in the roller bearing that supports the output shaft of the speed accelerating gears.
El inventor de la presente solicitud ha estudiado con gran atención el mecanismo de generación de la retención. Como resultado de ello, el inventor ha descubierto que, cuando la velocidad de rotación del eje principal rápidamente disminuye mediante la disminución de la fuerza del viento, la velocidad de rotación del eje de accionamiento del generador sobrepasa la velocidad de rotación del eje de salida por la inercia del rotor del generador que presenta un peso considerable y, por tanto, se produce la denominada pérdida del par (pérdida de la carga), la carga radial que es aplicada al cojinete de rodillos que soporta el eje de salida se reduce a causa de la pérdida del par, el arrastre de fricción de deslizamiento entre el rodillo y la jaula que contiene el rodillo sobrepasa excede el arrastre de fricción de rodamiento entre el rodillo del cojinete de rodillos y la rueda giratoria y, de esta manera, se retarda la rotación del rodillo. El inventor ha descubierto también que, cuando la velocidad de rotación del eje principal aumenta rápidamente por el aumento de la intensidad del viento a partir del estado descrito en lo que antecede, el par de inercia derivado de la velocidad de rotación incrementada se añade para aumentar la carga radial que se aplica al cojinete de rodillos que soporta el eje de salida y, por tanto, el rodillo se desliza sobre la superficie de contacto con la rueda giratoria en un estado en el que se aplica una carga elevada al rodillo en el momento en que la temperatura de la superficie de contacto se eleva y, de esta manera, se genera la retención. El inventor puso en práctica la invención de la presente solicitud en base a estos hallazgos. The inventor of the present application has studied with great attention the mechanism of retention generation. As a result, the inventor has discovered that when the speed of rotation of the main shaft rapidly decreases by decreasing the force of the wind, the speed of rotation of the generator drive shaft exceeds the speed of rotation of the output shaft by the inertia of the generator rotor that has a considerable weight and, therefore, the so-called loss of torque (loss of load) occurs, the radial load that is applied to the roller bearing that supports the output shaft is reduced because of the loss of the torque, the drag friction drag between the roller and the cage containing the roller exceeds exceeds the drag friction drag between the roller of the roller bearing and the rotating wheel and, thus, delays the roller rotation The inventor has also discovered that, when the speed of rotation of the main axis increases rapidly by increasing the intensity of the wind from the state described above, the inertia torque derived from the increased rotation speed is added to increase the radial load that is applied to the roller bearing that supports the output shaft and, therefore, the roller slides on the contact surface with the rotating wheel in a state in which a high load is applied to the roller at the time in which the temperature of the contact surface rises and, in this way, the retention is generated. The inventor put into practice the invention of the present application based on these findings.
Aspectos de la presente invención se refieren a un dispositivo de generación de energía. El dispositivo de generación de energía incluye: unos engranajes multiplicadores de la velocidad que incluyen un eje principal que rota por una fuerza externa, un mecanismo de transmisión de la rotación que recibe la rotación del eje principal para incrementar la velocidad de rotación del eje principal, y un cojinete de rodillos que soporta de forma rotatoria un eje de salida que genera un par motor de funcionamiento del mecanismo de transmisión de la rotación; un generador que incluye un eje de accionamiento que es rotado mediante la recepción de la rotación del eje de salida y que está configurado para generar electricidad en conexión con la rotación de un rotor que rota junto con el eje de accionamiento; un rotor de entrada dispuesto sobre el eje de salida para poder rotar junto con el eje de salida; un rotor de salida dispuesto sobre el eje de accionamiento para poder rotar junto con el eje de accionamiento y que está concéntricamente dispuesto sobre un interior radial o sobre un exterior radial del rotor de entrada; y un embrague unidireccional dispuesto entre el rotor de entrada y el rotor de salida, estando el embrague unidireccional configurado para conectar el rotor de entrada con el rotor de salida para rotar junto con el rotor de entrada y el rotor de salida cuando una velocidad de rotación del rotor de entrada excede una velocidad de rotación del rotor de salida, y un embrague unidireccional configurado para liberar una conexión entre el rotor de entrada y el rotor de salida cuando la velocidad de rotación del rotor de entrada cae por debajo de la velocidad de rotación del rotor de salida. Aspects of the present invention relate to a power generation device. The power generating device includes: speed multiplier gears that include a main shaft that rotates by an external force, a rotation transmission mechanism that receives the rotation of the main shaft to increase the speed of rotation of the main shaft, and a roller bearing that rotatably supports an output shaft that generates an operating torque of the rotation transmission mechanism; a generator that includes a drive shaft that is rotated by receiving the rotation of the output shaft and that is configured to generate electricity in connection with the rotation of a rotating rotor along with the drive shaft; an input rotor arranged on the output shaft to be able to rotate together with the output shaft; an output rotor arranged on the drive shaft to be able to rotate together with the drive shaft and which is concentrically arranged on a radial interior or on a radial exterior of the input rotor; and a unidirectional clutch disposed between the input rotor and the output rotor, the unidirectional clutch being configured to connect the input rotor with the output rotor to rotate together with the input rotor and the output rotor when a rotation speed of the input rotor exceeds a rotation speed of the output rotor, and a unidirectional clutch configured to release a connection between the input rotor and the output rotor when the rotation speed of the input rotor falls below the rotation speed of the output rotor.
De acuerdo con el dispositivo de generación de energía construido según lo expuesto, el embrague unidireccional puede conectar el rotor de entrada con el rotor de salida para rotar conjuntamente cuando la velocidad de rotación del rotor de entrada excede la velocidad de rotación del rotor de salida y libera la conexión entre el rotor de entrada y el rotor de salida cuando la velocidad de rotación del rotor de entrada cae por debajo de la velocidad de rotación del rotor de salida. Es decir, incluso cuando la velocidad de rotación del eje de salida rápidamente cae al producirse un descenso en la fuerza externa a través del eje principal, se puede impedir que la rotación del rotor del generador por inercia sea transmitida al eje de salida a través del eje de accionamiento. Por consiguiente, se puede impedir la reducción de la carga radial que se aplica al cojinete de rodillos que soporta el eje de salida y el retardo de la rotación del rodillo en asociación con la reducción de la carga radial. Por tanto, cuando la velocidad de rotación del eje principal rápidamente aumenta debido al cambio en la fuerza externa derivada del estado descrito en las líneas anteriores, y se aplica una carga elevada sobre el rodillo, el rodillo a duras penas se desliza sobre la superficie de contacto con la rueda giratoria y, por tanto, se puede eficazmente impedir la generación de adherencias sobre el cojinete de rodillos. According to the power generation device constructed as set forth, the unidirectional clutch can connect the input rotor to the output rotor to rotate together when the rotation speed of the input rotor exceeds the rotation speed of the output rotor and releases the connection between the input rotor and the output rotor when the rotation speed of the input rotor falls below the rotation speed of the output rotor. That is, even when the rotation speed of the output shaft rapidly falls when a decrease in external force occurs through the main shaft, it is possible to prevent the rotation of the generator rotor by inertia from being transmitted to the output shaft through the drive shaft Therefore, the reduction of the radial load that is applied to the roller bearing that supports the output shaft and the delay of the rotation of the roller in association with the reduction of the radial load can be prevented. Therefore, when the speed of rotation of the main shaft rapidly increases due to the change in the external force derived from the state described in the previous lines, and a high load is applied on the roller, the roller hardly slides on the surface of contact with the rotating wheel and, therefore, the generation of adhesions on the roller bearing can be effectively prevented.
El dispositivo de generación de energía puede incluir un cojinete de rodillos dispuesto entre el rotor de entrada y el rotor de salida y estar configurado para soportar el rotor de entrada y el rotor de salida para que el rotor de entrada y el rotor de salida roten entre sí. El embrague unidireccional puede incluir una superficie periférica externa de un anillo interno, una superficie periférica interna de un anillo externo, y un rodillo dispuesto en cada uno de los espacios con forma de cuña formados entre la superficie periférica externa del anillo interno y la superficie periférica interna del anillo externo. El embrague unidireccional puede estar configurado para conectar el rotor de entrada con el rotor de salida para rotar junto con el rotor de entrada y con el rotor de salida mediante el engrane del rodillo con la superficie periférica externa del anillo interno y con la superficie periférica interna del anillo externo, y el embrague unidireccional puede estar configurado para liberar la conexión entre el rotor de entrada y el rotor de salida liberando el engrane del rodillo con la superficie periférica externa del anillo interno y la superficie periférica interna del anillo externo. En este caso, debido a la existencia de una separación entre la superficie periférica externa del anillo interno y la superficie periférica interna del anillo externo cuando se produce la liberación del engrane del rodillo del embrague unidireccional con la superficie periférica externa del anillo interno y la superficie periférica interna del anillo externo, se puede impedir el desplazamiento relativo mutuo del rotor de entrada y del rotor de salida en la dirección radial por el cojinete de rodadura. Por tanto, se puede impedir el golpeteo del rotor de entrada y del rotor de salida en la dirección radial durante la operación del dispositivo de generación de energía. The power generating device may include a roller bearing disposed between the input rotor and the output rotor and be configured to support the input rotor and the output rotor so that the input rotor and the output rotor rotate between yes. The unidirectional clutch can include an outer peripheral surface of an inner ring, an inner peripheral surface of an outer ring, and a roller disposed in each of the wedge-shaped spaces formed between the outer peripheral surface of the inner ring and the peripheral surface internal of the outer ring. The unidirectional clutch can be configured to connect the input rotor with the output rotor to rotate together with the input rotor and with the output rotor by engaging the roller with the outer peripheral surface of the inner ring and with the inner peripheral surface of the outer ring, and the unidirectional clutch can be configured to release the connection between the input rotor and the output rotor by releasing the roller gear with the outer peripheral surface of the inner ring and the inner peripheral surface of the outer ring. In this case, due to the existence of a separation between the outer peripheral surface of the inner ring and the inner peripheral surface of the outer ring when the unidirectional clutch roller gear release occurs with the outer peripheral surface of the inner ring and the surface internal peripheral of the outer ring, the relative relative displacement of the input rotor and the output rotor in the radial direction by the rolling bearing can be prevented. Therefore, the knocking of the input rotor and the output rotor in the radial direction during the operation of the power generating device can be prevented.
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El embrague unidireccional puede incluir una jaula anular configurada para contener los distintos rodillos con la separación determinada a lo largo de una dirección circunferencial, un par de los cojinetes de rodillos puede estar dispuesto entre el rotor de entrada y el rotor de salida, y los pares de cojinetes de rodadura pueden estar dispuestos sobre los respectivos lados axiales del embrague unidireccional para que cada uno de los pares de cojinetes de rodadura se sitúe en posición adyacente al embrague unidireccional y un extremo axial de cada uno de los pares de cojinetes de rodillos pueda situarse en contacto con una cara correspondiente de las caras terminales axiales de la jaula anular del embrague unidireccional. En este caso, las caras terminales axiales de la jaula del embrague unidireccional se sitúan en contacto con los extremos axiales de un par de los cojinetes de cojinetes y, por tanto, se puede restringir el desplazamiento de la jaula hacia los lados axiales. The unidirectional clutch may include an annular cage configured to contain the different rollers with the separation determined along a circumferential direction, a pair of roller bearings may be disposed between the input rotor and the output rotor, and the pairs of rolling bearings may be arranged on the respective axial sides of the unidirectional clutch so that each of the pairs of rolling bearings is positioned adjacent to the unidirectional clutch and an axial end of each of the pairs of roller bearings can be positioned in contact with a corresponding face of the axial end faces of the unidirectional clutch annular cage. In this case, the axial end faces of the unidirectional clutch cage are in contact with the axial ends of a pair of the bearing bearings and, therefore, the displacement of the cage towards the axial sides can be restricted.
Los pares de cojinetes de rodadura pueden ser un par de cojinetes de rodillos cilíndricos que incluyan varios rodillos cilíndricos y una porción con la cual las caras terminales de los varios rodillos cilíndricos en dirección axial se sitúen en contacto deslizante, y las caras terminales axiales de la jaula anular pueden situarse en contacto con la porción del par de cojinetes de rodillos cilíndricos. En este caso, la nervadura anular interna del cojinete de rodadura puede ser utilizada como un miembro que restringa el desplazamiento axial de la jaula, y, por tanto, se puede simplificar la estructura del cojinete de rodillos. The pairs of rolling bearings can be a pair of cylindrical roller bearings that include several cylindrical rollers and a portion with which the end faces of the various cylindrical rollers in the axial direction are placed in sliding contact, and the axial end faces of the Ring cage can be placed in contact with the portion of the pair of cylindrical roller bearings. In this case, the inner annular rib of the rolling bearing can be used as a member that restricts the axial displacement of the cage, and, therefore, the structure of the roller bearing can be simplified.
La superficie periférica interna del anillo externo del embrague unidireccional puede ser una superficie cilíndrica, el cojinete de rodillos cilíndrico puede incluir una superficie de rodamiento de un anillo externo del cojinete de rodillos cilíndrico en la que el cojinete de rodillos cilíndrico ruede, el rotor de salida puede estar dispuesto sobre un exterior radial del rotor de entrada, y la superficie periférica interna del anillo externo del embrague unidireccional y la superficie de rodamiento puede estar formada en una superficie periférica interna del rotor de salida. En este caso, el rotor de salida puede ser utilizado como anillo externo que presente la superficie periférica interna del anillo externo del embrague unidireccional y el anillo externo que presente la superficie de rodadura del anillo externo del respectivo cojinete de rodillos cilíndrico y, por tanto, se puede simplificar la estructura de la totalidad dispositivo eólico. The inner peripheral surface of the outer ring of the unidirectional clutch can be a cylindrical surface, the cylindrical roller bearing can include a bearing surface of an outer ring of the cylindrical roller bearing in which the cylindrical roller bearing rolls, the output rotor it can be arranged on a radial outside of the input rotor, and the inner peripheral surface of the outer ring of the unidirectional clutch and the bearing surface can be formed on an inner peripheral surface of the output rotor. In this case, the output rotor can be used as an outer ring that has the inner peripheral surface of the outer ring of the unidirectional clutch and the outer ring that has the rolling surface of the outer ring of the respective cylindrical roller bearing and, therefore, the structure of the entire wind device can be simplified.
El rotor de salida puede ser fijado de manera amovible al eje de accionamiento y quedar dispuesto para que pueda desplazarse en la dirección axial con respecto al rotor de entrada. En este caso, el rotor de salida puede ser retirado del rotor de entrada cuando el rotor de salida sea retirado del eje de accionamiento y desplazado en la dirección axial con respecto al rotor de entrada. Por consiguiente, el anillo externo del embrague unidireccional y el anillo externo del cojinete de rodillos cilíndrico pueden ser retirados al mismo tiempo y, por tanto, pueden llevarse fácilmente a cabo las tareas de mantenimiento del embrague unidireccional y del cojinete de rodillos cilíndrico. En este caso, no hay necesidad de desplazar el generador y, por tanto, las tareas de mantenimiento pueden llevarse a cabo fácilmente. The output rotor can be removably attached to the drive shaft and be arranged so that it can move in the axial direction with respect to the input rotor. In this case, the output rotor can be removed from the input rotor when the output rotor is removed from the drive shaft and moved in the axial direction with respect to the input rotor. Therefore, the outer ring of the unidirectional clutch and the outer ring of the cylindrical roller bearing can be removed at the same time and, therefore, the maintenance tasks of the unidirectional clutch and the cylindrical roller bearing can be easily carried out. In this case, there is no need to move the generator and, therefore, maintenance tasks can be easily carried out.
De acuerdo con el dispositivo de generación de energía de la presente invención, puede impedirse de manera eficaz que se generen adherencias en el cojinete de rodillos que soporta el eje de salida de los engranajes multiplicadores de la velocidad. According to the power generating device of the present invention, adhesions can be effectively prevented from generating adhesions in the roller bearing that supports the output shaft of the speed multiplier gears.
En el dispositivo de generación de energía, cuando se quema el generador se hace difícil que el eje de accionamiento rote, el par de transmisión procedente del eje de salida hacia el eje de accionamiento resulta excesivamente elevado, y los engranajes multiplicadores de la velocidad reciben una sobrecarga y, por tanto, existe la posibilidad de que los engranajes multiplicadores de la velocidad resulten dañados. In the power generating device, when the generator is burned it becomes difficult for the drive shaft to rotate, the transmission torque from the output shaft to the drive shaft becomes excessively high, and the speed multiplier gears receive a overload and, therefore, there is a possibility that speed multiplier gears will be damaged.
La presente invención proporciona un dispositivo generador de energía que puede impedir eficazmente que se generen adherencias en el cojinete de rodillos que soporta el eje de salida de los engranajes multiplicadores de la velocidad y reduce la carga aplicada a los engranajes multiplicadores de la velocidad en el caso de que el par de transmisión desde el eje de salida hasta el eje de accionamiento del generador resulte excesivamente alto. The present invention provides an energy generating device that can effectively prevent adhesions in the roller bearing that supports the output shaft of the speed multiplier gears and reduces the load applied to the speed multiplier gears in the case. that the transmission torque from the output shaft to the generator drive shaft is excessively high.
En el dispositivo de generación de energía descrito en las líneas anteriores, el embrague unidireccional puede estar provisto de un limitador del par configurado para liberar la conexión entre el rotor de entrada y el rotor de salida cuando el par de transmisión desde el rotor de entrada hasta el rotor de salida exceda un límite superior. In the power generation device described in the preceding lines, the unidirectional clutch may be provided with a torque limiter configured to release the connection between the input rotor and the output rotor when the transmission torque from the input rotor to The output rotor exceeds an upper limit.
De acuerdo con el dispositivo de generación de energía, que está construido según lo descrito en las líneas anteriores, el embrague unidireccional puede conectar el rotor de entrada con el rotor de salida para poder rotar conjuntamente cuando la velocidad de rotación del rotor de entrada exceda la velocidad de rotación del rotor de salida y libere la conexión entre el rotor de entrada y el rotor de salida cuando la velocidad de rotación del rotor de entrada caiga por debajo de la velocidad de rotación del rotor de salida. Es decir, incluso cuando la velocidad de rotación del eje de salida rápidamente caiga al producirse un descenso en la fuerza externa a través del eje principal, se puede impedir que la rotación del rotor del generador por inercia sea transmitida al eje de salida a través del eje de accionamiento. Por consiguiente, se puede impedir la reducción de la carga radial aplicada al cojinete de rodillos que soporta el eje de salida y el retardo de rotación del rodillo en asociación con la reducción de la carga radial. Por tanto, cuando la velocidad de rotación del eje principal rápidamente aumenta debido al cambio de la fuerza externa debido al estado descrito en lo que antecede, y se aplica una carga elevada sobre el rodillo, el rodillo a duras penas se desliza sobre la superficie de contacto con la rueda giratoria y, por tanto, se puede eficazmente impedir la generación de adherencias sobre el cojinete de rodillos. According to the power generation device, which is constructed as described in the previous lines, the unidirectional clutch can connect the input rotor with the output rotor to be able to rotate together when the rotation speed of the input rotor exceeds the Rotation speed of the output rotor and release the connection between the input rotor and the output rotor when the rotation speed of the input rotor falls below the rotation speed of the output rotor. That is, even when the rotation speed of the output shaft quickly falls when a decrease in the external force occurs through the main shaft, it is possible to prevent the rotation of the generator rotor by inertia from being transmitted to the output shaft through the drive shaft Accordingly, the reduction of the radial load applied to the roller bearing that supports the output shaft and the rotation delay of the roller in association with the reduction of the radial load can be prevented. Therefore, when the speed of rotation of the main shaft rapidly increases due to the change of the external force due to the state described above, and a high load is applied on the roller, the roller hardly slides on the surface of contact with the rotating wheel and, therefore, the generation of adhesions on the roller bearing can be effectively prevented.
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Así mismo, el embrague unidireccional está provisto de un limitador del par y, por tanto, cuando el eje de accionamiento resulte difícil de rotar porque el generador se haya quemado, el par de transmisión desde el rotor de entrada dispuesto sobre el lado del eje de salida hasta el rotor de salida dispuestos sobre el lado del eje de accionamiento excede el límite superior (el rotor de entrada está conectado al rotor de salida para quedar en estado bloqueado), el limitador del par puede liberar la conexión entre el rotor de entrada y el rotor de salida. Por consiguiente, se puede reducir la carga aplicada a los engranajes multiplicadores de la velocidad, y se puede impedir que se dañen los engranajes multiplicadores de la velocidad. Así mismo, debido a que el embrague unidireccional está provisto del limitador del par, puede llevarse a la práctica una simplificación y una reducción del tamaño de la estructura en comparación con un supuesto en el que el embrague unidireccional y el limitador del par están dispuestos por separado. Likewise, the unidirectional clutch is provided with a torque limiter and, therefore, when the drive shaft is difficult to rotate because the generator has burned, the transmission torque from the input rotor arranged on the shaft side of output to the output rotor arranged on the drive shaft side exceeds the upper limit (the input rotor is connected to the output rotor to remain in a locked state), the torque limiter can release the connection between the input rotor and The output rotor. Consequently, the load applied to the speed multiplier gears can be reduced, and the speed multiplier gears can be prevented from being damaged. Also, because the unidirectional clutch is provided with the torque limiter, a simplification and a reduction in the size of the structure can be carried out in comparison with an assumption in which the unidirectional clutch and the torque limiter are arranged by separated.
El embrague unidireccional puede incluir una superficie periférica interna de un anillo externo dispuesto sobre un rotor entre un rotor de entrada y el rotor de salida, una superficie periférica externa de un anillo interno dispuesto sobre otro rotor entre el rotor de entrada y el rotor de salida y configurada para formar varios espacios con forma de cuña en dirección circunferencial con la superficie periférica interna del anillo externo, y un rodillo dispuesto en cada uno de los diversos espacios con forma de cuña; el embrague unidireccional puede estar configurado para conectar el rotor de entrada con el rotor de salida para rotar junto con el rotor de entrada y el rotor de salida mediante el engrane del rodillo con la superficie periférica externa del anillo interno y la superficie periférica externa del anillo externo, el embrague unidireccional puede estar configurado para liberar la conexión entre el rotor de entrada y el rotor de salida, liberando el engrane del rodillo con la superficie periférica externa del anillo interno y la superficie periférica externa del anillo externo; el limitador del par puede estar provisto de un rebajo de alojamiento que se forme en la superficie periférica externa del anillo interno y que aloje el rodillo separado del espacio con forma de cuña, cuando el par de transmisión exceda del límite superior, para liberar el engrane del rodillo con la superficie periférica externa del anillo interno y con la superficie periférica interna del anillo externo. The unidirectional clutch may include an inner peripheral surface of an outer ring disposed on a rotor between an input rotor and the output rotor, an outer peripheral surface of an internal ring disposed on another rotor between the input rotor and the output rotor and configured to form several wedge-shaped spaces in circumferential direction with the inner peripheral surface of the outer ring, and a roller disposed in each of the various wedge-shaped spaces; The unidirectional clutch can be configured to connect the input rotor with the output rotor to rotate together with the input rotor and the output rotor by engaging the roller with the outer peripheral surface of the inner ring and the outer peripheral surface of the ring external, the unidirectional clutch can be configured to release the connection between the input rotor and the output rotor, releasing the roller engagement with the outer peripheral surface of the inner ring and the outer peripheral surface of the outer ring; the torque limiter may be provided with a housing recess that is formed on the outer peripheral surface of the inner ring and that houses the roller separated from the wedge-shaped space, when the transmission torque exceeds the upper limit, to release the gear of the roller with the outer peripheral surface of the inner ring and with the inner peripheral surface of the outer ring.
De acuerdo con la estructura expuesta, cuando el par de transmisión desde el rotor de entrada hasta el rotor de salida exceda de un límite superior, el rodillo que está separado del espacio con forma de cuña es alojado en el rebajo de alojamiento, y se libera el engrane del rodillo con la superficie periférica externa del anillo interno y con la superficie periférica interna del anillo externo. Por tanto, la conexión desde el rotor de entrada hasta el rotor de salida se puede liberar adecuadamente. According to the exposed structure, when the transmission torque from the input rotor to the output rotor exceeds an upper limit, the roller that is separated from the wedge-shaped space is housed in the housing recess, and released the engagement of the roller with the outer peripheral surface of the inner ring and with the inner peripheral surface of the outer ring. Therefore, the connection from the input rotor to the output rotor can be properly released.
La superficie periférica externa del anillo interno puede estar dispuesta en el rotor de entrada, y el limitador del par puede estar provisto de un medio de prevención de la separación que impida que el rodillo dispuesto en el rebajo de alojamiento quede separado del rebajo de alojamiento por la fuerza centrífuga debida a la rotación del rotor de entrada. Cuando el rotor de entrada rota en un estado en el que el rodillo está alojado en el rebajo de alojamiento, y el rodillo sale del rebajo de alojamiento por la fuerza centrífuga, existe la posibilidad de que se produzca de nuevo el engrane del rodillo con la superficie periférica externa del anillo interno y la superficie periférica interna del anillo externo. Sin embargo, el limitador del par de la presente invención incluye un medio de prevención de la separación que impide que el rodillo se separe del rebajo de alojamiento y, por tanto, pueden solventarse dichos problemas. The outer peripheral surface of the inner ring may be arranged in the inlet rotor, and the torque limiter may be provided with a means of separation prevention that prevents the roller arranged in the housing recess from being separated from the housing recess by the centrifugal force due to the rotation of the input rotor. When the inlet rotor rotates in a state in which the roller is housed in the housing recess, and the roller exits the housing recess by centrifugal force, there is a possibility that the gearing of the roller will occur again with the outer peripheral surface of the inner ring and the inner peripheral surface of the outer ring. However, the torque limiter of the present invention includes a means of preventing separation that prevents the roller from separating from the housing recess and, therefore, such problems can be solved.
El medio de prevención de la separación puede estar construido de forma que una sección de restricción que restringa el desplazamiento del rodillo alojado en el rebajo de alojamiento sobre el exterior radial sobresalga por un borde del rebajo de alojamiento en la dirección circunferencial. De acuerdo con dicha estructura, si el rodillo es separado desde el rebajo de alojamiento hasta el exterior radial por una fuerza centrífuga debida a la rotación del rotor de entrada, la sección de control se convierte en un obstáculo que impide la separación. Por tanto, se puede de nuevo impedir adecuadamente el engrane del rodillo con la superficie periférica externa del anillo interno y la superficie periférica interna del anillo externo. The separation prevention means may be constructed such that a restriction section that restricts the movement of the roller housed in the housing recess over the radial exterior protrudes along an edge of the accommodation recess in the circumferential direction. According to said structure, if the roller is separated from the housing recess to the radial exterior by a centrifugal force due to the rotation of the input rotor, the control section becomes an obstacle that prevents separation. Therefore, the engagement of the roller with the outer peripheral surface of the inner ring and the inner peripheral surface of the outer ring can be properly prevented again.
Un receptáculo configurado para poder alojar el rodillo puede estar dispuesto entre la superficie periférica externa del anillo interno y la superficie periférica interna del anillo externo. Una jaula configurada para mantener los rodillos con una separación determinada a lo largo de la dirección circunferencial y un miembro elástico configurado para presionar el rodillo dispuesto dentro del receptáculo hacia una dirección de estrechamiento del espacio con forma de cuña, pueden estar dispuestos entre la superficie periférica externa del anillo interno y la superficie periférica interna del anillo externo; y el rebajo de alojamiento puede estar formado para que tenga una profundidad para que el rodillo quede situado en un interior radial con respecto al miembro elástico. De acuerdo con la estructura expuesta, cuando el rodillo se separe del receptáculo de la jaula para entrar en el rebajo de alojamiento, el miembro elástico se extiende para quedar situado en el exterior radial del rodillo. Por tanto, si el rodillo queda separado desde el rebajo de alojamiento hasta el exterior radial por la fuerza centrífuga en asociación con la rotación del rotor de entrada, el miembro elástico se convierte en un obstáculo y se puede impedir la separación. A receptacle configured to accommodate the roller may be disposed between the outer peripheral surface of the inner ring and the inner peripheral surface of the outer ring. A cage configured to maintain the rollers with a determined clearance along the circumferential direction and an elastic member configured to press the roller disposed within the receptacle towards a wedge-shaped space narrowing direction, may be disposed between the peripheral surface outer of the inner ring and the inner peripheral surface of the outer ring; and the housing recess may be formed so that it has a depth so that the roller is located in a radial interior with respect to the elastic member. According to the exposed structure, when the roller separates from the cage receptacle to enter the housing recess, the elastic member extends to be located on the radial outside of the roller. Therefore, if the roller is separated from the housing recess to the radial outside by the centrifugal force in association with the rotation of the inlet rotor, the elastic member becomes an obstacle and separation can be prevented.
El miembro elástico puede estar provisto de un miembro de bloqueo que bloquee al menos una parte del rebajo de alojamiento que aloja el rodillo. De acuerdo con la estructura expuesta, cuando el miembro elástico está dispuesto en el exterior radial del rodillo que entra en el rebajo de alojamiento según lo descrito en lo que antecede, el miembro de bloqueo puede bloquear al menos una parte del rebajo de alojamiento e impedir firmemente la separación del rodillo. The elastic member may be provided with a locking member that blocks at least a portion of the housing recess that houses the roller. According to the exposed structure, when the elastic member is disposed on the radial outside of the roller entering the housing recess as described above, the blocking member can block at least a part of the housing recess and prevent Firmly separating the roller.
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De acuerdo con el dispositivo de generación de energía de la presente invención, se puede eficazmente impedir que se generen adherencias en el cojinete de rodillos que soporta el eje de salida de los engranajes multiplicadores de la velocidad, y se puede reducir la carga aplicada a los engranajes multiplicadores de la velocidad en el caso de que el par de transmisión desde el eje de salida hasta el eje de accionamiento del generador resulte excesivamente elevado. Así mismo, de acuerdo con el embrague unidireccional de la presente invención, cuando el par de transmisión desde el eje de entrada hasta el eje de salida del generador resulta excesivamente elevado, la conexión entre el rotor de entrada y el rotor de salida puede, de modo preferente, ser liberada y, así mismo, se puede impedir la separación del rodillo del rebajo de alojamiento por la fuerza centrífuga debida a la rotación del rotor de entrada y el engrane del rodillo con la superficie periférica externa del anillo interno y la superficie periférica interna del anillo externo. In accordance with the power generating device of the present invention, adhesions can be effectively prevented in the roller bearing that supports the output shaft of the speed multiplier gears, and the load applied to the gears can be reduced. speed multiplier gears in case the transmission torque from the output shaft to the generator drive shaft is excessively high. Also, in accordance with the unidirectional clutch of the present invention, when the transmission torque from the input shaft to the generator output shaft becomes excessively high, the connection between the input rotor and the output rotor can, of preferably, it can be released and, likewise, the separation of the housing recess roller can be prevented by centrifugal force due to the rotation of the input rotor and the engagement of the roller with the outer peripheral surface of the inner ring and the peripheral surface internal of the outer ring.
En el dispositivo de generación de energía eólica, se generan adherencias (un fenómeno en el que se genera el agarrotamiento de la capa superficial) sobre la superficie de contacto de rodamiento de un rodillo o de una superficie de rodamiento de una rueda giratoria en el cojinete de rodillos que soporta el eje de salida que rota a gran velocidad y, por tanto, se puede reducir la vida útil del cojinete de rodillos. La presente invención proporciona un dispositivo de generación de energía que puede eficazmente impedir que se generen adherencias en el cojinete de rodillos que soporta el eje de salida de los engranajes multiplicadores de la velocidad. In the wind power generation device, adhesions are generated (a phenomenon in which the seizing of the surface layer is generated) on the rolling contact surface of a roller or a rolling surface of a rotating wheel in the bearing of rollers that support the output shaft that rotates at high speed and, therefore, the life of the roller bearing can be reduced. The present invention provides a power generating device that can effectively prevent adhesions from being generated in the roller bearing that supports the output shaft of the speed multiplier gears.
El dispositivo de generación de energía puede incluir una masa de inercia dispuesta para poder rotar junto con el rotor de salida. The power generating device may include a mass of inertia arranged to be able to rotate together with the output rotor.
De acuerdo con el dispositivo de generación de energía que está construido según lo descrito en lo que antecede, el embrague unidireccional puede conectar el rotor de entrada con el rotor de salida para poder rotar conjuntamente cuando la velocidad de rotación del rotor de entrada exceda la velocidad de rotación del rotor de salida y libere la conexión entre el rotor de entrada y el rotor de salida cuando la velocidad de rotación del rotor de entrada caiga por debajo de la velocidad de rotación del rotor de salida. Esto es, incluso cuando la velocidad de rotación del eje de salida rápidamente caiga por debajo de un descenso de la fuerza externa a través del eje principal, se puede impedir que la rotación del rotor del generador por inercia sea transmitida al eje de salida a través del eje de accionamiento. Por consiguiente, se puede impedir la reducción de la carga radial aplicada al cojinete de rodillos que soporta el eje de salida y el retardo de la rotación del rodillo en asociación con la reducción de la carga radial. Por tanto, cuando la velocidad de rotación del eje principal rápidamente aumenta por el cambio de la fuerza externa a partir del estado descrito en lo que antecede, y se aplica una carga elevada sobre el rodillo, el rodillo a duras penas se desliza sobre la superficie de contacto con la rueda giratoria y, por tanto, se puede eficazmente impedir que se generen adherencias sobre el cojinete de rodillos. According to the power generation device that is constructed as described above, the unidirectional clutch can connect the input rotor with the output rotor to be able to rotate together when the rotation speed of the input rotor exceeds the speed of rotation of the output rotor and release the connection between the input rotor and the output rotor when the rotation speed of the input rotor falls below the rotation speed of the output rotor. That is, even when the rotation speed of the output shaft quickly falls below a decrease in external force through the main shaft, it is possible to prevent the rotation of the generator rotor by inertia from being transmitted to the output shaft through of the drive shaft. Accordingly, the reduction of the radial load applied to the roller bearing that supports the output shaft and the delay of the rotation of the roller in association with the reduction of the radial load can be prevented. Therefore, when the speed of rotation of the main shaft rapidly increases due to the change of the external force from the state described above, and a high load is applied on the roller, the roller hardly slides on the surface of contact with the rotating wheel and, therefore, can effectively prevent adhesions from being generated on the roller bearing.
Así mismo, el rotor de salida está provisto de la masa de inercia para poder rotar conjuntamente, y, por tanto, se puede incrementar el momento de inercia del rotor de salida. Por consiguiente, el embrague unidireccional libera la conexión entre el rotor de entrada y el rotor de salida y, cuando el rotor de salida rota a una velocidad reducida debido a la inercia del rotor, la aceleración angular debida a la desaceleración resulta escasa. Por tanto, se puede impedir que se reduzca rápidamente la velocidad de rotación del rotor de salida. Es decir, incluso cuando la velocidad de rotación del eje principal rápidamente cae por debajo de un descenso de la fuerza externa, el rotor del generador no reduce rápidamente la velocidad de rotación en asociación con el rotor de salida, sino que continúa rotando por inercia y, por tanto, la velocidad de rotación media del rotor puede resultar incrementada. Por tanto, puede resultar mejorada la eficiencia de la generación de energía del generador. Likewise, the output rotor is provided with the mass of inertia to be able to rotate together, and therefore, the moment of inertia of the output rotor can be increased. Consequently, the unidirectional clutch releases the connection between the input rotor and the output rotor and, when the output rotor rotates at a reduced speed due to the inertia of the rotor, angular acceleration due to deceleration is poor. Therefore, the rotation speed of the output rotor can be prevented from being rapidly reduced. That is, even when the speed of rotation of the main shaft rapidly falls below a decrease in external force, the generator rotor does not rapidly reduce the rotation speed in association with the output rotor, but instead continues to rotate by inertia and therefore, the average rotation speed of the rotor can be increased. Therefore, the efficiency of generator power generation can be improved.
El dispositivo de generación de energía puede incluir un cojinete de rodillos dispuesto entre el rotor de entrada y el rotor de salida y estar configurado para soportar el rotor de entrada y el rotor de salida para que el rotor de entrada y el rotor de salida roten entre sí. El embrague unidireccional puede incluir, una superficie periférica externa de un anillo interno, una superficie periférica interna de un anillo externo y un rodillo dispuesto en cada uno de los diversos espacios con forma de cuña formados entre la superficie periférica externa del anillo interno y la superficie periférica interna del anillo externo. El embrague unidireccional puede estar configurado para conectar el rotor de entrada con el rotor de salida para rotar junto con el rotor de entrada y el rotor de salida mediante el engrane del rodillo con la superficie periférica externa del anillo interno y la superficie periférica interna del anillo externo. El embrague unidireccional puede estar configurado para liberar la conexión entre el rotor de entrada y el rotor de salida liberando el engrane del rodillo con la superficie periférica externa del anillo interno y la superficie periférica interna del anillo externo. En este caso, debido a la existencia de una separación entre la superficie periférica externa del anillo interno y la superficie periférica interna del anillo externo, cuando se libere el engrane del rodillo del embrague unidireccional con la superficie periférica externa del anillo interno y la superficie periférica interna del anillo externo, se puede impedir mediante el cojinete de rodillos el desplazamiento relativo mutuo del rotor de entrada y del rotor de salida en la dirección radial. Por tanto, se puede impedir el golpeteo del rotor de entrada y del rotor de salida en la dirección radial durante la operación del dispositivo de generación de energía. The power generating device may include a roller bearing disposed between the input rotor and the output rotor and be configured to support the input rotor and the output rotor so that the input rotor and the output rotor rotate between yes. The unidirectional clutch can include, an outer peripheral surface of an inner ring, an inner peripheral surface of an outer ring and a roller disposed in each of the various wedge-shaped spaces formed between the outer peripheral surface of the inner ring and the surface internal peripheral of the outer ring. The unidirectional clutch can be configured to connect the input rotor with the output rotor to rotate together with the input rotor and the output rotor by engaging the roller with the outer peripheral surface of the inner ring and the inner peripheral surface of the ring external. The unidirectional clutch can be configured to release the connection between the input rotor and the output rotor by releasing the roller gear with the outer peripheral surface of the inner ring and the inner peripheral surface of the outer ring. In this case, due to the existence of a separation between the outer peripheral surface of the inner ring and the inner peripheral surface of the outer ring, when the unidirectional clutch roller gear is released with the outer peripheral surface of the inner ring and the peripheral surface internal of the outer ring, the relative relative displacement of the input rotor and the output rotor in the radial direction can be prevented by the roller bearing. Therefore, the knocking of the input rotor and the output rotor in the radial direction during the operation of the power generating device can be prevented.
El embrague unidireccional puede incluir una jaula anular configurada para mantener los diversos rodillos a la separación determinada a lo largo de una dirección circunferencial, y un par de cojinetes de rodillos puede estar dispuesto entre el rotor de entrada y el rotor de salida. El par de cojinetes de rodillos puede estar dispuesto sobre los respectivos lados axiales del embrague unidireccional para que el par de cojinetes de rodillos quede dispuesto en posición adyacente al embrague unidireccional y un extremo axial de cada cojinete del par de cojinetes de rodillos The unidirectional clutch may include an annular cage configured to maintain the various rollers at the determined clearance along a circumferential direction, and a pair of roller bearings may be disposed between the input rotor and the output rotor. The pair of roller bearings may be arranged on the respective axial sides of the unidirectional clutch so that the pair of roller bearings is disposed adjacent to the unidirectional clutch and an axial end of each bearing of the pair of roller bearings
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pueda situarse en contacto con una cara correspondiente de las caras terminales axiales de la jaula anular del embrague unidireccional. En este caso, las caras terminales axiales de la jaula del embrague unidireccional se sitúan en contacto con los extremos axiales de un par de cojinetes de rodillos y, por tanto, se puede restringir el desplazamiento de la jaula hacia los lados axiales. can be placed in contact with a corresponding face of the axial end faces of the unidirectional clutch ring cage. In this case, the axial end faces of the unidirectional clutch cage are in contact with the axial ends of a pair of roller bearings and, therefore, the displacement of the cage towards the axial sides can be restricted.
El par de cojinetes de rodillos puede ser un par de cojinetes de rodillos cilíndricos que incluyan varios rodillos cilíndricos y una porción con la cual las caras terminales de los diversos rodillos cilíndricos en dirección axial se sitúen en contacto deslizante, y las caras terminales axiales de la jaula anular, pueden situarse en contacto con la porción del par de cojinetes de rodillos cilíndricos. En este caso, la nervadura del anillo interno del cojinete de rodillos puede ser utilizada como miembro que restringa el desplazamiento axial de la jaula y, por lo tanto, se puede simplificar la estructura del cojinete de rodillos. The pair of roller bearings may be a pair of cylindrical roller bearings that include several cylindrical rollers and a portion with which the end faces of the various cylindrical rollers in the axial direction are placed in sliding contact, and the axial end faces of the annular cage, can be placed in contact with the portion of the pair of cylindrical roller bearings. In this case, the rib of the inner ring of the roller bearing can be used as a member that restricts the axial displacement of the cage and, therefore, the structure of the roller bearing can be simplified.
La superficie periférica interna del anillo externo del embrague unidireccional puede ser una superficie cilíndrica, el cojinete de anillos cilíndrico puede incluir una superficie de rodamiento de un anillo externo del cojinete de rodillos cilíndrico donde rueda el cojinete de rodillos cilíndrico, el rotor de salida puede estar dispuesto sobre un exterior radial del rotor de entrada y la superficie periférica interna del anillo externo del embrague unidireccional y la superficie de rodamiento pueden estar formadas en una superficie periférica interna del rotor de salida. En este caso, el rotor de salida puede ser utilizado como anillo externo que presente la superficie periférica interna del anillo externo del embrague unidireccional y el anillo externo que presente la superficie de rodadura del anillo externo del respectivo cojinete de rodillos cilíndrico y, por tanto, se puede simplificar la estructura de la totalidad del dispositivo eólico. The inner peripheral surface of the outer ring of the unidirectional clutch can be a cylindrical surface, the cylindrical ring bearing can include a bearing surface of an outer ring of the cylindrical roller bearing where the cylindrical roller bearing rolls, the output rotor can be disposed on a radial exterior of the input rotor and the inner peripheral surface of the outer ring of the unidirectional clutch and the bearing surface may be formed on an inner peripheral surface of the output rotor. In this case, the output rotor can be used as an outer ring that has the inner peripheral surface of the outer ring of the unidirectional clutch and the outer ring that has the rolling surface of the outer ring of the respective cylindrical roller bearing and, therefore, the structure of the entire wind device can be simplified.
El rotor de salida puede estar fijado de manera amovible al eje de accionamiento y quedar dispuesto para poder desplazarse en dirección axial con respecto al rotor de entrada. En este caso, el rotor de salida puede ser retirado del eje de accionamiento y desplazado en dirección axial con respecto al rotor de entrada. Por consiguiente, el anillo externo del embrague unidireccional y el anillo externo del cojinete de rodillos cilíndrico pueden ser retirados al mismo tiempo y, por tanto, pueden llevarse fácilmente a cabo las tareas de mantenimiento del embrague unidireccional y del cojinete de rodillos cilíndrico. En este caso, no es necesario desplazar el generador y, por tanto, pueden llevarse a cabo más fácilmente las tareas de mantenimiento. The output rotor may be removably attached to the drive shaft and be arranged to be able to move in an axial direction with respect to the input rotor. In this case, the output rotor can be removed from the drive shaft and moved in an axial direction with respect to the input rotor. Therefore, the outer ring of the unidirectional clutch and the outer ring of the cylindrical roller bearing can be removed at the same time and, therefore, the maintenance tasks of the unidirectional clutch and the cylindrical roller bearing can be easily carried out. In this case, it is not necessary to move the generator and therefore maintenance tasks can be carried out more easily.
El dispositivo de generación de energía puede incluir: un embrague electromagnético configurado para conectar el rotor de salida con la masa de inercia para que el rotor de salida y la masa de inercia roten conjuntamente durante la energización y para liberar la conexión entre el rotor de salida y la masa de inercia cuando no se produzca la energización; un medio de detección configurado para detectar la velocidad de rotación del rotor de salida; y un medio de control configurado para controlar la disposición del embrague magnético en un estado sin energización al comienzo de la rotación del rotor de salida y para controlar la energización del embrague magnético cuando el medio de detección detecte que el rotor de salida alcanza una velocidad de rotación determinada después del inicio de la rotación del rotor de salida. En este caso, el embrague electromagnético no es energizado y la conexión entre el rotor de salida y la masa de inercia se libera hasta que el rotor de salida alcance la velocidad de rotación determinada al inicio de la rotación y, por tanto, se puede reducir el par motor de funcionamiento para hacer rotar el rotor de salida a la velocidad de rotación determinada. Por consiguiente, se puede reducir el tiempo requerido para hacer rotar el rotor a la velocidad de rotación determinada a través del rotor de salida y del eje de accionamiento y, por tanto, se puede mejorar aún más la eficiencia de la generación de energía del generador. Cuando el medio de detección detecta que el rotor de salida alcanza la velocidad de rotación determinada después del inicio de la rotación del rotor de salida, el embrague electromagnético es energizado, y el rotor de salida y la masa de inercia son conectados para poder rotar conjuntamente y, por tanto, se puede incrementar el momento de inercia del rotor de salida. Por consiguiente, cuando el embrague unidireccional libera la conexión entre el rotor de entrada y el rotor de salida, el rotor del generador no reduce rápidamente la velocidad de rotación en asociación con el rotor de salida, sino que continúa rotando por inercia y, por tanto, se puede incrementar la velocidad de rotación media del rotor. Por tanto, se puede mejorar aún más la eficiencia de generación de energía del generador. The power generating device may include: an electromagnetic clutch configured to connect the output rotor with the mass of inertia so that the output rotor and the mass of inertia rotate together during energization and to release the connection between the output rotor and the mass of inertia when energization does not occur; a detection means configured to detect the rotation speed of the output rotor; and a control means configured to control the arrangement of the magnetic clutch in a state without energization at the beginning of the rotation of the output rotor and to control the energization of the magnetic clutch when the detection means detects that the output rotor reaches a speed of rotation determined after the start of the rotation of the output rotor. In this case, the electromagnetic clutch is not energized and the connection between the output rotor and the mass of inertia is released until the output rotor reaches the speed of rotation determined at the beginning of the rotation and, therefore, can be reduced the operating torque to rotate the output rotor at the determined rotation speed. Accordingly, the time required to rotate the rotor at the determined rotation speed through the output rotor and the drive shaft can be reduced and, therefore, the efficiency of generator power generation can be further improved. . When the detection means detects that the output rotor reaches the determined rotation speed after the start of the rotation of the output rotor, the electromagnetic clutch is energized, and the output rotor and the mass of inertia are connected to be able to rotate together and, therefore, the moment of inertia of the output rotor can be increased. Therefore, when the unidirectional clutch releases the connection between the input rotor and the output rotor, the generator rotor does not rapidly reduce the rotational speed in association with the output rotor, but instead continues to rotate by inertia and therefore , the average rotation speed of the rotor can be increased. Therefore, the generator power generation efficiency can be further improved.
El dispositivo de generación de energía puede incluir un acoplamiento de fluido viscoso dispuesto entre el rotor de salida y la masa de inercia. El acoplamiento de fluido viscoso puede incluir: i) un fluido viscoso que transmita un par motor de funcionamiento del rotor de salida sobre la masa de inercia por arrastre viscoso durante la rotación a baja velocidad del rotor de salida, y ii) un mecanismo de embrague centrífugo que transmita el par motor de funcionamiento del rotor de salida sobre la masa de inercia mediante la utilización de la fuerza centrífuga en asociación con la rotación a alta velocidad del rotor de salida durante la rotación a alta velocidad del rotor de salida. En este caso, cuando el rotor de salida rota a baja velocidad al inicio de la rotación, el par motor de funcionamiento del rotor de salida es transmitido a la masa de inercia por el arrastre viscoso del fluido viscoso y, por tanto, la masa de inercia aumenta la velocidad con una aceleración angular menor que la aceleración angular del rotor de salida. En otras palabras, el par de inercia por la masa de inercia aplicado al rotor de salida al inicio de la rotación del rotor de salida puede ser reducido y, por tanto, puede ser reducido el par motor de funcionamiento que se requiere para incrementar la velocidad de rotación del rotor de salida a la velocidad de rotación determinada. Por consiguiente, se puede reducir el tiempo requerido para incrementar la velocidad de rotación del rotor a la velocidad de rotación determinada a través del rotor de salida y del eje de accionamiento y, por tanto, la eficiencia de la generación de energía del generador puede resultar mejorada. Así mismo, cuando el rotor de salida alcanza la velocidad de rotación determinada a alta velocidad, el par motor de funcionamiento del rotor de salida es transmitido a la masa The power generating device may include a viscous fluid coupling arranged between the output rotor and the mass of inertia. The viscous fluid coupling may include: i) a viscous fluid that transmits an operating torque of the output rotor over the mass of inertia by viscous drag during low speed rotation of the output rotor, and ii) a clutch mechanism centrifuge that transmits the operating torque of the output rotor over the mass of inertia through the use of centrifugal force in association with the high-speed rotation of the output rotor during high-speed rotation of the output rotor. In this case, when the output rotor rotates at low speed at the beginning of the rotation, the operating torque of the output rotor is transmitted to the mass of inertia by the viscous drag of the viscous fluid and, therefore, the mass of inertia increases the speed with an angular acceleration less than the angular acceleration of the output rotor. In other words, the inertia torque by the mass of inertia applied to the output rotor at the start of the rotation of the output rotor can be reduced and, therefore, the operating torque required to increase the speed can be reduced. Rotation of the output rotor at the determined rotation speed. Therefore, the time required to increase the rotation speed of the rotor can be reduced to the rotation speed determined through the output rotor and the drive shaft and, therefore, the efficiency of generator power generation can result improved Likewise, when the output rotor reaches the rotation speed determined at high speed, the operating torque of the output rotor is transmitted to the ground.
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de inercia a través del mecanismo de embrague centrífugo. Por consiguiente, el rotor de salida y la masa de inercia están conectados para poder rotar conjuntamente y, por tanto, el momento de inercia del rotor de salida puede resultar incrementado. Por tanto, cuando el embrague unidireccional libera la conexión entre el rotor de entrada y el rotor de salida, el rotor del generador no disminuye rápidamente la velocidad de rotación en asociación con el rotor de salida, sino que continúa rotando por inercia y, por tanto, se puede incrementar la velocidad de rotación media del rotor, y se puede mejorar aún más la eficiencia de la generación de energía del generador. of inertia through the centrifugal clutch mechanism. Therefore, the output rotor and the mass of inertia are connected to be able to rotate together and, therefore, the moment of inertia of the output rotor can be increased. Therefore, when the unidirectional clutch releases the connection between the input rotor and the output rotor, the generator rotor does not rapidly decrease the rotational speed in association with the output rotor, but instead continues to rotate by inertia and therefore , the average rotation speed of the rotor can be increased, and the efficiency of generator power generation can be further improved.
De acuerdo con el dispositivo de generación de energía de la presente invención, puede eficazmente impedirse que se genere la adherencia en el cojinete de rodillos que soporta la salida de los engranajes multiplicadores de la velocidad. In accordance with the power generating device of the present invention, the adhesion in the roller bearing that supports the output of the speed multiplier gears can be effectively prevented.
Breve descripción de los dibujos Brief description of the drawings
Las características, ventajas, y la trascendencia técnica e industrial de la invención se describirán en la descripción detallada subsecuentes de formas de realización ejemplares de la invención con referencia a los dibujos que se acompañan, en los que los mismos numerarles indican los mismos elementos, y en los que: The features, advantages, and technical and industrial significance of the invention will be described in the subsequent detailed description of exemplary embodiments of the invention with reference to the accompanying drawings, in which the same numbers indicate the same elements, and in which:
La FIG. 1 es una vista lateral esquemática que muestra un dispositivo de generación de energía de acuerdo con unas primera y segunda formas de realización de la presente invención; FIG. 1 is a schematic side view showing a power generating device according to first and second embodiments of the present invention;
la FIG. 2 es una vista en sección transversal que muestra un cojinete de rodillos de unos engranajes multiplicadores de la velocidad del dispositivo de generación de energía que se muestra en la FIG. 1; FIG. 2 is a cross-sectional view showing a roller bearing of gears multiplying the speed of the power generating device shown in FIG. one;
la FIG. 3 es una vista en sección transversal que muestra una parte de conexión entre un eje de salida de los engranajes multiplicadores de la velocidad y el eje de accionamiento de un generador del dispositivo de generación de energía de acuerdo con la primera forma de realización y mostrada en la FIG. 1; FIG. 3 is a cross-sectional view showing a connection part between an output shaft of the speed multiplier gears and the drive shaft of a generator of the power generation device according to the first embodiment and shown in FIG. one;
la FIG. 4 es una vista en sección transversal que muestra un embrague unidireccional del dispositivo de generación de energía de acuerdo con las primera y tercera formas de realización; FIG. 4 is a cross-sectional view showing a unidirectional clutch of the power generation device according to the first and third embodiments;
la FIG. 5 es una vista en sección transversal que muestra una parte de conexión entre un eje de salida de los engranajes multiplicadores de la velocidad y un eje de accionamiento de un generador del dispositivo del generador de energía de acuerdo con la segunda forma de realización y mostrada en la FIG. 1; FIG. 5 is a cross-sectional view showing a connection part between an output shaft of the speed multiplier gears and a drive shaft of a generator of the power generator device according to the second embodiment and shown in FIG. one;
la FIG. 6 es una vista en sección transversal que muestra un embrague unidireccional del dispositivo generador de energía de acuerdo con la segunda forma de realización y mostrada en la FIG. 1; FIG. 6 is a cross-sectional view showing a unidirectional clutch of the power generating device according to the second embodiment and shown in FIG. one;
la FIG. 7 es una vita en sección transversal que muestra una parte del embrague unidireccional a una escala de tamaño ampliado de acuerdo con la segunda forma de realización; FIG. 7 is a cross-sectional vita showing a part of the unidirectional clutch on an enlarged scale according to the second embodiment;
la FIG. 8 es una vista en sección transversal que muestra a una escala de tamaño ampliado una parte del embrague unidireccional de acuerdo con la segunda forma de realización en un estado en el que un rodillo está alojado en un rebajo de alojamiento; FIG. 8 is a cross-sectional view showing on a scale of enlarged size a part of the unidirectional clutch according to the second embodiment in a state in which a roller is housed in a housing recess;
la FIG. 9 es una vista lateral esquemática que muestra un dispositivo de generación de energía de acuerdo con la tercera forma de realización de la presente invención; FIG. 9 is a schematic side view showing a power generation device according to the third embodiment of the present invention;
la FIG. 10 es una vista en sección transversal que muestra una parte de conexión entre un eje de salida de los engranajes multiplicadores de la velocidad y un eje de accionamiento de un generador del dispositivo de generación de energía de acuerdo con la tercera forma de realización y mostrada en la FIG. 9; FIG. 10 is a cross-sectional view showing a connection part between an output shaft of the speed multiplier gears and a drive shaft of a generator of the power generation device according to the third embodiment and shown in FIG. 9;
la FIG. 11 es un gráfico que muestra una fluctuación rotacional de un rotor de salida del dispositivo de generación de energía de acuerdo con la tercera forma de realización; FIG. 11 is a graph showing a rotational fluctuation of an output rotor of the power generation device according to the third embodiment;
la FIG. 12 es un gráfico que muestra fluctuaciones rotacionales del eje de salida que se muestra en la FIG. 10 y un rotor del generador; FIG. 12 is a graph showing rotational fluctuations of the output shaft shown in FIG. 10 and a generator rotor;
la FIG. 13 es una vista en sección transversal que muestra una parte de conexión entre un eje de salida de los engranajes multiplicadores de la velocidad y un eje de accionamiento de un generador de un dispositivo de generación de energía eólica de acuerdo con una cuarta forma de realización de la presente invención; FIG. 13 is a cross-sectional view showing a connection part between an output shaft of the speed multiplier gears and a drive shaft of a generator of a wind power generation device according to a fourth embodiment of the present invention;
la FIG. 14 es una vista en sección transversal que muestra una parte de conexión entre un eje de salida de los engranajes multiplicadores de la velocidad y un eje de accionamiento de un generador de un dispositivo de generación de energía eólica de acuerdo con una quinta forma de realización de la presente invención; FIG. 14 is a cross-sectional view showing a connection part between an output shaft of the speed multiplier gears and a drive shaft of a generator of a wind power generation device according to a fifth embodiment of the present invention;
la FIG. 15 es un gráfico que muestra fluctuaciones rotacionales de un rotor de salida y de una masa de inercia del dispositivo de generación de energía eólica de la FIG. 14; y FIG. 15 is a graph showing rotational fluctuations of an output rotor and of a mass of inertia of the wind power generating device of FIG. 14; Y
la FIG. 16 es una vista en sección transversal que muestra los engranajes multiplicadores de la velocidad. FIG. 16 is a cross-sectional view showing the speed multiplier gears.
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Descripción detallada de formas de realización Detailed description of embodiments
A continuación, se describirán con detalle formas de realización de la presente invención con referencia a los dibujos. La FIG. 1 es una vista lateral esquemática que muestra un dispositivo de generación de energía de acuerdo con unas primera y segunda formas de realización de la presente invención. El dispositivo de generación de energía de la presente forma de realización es un dispositivo 1 de generación de energía eólica. El dispositivo 1 de generación de energía eólica incluye un eje 2 principal que rota cuando recibe la fuerza del viento (fuerza externa), unos engranajes 3 multiplicadores de la velocidad que están acoplados al eje 2 principal, y un generador 4 que está acoplado a los engranajes 3 multiplicadores de la velocidad. La velocidad de rotación del eje 2 principal se incrementa por los engranajes 3 multiplicadores de la velocidad, y el generador 4 es accionado por la potencia de rotación con aumento de la velocidad. In the following, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic side view showing a power generation device according to first and second embodiments of the present invention. The power generation device of the present embodiment is a wind power generation device 1. The wind power generation device 1 includes a main shaft 2 that rotates when it receives wind force (external force), gears 3 speed multipliers that are coupled to the main axis 2, and a generator 4 that is coupled to the gears 3 speed multipliers. The rotation speed of the main axis 2 is increased by the gears 3 speed multipliers, and the generator 4 is driven by the rotational power with increasing speed.
En la punta terminal del eje 2 principal, unas palas (no mostradas), por ejemplo, están acopladas para poder rotar conjuntamente, y las palas están construidas para recibir la fuerza del viento para rotar junto con el eje 2 principal. El generador 4 incorpora un eje 41 de accionamiento que recibe la potencia rotatoria de velocidad incrementada mediante los engranajes 3 multiplicadores de la velocidad para rotar, y un rotor 42 que está instalado en el generador 4 y un estator (no mostrado). El rotor 42 está acoplado al eje 41 de accionamiento para poder rotar conjuntamente, y la electricidad se genera en conexión con la rotación del eje 41 de accionamiento y el accionamiento del rotor 42. On the terminal tip of the main axis 2, blades (not shown), for example, are coupled to be able to rotate together, and the blades are constructed to receive the force of the wind to rotate together with the main axis 2. The generator 4 incorporates a drive shaft 41 that receives the rotational power of increased speed by means of gears 3 multipliers of the speed to rotate, and a rotor 42 that is installed in the generator 4 and a stator (not shown). The rotor 42 is coupled to the drive shaft 41 to be able to rotate together, and the electricity is generated in connection with the rotation of the drive shaft 41 and the drive of the rotor 42.
Los engranajes 3 multiplicadores de la velocidad incluyen un mecanismo 30 de engranajes (mecanismo de transmisión de la rotación) que recibe la rotación del eje 2 principal para incrementar la velocidad de la rotación. El mecanismo 30 de engranajes incluye un mecanismo 31 de engranajes planetarios y un mecanismo 32 que recibe la rotación cuya velocidad se incrementa por el mecanismo 31 de engranajes planetarios y que aumenta aún más la velocidad de la rotación. El mecanismo 31 de engranajes planetarios presenta un engranaje 31a de engranaje interno (engranaje anular), varios engranajes 31b planetarios que están sujetos por un soporte planetario (no mostrado) que está acoplado al eje 2 principal para poder rotar conjuntamente, y un engranaje 31c solar que engrana con los engranajes 31b planetarios. Por consiguiente, cuando el soporte planetario rota junto con el eje 2 principal, el engranaje 31c solar rota por medio de los engranajes 31b planetarios y la rotación es transmitida a un eje 33 de baja velocidad del mecanismo 32 de engranaje de alta velocidad. The gears 3 speed multipliers include a gear mechanism 30 (rotation transmission mechanism) that receives the rotation of the main axis 2 to increase the speed of the rotation. The gear mechanism 30 includes a planetary gear mechanism 31 and a mechanism 32 that receives the rotation whose speed is increased by the planetary gear mechanism 31 and that further increases the speed of the rotation. The planetary gear mechanism 31 has an internal gear gear 31a (annular gear), several planetary gears 31b that are held by a planetary support (not shown) that is coupled to the main shaft 2 to be able to rotate together, and a solar gear 31c that gears with the planetary gears 31b. Therefore, when the planetary support rotates together with the main shaft 2, the solar gear 31c rotates by means of the planetary gears 31b and the rotation is transmitted to a low speed shaft 33 of the high speed gear mechanism 32.
El mecanismo 32 de engranaje de alta velocidad incluye un eje 33 de baja velocidad que incorpora un engranaje 33a de baja velocidad, un engranaje 34 intermedio que incorpora un primer engranaje 34a intermedio y un segundo engranaje 34b intermedio, y un eje 35 de salida que incorpora un engranaje 35a de alta velocidad. El eje 33 de baja velocidad está constituido por un eje rotatorio grande cuyo diámetro es de aproximadamente 1 m y que está concéntricamente dispuesto con el eje 2 principal. Ambos extremos del eje 33 de baja velocidad en la dirección axial son soportados por unos cojinetes 36a y 36b de rodillos para su rotación. El eje 34 intermedio está dispuesto sobre el eje 33 de baja velocidad. Ambos extremos del eje 34 intermedio en la dirección axial son soportados por unos cojinetes 37a y 37b de rodillos para su rotación. El primer engranaje 34a intermedio dispuesto sobre el eje 34 intermedio engrana con el engranaje 33a de baja velocidad, y el segundo engranaje 34b intermedio engrana con el engranaje 35a de alta velocidad. El eje 35 de salida está dispuesto sobre el eje 34 intermedio y está adaptado para generar el par motor de funcionamiento. Los lados de un extremo 35b y otro extremo 35c (extremo de salida) del eje 35 de salida en la dirección axial son respectivamente soportados por los cojinetes 38 y 39 de rodillos para su rotación. The high speed gear mechanism 32 includes a low speed shaft 33 incorporating a low speed gear 33a, an intermediate gear 34 incorporating a first intermediate gear 34a and a second intermediate gear 34b, and an output shaft 35 incorporating a high speed 35a gear. The low speed shaft 33 is constituted by a large rotary shaft whose diameter is approximately 1 m and which is concentrically arranged with the main axis 2. Both ends of the low speed shaft 33 in the axial direction are supported by roller bearings 36a and 36b for rotation. The intermediate shaft 34 is disposed on the low speed shaft 33. Both ends of the intermediate shaft 34 in the axial direction are supported by roller bearings 37a and 37b for rotation. The first intermediate gear 34a disposed on the intermediate shaft 34 meshes with the low speed gear 33a, and the second intermediate gear 34b meshes with the high speed gear 35a. The output shaft 35 is disposed on the intermediate shaft 34 and is adapted to generate the operating torque. The sides of one end 35b and another end 35c (exit end) of the output shaft 35 in the axial direction are respectively supported by the roller bearings 38 and 39 for rotation.
De acuerdo con la estructura expuesta, la rotación del eje 2 principal se incrementa en tres etapas con una relación de transmisión del mecanismo 31 de engranajes planetarios, una relación de transmisión entre el engranaje 33a de baja velocidad y el primer engranaje 34a intermedio, y una relación de transmisión entre el segundo engranaje 34b intermedio y el engranaje 35a de alta velocidad. El par motor de funcionamiento es generado de salida desde el extremo 35c de salida del eje 35 de salida. Por tanto, la velocidad de rotación del eje 2 principal se incrementa en tres etapas mediante los engranajes 3 multiplicadores de la velocidad y está adaptada al accionamiento del generador 4. According to the exposed structure, the rotation of the main shaft 2 is increased in three stages with a transmission ratio of the planetary gear mechanism 31, a transmission ratio between the low speed gear 33a and the first intermediate gear 34a, and a transmission ratio between the second intermediate gear 34b and the high speed gear 35a. The operating torque is generated from the output end 35c of the output shaft 35. Therefore, the rotation speed of the main axis 2 is increased in three stages by the gears 3 speed multipliers and is adapted to the drive of the generator 4.
La FIG. 2 es una vista en sección transversal que muestra el cojinete 38 de rodillos que soporta un extremo 35b del eje 35 de salida. En la FIG. 2, el cojinete 38 de rodillos está constituido por un cojinete de rodillos cilíndrico e incluye un anillo 38a interno que está acoplado y fijado sobre el eje 35 de salida, un anillo 38b externo que está fijado a una carcasa (no mostrada), varios rodillos 38c cilíndricos que están situados entre el anillo 38a interno y el anillo 38b externo para poder rodar, y una jaula 38d anular que mantiene los respectivos rodillos 38c cilíndricos en una separación determinada a lo largo de la dirección circunferencial. El anillo 38a interno, el anillo 38b externo y el rodillo 38c cilíndrico están fabricados, por ejemplo, en acero para cojinetes. La jaula 38d está fabricada, por ejemplo, en una aleación de cobre. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the roller bearing 38 that supports one end 35b of the output shaft 35. In FIG. 2, the roller bearing 38 is constituted by a cylindrical roller bearing and includes an inner ring 38a that is coupled and fixed on the output shaft 35, an outer ring 38b that is fixed to a housing (not shown), several rollers 38c cylindrical which are located between the inner ring 38a and the outer ring 38b to be able to roll, and an annular cage 38d that maintains the respective cylindrical rollers 38c at a certain distance along the circumferential direction. The inner ring 38a, the outer ring 38b and the cylindrical roller 38c are made, for example, of bearing steel. The cage 38d is manufactured, for example, in a copper alloy.
El anillo 38a interno presenta una superficie 38a1 de rodadura del anillo interno que está conformada en un centro axial de la periferia externa. El anillo 38b externo está concéntricamente dispuesto con el anillo 38a interno y presenta una superficie 38b1 de rodadura del anillo externo que está conformada en un centro axial de la periferia interna y un par de nervaduras 38b2 externas que están conformadas en los lados axiales de la superficie 38b1 de rodadura del anillo externo. La superficie 38b1 de rodadura del anillo externo está dispuesta frente a la superficie The inner ring 38a has a rolling surface 38a1 of the inner ring that is formed in an axial center of the outer periphery. The outer ring 38b is concentrically arranged with the inner ring 38a and has a rolling surface 38b1 of the outer ring that is formed in an axial center of the inner periphery and a pair of external ribs 38b2 that are formed on the axial sides of the surface 38b1 rolling of the outer ring. The rolling surface 38b1 of the outer ring is arranged opposite the surface
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15 fifteen
20 twenty
25 25
30 30
35 35
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50 fifty
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60 60
E12183632 E12183632
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38a1 de rodadura del anillo interno. Las nervaduras 38b2 externas del anillo externo están conformadas de forma que sobresalgan por ambos extremos de la periferia interna del anillo 38b externo en la dirección axial hasta un lado interno en dirección radial. Una cara terminal del rodillo 38c cilíndrico se sitúa en contacto deslizante con las nervaduras 38b2 del anillo externo. 38a1 rolling of the inner ring. The outer ribs 38b2 of the outer ring are shaped so that they protrude at both ends of the inner periphery of the outer ring 38b in the axial direction to an inner side in the radial direction. An end face of the cylindrical roller 38c is placed in sliding contact with the ribs 38b2 of the outer ring.
El rodillo 38c cilíndrico está situado entre la superficie 38a1 de rodadura del anillo interno del anillo 38a interno y la superficie 38b1 de rodadura del anillo externo del anillo 38b externo para poder rodar. La jaula 38d presenta un par de secciones 38d1 anulares que están situadas por separado en la dirección axial y varias secciones 38d2 de columna que están situadas a intervalos regulares a lo largo de la dirección circunferencial de las secciones 38d1 anulares para conectar ambas secciones 38d1 anulares. Unos receptáculos 38d3 están respectivamente conformados entre el par de secciones 38d1 anulares y las secciones 38d2 de columna adyacentes, y los respectivos rodillos 38c cilíndricos están situados dentro de los receptáculos 38d3. The cylindrical roller 38c is located between the rolling surface 38a1 of the inner ring of the inner ring 38a and the rolling surface 38b1 of the outer ring of the outer ring 38b for rolling. The cage 38d has a pair of annular sections 38d1 that are located separately in the axial direction and several column sections 38d2 that are located at regular intervals along the circumferential direction of the annular sections 38d1 to connect both annular sections 38d1. Receptacles 38d3 are respectively formed between the pair of annular sections 38d1 and adjacent column sections 38d2, and the respective cylindrical rollers 38c are located within the receptacles 38d3.
Como se muestra en la FIG. 1, el dispositivo 1 de generación de energía eólica incluye también un rotor 5 de entrada que está dispuesto para poder rotar junto con el eje 35 de salida de los engranajes 3 multiplicadores de la velocidad, y un rotor 6 de salida que está dispuesto para poder rotar junto con el eje 41 de accionamiento del generador 4, un embrague 7 unidireccional que está dispuesto entre el rotor 5 de entrada y el rotor 6 de salida, y un par de cojinetes 8 de rodillos que están dispuestos en los lados axiales del embrague 7 unidireccional. El embrague 7 unidireccional y los cojinetes 8 de rodillos están construidos para transmitir la rotación del eje 35 de salida al eje 41 de accionamiento por medio del rotor 5 de entrada y del rotor 6 de salida. En este punto, el dispositivo 1 de generación de energía eólica de la presente forma de realización está construido de forma que los cojinetes 8 de rodillo estén dispuestos en los lados axiales del embrague 7 unidireccional, sin embargo, un cojinete 8 de rodillos puede estar dispuesto solo en un lado axial del embrague 7 unidireccional. As shown in FIG. 1, the wind power generating device 1 also includes an input rotor 5 which is arranged to be able to rotate together with the output shaft 35 of the speed multiplier gears 3, and an output rotor 6 that is arranged to be able to rotate together with the drive shaft 41 of the generator 4, a unidirectional clutch 7 that is disposed between the input rotor 5 and the output rotor 6, and a pair of roller bearings 8 which are arranged on the axial sides of the clutch 7 unidirectional The unidirectional clutch 7 and the roller bearings 8 are constructed to transmit the rotation of the output shaft 35 to the drive shaft 41 by means of the input rotor 5 and the output rotor 6. At this point, the wind power generating device 1 of the present embodiment is constructed such that the roller bearings 8 are arranged on the axial sides of the unidirectional clutch 7, however, a roller bearing 8 may be arranged only on one axial side of the unidirectional clutch 7.
En primer lugar, se describirá la primera forma de realización. La FIG. 3 es una vista en sección transversal que muestra una parte de conexión entre el eje 35 de salida de los engranajes 3 multiplicadores de la velocidad y el eje 41 de accionamiento del generador 4. En la FIG. 3, el rotor 5 de entrada está concéntricamente dispuesto con el eje 35 de salida y presenta una sección 51 de brida, una sección 52 de gran diámetro, y una sección 53 de pequeño diámetro, por este orden, desde un extremo axial (extremo izquierdo de la FIG. 3) hasta otro extremo axial (extremo derecho de la FIG. 3). La sección 51 de brida está conformada para que se extienda hasta un exterior radial más allá de la superficie periférica externa de la sección 52 de gran diámetro y está fijada de manera amovible en el extremo 35c de salida del eje 35 de salida. En concreto, la sección 51 de brida está sujeta sobre una sección 35c1 de brida que está conformada en el extremo 35c de salida en una disposición de tope contra la sección 35c1 de brida con un perno y una tuerca (no mostrados). Una separación S1 se constituye entre la cara terminal de la sección 53 de pequeño diámetro y la cara terminal de una sección 41a de brida del eje 41 de accionamiento. First, the first embodiment will be described. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a connection part between the output shaft 35 of the gears 3 speed multipliers and the drive shaft 41 of the generator 4. In FIG. 3, the inlet rotor 5 is concentrically arranged with the output shaft 35 and has a flange section 51, a large diameter section 52, and a small diameter section 53, in this order, from an axial end (left end of FIG. 3) to another axial end (right end of FIG. 3). The flange section 51 is shaped to extend to a radial exterior beyond the outer peripheral surface of the large diameter section 52 and is removably fixed at the outlet end 35c of the output shaft 35. Specifically, the flange section 51 is fastened on a flange section 35c1 that is formed at the outlet end 35c in a stop arrangement against the flange section 35c1 with a bolt and a nut (not shown). A gap S1 is formed between the terminal face of the small diameter section 53 and the terminal face of a flange section 41a of the drive shaft 41.
El rotor 6 de salida está concéntricamente dispuesto sobre un exterior radial del rotor 5 de entrada y presenta una sección 61 cilíndrica y una sección 62 de brida que está conformada en otro extremo axial (extremo derecho de la FIG. 3) de la sección 61 cilíndrica. La sección 62 de brida está conformada para que se extienda hasta un exterior radial más allá de la superficie periférica externa de la sección 61 cilíndrica y está fijada de manera amovible dentro de un extremo del eje 41 de accionamiento. En concreto, la sección 62 de brida está sujeta sobre una sección 41a de brida que está conformada en un extremo del eje 41 de accionamiento en una disposición de tope contra la sección 41a de brida con un perno y una tuerca (no mostrados). The output rotor 6 is concentrically arranged on a radial exterior of the input rotor 5 and has a cylindrical section 61 and a flange section 62 that is formed at another axial end (right end of FIG. 3) of the cylindrical section 61 . The flange section 62 is shaped so that it extends to a radial exterior beyond the outer peripheral surface of the cylindrical section 61 and is removably fixed within one end of the drive shaft 41. Specifically, the flange section 62 is fastened on a flange section 41a that is formed at one end of the drive shaft 41 in a stop arrangement against the flange section 41a with a bolt and a nut (not shown).
Una superficie periférica interna de la sección 61 cilíndrica está conformada en una superficie cilíndrica. Un miembro 10 de estanqueidad anular para cerrar de forma estanca un espacio anular entre la sección 61 cilíndrica y la sección 53 de pequeño diámetro del rotor 5 de entrada está dispuesto en el espacio existente entre la superficie periférica interna de la sección 61 cilíndrica y un extremo axial (extremo izquierdo de la FIG. 3) y la superficie periférica externa de la sección 52 de gran diámetro del rotor 5 de entrada. Una separación S2 está dispuesta entre la cara terminal de la sección 61 cilíndrica sobre un lado terminal y una cara terminal de la sección 51 de brida del rotor 5 de entrada situada frente a la cara terminal de la sección 61 cilíndrica. Por consiguiente, el rotor 6 de salida puede desplazarse hacia ambos lados axiales con respecto al rotor 5 de entrada en un estado en el que el rotor 6 de salida está separado del eje 41 de accionamiento. An inner peripheral surface of the cylindrical section 61 is formed in a cylindrical surface. An annular sealing member 10 for sealing an annular space between the cylindrical section 61 and the small diameter section 53 of the inlet rotor 5 is disposed in the space between the inner peripheral surface of the cylindrical section 61 and one end axial (left end of FIG. 3) and the outer peripheral surface of the large diameter section 52 of the inlet rotor 5. A gap S2 is disposed between the terminal face of the cylindrical section 61 on a terminal side and a terminal face of the flange section 51 of the inlet rotor 5 facing the end face of the cylindrical section 61. Accordingly, the output rotor 6 can move to both axial sides with respect to the input rotor 5 in a state in which the output rotor 6 is separated from the drive shaft 41.
La FIG. 4 es una vista en sección transversal que muestra el embrague 7 unidireccional. En la FIG. 3 y en la FIG. 4, el embrague 7 unidireccional incluye un anillo 71 interno, un anillo 72 externo y varios rodillos 73 que están dispuestos entre una superficie 71a periférica externa del anillo 71 interno y una superficie 72a periférica interna del anillo 72 externo. El anillo 71 interno está acoplado y fijado sobre el centro axial de la sección 53 de pequeño diámetro del rotor 5 de entrada y constituido para rotar junto con la sección 53 de pequeño diámetro. Una zona B dispuesta en el centro axial de la sección 61 cilíndrica del rotor 6 de salida está dispuesta como anillo 72 externo del embrague 7 unidireccional. Por tanto, la superficie 72a periférica interna está conformada en una superficie periférica interna de la sección 61 cilíndrica en la zona B. Los rodillos 73 están conformados adoptando un perfil cilíndrico, y ocho rodillos están dispuestos en la sección circunferencial de la presente forma de realización. FIG. 4 is a cross-sectional view showing the unidirectional clutch 7. In FIG. 3 and in FIG. 4, the unidirectional clutch 7 includes an inner ring 71, an outer ring 72 and several rollers 73 that are disposed between an outer peripheral surface 71a of the inner ring 71 and an inner peripheral surface 72a of the outer ring 72. The inner ring 71 is coupled and fixed on the axial center of the small diameter section 53 of the inlet rotor 5 and constituted to rotate together with the small diameter section 53. A zone B disposed at the axial center of the cylindrical section 61 of the output rotor 6 is arranged as an outer ring 72 of the unidirectional clutch 7. Thus, the inner peripheral surface 72a is formed on an inner peripheral surface of the cylindrical section 61 in the zone B. The rollers 73 are formed adopting a cylindrical profile, and eight rollers are arranged in the circumferential section of the present embodiment .
El embrague 7 unidireccional incluye también una jaula 74 anular que contiene los respectivos rodillos 73 a intervalos regulares a lo largo de la sección circunferencial y varios miembros 75 elásticos que presionan elásticamente los respectivos rodillos 73 en una dirección. La jaula 74 presenta un par de secciones 74a anulares The unidirectional clutch 7 also includes an annular cage 74 that contains the respective rollers 73 at regular intervals along the circumferential section and several elastic members 75 that elastically press the respective rollers 73 in one direction. The cage 74 has a pair of annular sections 74a
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situadas frente a frente dispuestas en dirección axial y varias secciones 74b de columna que se extienden entre ambas direcciones 74a anulares en la dirección axial y que están dispuestas a intervalos regulares en la dirección circunferencial para conectar ambas secciones 74a anulares. Varios receptáculos 74c están conformados entre ambas secciones 74a anulares y las secciones 74b de columna adyacentes, y los respectivos rodillos 73 están alojados por separado dentro de los receptáculos 74c. Los miembros 75 elásticos están conformados con un muelle de compresión helicoidal y están alojados separadamente dentro de los respectivos receptáculos 74c de la jaula 74 para quedar instalados en las secciones 74b de columna. facing each other arranged in axial direction and several column sections 74b extending between both annular directions 74a in the axial direction and which are arranged at regular intervals in the circumferential direction to connect both annular sections 74a. Several receptacles 74c are formed between both annular sections 74a and adjacent column sections 74b, and the respective rollers 73 are housed separately within the receptacles 74c. The elastic members 75 are formed with a helical compression spring and are housed separately within the respective receptacles 74c of the cage 74 to be installed in the column sections 74b.
En la FIG. 4, unas superficies 71a1 de leva planas en el mismo número que los rodillos 73 (ocho) están conformadas en la superficie 71a periférica externa del anillo 71 interno. La superficie 72a periférica interna del anillo 72 externo está conformada adoptando una configuración cilíndrica. Varios (ocho) espacios S con forma de cuña están conformados en la dirección circunferencial entre las superficies 71a1 de leva del anillo y el anillo 71 interno y la superficie cilíndrica del anillo 72 externo. Los rodillos 73 están dispuestos a intervalos regulares dentro de los respectivos espacios S con forma de cuña, y los miembros 75 elásticos presionan los rodillos 73 en la dirección en la que los espacios S con forma de cuña se estrechan. La superficie periférica externa de un rodillo 73 está conformada como una superficie 73a de contacto que se sitúa en contacto con una superficie 71a1 de leva del anillo 71 interno y una superficie cilíndrica del anillo 72 externo, y la superficie 73a de contacto es una superficie recta en una dirección en anchura (dirección axial). El embrague 7 unidireccional está situado en un entorno en el que un lubricante en forma de grasa elaborada con aceite a base de éster y un espesador a base de urea y al que prácticamente no afectan los cambios de temperatura, está dispuesto entre el anillo 71 interno y el anillo 72 externo. In FIG. 4, flat cam surfaces 71a1 in the same number as the rollers 73 (eight) are formed on the outer peripheral surface 71a of the inner ring 71. The inner peripheral surface 72a of the outer ring 72 is shaped by adopting a cylindrical configuration. Several (eight) wedge-shaped spaces S are formed in the circumferential direction between the cam surfaces 71a1 of the ring and the inner ring 71 and the cylindrical surface of the outer ring 72. The rollers 73 are arranged at regular intervals within the respective wedge-shaped spaces S, and the elastic members 75 press the rollers 73 in the direction in which the wedge-shaped spaces S narrow. The outer peripheral surface of a roller 73 is shaped as a contact surface 73a that is in contact with a cam surface 71a1 of the inner ring 71 and a cylindrical surface of the outer ring 72, and the contact surface 73a is a straight surface in a width direction (axial direction). The unidirectional clutch 7 is located in an environment in which a grease lubricant made with ester-based oil and a urea-based thickener and practically not affected by temperature changes, is disposed between the inner ring 71 and the outer ring 72.
En el embrague 7 unidireccional que está construido según lo descrito en lo que antecede, en el caso de que el rotor 5 de entrada rote con un aumento de la velocidad y, por tanto, de que la velocidad de rotación del rotor 5 de entrada sobrepase la del rotor 6 de salida, el anillo 71 interno lleva a cabo la rotación relativa con el anillo y 72 externo en una dirección (la dirección contraria a las agujas de reloj de la FIG. 4). En este caso, el rodillo 73 se desplaza ligeramente en la dirección en la que el espacio S con forma de cuña se estrecha mediante la fuerza de empuje del miembro 75 elástico, la superficie 73a de contacto del rodillo 73 se sitúa en contacto con la superficie 71a periférica externa del anillo 71 interno y la superficie 72a periférica interna del anillo 72 externo (esto es, el rodillo 73 es presionado hacia el anillo 71 interno y el anillo 72 externo), y el embrague 7 unidireccional queda dispuesto en un estado en el que el rodillo 73 encaja entre el anillo 71 interno y el anillo 72 externo. Por consiguiente, el anillo 71 interno y el anillo 72 externo pueden rotar conjuntamente en una dirección y conectar el rotor 5 de entrada con el rotor 6 de salida para poder rotar conjuntamente. In the unidirectional clutch 7 which is constructed as described above, in the event that the input rotor 5 rotates with an increase in speed and, therefore, that the rotation speed of the input rotor 5 exceeds that of the output rotor 6, the inner ring 71 performs the relative rotation with the outer ring and 72 in one direction (the opposite direction to the clockwise hands of FIG. 4). In this case, the roller 73 moves slightly in the direction in which the wedge-shaped space S is narrowed by the pushing force of the elastic member 75, the contact surface 73a of the roller 73 is placed in contact with the surface 71a outer peripheral of the inner ring 71 and the inner peripheral surface 72a of the outer ring 72 (that is, the roller 73 is pressed towards the inner ring 71 and the outer ring 72), and the unidirectional clutch 7 is arranged in a state in which that the roller 73 fits between the inner ring 71 and the outer ring 72. Accordingly, the inner ring 71 and the outer ring 72 can rotate together in one direction and connect the input rotor 5 with the output rotor 6 to be able to rotate together.
En el caso de que la velocidad de rotación del rotor 5 de entrada sea constante después de aumentar y la misma que la del rotor 6 de salida, el rodillo 73 se mantiene engranado entre el anillo 71 interno y el anillo 72 externo. Por lo tanto, el embrague 7 unidireccional mantiene la corrotación del anillo 71 interno y del anillo 72 externo en una dirección, y el rotor 5 de entrada y el rotor 6 de salida continúan rotando conjuntamente. In the event that the rotation speed of the input rotor 5 is constant after increasing and the same as that of the output rotor 6, the roller 73 remains engaged between the inner ring 71 and the outer ring 72. Therefore, the unidirectional clutch 7 maintains the corrotation of the inner ring 71 and the outer ring 72 in one direction, and the input rotor 5 and the output rotor 6 continue to rotate together.
Por otro lado, en el caso de que el rotor 5 de entrada rote a una velocidad reducida y, por tanto, la velocidad de rotación del rotor 5 de entrada caiga por debajo de la del rotor 6 de salida, el anillo 71 interno lleva a cabo la rotación relativa con respecto al anillo 72 externo en otra dirección (dirección en el sentido de las agujas del reloj de la FIG. 4). En este caso, el rodillo 73 se desplaza ligeramente en la dirección en la que el espacio S con forma de cuña se ensancha contra la fuerza de empuje del miembro 75 elástico y, por tanto, queda liberado el engrane del rodillo 73 con el anillo 71 interno y el anillo 72 externo. Por consiguiente, el engrane del rodillo 73 queda liberado y, por tanto, se libera la conexión entre el rotor 5 de entrada y el rotor 6 de salida. On the other hand, in the event that the input rotor 5 rotates at a reduced speed and, therefore, the rotation speed of the input rotor 5 falls below that of the output rotor 6, the inner ring 71 leads to perform the relative rotation with respect to the outer ring 72 in another direction (clockwise direction of FIG. 4). In this case, the roller 73 moves slightly in the direction in which the wedge-shaped space S widens against the pushing force of the elastic member 75 and, therefore, the engagement of the roller 73 with the ring 71 is released. internal and outer ring 72. Therefore, the gear of the roller 73 is released and, therefore, the connection between the input rotor 5 and the output rotor 6 is released.
En la FIG. 3, un par de cojinetes 8 de rodillos están respectivamente dispuestos entre la sección 53 de pequeño diámetro del rotor 5 de entrada y la sección 61 cilíndrica del rotor 6 de salida y soportan el rotor 5 de entrada y el rotor 6 de salida para su rotación mutua. Los cojinetes 8 de rodillos están dispuestos a los lados axiales del embrague 7 unidireccional adyacentes entre sí para que los extremos axiales de los cojinetes 8 de rodillos puedan situarse en contacto con las caras terminales axiales de la jaula 74 del embrague 7 unidireccional del extremo axial. In FIG. 3, a pair of roller bearings 8 are respectively arranged between the small diameter section 53 of the input rotor 5 and the cylindrical section 61 of the output rotor 6 and support the input rotor 5 and the output rotor 6 for rotation mutual The roller bearings 8 are arranged on the axial sides of the unidirectional clutch 7 adjacent to each other so that the axial ends of the roller bearings 8 can be placed in contact with the axial end faces of the cage 74 of the unidirectional clutch 7 of the axial end.
El cojinete 8 de rodillos está provisto de un anillo 81 interno, un anillo 82 externo y un cojinete de rodillos cilíndrico que incluye varios rodillos 83 cilíndricos que están situados entre el anillo 81 interno y el anillo 82 externo para poder rodar. El anillo 81 interno presenta una superficie 81a de rodadura del anillo interno que está conformada en una periferia interna y una nervadura 81b del anillo interno que está conformada en los lados axiales de la superficie 81a de rodadura interna de forma que sobresalgan por un exterior radial. Unas caras terminales del rodillo 83 cilíndrico se sitúan respectivamente en contacto deslizante con una superficie interna de la nervadura 81b del anillo interno. Así mismo, la superficie 81b1 externa de la nervadura 81b del anillo interno adyacente al embrague 7 unidireccional está conformada como una superficie de contacto que se sitúa en contacto con una superficie interna de la sección 74a anular que es una cara terminal axial de la jaula 74 del embrague 7 unidireccional. The roller bearing 8 is provided with an inner ring 81, an outer ring 82 and a cylindrical roller bearing that includes several cylindrical rollers 83 that are located between the inner ring 81 and the outer ring 82 for rolling. The inner ring 81 has a rolling surface 81a of the inner ring that is formed on an inner periphery and a rib 81b of the inner ring that is formed on the axial sides of the inner race surface 81a so that they protrude through a radial exterior. Terminal faces of the cylindrical roller 83 are located respectively in sliding contact with an inner surface of the rib 81b of the inner ring. Likewise, the outer surface 81b1 of the rib 81b of the inner ring adjacent to the unidirectional clutch 7 is shaped as a contact surface that is in contact with an inner surface of the annular section 74a which is an axial terminal face of the cage 74 of unidirectional clutch 7.
Las zonas A y C de las caras terminales axiales de la sección 61 cilíndrica del rotor 6 de salida están dispuestas como el anillo 82 externo del cojinete 8 de rodillos. Una superficie 82a de rodadura del anillo externo del anillo 82 externo está conformada en unas respectivas superficies periféricas internas de las zonas A y C. El rodillo 83 cilíndrico está situado entre la superficie 82a de rodadura del anillo externo y la superficie 81a de rodadura del anillo interno para poder rodar. The zones A and C of the axial end faces of the cylindrical section 61 of the exit rotor 6 are arranged as the outer ring 82 of the roller bearing 8. A rolling surface 82a of the outer ring of the outer ring 82 is formed on respective inner peripheral surfaces of zones A and C. The cylindrical roller 83 is located between the rolling surface 82a of the outer ring and the rolling surface 81a of the ring internal to be able to roll.
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De acuerdo con el dispositivo 1 de generación de energía eólica descrito en las líneas anteriores, el embrague 7 unidireccional está dispuesto entre el rotor 5 de entrada que rota junto con el eje 35 de salida de los engranajes 3 multiplicadores de la velocidad y el rotor 6 de salida que rota junto con el eje 41 de accionamiento del generador 4, pueden liberar la conexión entre el rotor 5 de entrada y el rotor 6 de salida cuando la velocidad de rotación del rotor 5 de entrada cae por debajo de la del rotor 6 de salida. Es decir, cuando la velocidad de rotación del eje 35 de salida rápidamente cae por debajo de un descenso de la fuerza del viento a través del eje 2 principal, se puede impedir que la rotación del rotor 42 del generador 4 por inercia sea transmitida al eje 35 de salida por medio del eje 41 de accionamiento. Por consiguiente, se puede impedir la reducción de la carga radial aplicada al cojinete 38 de rodillos que soporta el eje 35 de salida y el retardo de la rotación del rodillo 38c cilíndrico en asociación con la reducción de la carga radial. Por tanto, cuando la velocidad de rotación del eje 2 principal rápidamente aumenta debido al cambio de la fuerza del viento y se aplica una carga elevada sobre el rodillo 38c cilíndrico partiendo del estado referido, el rodillo 38c cilíndrico a duras penas se desliza sobre la superficie de contacto con el anillo 38a de carga y, por tanto, se puede impedir de manera eficaz las adherencias del cojinete 38 de rodillos. According to the wind power generation device 1 described in the previous lines, the unidirectional clutch 7 is arranged between the input rotor 5 which rotates together with the output shaft 35 of the gears 3 speed multipliers and the rotor 6 output rotating together with the drive shaft 41 of the generator 4, can release the connection between the input rotor 5 and the output rotor 6 when the rotation speed of the input rotor 5 falls below that of the rotor 6 of exit. That is, when the rotation speed of the output shaft 35 quickly falls below a decrease in wind force through the main axis 2, it can be prevented that the rotation of the rotor 42 of the generator 4 by inertia is transmitted to the axis 35 output via drive shaft 41. Accordingly, the reduction of the radial load applied to the roller bearing 38 that supports the output shaft 35 and the delay of the rotation of the cylindrical roller 38c in association with the reduction of the radial load can be prevented. Therefore, when the speed of rotation of the main axis 2 rapidly increases due to the change of the force of the wind and a high load is applied on the cylindrical roller 38c starting from the aforementioned state, the cylindrical roller 38c hardly slides on the surface of contact with the load ring 38a and, therefore, the adhesions of the roller bearing 38 can be effectively prevented.
Así mismo, impidiendo que se transmita la rotación del rotor 42 del generador 4 por inercia al eje 35 de salida, se pueden reducir las cargas aplicadas a los cojinetes 36a, 36b, 37a, 37b, 38, 39 de rodillos y otros, de los engranajes 3 multiplicadores de la velocidad. Por consiguiente, se puede conseguir la reducción del tamaño de todos los engranajes 31b y 31c del mecanismo 31 de engranajes planetarios, de los ejes 33 a 35 del mecanismo 32 de engranaje de alta velocidad, y de los cojinetes 36a, 36b, 37a, 37b, 38 y 39 de rodillos y, por tanto, se puede reducir el peso de los engranajes 3 multiplicadores de la velocidad con la consiguiente reducción del coste. Así mismo, liberando la conexión entre el rotor 5 de entrada y el rotor 6 de salida, el rotor 42 del generador 4 continúa rotando por inercia sin una rápida ralentización y, por tanto, se puede incrementar la velocidad de rotación media del rotor Likewise, by preventing the rotation of the rotor 42 of the generator 4 from being transmitted by inertia to the output shaft 35, the loads applied to the bearings 36a, 36b, 37a, 37b, 38, 39 of rollers and others of the rollers can be reduced gears 3 speed multipliers. Consequently, the reduction of the size of all gears 31b and 31c of the planetary gear mechanism 31, of the axes 33 to 35 of the high speed gear mechanism 32, and of the bearings 36a, 36b, 37a, 37b can be achieved , 38 and 39 of rollers and, therefore, the weight of gears 3 speed multipliers can be reduced with the consequent reduction in cost. Likewise, releasing the connection between the input rotor 5 and the output rotor 6, the rotor 42 of the generator 4 continues to rotate inertia without rapid slowdown and, therefore, the average rotational speed of the rotor can be increased
42. Por consiguiente, se puede mejorar la eficiencia de la generación de energía del generador 4. 42. Consequently, the efficiency of generator 4 power generation can be improved.
Entre el rotor 5 de entrada y el rotor 6 de salida, está dispuesto el cojinete 8 de rodillos que soporta los rotores para poder rotar mutuamente. Así, mediante la liberación del engrane del rodillo 73, del anillo 71 interno y del anillo 72 externo del embrague 7 unidireccional, cuando se produzca la separación entre el rodillo 73 y los anillos interno y externo 71 y 72 en la separación S con forma de cuña, el cojinete 8 de rodillos puede impedir que el rotor 5 de entrada y el rotor 6 de salida se desplacen mutuamente en la dirección radial. Por tanto, se puede impedir el golpeteo en la dirección radial durante la operación del dispositivo 1 de generación de energía eólica. Between the input rotor 5 and the output rotor 6, the roller bearing 8 which supports the rotors is arranged to be able to rotate each other. Thus, by releasing the gear of the roller 73, the inner ring 71 and the outer ring 72 of the unidirectional clutch 7, when the separation between the roller 73 and the inner and outer rings 71 and 72 occurs in the S-shaped separation of wedge, the roller bearing 8 can prevent the input rotor 5 and the output rotor 6 from moving mutually in the radial direction. Therefore, tapping in the radial direction can be prevented during the operation of the wind power generating device 1.
Debido a que un par de cojinetes 8 de rodillos está dispuesto a los lados axiales del embrague 7 unidireccional adyacentes entre sí, y a que las caras terminales axiales de la jaula 74 del embrague 7 unidireccional estén formados para poder contactar con los extremos axiales de los cojinetes 8 de rodillos, se puede restringir el desplazamiento de la jaula 74 hacia los lados axiales. En concreto, debido a que la cara terminal axial de la jaula 74 del embrague 7 unidireccional (superficie externa de la sección 74a anular se sitúa en contacto con la nervadura 81b del anillo interno del cojinete 8 de rodillos, la nervadura 81b del anillo interno del cojinete 8 de rodillos puede también ser utilizada como miembro que restrinja el desplazamiento axial de la jaula 74. Por consiguiente, se puede simplificar la estructura del cojinete 8 de rodillos. Because a pair of roller bearings 8 is disposed on the axial sides of the unidirectional clutch 7 adjacent to each other, since the axial end faces of the cage 74 of the unidirectional clutch 7 are formed to be able to contact the axial ends of the bearings 8 of rollers, the movement of the cage 74 towards the axial sides can be restricted. In particular, because the axial end face of the cage 74 of the unidirectional clutch 7 (outer surface of the annular section 74a is in contact with the rib 81b of the inner ring of the roller bearing 8, the rib 81b of the inner ring of the Roller bearing 8 can also be used as a member that restricts the axial displacement of the cage 74. Accordingly, the structure of the roller bearing 8 can be simplified.
Así mismo, debido a que la superficie 72a periférica interna del anillo externo del embrague 7 unidireccional y la superficie 82a de rodadura del anillo externo del cojinete 8 de rodillos están conformadas en la superficie periférica interna del rotor 6 de salida, el rotor 6 de salida puede ser utilizado como anillo 72 externo del embrague 7 unidireccional y del anillo 82 externo del cojinete 8 de rodillos. Por consiguiente, se puede simplificar la entera estructura del dispositivo 1 de generación de energía eólica. Debido a que el rotor 6 de salida está fijado de manera amovible al eje 41 de accionamiento del generador 4 y está dispuesto de manera amovible en la dirección axial con respecto al rotor 5 de entrada, el rotor 6 de salida puede ser retirado del rotor 5 de entrada cuando el rotor 6 de salida sea retirado del eje 41 de accionamiento y desplazado en la dirección axial con respecto al rotor 5 de entrada. Por consiguiente, el anillo 72 externo del embrague 7 unidireccional y el anillo 82 externo del cojinete 8 de rodillos pueden ser retirados al mismo tiempo y, por tanto, se pueden llevar fácilmente a cabo las tareas de mantenimiento del embrague 7 unidireccional y del cojinete 8 de rodillos. En este caso, no es necesario desplazar el generador 4 y, por tanto, se pueden llevar fácilmente a cabo las tareas de mantenimiento. Likewise, because the inner peripheral surface 72a of the outer ring of the unidirectional clutch 7 and the rolling surface 82a of the outer ring of the roller bearing 8 are formed in the inner peripheral surface of the output rotor 6, the output rotor 6 It can be used as the outer ring 72 of the unidirectional clutch 7 and the outer ring 82 of the roller bearing 8. Accordingly, the entire structure of the wind power generating device 1 can be simplified. Because the output rotor 6 is removably attached to the drive shaft 41 of the generator 4 and is removably arranged in the axial direction with respect to the input rotor 5, the output rotor 6 can be removed from the rotor 5 input when the output rotor 6 is removed from the drive shaft 41 and moved in the axial direction with respect to the input rotor 5. Accordingly, the outer ring 72 of the unidirectional clutch 7 and the outer ring 82 of the roller bearing 8 can be removed at the same time and, therefore, the maintenance tasks of the unidirectional clutch 7 and the bearing 8 can be easily carried out. of rollers. In this case, it is not necessary to move the generator 4 and, therefore, maintenance tasks can easily be carried out.
La presente invención no está limitada a la primera forma de realización descrita en lo que antecede y puede ser adecuadamente modificada cuando se ponga en práctica. Por ejemplo, en la primera forma de realización, el rotor de entrada y el rotor de salida están respectivamente dispuestos sobre el eje de salida y sobre el eje de accionamiento como miembros separados. Sin embargo, el rotor de entrada y el rotor de salida pueden estar conformados de manera integral con, respectivamente, el eje de salida y el eje de accionamiento. El rotor de salida está dispuesto sobre el exterior radial del rotor de entrada; sin embargo, el rotor de salida puede estar dispuesto sobre el interior radial del rotor de entrada. En este caso, el embrague unidireccional puede estar conformado con la superficie de leva dispuesta en la superficie periférica interna del anillo externo y la superficie periférica interna del anillo interno puede estar conformada como superficie cilíndrica. Así mismo, en este caso, la superficie periférica interna del anillo externo puede estar conformada en la superficie periférica interna del rotor de salida y el rotor de salida puede ser utilizado como anillo interno. The present invention is not limited to the first embodiment described above and can be suitably modified when put into practice. For example, in the first embodiment, the input rotor and the output rotor are respectively arranged on the output shaft and on the drive shaft as separate members. However, the input rotor and the output rotor can be integrally formed with, respectively, the output shaft and the drive shaft. The output rotor is arranged on the radial outside of the input rotor; however, the output rotor may be arranged on the radial inside of the input rotor. In this case, the unidirectional clutch may be formed with the cam surface disposed on the inner peripheral surface of the outer ring and the inner peripheral surface of the inner ring may be shaped as a cylindrical surface. Likewise, in this case, the inner peripheral surface of the outer ring can be formed on the inner peripheral surface of the output rotor and the output rotor can be used as an internal ring.
Así mismo, el rotor de salida es conformado como anillo externo del embrague unidireccional y anillo externo del cojinete de rodillos; sin embargo, estos anillos externos pueden estar dispuestos sobre el rotor de salida como Likewise, the output rotor is formed as an outer ring of the unidirectional clutch and an outer ring of the roller bearing; however, these outer rings may be arranged on the output rotor as
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miembros separados. El cojinete de rodillos que está dispuesto entre el rotor de entrada y el rotor de salida está construido como cojinete de rodillos cilíndrico con el fin de desplazar el rotor de salida en la dirección axial; sin embargo, el cojinete de rodillos puede estar construido como cojinete de bolas en el caso de que el rotor de salida no esté desplazado en la dirección axial. separate members The roller bearing that is disposed between the input rotor and the output rotor is constructed as a cylindrical roller bearing in order to move the output rotor in the axial direction; however, the roller bearing may be constructed as a ball bearing in the event that the output rotor is not displaced in the axial direction.
La jaula del embrague unidireccional se sitúa en contacto con el anillo interno del cojinete de rodillos; sin embargo, el anillo externo del cojinete de rodillos puede estar dispuesto sobre el rotor de salida como miembro separado, y el anillo externo puede situarse en contacto con la jaula del embrague unidireccional. El dispositivo de generación de energía de la presente forma de realización se ejemplifica en un caso de utilización de la fuerza del viento como fuerza externa; sin embargo, el dispositivo de generación de energía de la presente forma de realización puede ser aplicable al dispositivo de generación de energía que genere electricidad mediante la utilización de una fuerza externa diferente, como por ejemplo energía hidráulica o energía térmica. The unidirectional clutch cage is in contact with the inner ring of the roller bearing; however, the outer ring of the roller bearing can be arranged on the output rotor as a separate member, and the outer ring can be placed in contact with the unidirectional clutch cage. The power generation device of the present embodiment is exemplified in a case of using the wind force as an external force; however, the power generating device of the present embodiment may be applicable to the power generating device that generates electricity by using a different external force, such as hydraulic power or thermal energy.
A continuación, se describirá la estructura del dispositivo de generación de energía de la segunda forma de realización con respecto al embrague unidireccional. No se repetirán descripciones de la estructura que se superpongan a la primera forma de realización. La FIG. 5 es una vista en sección transversal que muestra una parte de conexión entre el eje 35 de salida de los engranajes 3 multiplicadores de la velocidad y el eje 41 de accionamiento del generador 4. En la FIG. 5, el rotor 5 está concéntricamente dispuesto con el eje 35 de salida y presenta una sección 51 de brida, una brida 52a de gran diámetro, una sección 52b de diámetro medio y una sección 52c de pequeño diámetro, por este orden, desde un extremo axial (extremo izquierdo de la FIG. 5) hasta otro extremo axial (extremo derecho de la FIG. 5). Next, the structure of the power generation device of the second embodiment with respect to the unidirectional clutch will be described. Descriptions of the structure that overlap the first embodiment will not be repeated. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a connection part between the output shaft 35 of the gears 3 speed multipliers and the drive shaft 41 of the generator 4. In FIG. 5, the rotor 5 is concentrically arranged with the output shaft 35 and has a flange section 51, a large diameter flange 52a, a medium diameter section 52b and a small diameter section 52c, in this order, from one end axial (left end of FIG. 5) to another axial end (right end of FIG. 5).
La sección 51 de brida está conformada de forma que se extienda hasta un exterior radial más allá de la superficie periférica externa de la sección 52a de gran diámetro y para que pueda ser fijada de manera amovible en el extremo 35c de salida del eje 35 de salida. En concreto, la sección 51 de brida está fijada a la sección 35c1 de brida que está conformada en el extremo 35c de salida del eje 35 de salida en una disposición de tope contra la sección 35c1 de brida con una disposición de perno y tuerca (no mostrada). Una separación S1 está conformada entre la cara terminal de la sección 52c de pequeño diámetro y la cara terminal de la sección 41a de brida del eje 41 de accionamiento. The flange section 51 is shaped so that it extends to a radial exterior beyond the outer peripheral surface of the large diameter section 52a and so that it can be removably fixed at the outlet end 35c of the output shaft 35 . Specifically, the flange section 51 is fixed to the flange section 35c1 which is formed at the outlet end 35c of the output shaft 35 in a stop arrangement against the flange section 35c1 with a bolt and nut arrangement (no shown). A gap S1 is formed between the terminal face of the small diameter section 52c and the terminal face of the flange section 41a of the drive shaft 41.
El rotor 6 de salida está concéntricamente dispuesto sobre la sección radial del rotor 5 de entrada y presenta una sección 61 cilíndrica y una sección 62 de brida que está conformada en otro extremo axial (extremo derecho de la FIG. 5) de la sección 61 cilíndrica. La sección 62 de brida está conformada de manera que se extienda hasta un exterior radial más allá de la superficie periférica externa de la sección 61 cilíndrica y para que quede fijada de manera amovible en un extremo (extremo izquierdo de la FIG. 5) del eje 41 de accionamiento. En concreto, la sección 62 de brida está fijada sobre una sección 41a de brida que está conformada en un extremo del eje 41 de accionamiento en una disposición de tope contra la sección 41a de brida con una disposición de perno y tuerca (no mostrada). The output rotor 6 is concentrically arranged on the radial section of the input rotor 5 and has a cylindrical section 61 and a flange section 62 that is formed at another axial end (right end of FIG. 5) of the cylindrical section 61 . The flange section 62 is shaped so that it extends to a radial exterior beyond the outer peripheral surface of the cylindrical section 61 and so that it is removably fixed at one end (left end of FIG. 5) of the shaft 41 drive. Specifically, the flange section 62 is fixed on a flange section 41a that is formed at one end of the drive shaft 41 in a stop arrangement against the flange section 41a with a bolt and nut arrangement (not shown).
Una superficie periférica interna de la sección 61 cilíndrica está conformada en una superficie cilíndrica. Un miembro 10 de estanqueidad anular para cerrar de forma estanca un espacio anular entre la sección 61 cilíndrica y la sección 52b de diámetro medio y la sección 52c de pequeño diámetro del rotor 5 de entrada está dispuesto entre el espacio existente entre la superficie periférica interna de la sección 61 cilíndrica en un extremo axial (extremo izquierdo de la FIG. 5) y la superficie periférica externa de la sección 52a de gran diámetro del rotor 5 de entrada. Una separación S2 está conformada entre la cara terminal de la sección 61 cilíndrica en un lado terminal y una cara terminal de la sección 51 de brida del rotor 5 de entrada situada frente a la cara terminal de la sección 61 cilíndrica. Por consiguiente, el rotor 6 de salida pude desplazarse hacia ambos lados axiales con respecto al rotor 5 de entrada en un estado en el que el rotor 6 de salida esté separado del eje 41 de accionamiento. An inner peripheral surface of the cylindrical section 61 is formed in a cylindrical surface. An annular sealing member 10 for sealing an annular space between the cylindrical section 61 and the middle diameter section 52b and the small diameter section 52c of the inlet rotor 5 is disposed between the space between the inner peripheral surface of the cylindrical section 61 at an axial end (left end of FIG. 5) and the outer peripheral surface of the large diameter section 52a of the inlet rotor 5. A gap S2 is formed between the terminal face of the cylindrical section 61 on a terminal side and a terminal face of the flange section 51 of the inlet rotor 5 facing the end face of the cylindrical section 61. Accordingly, the output rotor 6 can be moved to both axial sides with respect to the input rotor 5 in a state in which the output rotor 6 is separated from the drive shaft 41.
La FIG. 6 es una vista en sección transversal que muestra el embrague 7 unidireccional, y la FIG. 7 es una vista en sección transversal que muestra una parte del embrague 7 unidireccional a una escala de tamaño ampliado. En las FIGS. 5 a 7, el embrague 7 unidireccional incluye un anillo 71 interno, un anillo 72 externo y varios rodillos 73 que están dispuestos entre una superficie 71a periférica externa del anillo 71 interno y una superficie 72a periférica interna del anillo 72 externo. El anillo 71 interno está ajustado y fijado en el lado izquierdo de la sección 52c de pequeño diámetro del rotor 5 de entrada y construido parra rotar junto con la sección 52c de pequeño diámetro en la dirección de una flecha A de la FIG. 6. Una zona B en el centro axial de la sección 61 cilíndrica del rotor 6 de salida está fijada como anillo 72 externo del embrague 7 unidireccional. Por tanto, la superficie 72a periférica interna está conformada en una superficie periférica interna de la sección 61 cilíndrica de la zona B. Los rodillos 73 están conformados adoptando una configuración cilíndrica circular y seis rodillos están dispuestos en la dirección circunferencial en la presente forma de realización. FIG. 6 is a cross-sectional view showing the unidirectional clutch 7, and FIG. 7 is a cross-sectional view showing a part of the unidirectional clutch 7 on an enlarged scale. In FIGS. 5 to 7, the unidirectional clutch 7 includes an inner ring 71, an outer ring 72 and several rollers 73 that are disposed between an outer peripheral surface 71a of the inner ring 71 and an inner peripheral surface 72a of the outer ring 72. The inner ring 71 is fitted and fixed on the left side of the small diameter section 52c of the inlet rotor 5 and constructed to rotate together with the small diameter section 52c in the direction of an arrow A of FIG. 6. A zone B in the axial center of the cylindrical section 61 of the output rotor 6 is fixed as the outer ring 72 of the unidirectional clutch 7. Therefore, the inner peripheral surface 72a is formed on an inner peripheral surface of the cylindrical section 61 of the zone B. The rollers 73 are formed adopting a circular cylindrical configuration and six rollers are arranged in the circumferential direction in the present embodiment .
En la FIG. 6, las superficies 71a1 de leva planas que presentan el mismo número de rodillos 73 (seis) están conformadas en la superficie 71a periférica externa del anillo 71 interno. La superficie 72a periférica interna del anillo 72 externo está conformada como una superficie cilíndrica. Varios (seis) espacios S con forma de cuña están conformados en la dirección circunferencial entre las superficies 71a1 de leva del anillo 71 interno y la superficie 72a cilíndrica del anillo externo 72. Los rodillos 73 están dispuestos separados de manera uniforme en los respectivos espacios S con forma de cuña, y los miembros 75 elásticos presionan los rodillos 73 en la dirección en la que los In FIG. 6, the flat cam surfaces 71a1 having the same number of rollers 73 (six) are formed on the outer peripheral surface 71a of the inner ring 71. The inner peripheral surface 72a of the outer ring 72 is shaped as a cylindrical surface. Several (six) wedge-shaped spaces S are formed in the circumferential direction between the cam surfaces 71a1 of the inner ring 71 and the cylindrical surface 72a of the outer ring 72. The rollers 73 are arranged uniformly spaced in the respective spaces S wedge-shaped, and the elastic members 75 press the rollers 73 in the direction in which the
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espacios S con forma de cuña se estrechan (dirección de estrechamiento). La superficie periférica externa de un rodillo 73 está conformada como una superficie de contacto que se sitúa en contacto con una superficie 71a1 de leva del anillo 71 interno y una superficie 72a cilíndrica del anillo 72 externo. El embrague 7 unidireccional rodeado por una grasa lubricante elaborada con aceite a base de éster y un espesador a base de urea de forma que no resulta afectado por los cambios de temperatura, entre el anillo 71 interno y el anillo 72 externo. Wedge-shaped S spaces narrow (narrowing direction). The outer peripheral surface of a roller 73 is shaped as a contact surface that is in contact with a cam surface 71a1 of the inner ring 71 and a cylindrical surface 72a of the outer ring 72. The unidirectional clutch 7 surrounded by a lubricating grease made with ester-based oil and a urea-based thickener so that it is not affected by temperature changes between the inner ring 71 and the outer ring 72.
En el embrague 7 unidireccional que presenta la estructura descrita en lo que antecede, en el caso de que el rotor 5 de entrada rote a más velocidad y por tanto la velocidad de rotación del rotor 5 de entrada exceda la del rotor 6 de salida, el anillo 71 interno lleva a cabo una rotación con respecto al anillo 72 externo en una dirección (la dirección de la flecha A (dirección en el sentido de las agujas del reloj) de la FIG. 6). En este caso, el rodillo 73 se desplaza ligeramente en la dirección en la que el espacio S con forma de cuña se estrecha debido a la fuerza de empuje del miembro 75 elástico, la superficie periférica externa del rodillo 73 es situada en contacto con la superficie 71a periférica externa (superficie 71al de leva) del anillo 71 interno y la superficie 72a periférica interna del anillo 72 externo (esto es, el rodillo 73 es presionado hacia el anillo 71 interno y hacia el anillo 72 externo), y el rodillo 73 se sitúa en estado de engrane entre el anillo 71 interno y el anillo 72 externo. Por consiguiente, el anillo 71 interno y el anillo 72 externo rotan conjuntamente en la dirección de la flecha A, y el rotor 5 de entrada y el rotor 6 de salida están conectados para poder rotar conjuntamente. In the unidirectional clutch 7 having the structure described above, in the event that the input rotor 5 rotates at a higher speed and therefore the rotation speed of the input rotor 5 exceeds that of the output rotor 6, the Internal ring 71 performs a rotation with respect to the outer ring 72 in one direction (the direction of arrow A (clockwise direction) of FIG. 6). In this case, the roller 73 moves slightly in the direction in which the wedge-shaped space S narrows due to the pushing force of the elastic member 75, the outer peripheral surface of the roller 73 is placed in contact with the surface 71a outer peripheral (cam surface 71al) of the inner ring 71 and the inner peripheral surface 72a of the outer ring 72 (i.e., the roller 73 is pressed towards the inner ring 71 and towards the outer ring 72), and the roller 73 is it places the gear between the inner ring 71 and the outer ring 72. Accordingly, the inner ring 71 and the outer ring 72 rotate together in the direction of the arrow A, and the input rotor 5 and the output rotor 6 are connected to be able to rotate together.
En el caso de que la velocidad de rotación del rotor 5 de entrada resulte constante después de su aumento y que la velocidad resulte la misma que la del rotor 6 de salida, el rodillo 73 es mantenido en estado de engrane entre el anillo 71 interno y el anillo 72 externo. Por tanto, el anillo 71 interno y el anillo 72 externo mantienen la corrotación en la dirección de la flecha A, y el rotor 5 de entrada y el rotor 6 de salida continúan rotando conjuntamente. In the event that the rotational speed of the input rotor 5 is constant after its increase and that the speed is the same as that of the output rotor 6, the roller 73 is maintained in a gear state between the inner ring 71 and the outer ring 72 Therefore, the inner ring 71 and the outer ring 72 maintain the rotation in the direction of the arrow A, and the input rotor 5 and the output rotor 6 continue to rotate together.
Por otro lado, en el caso de que el rotor 5 de entrada rote a velocidad disminuida y por tanto la velocidad de rotación del rotor 5 de entrada caiga por debajo de la del rotor 6 de salida, el anillo 71 interno lleva a cabo una rotación con respecto al anillo 72 externo en otra dirección (dirección opuesta de la flecha A (dirección en el sentido de las agujas del reloj) de la FIG. 6). En este caso, el rodillo 73 se desplaza ligeramente en la dirección en la que el espacio S con forma de cuña se ensancha contra la fuerza de empuje del miembro 75 elástico, y por tanto se libera el estado de engrane de la superficie periférica externa del rodillo 73 con el anillo 71 interno y con el anillo 72 externo. Por consiguiente, se libera la conexión entre el rotor 5 de entrada y el rotor 6 de salida. On the other hand, in the event that the input rotor 5 rotates at a reduced speed and therefore the rotation speed of the input rotor 5 falls below that of the output rotor 6, the inner ring 71 performs a rotation with respect to the outer ring 72 in another direction (opposite direction of arrow A (clockwise direction) of FIG. 6). In this case, the roller 73 moves slightly in the direction in which the wedge-shaped space S widens against the pushing force of the elastic member 75, and therefore the engagement state of the outer peripheral surface of the roller 73 with inner ring 71 and with outer ring 72. Consequently, the connection between the input rotor 5 and the output rotor 6 is released.
El dispositivo 1 de generación de energía eólica que es el dispositivo de generación de energía de la segunda forma de realización produce un efecto similar al dispositivo 1 de generación de energía eólica de la primera forma de realización. The wind power generation device 1 which is the power generation device of the second embodiment produces an effect similar to the wind power generation device 1 of the first embodiment.
El embrague 7 unidireccional de la presente forma de realización está provisto de un limitador 9 del par. El limitador 9 del par está adaptado para liberar la conexión entre el rotor 5 de entrada y el rotor 6 de salida en el caso de que el par motor de funcionamiento transmitido desde el rotor 5 de entrada hasta el rotor 6 de salida exceda de un valor específico (límite superior). Como se describió en lo que antecede, el embrague 7 unidireccional está construido de forma que el rotor 5 de entrada rote en la dirección de la flecha A a mayor velocidad, y por tanto el rodillo 73 engrane entre la superficie 71a1 de leva y la superficie 72a periférica interna del anillo 72 externo y haga que el rotor 6 de salida rote conjuntamente en la dirección de la flecha A. Sin embargo, cuando el generador 4 se quema y resulta difícil que el eje 41 de accionamiento rote, el rotor 6 de salida que está acoplado al eje 41 de accionamiento también resulta difícil de rotar, y el par motor de funcionamiento transmitido desde el rotor 5 de entrada hasta el rotor 6 de salida resulta excesivamente alto. De esta manera, los engranajes 3 multiplicadores de la velocidad situados entre el eje 35 de salida que está acoplado al rotor 5 de entrada y al eje 2 principal reciben una sobrecarga, y existe la posibilidad de que los engranajes y los cojinetes de los engranajes 3 multiplicadores de la velocidad resulten dañados. The unidirectional clutch 7 of the present embodiment is provided with a torque limiter 9. The torque limiter 9 is adapted to release the connection between the input rotor 5 and the output rotor 6 in the event that the operating torque transmitted from the input rotor 5 to the output rotor 6 exceeds a value specific (upper limit). As described above, the unidirectional clutch 7 is constructed such that the inlet rotor 5 rotates in the direction of the arrow A at a higher speed, and therefore the roller 73 engages between the cam surface 71a1 and the surface 72a internal peripheral of the outer ring 72 and cause the output rotor 6 to rotate together in the direction of the arrow A. However, when the generator 4 burns and it is difficult for the drive shaft 41 to rotate, the output rotor 6 which is coupled to the drive shaft 41 is also difficult to rotate, and the operating torque transmitted from the input rotor 5 to the output rotor 6 is excessively high. In this way, the gears 3 speed multipliers located between the output shaft 35 that is coupled to the input rotor 5 and the main shaft 2 receive an overload, and there is a possibility that the gears and bearings of the gears 3 Speed multipliers are damaged.
El limitador 9 del par de la presente forma de realización está previsto para resolver los inconvenientes descritos en lo que antecede y presenta un rebajo 91 de alojamiento conformado en la superficie 71a periférica externa del anillo 71 interno y puede alojar el rodillo 73 como se muestra en la FIG. 6 y en la FIG. 7. El rebajo 91 de alojamiento está conformado en una posición correspondiente entre las superficies 71a1 de leva inmediatamente a continuación entre sí en la dirección circunferencial. Por tanto, se forma un total de seis rebajos 91 de alojamiento en la presente forma de realización. El rodillo 73 que se sitúa en contacto con la superficie 71a1 de leva que está dispuesta en posición adyacente en la dirección de la flecha A está adaptado para caer y quedar alojado dentro del rebajo 91 de alojamiento cuando el rodillo 73 pasa por encima de una sección 71a2 terminal de la superficie 71a1 de leva. The torque limiter 9 of the present embodiment is intended to solve the drawbacks described above and has a housing recess 91 formed on the outer peripheral surface 71a of the inner ring 71 and can accommodate the roller 73 as shown in FIG. 6 and in FIG. 7. The housing recess 91 is formed in a corresponding position between the cam surfaces 71a1 immediately next to each other in the circumferential direction. Therefore, a total of six housing recesses 91 are formed in the present embodiment. The roller 73 that is in contact with the cam surface 71a1 that is disposed adjacently in the direction of the arrow A is adapted to fall and be housed inside the housing recess 91 when the roller 73 passes over a section 71a2 surface terminal 71a1 of cam.
Como se muestra en la FIG. 7, una sección 91a inferior del rebajo 91 de alojamiento está conformada en una superficie arqueada que presenta aproximadamente el mismo radio que la del rodillo 73. Unas secciones 91b1 y 91b2 de pared lateral que están conformadas en direcciones circunferenciales de la sección 91a inferior están conformadas en paralelo entre sí y en unas superficies inclinadas con respecto a una línea Y imaginaria en la dirección radial que pasa a través de un centro O del eje del embrague 7 unidireccional y un centro de curvatura de la sección 91a inferior para que el exterior radial de la sección de pared lateral quede situado en la dirección de la flecha A. Por tanto, la sección 91b1 de pared lateral dispuesta en las inmediaciones del rodillo 73 que no queda alojado dentro del rebajo 91 de alojamiento y que está situado entre la superficie 71a1 de leva y la superficie 72a periférica interna del anillo 72 externo está conformada para que ofrezca una longitud considerable, y la sección As shown in FIG. 7, a lower section 91a of the housing recess 91 is formed on an arcuate surface having approximately the same radius as that of the roller 73. Some side wall sections 91b1 and 91b2 that are formed in circumferential directions of the lower section 91a are shaped in parallel with each other and on inclined surfaces with respect to an imaginary line Y in the radial direction passing through a center O of the unidirectional clutch shaft 7 and a center of curvature of the lower section 91a so that the radial exterior of the side wall section is located in the direction of the arrow A. Therefore, the side wall section 91b1 arranged in the vicinity of the roller 73 that is not housed within the housing recess 91 and that is located between the surface 71a1 of cam and the inner peripheral surface 72a of the outer ring 72 is shaped to offer a considerable length, and the section on
10 10
15 fifteen
20 twenty
25 25
30 30
35 35
40 40
45 Four. Five
50 fifty
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60 60
E12183632 E12183632
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91b2 de pared lateral dispuesta sobre un lado distante del rodillo 73 está conformado para que tenga una longitud reducida. Así mismo, se dispone que un ángulo entre la superficie 71a1 de leva y una superficie de la sección 91b de pared lateral tenga un ángulo de 90º o mayor (por ejemplo, aproximadamente de 90º a 120º). Side wall 91b2 disposed on a distant side of the roller 73 is shaped to have a reduced length. Likewise, it is provided that an angle between the cam surface 71a1 and a surface of the side wall section 91b has an angle of 90 ° or greater (for example, approximately 90 ° to 120 °).
El rebajo 91 de alojamiento está conformado con una profundidad en la que el entero rodillo 73 pueda alojarse. Por tanto, el rodillo 73 que está alojado en el rebajo 91 de alojamiento queda situado en un interior radial con respecto al miembro 75 elástico. El miembro 75 elástico está provisto de un miembro 93 de cubierta. El miembro 93 de cubierta está conformado, como se muestra en la FIG. 7, adoptando un perfil de tubo cuadrado de fondo para rodear una cara terminal circunferencial (cara terminal dispuesta sobre un lado del rodillo 73), una superficie externa radial, una superficie interna radial, y unas superficies laterales axiales del miembro 75 elástico. Una sección 93a que cubre una cara terminal circunferencial se sitúa en contacto con el rodillo 73. Una sección 93b que cubre la superficie externa radial del miembro 75 elástico está conformada adoptando un perfil arqueado a lo largo de la superficie 72a periférica interna del anillo 72 externo. Un revestimiento de polímeros de fluorocarburo o de disulfuro de molibdeno es aplicado a la sección 93b para que la sección 93b se deslice suavemente cuando se sitúe en contacto con la superficie 72a periférica interna del anillo 72 externo y, por tanto, se reduzca el arrastre de fricción. The housing recess 91 is formed with a depth in which the entire roller 73 can be accommodated. Therefore, the roller 73 that is housed in the housing recess 91 is located in a radial interior with respect to the elastic member 75. The elastic member 75 is provided with a cover member 93. The cover member 93 is shaped, as shown in FIG. 7, adopting a square bottom tube profile to surround a circumferential end face (end face disposed on one side of the roller 73), a radial outer surface, a radial inner surface, and axial side surfaces of the elastic member 75. A section 93a covering a circumferential end face is in contact with the roller 73. A section 93b covering the radial outer surface of the elastic member 75 is formed by adopting an arcuate profile along the inner peripheral surface 72a of the outer ring 72 . A coating of fluorocarbon or molybdenum disulfide polymers is applied to section 93b so that section 93b slides smoothly when in contact with the inner peripheral surface 72a of the outer ring 72 and, therefore, reduces the drag of friction.
Cuando el par motor de funcionamiento transmitido desde el rotor 5 de entrada hasta el rotor 6 de salida exceda del límite superior, el rodillo 73 pasa por encima de la sección 71a2 terminal desde la superficie 71a1 de leva, cae dentro del rebajo 91 de alojamiento, como se muestra en la FIG. 8, y se separa del espacio S con forma de cuña entre la superficie 71a1 de leva y la superficie 72a periférica interna del anillo 72 externo. Por tanto, la conexión entre el rotor 5 de entrada y el rotor 6 de salida queda completamente liberada, y la transmisión del par motor de funcionamiento entre ambos rotores queda cortada. De esta manera, el rotor 5 de entrada rota casi libre de carga, se puede reducir la carga aplicada a los engranajes 3 multiplicadores de la velocidad, y se puede impedir que los engranajes 3 multiplicadores de la velocidad resulten dañados. When the operating torque transmitted from the input rotor 5 to the output rotor 6 exceeds the upper limit, the roller 73 passes over the terminal section 71a2 from the cam surface 71a1, falls into the housing recess 91, as shown in FIG. 8, and is separated from the wedge-shaped space S between the cam surface 71a1 and the inner peripheral surface 72a of the outer ring 72. Therefore, the connection between the input rotor 5 and the output rotor 6 is completely released, and the transmission of the operating torque between both rotors is severed. In this way, the input rotor 5 rotates almost free of charge, the load applied to the gears 3 speed multipliers can be reduced, and the gears 3 speed multipliers can be prevented from being damaged.
El rotor 5 de entrada continúa rotando a mayor velocidad mediante los engranajes 3 multiplicadores de la velocidad en tanto en cuanto el eje 2 principal rote después de que el rodillo 71 quede alojado en el rebajo 91 de alojamiento. Sin embargo, cuando el rodillo 73 es separado del rebajo 91 de alojamiento hacia el exterior radial por una fuerza centrífuga debida a la rotación del rotor 5 de entrada y de nuevo se sitúa engranado entre la superficie 71a1 de leva y la superficie 72a periférica interna del anillo 72 externo, el rotor 5 de entrada conecta con el rotor 6 de salida para quedar bloqueado, y los engranajes 3 multiplicadores de la velocidad reciben una intensa carga. Con el fin de impedir dicho problema, el limitador 9 del par de la presente forma de realización está provisto de un medio de prevención de la separación (dispositivo de prevención de la separación) que previene la separación del rodillo 73 respecto del rebajo 91 de alojamiento. The input rotor 5 continues to rotate at greater speed by means of gears 3 speed multipliers as long as the main shaft 2 rotates after the roller 71 is housed in the housing recess 91. However, when the roller 73 is separated from the radial outward housing recess 91 by a centrifugal force due to the rotation of the inlet rotor 5 and is again engaged between the cam surface 71a1 and the inner peripheral surface 72a of the external ring 72, the input rotor 5 connects with the output rotor 6 to be locked, and the gears 3 speed multipliers receive an intense load. In order to prevent said problem, the torque limiter 9 of the present embodiment is provided with a means of separation prevention (separation prevention device) that prevents the separation of the roller 73 from the housing recess 91 .
En concreto, el medio de prevención de la separación está construido de forma que una sección 91b2 de pared lateral (esto es, una sección de control que es un borde en la dirección circunferencial) del rebajo 91 de alojamiento sobresalga por el exterior radial del rodillo 73. Esto es, si el rodillo 73 se desplaza hacia el exterior radial (una dirección de una flecha B hueca a lo largo de la línea Y imaginaria) por la fuerza centrífuga, la sección 91b2 de pared lateral del rebajo 91 de alojamiento se convierte en un obstáculo al desplazamiento del rodillo 73, y se puede impedir la separación del rodillo 73 respecto del rebajo 91 de alojamiento. Debido a que la fuerza inercial opuesta a la dirección de la flecha A es transmitida al rodillo 73 de la rotación del rotor 5 de entrada en la dirección de flecha A, el rodillo 73 es separado con mayor dificultad del rebajo 91 de alojamiento. In particular, the separation prevention means is constructed such that a side wall section 91b2 (that is, a control section that is an edge in the circumferential direction) of the housing recess 91 protrudes from the radial outside of the roller 73. That is, if the roller 73 travels radially outward (one direction of a hollow arrow B along the imaginary line Y) by centrifugal force, the side wall section 91b2 of the housing recess 91 becomes in an obstacle to the displacement of the roller 73, and the separation of the roller 73 from the housing recess 91 can be prevented. Because the inertial force opposite the direction of the arrow A is transmitted to the roller 73 of the rotation of the input rotor 5 in the direction of arrow A, the roller 73 is more difficultly separated from the housing recess 91.
Así mismo, el medio de prevención de la separación está también construido con un miembro 75 elástico y con el miembro 93 de cubierta. Esto es, cuando el rodillo 73 dispuesto sobre la superficie 71a1 de leva cae dentro del rebajo 91 de alojamiento, el miembro 75 elástico se extiende dentro del receptáculo 74c, el rodillo 73 queda situado en el interior radial del miembro 75 elástico y dentro del miembro 93 de cubierta, y al menos una parte del rebajo 91 de alojamiento queda bloqueada por el miembro 93 de cubierta. Por tanto, si el rodillo 73 se desplaza hacia el exterior radial por la fuerza centrífuga debido a la rotación del rotor 5 de entrada, el miembro 75 elástico y el miembro 93 de cubierta se convierten en obstáculos del movimiento del rodillo 73, y se puede impedir de forma adecuada la separación del rodillo 73 respecto del rebajo 91 de alojamiento. En particular, se puede impedir sin mayores problemas la separación del rodillo 73 respecto del rebajo 91 de alojamiento mediante la disposición del miembro 93 de cubierta sobre el miembro 75 elástico. Also, the separation prevention means is also constructed with an elastic member 75 and with the cover member 93. That is, when the roller 73 disposed on the cam surface 71a1 falls into the housing recess 91, the elastic member 75 extends into the receptacle 74c, the roller 73 is located in the radial interior of the elastic member 75 and within the member 93, and at least part of the housing recess 91 is blocked by the cover member 93. Therefore, if the roller 73 travels radially outward by the centrifugal force due to the rotation of the inlet rotor 5, the elastic member 75 and the cover member 93 become obstacles to the movement of the roller 73, and it can be properly prevent the separation of the roller 73 from the housing recess 91. In particular, the separation of the roller 73 from the housing recess 91 can be prevented without major problems by arranging the cover member 93 on the elastic member 75.
En la FIG. 5, un par de cojinetes 8 de rodillos está respectivamente dispuesto entre la sección 52b de diámetro medio del rotor 5 de entrada y la sección 61 cilíndrica del rotor 6 de salida y entre un cuerpo 53 del anillo intermedio que está acoplado a la sección 52c de pequeño diámetro del rotor 5 de entrada para poder rotar conjuntamente con la sección 61 cilíndrica. El par de cojinetes 8 de rodillos soporta en mutua rotación el rotor 5 de entrada y el rotor 6 de salida. El cojinete 8 de rodillos está dispuesto en posición adyacente sobre los lados axiales del embrague 7 unidireccional para que los extremos axiales del cojinete 8 de los rodillos se sitúen en contacto con las caras terminales axiales de la jaula 74 del embrague 7 unidireccional. In FIG. 5, a pair of roller bearings 8 is respectively disposed between the middle diameter section 52b of the inlet rotor 5 and the cylindrical section 61 of the outlet rotor 6 and between a body 53 of the intermediate ring which is coupled to section 52c of small diameter of the inlet rotor 5 to be able to rotate together with the cylindrical section 61. The pair of roller bearings 8 mutually supports the input rotor 5 and the output rotor 6. The roller bearing 8 is disposed adjacently on the axial sides of the unidirectional clutch 7 so that the axial ends of the roller bearing 8 are in contact with the axial end faces of the cage 74 of the unidirectional clutch 7.
La presente invención no está limitada a la segunda forma de realización descrita en lo que antecede y puede ser modificada adecuadamente cuando se ponga en práctica. Por ejemplo, en la segunda forma de realización, el rotor de salida está conformado como anillo externo del embrague unidireccional y el anillo externo del cojinete de rodillos; sin embargo, estos anillos externos pueden estar dispuestos sobre el rotor de salida como miembros The present invention is not limited to the second embodiment described above and can be suitably modified when put into practice. For example, in the second embodiment, the output rotor is formed as the outer ring of the unidirectional clutch and the outer ring of the roller bearing; however, these outer rings may be arranged on the output rotor as members
10 10
15 fifteen
20 twenty
25 25
30 30
35 35
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separados. Por otro lado, el rotor de entrada puede estar conformado como anillo interno del embrague unidireccional y como anillo interno del cojinete de rodillos. El cojinete de rodillos que está dispuesto entre el rotor de entrada y el rotor de salida está construido como rodillo cilíndrico y el rotor de salida está construido como cojinete de rodillos cilíndrico con el fin de desplazar el rotor de salida en la dirección axial; sin embargo, el cojinete de rodillos puede estar construido como cojinete de bolas en el caso de que el rotor de salida no sea desplazado en la dirección axial. separated. On the other hand, the inlet rotor can be formed as an internal ring of the unidirectional clutch and as an internal ring of the roller bearing. The roller bearing that is disposed between the input rotor and the output rotor is constructed as a cylindrical roller and the output rotor is constructed as a cylindrical roller bearing in order to move the output rotor in the axial direction; however, the roller bearing may be constructed as a ball bearing in the event that the output rotor is not displaced in the axial direction.
El rebajo de alojamiento del limitador del par puede no estar necesariamente conformado a una profundidad a la que pueda alojarse el entero rodillo sino que puede estar conformado a una profundidad mayor que al menos el radio del rodillo. Cuando el rebajo de alojamiento esté conformado a mayor profundidad que el radio del rodillo, la sección de control puede estar conformada sin que sobresalga por la superficie periférica interna del anillo externo. La jaula del embrague unidireccional se sitúa en contacto con el anillo interno del cojinete de rodillos; sin embargo el anillo externo del cojinete de rodillos puede estar dispuesto sobre el rotor de salida como miembro separado, y el anillo externo puede situarse en contacto con la jaula del embrague unidireccional. Así mismo, la presente forma de realización ejemplifica el dispositivo de generación de energía eólica que utiliza la fuerza del viento como fuerza externa; sin embargo, la presente invención puede ser aplicada al dispositivo de generación de energía que genere electricidad mediante la utilización de una fuerza externa distante, como por ejemplo energía hidráulica o energía térmica. El embrague unidireccional de la presente invención puede también ser puesto en práctica en aplicaciones distintas de la del dispositivo de generación de energía. The housing recess of the torque limiter may not necessarily be formed at a depth to which the entire roller can be accommodated but may be formed at a depth greater than at least the radius of the roller. When the housing recess is shaped deeper than the radius of the roller, the control section may be shaped without protruding from the inner peripheral surface of the outer ring. The unidirectional clutch cage is in contact with the inner ring of the roller bearing; however, the outer ring of the roller bearing can be arranged on the output rotor as a separate member, and the outer ring can be placed in contact with the unidirectional clutch cage. Likewise, the present embodiment exemplifies the wind power generation device that uses wind force as an external force; however, the present invention can be applied to the power generating device that generates electricity by using a distant external force, such as hydraulic power or thermal energy. The unidirectional clutch of the present invention can also be implemented in applications other than that of the power generating device.
Un ejemplo de embrague unidireccional de acuerdo con la presente invención se dispone entre el rotor de entrada y el rotor de salida que está dispuesto concéntricamente sobre el rotor radial del rotor de entrada, conecta el rotor de entrada con el rotor de salida para poder rotar conjuntamente en un estado en el que la velocidad de rotación del rotor de entrada excede la del rotor de salida, y libera la conexión entre el rotor de entrada y el rotor de salida en un estado en el que la velocidad de rotación del rotor de entrada cae por debajo de la del rotor de salida. Un embrague unidireccional incluye la superficie periférica interna del anillo externo, la superficie periférica externa del anillo interno, el rodillo y el limitador del par. La superficie periférica interna del anillo externo está dispuesta sobre el lado del rotor de salida. La superficie periférica externa del anillo interno está dispuesta sobre el lado del rotor de entrada y constituye varios espacios con forma de cuña en la dirección circunferencial con la superficie periférica interna del anillo externo. El rodillo está dispuesto en cada uno de los diversos espacios con forma de cuña, conecta el rotor de entrada con el rotor de salida para poder rotar conjuntamente mediante su engrane con la superficie periférica externa del anillo interno y la superficie periférica interna del anillo externo, y libera la conexión deshaciendo el engrane. El limitador del par incluye el rebajo de alojamiento que está conformado en la superficie periférica externa del anillo interno, y que aloja el rodillo separado del espacio con forma de cuña cuando el par de transmisión desde el rotor de entrada hasta el rotor de salida excede el límite superior y, de esta manera, libera el engrane del rodillo con la superficie periférica externa del anillo interno y la superficie periférica interna del anillo externo. El limitador del par está provisto de un medio de prevención de la separación que previene que el rodillo dispuesto en el rebajo de alojamiento se separe del rebajo de alojamiento por la fuerza centrífuga en asociación con la rotación del rotor de entrada. An example of a unidirectional clutch according to the present invention is arranged between the input rotor and the output rotor which is concentrically arranged on the radial rotor of the input rotor, connects the input rotor with the output rotor to be able to rotate together in a state in which the rotation speed of the input rotor exceeds that of the output rotor, and releases the connection between the input rotor and the output rotor in a state where the rotation speed of the input rotor falls below that of the output rotor. A unidirectional clutch includes the inner peripheral surface of the outer ring, the outer peripheral surface of the inner ring, the roller and the torque limiter. The inner peripheral surface of the outer ring is disposed on the side of the output rotor. The outer peripheral surface of the inner ring is disposed on the side of the inlet rotor and constitutes several wedge-shaped spaces in the circumferential direction with the inner peripheral surface of the outer ring. The roller is arranged in each of the various wedge-shaped spaces, connecting the input rotor with the output rotor to be able to rotate together by its engagement with the outer peripheral surface of the inner ring and the inner peripheral surface of the outer ring, and release the connection by undoing the gear. The torque limiter includes the housing recess that is formed on the outer peripheral surface of the inner ring, and which houses the roller separated from the wedge-shaped space when the transmission torque from the input rotor to the output rotor exceeds the upper limit and, thus, releases the gear of the roller with the outer peripheral surface of the inner ring and the inner peripheral surface of the outer ring. The torque limiter is provided with a means of separation prevention that prevents the roller disposed in the housing recess from being separated from the housing recess by the centrifugal force in association with the rotation of the input rotor.
El embrague unidireccional incluye el limitador del par y, por tanto, cuando el par de transmisión desde el rotor de entrada hasta el rotor de salida excede el límite superior (el rotor de entrada está conectado al rotor de salida para quedar dispuesto en estado bloqueado), el limitador del par libera la conexión entre el rotor de entrada y el rotor de salida. Cuando el rotor de entrada rota en un estado en el que el rodillo está alojado en el rebajo de alojamiento, el rodillo sale del rebajo de alojamiento por la fuerza centrífuga, existe la posibilidad de que se produzca de nuevo el engrane del rodillo con la superficie periférica externa de anillo interno (esto es, la superficie periférica externa del anillo interno) y la superficie periférica interna de anillo externo (esto es, la superficie periférica interna del anillo externo). Sin embargo, el limitador del par que constituye un ejemplo de la presente invención incluye el medio de prevención de la separación que previene que el rodillo se separe del rebajo de alojamiento y, por tanto, dichos problemas pueden ser resueltos. The unidirectional clutch includes the torque limiter and, therefore, when the transmission torque from the input rotor to the output rotor exceeds the upper limit (the input rotor is connected to the output rotor to be arranged in a locked state) , the torque limiter releases the connection between the input rotor and the output rotor. When the input rotor rotates in a state in which the roller is housed in the housing recess, the roller exits the housing recess by centrifugal force, there is a possibility that the engagement of the roller with the surface occurs again. outer peripheral of inner ring (that is, outer peripheral surface of inner ring) and inner peripheral surface of outer ring (that is, inner peripheral surface of outer ring). However, the torque limiter which constitutes an example of the present invention includes the means of separation prevention that prevents the roller from separating from the housing recess and, therefore, said problems can be solved.
El medio de prevención de la separación puede estar construido de forma que la sección de control que controla el desplazamiento del rodillo que se aloja en el rebajo de alojamiento sobre el exterior radial sobresalga por el borde del rebajo de alojamiento en la dirección circunferencial. De acuerdo con dicha estructura, si el rodillo se separa del rebajo de alojamiento por la fuerza centrífuga debido a la rotación del rotor de entrada, la sección de control se convierte en un obstáculo para impedir la separación. Por tanto, se puede otra vez impedir adecuadamente el engrane del rodillo con la superficie periférica externa del anillo interno y la superficie periférica interna del anillo externo. The separation prevention means may be constructed such that the control section that controls the movement of the roller that is housed in the housing recess over the radial exterior protrudes along the edge of the accommodation recess in the circumferential direction. According to said structure, if the roller is separated from the housing recess by centrifugal force due to the rotation of the input rotor, the control section becomes an obstacle to prevent separation. Therefore, the engagement of the roller with the outer peripheral surface of the inner ring and the inner peripheral surface of the outer ring can be properly prevented again.
La jaula que presenta un receptáculo que puede alojar el rodillo y mantiene la separación circunferencial de varios rodillos y el miembro elástico que incorpora un muelle de compresión que presiona el rodillo dispuesto en el receptáculo hacia la dirección de estrechamiento del espacio con forma de cuña está dispuesta entre la superficie periférica externa del anillo interno y la superficie periférica interna del anillo externo. El medio de prevención de la separación puede estar construido mediante la conformación del rebajo de alojamiento en una profundidad en la que el rodillo pueda quedar situado en el interior radial con respecto al miembro elástico. De acuerdo con la estructura expuesta, cuando el rodillo se separa del receptáculo de la jaula para entrar en el rebajo de alojamiento, el miembro elástico se extiende para quedar situado en el exterior radial del rodillo. Por tanto, si el rodillo es separado del rebajo The cage that has a receptacle that can accommodate the roller and maintains the circumferential separation of several rollers and the elastic member that incorporates a compression spring that presses the roller disposed in the receptacle towards the narrowing direction of the wedge-shaped space is arranged between the outer peripheral surface of the inner ring and the inner peripheral surface of the outer ring. The separation prevention means can be constructed by forming the housing recess at a depth where the roller can be located in the radial interior with respect to the elastic member. According to the exposed structure, when the roller separates from the cage receptacle to enter the housing recess, the elastic member extends to be located on the radial outside of the roller. Therefore, if the roller is separated from the recess
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de alojamiento hacia el exterior radial por la fuerza centrífuga en asociación con la rotación del rotor de entrada, el miembro elástico se convierte en un obstáculo y se puede impedir la separación. Radial outwardly by centrifugal force in association with the rotation of the inlet rotor, the elastic member becomes an obstacle and separation can be prevented.
El miembro elástico puede estar provisto de un miembro de bloqueo que bloquee al menos una parte del rebajo de alojamiento que aloja el rodillo. De acuerdo con la estructura expuesta, cuando el miembro elástico está dispuesto en el exterior radial del rodillo que entra en el rebajo de alojamiento según lo descrito en lo que antecede, el miembro de bloqueo que está fijado al miembro elástico puede bloquear al menos una parte del rebajo de alojamiento e impedir sin problemas la separación del rodillo. The elastic member may be provided with a locking member that blocks at least a portion of the housing recess that houses the roller. According to the exposed structure, when the elastic member is disposed on the radial outside of the roller entering the housing recess as described above, the blocking member that is fixed to the elastic member can block at least a part of the housing recess and prevent the separation of the roller without problems.
En las líneas que siguen, se describirán con detalle de una tercera forma de realización a una quinta forma de realización de la presente invención, con referencia a los dibujos adjuntos. La FIG. 9 es una vista lateral esquemática que muestra un dispositivo de generación de energía eólica de acuerdo con la tercera forma de realización de la presente invención. In the following lines, a third embodiment of a fifth embodiment of the present invention will be described in detail, with reference to the attached drawings. FIG. 9 is a schematic side view showing a wind power generation device according to the third embodiment of the present invention.
En la FIG. 9, el dispositivo 1 de generación de energía eólica incluye también un rotor 5 de entrada que está dispuesto para poder rotar junto con el eje 35 de salida de los engranajes 3 multiplicadores de la velocidad, un rotor 6 de salida que está dispuesto para poder rotar junto con el eje 41 de accionamiento del generador 4, un embrague 7 unidireccional que está dispuesto entre el rotor 5 de entrada y el rotor 6 de salida, un par de cojinetes 8 de rodillos que está dispuesto sobre lados axiales del embrague 7 unidireccional, y una masa 9 de inercia que está dispuesta para poder rotar junto con el rotor 6 de salida. El embrague 7 unidireccional y los cojinetes 8 de rodillos están construidos para transmitir la rotación del eje 35 de salida sobre el eje 41 de accionamiento a través del rotor 5 de entrada y del rotor 6 de salida. En este punto, el dispositivo 1 de generación de energía eólica de la presente forma de realización está construido de forma que los cojinetes 8 de rodillos estén dispuestos en los lados axiales del embrague 7 unidireccional; sin embargo, un cojinete 8 de rodillos puede estar dispuesto solo en un lado axial del embrague 7 unidireccional. In FIG. 9, the wind power generating device 1 also includes an input rotor 5 which is arranged to be able to rotate together with the output shaft 35 of the speed multiplier gears 3, an output rotor 6 which is arranged to be able to rotate together with the drive shaft 41 of the generator 4, a unidirectional clutch 7 which is disposed between the input rotor 5 and the output rotor 6, a pair of roller bearings 8 which is disposed on axial sides of the unidirectional clutch 7, and a mass 9 of inertia that is arranged to be able to rotate together with the output rotor 6. The unidirectional clutch 7 and roller bearings 8 are constructed to transmit the rotation of the output shaft 35 on the drive shaft 41 through the input rotor 5 and the output rotor 6. At this point, the wind power generating device 1 of the present embodiment is constructed such that the roller bearings 8 are arranged on the axial sides of the unidirectional clutch 7; however, a roller bearing 8 may be arranged only on an axial side of the unidirectional clutch 7.
La FIG. 10 es la misma que la de la FIG. 3, excepto por la masa de inercia 9. La FIG. 4 muestra también el embrague 7 unidireccional de acuerdo con la tercera forma de realización. FIG. 10 is the same as that of FIG. 3, except for the mass of inertia 9. FIG. 4 also shows the unidirectional clutch 7 according to the third embodiment.
En la FIG. 9 y en la FIG. 10, la masa de inercia 9 está conformada adoptando un perfil cilíndrico y está ajustada y fijada sobre la sección 61 cilíndrica del rotor 6 de salida. La masa de inercia 9 está diseñada para que una aceleración angular ω punto (dot) a por la aceleración del rotor 6 de salida la cual se calcula mediante la ecuación de más abajo (1) resulte más pequeña que una aceleración angular ω punto (dot) b por la desaceleración del rotor 6 de salida en un entorno de uso real. In FIG. 9 and in FIG. 10, the inertia mass 9 is formed by adopting a cylindrical profile and is fitted and fixed on the cylindrical section 61 of the output rotor 6. The mass of inertia 9 is designed so that an angular acceleration ω point (dot) through the acceleration of the output rotor 6 which is calculated by the equation below (1) is smaller than an angular acceleration ω point (dot ) b due to the deceleration of the output rotor 6 in a real use environment.
ω dota=T/I (I) ω dota = T / I (I)
en el que T es un par para la generación de energía eléctrica, e I es el momento de inercia del rotor del generador y la masa de inercia. En otras palabas, la masa de inercia 9 está diseñada para que el momento de inercia I del rotor 6 de salida y del rotor 42 del generador 4 resulte mayor con el fin de reducir la aceleración angular ω punto a de la ecuación anterior (1) para que sea mayor que la aceleración angular ω punto b en el entorno de uso real. Cuando los valores medidos reales de la velocidad de rotación ω b del rotor 6 de salida son trazados sobre un gráfico, los valores muestran una forma de onda que varía arriba y abajo con escasa amplitud, como se muestra en la FIG. 11. Por tanto, cuando la pendiente de la línea D, que se traza para que pase ligeramente por encima de los picos de la amplitud, se establece como aceleración angular ω punto b en el entorno de uso real, se puede diseñar de modo preferente la masa de inercia 9. in which T is a torque for the generation of electrical energy, and I is the moment of inertia of the generator rotor and the mass of inertia. In other words, the mass of inertia 9 is designed so that the moment of inertia I of the output rotor 6 and the rotor 42 of the generator 4 is greater in order to reduce the angular acceleration ω point a of the previous equation (1) so that it is greater than the angular acceleration ω point b in the actual use environment. When the actual measured values of the rotation speed ω b of the output rotor 6 are plotted on a graph, the values show a waveform that varies up and down with little amplitude, as shown in FIG. 11. Therefore, when the slope of line D, which is drawn to pass slightly above the amplitude peaks, is established as angular acceleration ω point b in the actual use environment, it can be designed preferentially the mass of inertia 9.
La FIG. 12 es un gráfico que muestra las fluctuaciones rotacionales del eje de salida de los engranajes 3 multiplicadores de la velocidad y del rotor 42 del generador 4. Como se muestra en la FIG. 12, si la fuerza del viento disminuye y la velocidad de rotación del eje 35 de salida rápidamente disminuye, el rotor 42 no disminuye rápidamente la velocidad de rotación en asociación con el rotor 6 de salida por medio del eje 41 de accionamiento sino que continúa rotando con una desaceleración gradual debida a la inercia. Por consiguiente, en el caso de que la fuerza del viento fluctúe rápidamente, las fluctuaciones rotacionales del rotor 42 se pueden reducir. FIG. 12 is a graph showing the rotational fluctuations of the output shaft of gears 3 speed multipliers and rotor 42 of generator 4. As shown in FIG. 12, if the wind force decreases and the rotation speed of the output shaft 35 rapidly decreases, the rotor 42 does not rapidly decrease the rotation speed in association with the output rotor 6 by means of the drive shaft 41 but continues to rotate with a gradual deceleration due to inertia. Therefore, in the event that the wind force fluctuates rapidly, the rotational fluctuations of the rotor 42 can be reduced.
El dispositivo 1 de generación de energía eólica que está construido de acuerdo con lo expuesto, produce un efecto similar al dispositivo 1 de generación de energía eólica de las primera y segunda formas de realización. The wind power generation device 1 which is constructed in accordance with the foregoing, produces an effect similar to the wind power generation device 1 of the first and second embodiments.
Así mismo, el rotor 6 de salida está provisto de la masa de inercia 9 para poder rotar conjuntamente y, por tanto, el momento de inercia I del rotor 6 de salida puede incrementarse. Por consiguiente, el embrague 7 unidireccional libera la conexión entre el rotor 5 de entrada y el rotor 6 de salida, y cuando el rotor 6 de salida rota a velocidad incrementada debido a la inercia del rotor 42, la aceleración angular ω punto a por la desaceleración resulta escasa. Por tanto, se puede impedir que disminuya rápidamente la velocidad de rotación del rotor 6 de salida. Esto es, incluso si la fuerza del viento disminuye y la velocidad de rotación del eje 2 principal decrece rápidamente, el rotor 42 del generador 4 continúa rotando por inercia con el rotor 6 de salida y, por tanto, se puede eficazmente mejorar la velocidad de rotación media del rotor 42. Por consiguiente, se puede mejorar en mayor medida la eficiencia de generación de energía del generador 4. Likewise, the output rotor 6 is provided with the mass of inertia 9 to be able to rotate together and, therefore, the moment of inertia I of the output rotor 6 can be increased. Consequently, the unidirectional clutch 7 releases the connection between the input rotor 5 and the output rotor 6, and when the output rotor 6 rotates at increased speed due to the inertia of the rotor 42, the angular acceleration ω point a through the slowdown is low. Therefore, the rotation speed of the output rotor 6 can be prevented from rapidly decreasing. That is, even if the wind force decreases and the speed of rotation of the main shaft 2 decreases rapidly, the rotor 42 of the generator 4 continues to rotate inertia with the output rotor 6 and, therefore, the speed of average rotation of the rotor 42. Accordingly, the energy generation efficiency of the generator 4 can be further improved.
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La FIG. 13 es una vista en sección transversal que muestra una parte de conexión del eje de salida de los engranajes multiplicadores de la velocidad y un eje de accionamiento de un generador de un dispositivo de generación de energía eólica de acuerdo con una cuarta forma de realización de la presente invención. En la FIG. 13, el dispositivo 1 de generación de energía eólica de la presente forma de realización incluye un embrague 11 electromagnético que conecta el rotor 6 de salida con la masa de inercia 9 para poder rotar conjuntamente durante la energización y libera la conexión en un modo sin energización, un medio 12 de detección (dispositivo de detección) que detecta la velocidad de rotación del rotor 6 de salida y un medio 13 de control (dispositivo de control) que controla la energización del embrague 11 electromagnético. FIG. 13 is a cross-sectional view showing a connection part of the output shaft of the speed multiplier gears and a drive shaft of a generator of a wind power generation device according to a fourth embodiment of the present invention In FIG. 13, the wind power generating device 1 of the present embodiment includes an electromagnetic clutch 11 that connects the output rotor 6 with the inertia mass 9 to be able to rotate together during energization and releases the connection in a non-energizing mode , a detection means 12 (detection device) that detects the rotation speed of the output rotor 6 and a control means 13 (control device) that controls the energization of the electromagnetic clutch 11.
El embrague 11 electromagnético incluye una carcasa 14 del embrague que está dispuesta entre la sección 61 cilíndrica del rotor 6 de salida y la masa de inercia 9, un embrague 15 multidisco que está dispuesto entre la carcasa 14 del embrague y la sección 61 cilíndrica, un electroimán 16 que está dispuesto en un lado axial del embrague 15 multidisco y un miembro 17 de empuje que está dispuesto sobre el otro lado axial del embrague 15 multidisco. La carcasa 14 del embrague presenta un cuerpo 14a cilíndrico de la carcasa que está ajustado y fijado en la sección 61 cilíndrica y una sección 14b anular que se extiende desde un extremo axial del cuerpo 14a de la carcasa hasta un interior radial. The electromagnetic clutch 11 includes a clutch housing 14 that is disposed between the cylindrical section 61 of the output rotor 6 and the mass of inertia 9, a multi-disc clutch 15 that is disposed between the clutch housing 14 and the cylindrical section 61, a electromagnet 16 which is arranged on one axial side of the multi-disc clutch 15 and a thrust member 17 that is disposed on the other axial side of the multi-plate clutch 15. The clutch housing 14 has a cylindrical body 14a of the housing that is fitted and fixed in the cylindrical section 61 and an annular section 14b extending from an axial end of the body 14a of the housing to a radial interior.
El embrague 15 multidisco está construido de forma que varios discos 15a externos del embrague y varios discos 15b internos del embrague estén dispuestos de forma alternada en la dirección axial. Los discos 15a externos del embrague están montados en la periferia interna del cuerpo 14a de la carcasa por medio de un ajuste de ranura para que puedan desplazarse en la dirección axial. Así mismo, los discos 15b internos del embrague están montados en la periferia externa de la sección 61 cilíndrica del rotor 6 de salida por medio del ajuste de ranura para que pueda desplazarse en la dirección axial. The multi-disc clutch 15 is constructed so that several external clutch discs 15a and several internal clutch discs 15b are alternately arranged in the axial direction. The external clutch discs 15a are mounted on the inner periphery of the body 14a of the housing by means of a groove adjustment so that they can move in the axial direction. Likewise, the internal discs 15b of the clutch are mounted on the outer periphery of the cylindrical section 61 of the output rotor 6 by means of the groove adjustment so that it can move in the axial direction.
El electroimán 16 está construido con un yugo 16a con forma de U en sección transversal y una bobina 16b que está sujeta dentro del yugo 16a. El yugo 16a está fijado a la periferia externa de un miembro 19 de soporte cilíndrico que está fijado a la carcasa de los engranajes 3 multiplicadores de la velocidad. El miembro 19 de soporte está provisto de un cojinete 20 de rodillos que soporta la masa de inercia 9 para su rotación. El cojinete 20 de rodillos está conformado como un cojinete de bolas que incluye un anillo 20a interno que está ajustado y fijado sobre el miembro 19 de soporte, un anillo 20b externo que está ajustado y fijado dentro de la masa de inercia 9, y varias bolas (elementos rodantes) 20c que están situadas entre el anillo 20a interno y el anillo 20b externo para poder rodar. El cojinete 20 de rodillos está conformado como un cojinete de bolas que utiliza una bola como elemento de rodamiento; sin embargo, el cojinete 20 de rodillos puede estar conformado como un cojinete de rodillos que utilice un rodillo como elemento de rodamiento. The electromagnet 16 is constructed with a U-shaped yoke 16a in cross section and a coil 16b that is held within the yoke 16a. The yoke 16a is fixed to the outer periphery of a cylindrical support member 19 which is fixed to the gearbox housing 3 speed multipliers. The support member 19 is provided with a roller bearing 20 that supports the inertia mass 9 for rotation. The roller bearing 20 is shaped like a ball bearing that includes an inner ring 20a that is adjusted and fixed on the support member 19, an outer ring 20b that is adjusted and fixed within the mass of inertia 9, and several balls (rolling elements) 20c that are located between the inner ring 20a and the outer ring 20b to be able to roll. The roller bearing 20 is shaped like a ball bearing that uses a ball as a bearing element; however, the roller bearing 20 may be shaped as a roller bearing that uses a roller as a bearing element.
El miembro 17 de empuje está conformado con una sustancia magnética y montado en un lado terminal derecho de la FIG. 13 en la periferia interna del cuerpo 14a de la carcasa por medio de un ajuste de ranura para poder desplazarse en la dirección axial. Así mismo, el miembro 17 de empuje es presionado hacia el lado de la sección 62 de brida del rotor 6 de salida por la fuerza presionante de un miembro elástico (no mostrado) y mantenido en una posición sin empuje mostrada en la FIG. 13 mediante la disposición de tope contra un anillo 18 de tope fijado en la periferia interna del cuerpo 14a de la carcasa. The pushing member 17 is formed with a magnetic substance and mounted on a right terminal side of FIG. 13 on the inner periphery of the body 14a of the housing by means of a groove adjustment to be able to move in the axial direction. Likewise, the pushing member 17 is pressed towards the flange section 62 of the outlet rotor 6 by the pressing force of an elastic member (not shown) and held in a non-pushing position shown in FIG. 13 by the stop arrangement against a stop ring 18 fixed on the inner periphery of the body 14a of the housing.
De acuerdo con la estructura expuesta, cuando la bobina 16b del electroimán 16 no está energizada, el miembro 17 de empuje es mantenido en la posición sin empuje por la fuerza de empuje del miembro elástico. Por tanto, los discos 15a externos del embrague y los discos 15b internos del embrague no están en contacto íntimo mutuo, o el embrague 15 multidisco está en un estado DESACTIVADO y, por tanto, se libera la conexión entre el rotor 6 de salida y la masa de inercia 9. Cuando la bobina 16b del electroimán 16 es energizada, el miembro 17 de empuje es atraído hacia el electroimán 16 contra la fuerza de empuje del miembro elástico y, por tanto, el miembro 17 de empuje empuja los discos 15a externos del embrague y los discos 15b internos del embrague hacia el lado de la sección 14b anular de la carcasa 14 del embrague. Por consiguiente, los discos 15a externos del embrague y los discos 15b internos del embrague se sitúan en íntimo contacto mutuo, o el embrague 15 multidisco está en el estado ACTIVADO y, por tanto, el rotor 6 de salida y la masa de inercia 9 están conectados para poder rotar conjuntamente. According to the exposed structure, when the coil 16b of the electromagnet 16 is not energized, the pushing member 17 is held in the non-pushing position by the pushing force of the elastic member. Therefore, the external clutch discs 15a and the internal clutch discs 15b are not in mutual intimate contact, or the multi-disc clutch 15 is in a DISABLED state and, therefore, the connection between the output rotor 6 and the mass of inertia 9. When the coil 16b of the electromagnet 16 is energized, the thrust member 17 is attracted to the electromagnet 16 against the thrust force of the elastic member and, therefore, the thrust member 17 pushes the outer discs 15a of the Clutch and internal clutch discs 15b towards the side of the annular section 14b of the clutch housing 14. Accordingly, the external clutch discs 15a and the internal clutch discs 15b are placed in intimate mutual contact, or the multi-disc clutch 15 is in the ON state and, therefore, the output rotor 6 and the mass of inertia 9 are connected to rotate together.
El medio 12 de detección detecta la velocidad de rotación del eje 41 de accionamiento del generador 4 que rota junto con el rotor 6 de salida en esta forma de realización con el fin de detectar la velocidad de rotación del rotor 6 de salida. En concreto, el medio 12 de detección está construido con un sensor que está dispuesto en las inmediaciones del eje 41 de accionamiento que sobresale por el lado derecho del dibujo del rotor 42 del generador 4 mostrado en la FIG. 9 y detecta la velocidad de rotación del eje 41 de accionamiento. El medio 12 de detección puede detectar la velocidad de rotación del rotor 42, del eje 35 de salida y de los engranajes 3 multiplicadores de la velocidad, o del propio rotor 6 de salida, distintos del eje 41 de accionamiento. Así mismo, el medio 12 de detección puede utilizar un sensor que detecte la velocidad de rotación del eje 41 de accionamiento o del rotor que se incorpore en el generador 4 con el fin de controlar la transmisión del generador 4. The detection means 12 detects the rotation speed of the drive shaft 41 of the generator 4 which rotates together with the output rotor 6 in this embodiment in order to detect the rotation speed of the output rotor 6. Specifically, the detection means 12 is constructed with a sensor that is disposed in the vicinity of the drive shaft 41 that protrudes from the right side of the rotor drawing 42 of the generator 4 shown in FIG. 9 and detects the rotation speed of the drive shaft 41. The detection means 12 can detect the rotational speed of the rotor 42, the output shaft 35 and the gears 3 speed multipliers, or the output rotor 6 itself, other than the drive shaft 41. Also, the detection means 12 can use a sensor that detects the speed of rotation of the drive shaft 41 or of the rotor that is incorporated in the generator 4 in order to control the transmission of the generator 4.
El medio 13 de control controla la energización de la bobina 16b del electroimán 16 cuando el rotor 6 de salida comienza a rotar. En concreto, el medio 13 de control controla que no se energice la bobina 16b con el fin de liberar la conexión entre el rotor 6 de salida y la masa de inercia 9 al inicio de la rotación del rotor 6 de salida. Cuando el medio 12 de detección detecta que el rotor 6 de salida alcanza una velocidad de rotación determinada (por ejemplo, The control means 13 controls the energization of the coil 16b of the electromagnet 16 when the output rotor 6 begins to rotate. In particular, the control means 13 controls that the coil 16b is not energized in order to release the connection between the output rotor 6 and the mass of inertia 9 at the start of the rotation of the output rotor 6. When the detection means 12 detects that the output rotor 6 reaches a certain rotation speed (for example,
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de 300 a 500 rpm después del inicio del rotor 6 de salida, el medio 13 de control controla la energización de la bobina 16b con el fin de conectar el rotor 6 de salida con la masa de inercia 9 para poder rotar conjuntamente. Otras estructuras de la presente forma de realización son las mismas que la de la tercera forma de realización y, por tanto, no se repite la descripción. From 300 to 500 rpm after the start of the output rotor 6, the control means 13 controls the energization of the coil 16b in order to connect the output rotor 6 with the mass of inertia 9 to be able to rotate together. Other structures of the present embodiment are the same as that of the third embodiment and, therefore, the description is not repeated.
De acuerdo con el dispositivo 1 de generación de energía eólica construido según lo descrito en lo que antecede, el embrague 11 electromagnético no es energizado y la conexión entre el rotor 6 de salida y la masa de inercia 9 es liberada hasta que el rotor 6 de salida alcanza la velocidad de rotación determinada al inicio de la rotación y, por tanto, se puede reducir el par motor de funcionamiento requerido para hacer rotar el rotor 6 de salida a la velocidad de rotación determinada. Por consiguiente, se puede reducir el tiempo requerido para hacer rotar el rotor 42 a la velocidad de rotación determinada por medio del rotor 6 de salida y del eje 41 de accionamiento y, por tanto, se puede mejorar aún más la eficiencia de la generación de energía del generador 4. Cuando el medio 12 de detección detecta que el rotor 6 de salida alcanza la velocidad de rotación determinada después del inicio de la rotación del rotor 6 de salida, el embrague 11 electromagnético es energizado, y el rotor 6 de salida y la masa de inercia 9 son conectados para poder rotar conjuntamente y, por tanto, el momento de inercia del rotor 6 de salida puede ser incrementado. Por consiguiente, cuando el embrague 7 unidireccional libera la conexión entre el rotor 5 de entrada y el rotor 6 de salida, el rotor 42 del generador 4 no disminuye rápidamente la velocidad de rotación en asociación con el rotor 6 de salida sino que continúa rotando por inercia y, por tanto, se puede incrementar la velocidad de rotación media del rotor 42. Por consiguiente, se puede incrementar aún más la eficiencia de generación de energía del generador 4. According to the wind power generation device 1 constructed as described above, the electromagnetic clutch 11 is not energized and the connection between the output rotor 6 and the inertia mass 9 is released until the rotor 6 of output reaches the speed of rotation determined at the beginning of the rotation and, therefore, the required operating torque to rotate the output rotor 6 at the determined rotation speed can be reduced. Accordingly, the time required to rotate the rotor 42 can be reduced at the speed of rotation determined by means of the output rotor 6 and the drive shaft 41 and, therefore, the efficiency of the generation of generator power 4. When the detection means 12 detects that the output rotor 6 reaches the determined rotation speed after the start of the rotation of the output rotor 6, the electromagnetic clutch 11 is energized, and the output rotor 6 and the mass of inertia 9 are connected to be able to rotate together and, therefore, the moment of inertia of the output rotor 6 can be increased. Therefore, when the unidirectional clutch 7 releases the connection between the input rotor 5 and the output rotor 6, the rotor 42 of the generator 4 does not rapidly decrease the rotation speed in association with the output rotor 6 but instead continues to rotate by inertia and, therefore, the average rotation speed of the rotor 42 can be increased. Consequently, the energy generation efficiency of the generator 4 can be further increased.
La FIG. 14 es una vista en sección transversal que muestra una parte de conexión entre un eje de salida de los engranajes multiplicadores de la velocidad y un eje de accionamiento de un generador en un dispositivo de generación de energía eólica de acuerdo con una quinta forma de realización de la presente invención. En la FIG. 14 el dispositivo 1 de generación de energía eólica de la presente forma de realización incluye un acoplamiento 22 de fluido viscoso como alternativa al embrague 11 electromagnético de la cuarta forma de realización. El acoplamiento 22 de fluido viscoso está dispuesto entre la sección 61 cilíndrica y el rotor 6 de salida y la masa de inercia 9, e incluye una carcasa 23 del embrague, varios discos 24a externos del embrague, varios discos 24b internos del embrague, un miembro 25 de empuje y una bola 26. FIG. 14 is a cross-sectional view showing a connection part between an output shaft of the speed multiplier gears and a drive shaft of a generator in a wind power generation device according to a fifth embodiment of The present invention. In FIG. 14 the wind power generating device 1 of the present embodiment includes a viscous fluid coupling 22 as an alternative to the electromagnetic clutch 11 of the fourth embodiment. The viscous fluid coupling 22 is disposed between the cylindrical section 61 and the outlet rotor 6 and the inertia mass 9, and includes a clutch housing 23, several external clutch discs 24a, several internal clutch discs 24b, a member 25 thrust and a ball 26.
La carcasa 23 del embrague presenta un cuerpo 23a cilíndrico de la carcasa que está ajustado y fijado en la sección 61 cilíndrica y una sección 23b anular que se extiende desde un extremo axial del cuerpo 23a de la carcasa hasta un interior radial. Otro lado axial del cuerpo 23a de la carcasa está cubierto por un miembro 26 de cubierta que está conformado por una placa anular. Unos miembros 28a y 28b de estanqueidad están respectivamente dispuestos en la separación existente entre la sección 23b anular de la carcasa 23 del embrague y la sección 61 cilíndrica y la separación entre el cuerpo 23a de la carcasa y el miembro 27 de cubierta. Un espacio estanco anular está conformado entre un cuerpo 23a de la carcasa y la sección 61 cilíndrica. The clutch housing 23 has a cylindrical body 23a of the housing that is fitted and fixed in the cylindrical section 61 and an annular section 23b extending from an axial end of the body 23a of the housing to a radial interior. Another axial side of the body 23a of the housing is covered by a cover member 26 which is formed by an annular plate. Sealing members 28a and 28b are respectively arranged in the gap between the annular section 23b of the clutch housing 23 and the cylindrical section 61 and the separation between the body 23a of the housing and the cover member 27. An annular tight space is formed between a body 23a of the housing and the cylindrical section 61.
Un fluido viscoso, como por ejemplo aceite de silicona, llena el espacio estanco y los discos 24a externos del embrague y los discos 24b internos del embrague están dispuestos de manera alternada en la dirección axial. Los discos 24a externos del embrague están montados en la periferia interna del cuerpo 23a de la carcasa por medio de un ajuste de ranura para poder desplazarse en la dirección axial. Así mismo, los discos 24b internos del embrague están montados en la periferia externa de la sección 61 cilíndrica del rotor 6 de salida por medio del ajuste de ranura para que puedan desplazarse en la dirección axial. A viscous fluid, such as silicone oil, fills the tight space and the external clutch discs 24a and the internal clutch discs 24b are alternately arranged in the axial direction. The external clutch discs 24a are mounted on the inner periphery of the body 23a of the housing by means of a groove adjustment to be able to move in the axial direction. Likewise, the internal disks 24b of the clutch are mounted on the outer periphery of the cylindrical section 61 of the output rotor 6 by means of the groove adjustment so that they can move in the axial direction.
El miembro 25 de empuje está montado sobre un lateral derecho de la FIG. 14 en la periferia interna del cuerpo 23a de la carcasa por medio del ajuste de ranura para poder desplazarse en la dirección axial. Una superficie lateral del miembro 25 de empuje conformada con una superficie 25a inclinada que está inclinada para que el grosor del miembro 25 de empuje en la dirección axial se incremente gradualmente hacia el exterior radial. Por consiguiente, un espacio K con forma de cuña está conformado entre la superficie 25a inclinada del miembro 25 de empuje y el miembro 27 de cubierta para estrecharse hacia el exterior radial. Varias bolas 26 están alojadas en el espacio K con forma de cuña en la dirección circunferencial. El miembro 25 de empuje es siempre empujado hacia el lado de la sección 62 de brida del rotor 6 de salida por la fuerza de empuje del miembro elástico (no mostrado) y mantenido en una posición sin empuje mostrada en la FIG. 14 mediante la disposición de tope contra la bola 26. En la presente forma de realización, el mecanismo 29 de embrague centrífugo está construido con los discos 24a externos del embrague, los discos 24b internos del embrague, el miembro 25 de empuje, y la bola 26. The pushing member 25 is mounted on a right side of FIG. 14 on the inner periphery of the body 23a of the housing by means of the groove adjustment to be able to move in the axial direction. A lateral surface of the thrust member 25 formed with an inclined surface 25a that is inclined so that the thickness of the thrust member 25 in the axial direction gradually increases towards the radial outside. Accordingly, a wedge-shaped space K is formed between the inclined surface 25a of the thrust member 25 and the cover member 27 to narrow radially outward. Several balls 26 are housed in the wedge-shaped space K in the circumferential direction. The pushing member 25 is always pushed to the side of the flange section 62 of the exit rotor 6 by the pushing force of the elastic member (not shown) and held in a non-pushing position shown in FIG. 14 by the stop arrangement against the ball 26. In the present embodiment, the centrifugal clutch mechanism 29 is constructed with the external clutch discs 24a, the internal clutch discs 24b, the thrust member 25, and the ball 26.
De acuerdo con la estructura expuesta, cuando el rotor 6 de salida rota a baja velocidad durante el inicio de rotación, la fuerza centrífuga aplicada a la bola 26 del acoplamiento 22 de fluido viscoso es pequeña. Por tanto, como se muestra en la FIG. 14, la bola 26 está situada en el interior radial del espacio K con forma de cuña, y el miembro 25 de empuje es mantenido en la posición sin empuje por la fuerza de empuje del miembro elástico. Por tanto, los discos 24a externos del embrague y los discos 24b internos del embrague no están en íntimo contacto mutuo, o el mecanismo 29 de embrague centrífugo está en un estado DESACTIVADO y, por tanto, el par motor de funcionamiento del rotor 6 de salida es transmitido a la masa de inercia 9 por el arrastre viscoso del fluido viscoso. According to the exposed structure, when the output rotor 6 rotates at low speed during the onset of rotation, the centrifugal force applied to the ball 26 of the viscous fluid coupling 22 is small. Therefore, as shown in FIG. 14, the ball 26 is located in the radial interior of the wedge-shaped space K, and the pushing member 25 is held in the non-pushing position by the pushing force of the elastic member. Therefore, the external clutch discs 24a and the internal clutch discs 24b are not in intimate mutual contact, or the centrifugal clutch mechanism 29 is in a DEACTIVATED state and, therefore, the operating torque of the output rotor 6 it is transmitted to the mass of inertia 9 by the viscous entrainment of the viscous fluid.
En la FIG. 14, cuando el rotor 6 de salida alcanza una velocidad de rotación determinada para rotar a alta velocidad, la fuerza centrífuga aplicada a la bola 26 del acoplamiento 22 de fluido viscoso aumenta. Por tanto, la bola 26 se In FIG. 14, when the output rotor 6 reaches a certain rotation speed to rotate at high speed, the centrifugal force applied to the ball 26 of the viscous fluid coupling 22 increases. Therefore, ball 26 is
10 10
15 fifteen
20 twenty
25 25
30 30
35 35
40 40
45 Four. Five
50 fifty
55 55
60 60
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desplaza hacia el exterior radial del espacio K con forma de cuña a lo largo de la superficie 25a inclinada del miembro 25 de empuje por la fuerza centrífuga. En este caso, el miembro 25 de empuje es empujado hacia el lado de la sección 23b anular de la carcasa 23 del embrague por la bola 26 y, por tanto, el miembro 25 de empuje empuja los discos 24a externos del embrague y los discos 24b internos del embrague hacia el lado de la sección 23b anular contra la fuerza de empuje del miembro elástico. Por consiguiente, los discos 24a externos del embrague y los discos 24b internos del embrague se sitúan en íntimo contacto mutuo, o el mecanismo 29 del embrague centrífugo está en un estado ACTIVADO y, por tanto, el par motor de funcionamiento del rotor 6 de salida es transmitido a la masa de inercia 9 por medio del mecanismo 29 centrífugo del embrague. shifts radially out of the wedge-shaped space K along the inclined surface 25a of the thrust member 25 by centrifugal force. In this case, the pushing member 25 is pushed towards the side of the annular section 23b of the clutch housing 23 by the ball 26 and, therefore, the pushing member 25 pushes the outer clutch disks 24a and the disks 24b internal clutch to the side of the annular section 23b against the pushing force of the elastic member. Accordingly, the external clutch discs 24a and the internal clutch discs 24b are placed in intimate mutual contact, or the mechanism 29 of the centrifugal clutch is in an ON state and, therefore, the operating torque of the output rotor 6 it is transmitted to the mass of inertia 9 by means of the centrifugal mechanism 29 of the clutch.
La FIG. 15 es un gráfico que muestra las fluctuaciones rotacionales del rotor 6 de salida y de la masa de inercia 9 de la presente forma de realización. Como se muestra en la FIG. 15, cuando el rotor 6 de salida rota a baja velocidad durante el inicio de la rotación, o cuando el par motor de funcionamiento del rotor 6 de salida es transmitido a la masa de inercia 9 por el arrastre viscoso del fluido viscoso, la masa de inercia 9 incrementa la velocidad con una aceleración angular menor (la pendiente de una línea discontinua mostrada en la FIG. 15) que la aceleración angular del rotor 6 de salida (la pendiente de una línea continua mostrada en la FIG. 15). Así mismo, cuando el rotor 6 de salida alcanza la velocidad de rotación determinada ωc para rotar a alta velocidad, o cuando el par motor de funcionamiento del rotor 6 de salida es transmitido a la masa de inercia 9 a través del mecanismo 29 centrífugo del embrague, la masa de inercia 9 rota junto con el rotor 6 de salida con la misma velocidad de rotación ωc. Otras estructuras de la presente forma de realización son las mismas que las de las tercera y cuarta formas de realización y, por tanto, no se repite la descripción. FIG. 15 is a graph showing the rotational fluctuations of the output rotor 6 and the mass of inertia 9 of the present embodiment. As shown in FIG. 15, when the output rotor 6 rotates at low speed during the onset of rotation, or when the operating torque of the output rotor 6 is transmitted to the mass of inertia 9 by the viscous entrainment of the viscous fluid, the mass of inertia 9 increases the speed with a lower angular acceleration (the slope of a dashed line shown in FIG. 15) than the angular acceleration of the output rotor 6 (the slope of a continuous line shown in FIG. 15). Likewise, when the output rotor 6 reaches the determined rotation speed ωc to rotate at high speed, or when the operating torque of the output rotor 6 is transmitted to the mass of inertia 9 through the centrifugal mechanism 29 of the clutch , the mass of inertia 9 rotates together with the output rotor 6 with the same rotation speed ωc. Other structures of the present embodiment are the same as those of the third and fourth embodiments and, therefore, the description is not repeated.
De acuerdo con el dispositivo 1 de generación de energía eólica construido según lo descrito en lo que antecede cuando el rotor 6 de salida rota a baja velocidad al inicio de la rotación, el par motor de funcionamiento del rotor 6 de salida es transmitido a la masa de inercia 9 por el arrastre viscoso del fluido viscoso y, por tanto, la masa de inercia 9 incrementa la velocidad con una aceleración angular menor que la aceleración angular del rotor 6 de salida. En otras palabras, el par de inercia debido a la masa de inercia 9 que es aplicado al rotor 6 de salida al inicio de la rotación del rotor 6 de salida puede ser reducido y, por tanto, se puede reducir el par motor de funcionamiento requerido para incrementar la velocidad de rotación del rotor 6 de salida hasta la velocidad de rotación determinada. Por consiguiente, el tiempo requerido para incrementar la velocidad de rotación del par 42 hasta la velocidad de rotación determinada por medio del rotor 6 de salida y por el eje 41 de accionamiento puede ser reducido, y, por tanto, se puede mejorar la eficiencia de la generación de energía del generador 4. Así mismo, cuando el rotor 6 de salida alcanza la velocidad de rotación determinada para rotar a alta velocidad, el par motor de funcionamiento del rotor 6 de salida es transmitido a la masa de inercia 9 por medio del mecanismo 29 centrífugo del embrague. Por consiguiente, el rotor 6 de salida y la masa de inercia 9 están conectados para poder rotar conjuntamente y, por tanto, el momento de inercia del rotor 6 de salida puede ser incrementado. Por tanto, el embrague 7 unidireccional libera la conexión entre el rotor 5 de entrada y el rotor 6 de salida, el rotor 42 del generador 4 no disminuye rápidamente la velocidad de rotación en asociación con el rotor 6 de salida sino que continúa rotando por inercia y, por tanto, se puede incrementar la velocidad de rotación media del rotor 42, y se puede mejorar en mayor medida la eficiencia del generador de energía del generador 4. According to the wind power generation device 1 constructed as described above when the output rotor 6 rotates at low speed at the beginning of the rotation, the operating torque of the output rotor 6 is transmitted to the ground. of inertia 9 by the viscous entrainment of the viscous fluid and, therefore, the mass of inertia 9 increases the speed with an angular acceleration less than the angular acceleration of the output rotor 6. In other words, the inertia torque due to the mass of inertia 9 that is applied to the output rotor 6 at the start of the rotation of the output rotor 6 can be reduced and, therefore, the required operating torque can be reduced to increase the rotation speed of the output rotor 6 to the determined rotation speed. Accordingly, the time required to increase the rotational speed of the torque 42 to the rotational speed determined by means of the output rotor 6 and by the drive shaft 41 can be reduced, and therefore, the efficiency of Generator 4 power generation. Likewise, when the output rotor 6 reaches the rotation speed determined to rotate at high speed, the operating torque of the output rotor 6 is transmitted to the mass of inertia 9 by means of the 29 centrifugal clutch mechanism. Consequently, the output rotor 6 and the mass of inertia 9 are connected to be able to rotate together and, therefore, the moment of inertia of the output rotor 6 can be increased. Thus, the unidirectional clutch 7 releases the connection between the input rotor 5 and the output rotor 6, the rotor 42 of the generator 4 does not rapidly decrease the rotation speed in association with the output rotor 6 but instead continues to rotate by inertia and, therefore, the average rotation speed of the rotor 42 can be increased, and the efficiency of the generator power generator 4 can be further improved.
La presente invención no está limitada a las formas de realización expuestas descritas en lo que antecede y puede ser modificada adecuadamente al ponerse en práctica. Por ejemplo, en la presente forma de realización, el rotor de entrada y el rotor de salida están respectivamente dispuestos sobre el eje de salida y sobre el eje de accionamiento como miembros separados; sin embargo, el rotor de entrada y el rotor de salida pueden estar conformados de manera integral, respectivamente, con el eje de salida y con el eje de accionamiento. El rotor de salida está dispuesto sobre el exterior radial del rotor de entrada; sin embargo, el rotor de salida puede estar dispuesto sobre el interior radial del rotor de entrada. En este caso, el embrague unidireccional puede estar conformado con la superficie periférica interna del anillo externo como superficie de leva, y la superficie periférica externa del anillo interna puede estar conformada como superficie cilíndrica. Así mismo, en este caso, la superficie periférica externa del anillo interno puede estar conformada en la superficie periférica externa del rotor de salida, y el rotor de salida puede ser utilizado como anillo interno. The present invention is not limited to the above-described embodiments described above and can be suitably modified when put into practice. For example, in the present embodiment, the input rotor and the output rotor are respectively arranged on the output shaft and on the drive shaft as separate members; however, the input rotor and the output rotor can be integrally formed, respectively, with the output shaft and the drive shaft. The output rotor is arranged on the radial outside of the input rotor; however, the output rotor may be arranged on the radial inside of the input rotor. In this case, the unidirectional clutch can be formed with the inner peripheral surface of the outer ring as a cam surface, and the outer peripheral surface of the inner ring can be shaped as a cylindrical surface. Likewise, in this case, the outer peripheral surface of the inner ring can be formed on the outer peripheral surface of the output rotor, and the output rotor can be used as an internal ring.
Así mismo, el rotor de salida está conformado como anillo externo del embrague unidireccional y como anillo externo del cojinete de rodillos; sin embargo, estos anillos externos pueden estar dispuestos sobre el rotor de salida como miembros separados. El cojinete de rodillos que está dispuesto entre el rotor de entrada y el rotor de salida está construido como cojinete de rodillos cilíndrico con el fin de desplazar el rotor de salida en la dirección axial; sin embargo, el cojinete de rodillos puede estar construido como cojinete de bolas en caso de que el rotor de salida no sea desplazado en dirección axial. Also, the output rotor is formed as an outer ring of the unidirectional clutch and as an outer ring of the roller bearing; however, these outer rings may be arranged on the output rotor as separate members. The roller bearing that is disposed between the input rotor and the output rotor is constructed as a cylindrical roller bearing in order to move the output rotor in the axial direction; however, the roller bearing may be constructed as a ball bearing in case the output rotor is not displaced in the axial direction.
La jaula del embrague unidireccional se sitúa en contacto con el anillo interno del cojinete de rodillos; sin embargo, el anillo externo del cojinete de rodillos puede estar dispuesto sobre el rotor de salida como miembro separado y el anillo externo puede situarse en contacto con la jaula del embrague unidireccional. El dispositivo de generación de energía de la presente forma de realización se ejemplifica en un caso de utilización de la fuerza eólica como fuerza externa; el dispositivo de generación de energía de la presente forma de realización puede ser aplicable al dispositivo de generación de energía que genere electricidad mediante la utilización de una fuerza externa distante, como por ejemplo energía hidráulica o energía térmica. The unidirectional clutch cage is in contact with the inner ring of the roller bearing; however, the outer ring of the roller bearing can be arranged on the output rotor as a separate member and the outer ring can be placed in contact with the unidirectional clutch cage. The power generation device of the present embodiment is exemplified in a case of using the wind force as an external force; The power generating device of the present embodiment can be applicable to the power generating device that generates electricity by using a distant external force, such as hydraulic power or thermal energy.
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En la tercera forma de realización, la masa de inercia está dispuesta sobre el rotor de salida como miembro separado; sin embargo, la masa de inercia puede estar conformada de manera integral con el rotor de salida. Así mismo cuando el rotor de salida está dispuesto en el interior radial del rotor de entrada, la masa de inercia puede estar dispuesta en el extremo axial del rotor de salida para no interferir con el embrague unidireccional o con el cojinete de rodillos. In the third embodiment, the mass of inertia is arranged on the output rotor as a separate member; however, the mass of inertia can be integrally formed with the output rotor. Likewise, when the output rotor is disposed within the radial interior of the input rotor, the mass of inertia may be arranged at the axial end of the output rotor so as not to interfere with the unidirectional clutch or the roller bearing.
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