ES2278945T3 - Freno, en particular para instalaciones de energia eolica. - Google Patents

Abstract

Freno, en particular para instalaciones de energía eólica, con un juego de mordazas de freno (16, 18) y un accionamiento (28) para las mordazas de freno, el cual engarza en una palanca (24), la cual se puede girar en un plano paralelo a las mordazas de freno (16, 18) y que actúa, a través de una transmisión (22) la cual convierte el movimiento de giro en un movimiento axial, sobre las mordazas de freno (16, 18), presentando la transmisión (22) un husillo (34), guiado axialmente de manera desplazable y con resistencia a la torsión en una carcasa (20) el cual presenta un primer y un segundo extremos, y actúa con uno de los extremos sobre una de las mordazas de freno (18) y el cual está en engarce roscado con un casquillo con rosca interior (38) formado en la palanca (24), caracterizado porque una transmisión (22) se puede montar de tal manera en dos posiciones invertidas en la carcasa (20), porque en una primera posición, actúa el primer extremo del husillo (34) y, en la segunda posición, actúa el segundo extremo del husillo (34) sobre las mordazas de freno (18).

Description

Freno, en particular para instalaciones de energía eólica.

La presente invención se refiere a un freno, en particular para instalaciones de energía eólica, con un juego de mordazas de freno y un accionamiento para las mordazas de freno, el cual engarza en una palanca, la cual se puede girar en un plano paralelo a las mordazas de freno y que actúa, a través de una transmisión la cual convierte el movimiento de giro en un movimiento axial, sobre las mordazas de freno, presentando la transmisión un husillo, guiado axialmente desplazable y con resistencia a la torsión en una carcasa el cual actúa con un extremo sobre una de las mordazas de freno y el cual está en engarce roscado con un casquillo con rosca interior formado en la palanca.

Un freno de este tipo se conoce por el documento GB-A-2 004 607.

Los frenos para el rotor de una instalación de energía eólica o para grandes grupos similares deben estar en disposición de generar grandes fuerzas de frenado y exigen por ello un accionamiento dimensionado correspondientemente fuerte. Hasta ahora se utiliza un accionamiento hidráulico, el cual genera directamente la fuerza de presión para las mordazas de freno. La unidad de émbolo/cilindro, relativamente grande y pesada, del accionamiento hidráulico está situada entonces directamente detrás de las mordazas de freno. En caso de relaciones espaciales estrechas, por ejemplo en una góndola de una instalación de energía eólica, puede resultar por ello dificultoso ofrecer el espacio necesario para el accionamiento.

Los accionamientos hidráulicos adolecen asimismo del inconveniente de que tienen un impacto relativamente grande para el medio ambiente, son costosos y complejos en cuanto al mantenimiento, dado que se necesita un fluido hidráulico adecuado así como las obturaciones y similares para la obturación del sistema hidráulico y que, por motivos de seguridad de funcionamiento, hay que comprobar de vez en cuando el nivel de llenado y el estado del líquido hidráulico. Desde estos puntos de vista sería deseable utilizar, en lugar de un accionamiento hidráulico, un accionamiento electromecánico. Sin embargo, resulta difícil generar, con la ayuda de un accionamiento electromecánico, una fuerza de presión suficiente para las mordazas de freno.

La invención se plantea el problema de crear un freno del tipo mencionado al principio el cual presente una mayor libertad, en lo referente a la estructuración y disposición del accionamiento, y el cual se pueda concebir opcionalmente como freno activo o como freno pasivo y que se pueda reequipar de manera sencilla de un tipo de freno a otro.

Este problema se resuelve mediante una transmisión según la parte caracterizadora de la reivindicación 1 que se puede montar en dos posiciones invertidas en la carcasa.

En el freno según la invención puede estar dispuesto el accionamiento desplazado lateralmente con respecto a las mordazas de freno, lo que se demuestra como ventajoso, bajo condiciones de montaje determinadas. Dado que, además, el accionamiento actúa a través de la palanca y la transmisión sobre las mordazas de freno, se puede conseguir mediante la transmisión palanca y de transmisión un notable reforzamiento de la fuerza, de manera que el propio accionamiento puede ser concebido correspondientemente más débil. Esto hace posible también en especial la utilización de accionamientos electromecánicos.

El freno puede ser concebido opcionalmente como freno activo, en el cual las mordazas de freno son llevadas a la posición efectiva para el frenado, cuando el accionamiento está excitado, o como freno pasivo, por ejemplo como freno con fuerza almacenada de resorte, en el cual el accionamiento debe ser activado para mantener el freno en la posición soltada, de manera que el freno engarce automáticamente en caso de descenso de la energía de accionamiento. En el último caso el husillo debe ser ajustado, con la ayuda de la transmisión y de la palanca, en la dirección opuesta a las mordazas de freno, para tensar el paquete de resortes. Según la invención, la transmisión está formada de tal manera que se puede montar en la carcasa, dependiendo del caso de utilización, en posiciones invertidas, de manera que se pueden fabricar frenos activos y pasivos en gran medida con la utilización de piezas constructivas idénticas y es posible un reequipamiento sencillo de un tipo de freno al otro.

De las reivindicaciones subordinadas resultan estructuraciones ventajosas de la invención.

Para un ajuste suave el casquillo con rosca interior puede estar formado como casquillo esférico. Asimismo, es posible la utilización de una rosca de rodillos planetarios, un husillo roscado de rodadura de planetarios o un husillo de rodillos diferencial. Además, se prefiere apoyar el casquillo con rosca interior con rodamientos de rodillos en la carcasa y, en especial, apoyarlo mediante un rodamiento axial contra las fuerzas de reacción axiales que aparecen durante el ajuste del husillo.

A continuación se explican con mayor detalle, a partir del dibujo, ejemplos de formas de realización de la invención. En el dibujo:

la Fig. 1 muestra una vista de un freno de disco para una instalación de energía eólica;

la Fig. 2 muestra una sección a lo largo de la línea II-II de la Figura 1; y

la Fig. 3 muestra una sección a través de un freno con fuerza almacenada de resorte.

El freno de disco mostrado en las Figuras 1 y 2 presenta un caballete de soporte flotante 12, dispuesto en el borde de un disco de freno 10, el cual está guiado desplazable en barras de guía 14, que discurren con los ejes paralelos con respecto al disco de freno 10, y que envuelve el disco de freno 10 con dos mordazas de freno 16, 18, como se puede reconocer en la Fig. 2. En el caballete de soporte flotante 12 está montada una carcasa 20, la cual acoge una transmisión 22 y de la cual sobresale una palanca 24, la cual se puede girar alrededor de un eje de la transmisión 22 en un plano paralelo al disco de freno 10 y a las mordazas de freno 16, 18.

El extremo libre de la palanca 24 está conectado, de manera articulada, con una barra de ajuste 26 de un accionamiento 28 electromecánico. El accionamiento 28 está sujeto, en el ejemplo mostrado, de manera que puede girar en un contrasoporte 30, el cual se asienta fijo en el bastidor de la instalación de energía eólica. Opcionalmente el accionamiento 28 podría ser sujeto también con la ayuda de un sujetador 32 en el caballete de soporte flotante 12, como está indicado mediante línea de raya y punto en la Figura 1.

La transmisión 22 está formada, en el ejemplo mostrado, por un husillo 34, el cual lleva en su sección central una rosca 36, por ejemplo una rosca de rodadura, y que está engarzado con un casquillo con rosca interior 38, formado en el extremo interior de la palanca 24, por ejemplo un casquillo esférico. Las secciones finales del husillo 34, situadas a ambos lados de la rosca 36, están guiadas desplazables en rodamientos de deslizamiento 40, 42 y llevan unas cuñas 44, con las cuales son asegurados los husillos contra giro. El casquillo con rosca interior 38 está apoyado, cono rodamientos radiales de rodillos 46, de forma girable en la carcasa de la transmisión 20. En el lado opuesto a las mordazas de freno 16, 18 es apoyado adicionalmente mediante rodamientos axiales 48 en la carcasa de la transmisión.

El extremo izquierdo en la Figura 2 del husillo 34 está conectado con la mordaza de freno 18 móvil. Cuando la palanca 24 es girada, con la ayuda del accionamiento 28, alrededor del eje del husillo 34, a continuación el husillo 34 se desplaza hacia la izquierda en la Figura 2, y las mordazas de freno 16, 18 son presionadas de manera uniforme contra del disco de freno. Las fuerzas de reacción que aparecen al mismo tiempo en la casquillo con rosca interior 38 son absorbidas mediante los rodamientos axiales 48.

En el ejemplo mostrado el accionamiento 28 se puede invertir, y el freno es soltado, gracias a que la barra de ajuste 26 se saca con la ayuda del accionamiento, de manera que la palanca 24 gira de nuevo de vuelta a la posición de partida.

La Figura 3 muestra una forma de realización modificada la cual, en este caso, está formada como freno con fuerza almacenada de resorte. En la carcasa de la transmisión 20 está montado, sobre el lado opuesto al caballete con soporte flotante 12, un almacén de resorte 50 con un paquete de resortes 52. La transmisión 22 está montada aquí en posición invertida en la carcasa 20, de manera que los rodamientos axiales 48 están sobre el lado orientado hacia las mordazas de freno 16, 18. El accionamiento no mostrado en la Figura 3 está excitado, cuando el freno está soltado, y sujeta el husillo 34 en una posición desplazada hacia la derecha, en la cual mantiene comprimido el paquete de resortes 52 mediante un mecanismo de paro 54. Cuando el accionamiento 28 es desconectado (o deja de actuar a causa de una interrupción del suministro eléctrico), a continuación la mordaza de freno 18 móvil es presionada, mediante el paquete de resortes 52 tensado por el mecanismo de paro 54 y el husillo 34, hacia la izquierda a la posición activa de frenado. La transmisión 22 no debe ser en este caso autobloqueante, para que la palanca 24 pueda ser girada únicamente mediante la fuerza del paquete de resortes 52.

En ambas formas de realización puede estar previsto un bloqueo o enclavamiento adicional para la palanca 24 y/o el accionamiento 28, de manera que el freno se pueda inmovilizar, también sin una activación duradera del accionamiento, en la posición activa o inactiva o en ambas posiciones. Además, puede ser adecuado formar la palanca 24 elásticamente o acoplarla elásticamente, por ejemplo mediante un resorte de bucle, con el casquillo con rosca interior 38, para que se amortigüe la acción del accionamiento y/o se garantice un funcionamiento y entrada en acción seguros del enclavamiento.

Claims (7)

1. Freno, en particular para instalaciones de energía eólica, con un juego de mordazas de freno (16, 18) y un accionamiento (28) para las mordazas de freno, el cual engarza en una palanca (24), la cual se puede girar en un plano paralelo a las mordazas de freno (16, 18) y que actúa, a través de una transmisión (22) la cual convierte el movimiento de giro en un movimiento axial, sobre las mordazas de freno (16, 18), presentando la transmisión (22) un husillo (34), guiado axialmente de manera desplazable y con resistencia a la torsión en una carcasa (20) el cual presenta un primer y un segundo extremos, y actúa con uno de los extremos sobre una de las mordazas de freno (18) y el cual está en engarce roscado con un casquillo con rosca interior (38) formado en la palanca (24), caracterizado porque una transmisión (22) se puede montar de tal manera en dos posiciones invertidas en la carcasa (20), porque en una primera posición, actúa el primer extremo del husillo (34) y, en la segunda posición, actúa el segundo extremo del husillo (34) sobre las mordazas de freno (18).

2. Freno según la reivindicación 1, caracterizado porque la transmisión (22) es una transmisión de husillo.

3. Freno según la reivindicación 2, caracterizado porque la transmisión (22) es una transmisión de husillo de bolas.

4. Freno según la reivindicación 2, caracterizado porque la transmisión (22) presenta un husillo de rodillos planetarios.

5. Freno según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el casquillo con rosca interior (38) está apoyado con unos rodamientos de rodillos (46) en la carcasa (20).

6. Freno según la reivindicación 5, caracterizado porque el casquillo con rosca interior (38) se apoya en la carcasa, al menos por un extremo axial, a través de rodamiento axial (48).

7. Freno según una de las reivindicación anteriores, caracterizado porque está formado como freno con fuerza almacenada de resorte y porque la transmisión (22) tensa, en la segunda posición, un paquete de resortes (52), cuando el accionamiento (28) está activo, y deja que la fuerza del paquete de resortes (52) actúe sobre las mordazas de freno (16, 18) cuando se libera la palanca (24).