ES2317026T3 - Freno acimutal para instalaciones eolicas. - Google Patents
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Abstract
Freno acimutal para instalaciones eólicas, con por lo menos dos pares de mordazas (12A, 12B; 14A, 14B; 16A, 16B) dispuestos en un disco de freno (10) común, a los cuales está asignado en cada caso un accionador (24, 30), caracterizado porque cada accionador presenta una palanca (30), la cual se puede girar alrededor de un eje vertical con respecto al disco de freno (10), y una transmisión (24) para la conversión del movimiento de giro de la palanca (30) en un movimiento de apriete axial de las mordazas de freno (26) contra el disco de freno (10) y porque las palancas (30) de por lo menos dos accionadores están acopladas mediante un dispositivo de accionamiento (32) común.
Description
Freno acimutal para instalaciones eólicas.
La presente invención se refiere a un freno
acimutal para instalaciones eólicas, con por lo menos dos pares de
mordazas de freno, a los cuales está asignado en cada caso un
accionador.
Las instalaciones eólicas presentan una góndola,
la cual soporta la rueda de palas y que se puede girar alrededor de
un eje vertical, para que la rueda de palas pueda ser orientada
hacia el viento. El freno acimutal sirve para fijar la góndola en su
posición acimutal correspondiente y/o para amortiguar el movimiento
de giro de la góndola. El freno acimutal presenta un disco de freno
anular, situado horizontalmente, en el cual pueden estar dispuestos
varios pares de mordazas de freno, por ejemplo 4 a 24 pares de
mordazas de freno, de manera que se pueda ejercer una fuerza de
sujeción suficientemente grande sobre el disco de freno. En frenos
acimutales convencionales de este tipo los pares de mordazas de
freno son accionados hidráulicamente.
En el documento DE 202 03 794 U, se propone un
freno para la rueda de palas de una instalación eólica, el cual se
puede accionar electromecánicamente. El accionador de este freno
presenta una palanca, la cual se puede girar alrededor de un eje
perpendicular al plano del disco de freno, y una transmisión, para
la conversión del movimiento de giro de esta palanca en un
movimiento de apriete axial de las mordazas de freno contra el disco
de freno. Para el dispositivo de accionamiento del freno engarza en
la palanca un dispositivo de accionamiento, en cuyo caso de trata
preferentemente de un dispositivo de accionamiento electromecánico,
por ejemplo un motor con accionador de husillo. Mediante el brazo de
palanca de la palanca y mediante la multiplicación en la transmisión
se alcanza un gran fuerza de presión de las mordazas de freno.
La invención se plantea el problema de crear un
freno acimutal del tipo mencionado al principio el cual se
caracterice por una estructura sencilla.
El problema se resuelve, según la invención,
gracias a que cada accionador presenta una palanca, la cual se puede
girar alrededor de un eje vertical con respecto al disco de freno, y
una transmisión, para la conversión del movimiento de giro de la
palanca en un movimiento de apriete axial de las mordazas de freno
contra el disco de freno, y porque las palancas de por lo menos dos
accionadores están acopladas mediante un dispositivo de
accionamiento común.
Esta solución tiene la ventaja de que para los
accionadores de en cada caso dos pares de mordazas de freno se
necesita únicamente un único dispositivo de accionamiento. Las
palancas de ambos accionadores, acopladas mediante el dispositivo de
accionamiento común, son giradas simultáneamente, con la ayuda del
dispositivo de accionamiento, en direcciones. De esta manera se
puede conseguir fácilmente una simplificación notable de la
construcción. Como se describe en el documento DE 202 03 794 U, se
consigue, mediante la acción de la palanca y la transmisión, una
gran multiplicación de la fuerza, de manera que como dispositivo de
accionamiento se puede utilizar un dispositivo de accionamiento
electromecánico relativamente flojo, por ejemplo un motor con
accionador de husillo, un motor lineal o similar.
De las reivindicaciones subordinadas
resultan
perfeccionamientos ventajosos de la invención.
perfeccionamientos ventajosos de la invención.
El dispositivo de accionamiento puede estar
acoplado de tal manera con ambas palancas que las palancas sean
giradas en sentidos contrarios. Al mismo tiempo cada palanca puede
servir de contrasoporte para el dispositivo de accionamiento para
ajustar la palanca del otro accionador.
En una forma de realización modificada las
palancas pueden ser giradas también en el mismo sentido.
Las palancas pueden estar formadas también como
segmentos dentados, los cuales engranan con una rueda dentada común
del dispositivo de accionamiento. Cuando esta rueda dentada está
dispuesta como rueda centra, pueden ser accionados también dos o
incluso todos los pares de mordazas de freno mediante un dispositivo
de accionamiento común.
Las dos mordazas de freno de cada par están
apoyadas preferentemente en un caballete, el cual está montado
rígido en el perímetro del disco de frenado anular, preferentemente
en el perímetro interior, y en el cual está integrada la
transmisión. Las palancas de ambos accionadores, las cuales están
asignadas a un dispositivo de accionamiento común, están alejadas,
preferentemente, en la misma dirección de sus caballetes
correspondientes y están orientadas, por ejemplo, con respecto el
disco de freno, aproximadamente de forma radial hacia dentro.
Mediante el dispositivo de accionamiento común, el cual acerca los
extremos libres de las palancas o los empuja para separarlos, las
dos palancas son giradas por consiguiente en sentidos contrarios. En
correspondencia con esto las dos transmisiones están formadas con
simetría especular, de manera que el movimiento de giro de las
palancas sea convertido en ambos casos en un movimiento de apriete
de las mordazas de freno.
Opcionalmente, es imaginable también una
construcción en la cual las dos palancas disten de sus caballetes en
direcciones opuestas, por ejemplo, una hacia dentro y la otra hacia
fuera, de manera que las palancas sean giradas en el mismo sentido
de giro, cuando sus extremos libres sean acercados o empujados a
separarse por el dispositivo de accionamiento común. En este caso
ambos dispositivos de accionamiento pueden estar formados iguales,
por ejemplo como dispositivos de accionamiento de husillo o
engranajes husillo-bola con rosca derecha.
En una forma de realización modificada es
también imaginable que cada accionador presente un paquete de
resortes, el cual pretense las mordazas de freno contra del disco de
freno, mientras que la palanca y la transmisión estén formadas para
liberar las mordazas de freno, contra la fuerza del paquete de
resortes, del disco de freno. Con esta forma constructiva, se
consigue una seguridad contra fallos del
freno.
freno.
A continuación, se explica con mayor detalle un
ejemplo de forma de realización de la invención a partir de los
dibujos, en los que:
la Figura 1 muestra una planta esquemática de un
freno acimutal según la invención; y
la Figura 2 muestra una vista parcial del freno
en la dirección de las flechas II - II de la Figura 1.
El freno mostrado en la Figura 1 presenta un
disco de freno 10 anular el cual, de una forma en sí conocida aquí
no mostrada, está conectado de forma rígida con la góndola girable
de una instalación eólica a la que engarzan, en el ejemplo mostrado,
seis pares de mordazas de freno 12A, 12B, 14A, 14B y 16A, 16B. Cada
par de mordazas de freno presenta un caballete 18 el cual está
sujeto, con la ayuda de un dispositivo de sujeción 20, en la
dirección de giro del disco de freno 10, fijo a un componente no
mostrado, conectado de forma rígida con el mástil de la instalación
eólica. Evidentemente, es imaginable también una disposición
inversa, en la cual el disco de freno 10 está sujeto fijo al mástil
y las sujeciones 20 se pueden girar con la góndola.
Cada caballete 18 presenta una carcasa de
transmisión 22, que aloja una transmisión 24 (Figura 2) para la
conversión de un movimiento de giro en un movimiento lineal. Con la
ayuda de la transmisión 24, en cuyo caso puede tratarse por ejemplo
de un engranaje de husillo, un engranaje
husillo-bola o un husillo con rosca de rodillos
planetarios, se colocan dios mordazas de freno 26 del par de
mordazas de freno correspondiente, desde lados opuestos, contra el
disco de freno 10 con el fin de ejercer una fuerza de frenado sobre
el disco de freno. La transmisión 24 presenta un árbol de entrada 28
central, el cual sobresale fuera de la carcasa de transmisión 22 y
de la cual dista una palanca 30, radialmente hacia dentro con
respecto al disco de freno 10. Mediante el giro de la palanca 30 se
puede ajustar por consiguiente el par de mordazas de freno entre la
posición activa y la inactiva, es decir, la palanca 30 forma junto
con la transmisión 24 un accionador para el par de mordazas de freno
en cuestión.
Las palancas 30 en cada caso de dos pares de
mordazas de freno, por ejemplo de los pares de mordazas de freno 12A
y 12B, están acoplados entre sí mediante un dispositivo de
accionamiento 32 electromecánico común. El dispositivo de
accionamiento 32 está formado, en el ejemplo mostrado, por un
accionador de husillo 34 con el motor eléctrico 36 correspondiente.
Del accionador de husillo 34 parten dos barras de empuje 38, las
cuales están conectadas asimismo de manera articulada con el extremo
libre de una de las palancas 30. Cuando el accionador de husillo 36
es accionado por un motor eléctrico 36, entonces las barras de
empuje 38 son retiradas en direcciones opuestas, de manera que las
palancas 30 correspondientes son giradas en sentidos de giro
opuestos. Las dos transmisiones 24 correspondientes están formadas
con simetría especular, de manera que el movimiento de giro de la
palanca 30 da lugar, en ambos casos, a que las mordazas de freno 26
sean pretensadas axialmente contra el disco de freno 10. De esta
manera son accionados simultáneamente en cada caso, con la ayuda de
un único dispositivo de accionamiento 32, dos pares de mordazas de
freno 12A y 12B, 14A y 14B, 16A y 16B, correspondientes.
Los caballetes 18 de los dos pares de mordazas
de freno, los cuales están acoplados mediante un dispositivo de
accionamiento 32 común, están sujetos en el ejemplo mostrado también
con la ayuda de pernos sobre un dispositivo de sujeción 20
común.
Dado que, en el ejemplo mostrado, las palancas
30 sobresalen hacia dentro con respecto al disco de freno 10, se
puede albergar la totalidad del mecanismo de dispositivo de
accionamiento para el freno acimutal dentro de la planta del disco
de freno 10.
En el ejemplo mostrado, los caballetes 18 están
formados como caballetes de soporte flotante. Sin embargo, también
es posible una construcción con caballetes fijos, con accionadores
dispuestos sobre ambos lados del disco de freno 10, los cuales
accionan en cada caso las mordazas de freno 26. Las palancas de
estos accionadores pueden estar acopladas de nuevo con un
dispositivo de accionamiento común.
Aunque la invención se haya descrito en la
presente memoria para el ejemplo de un freno acimutal para
instalaciones eólicas, es evidente que el principio fundamental de
la invención se puede utilizar también en otros frenos, en los
cuales por lo menos dos pares de mordazas de freno estén dispuestos
en un disco de freno común.
Claims (10)
1. Freno acimutal para instalaciones eólicas,
con por lo menos dos pares de mordazas (12A, 12B; 14A, 14B; 16A,
16B) dispuestos en un disco de freno (10) común, a los cuales está
asignado en cada caso un accionador (24, 30), caracterizado
porque cada accionador presenta una palanca (30), la cual se puede
girar alrededor de un eje vertical con respecto al disco de freno
(10), y una transmisión (24) para la conversión del movimiento de
giro de la palanca (30) en un movimiento de apriete axial de las
mordazas de freno (26) contra el disco de freno (10) y porque las
palancas (30) de por lo menos dos accionadores están acopladas
mediante un dispositivo de accionamiento (32) común.
2. Freno acimutal según la reivindicación 1,
caracterizado porque cada par de mordazas de freno (12A, 12B;
14A, 14B; 16A, 16B) presenta un caballete (18) en el cual está
integrada la transmisión (24).
3. Freno acimutal según la reivindicación 2,
caracterizado porque los caballetes (18) de ambos pares de
mordazas de freno (12A, 12B; 14A, 14B; 16A, 16B), a los cuales está
asignado un accionador (24, 30) común, están sujetos sobre un
dispositivo de sujeción (20) común.
4. Freno acimutal según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
dispositivo de accionamiento (32) está acoplado de tal manera con
las dos palancas (30), que cada palanca forma al mismo tiempo un
contrasoporte para el dispositivo de accionamiento para el ajuste de
la otra palanca.
5. Freno acimutal según la reivindicación 4,
caracterizado porque cada dispositivo de accionamiento (32)
presenta dos barras de empuje (28), que se pueden extraer y retirar
en direcciones opuestas, las cuales están conectadas en cada caso de
manera articulada con el extremo libre de una de las palancas
(30).
6. Freno acimutal según la reivindicación 5,
caracterizado porque las mordazas de freno (26) se pueden
montar, mediante la retirada de las barras de empuje (28), contra el
disco de freno (10).
7. Freno acimutal según una de las
reivindicaciones 4 a 6, caracterizado porque las palancas
(30) de los dos accionadores sobresalen, con respecto al disco de
freno (10), en la misma dirección radial y porque las transmisiones
(24) correspondientes actúan en sentidos contrarios.
8. Freno acimutal según la reivindicación 7,
caracterizado porque las palancas (30) sobresalen radialmente
hacia dentro con respecto al disco de freno (10).
9. Freno acimutal según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
dispositivo de accionamiento (32) presenta un accionador de husillo
(34).
10. Freno acimutal según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
dispositivo de accionamiento (32) presenta un motor eléctrico
(36).
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