ES2930465T3 - Procedimiento para reparar un disco de freno de guiñada montado en un aerogenerador así como uno de este tipo - Google Patents

Procedimiento para reparar un disco de freno de guiñada montado en un aerogenerador así como uno de este tipo Download PDF

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Abstract

Un método para reparar un disco de freno de guiñada montado en una planta de energía eólica, la planta de energía eólica tiene al menos un calibre de freno que interactúa con el disco de freno de guiñada y al menos un accionamiento de guiñada para seguir una sala de máquinas; el método consta de los siguientes pasos: - montar al menos una herramienta de mecanizado en un dispositivo de sujeción dispuesto en la góndola, - mecanizar una zona del disco de freno acimutal a mecanizar mientras gira la góndola con la ayuda de al menos un accionamiento acimutal, - introducir una pieza de empalme en la zona mecanizada del disco de freno acimutal, - conectar el empalme insertado con el disco de freno de guiñada y - mecanizar la superficie del disco de freno de guiñada. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento para reparar un disco de freno de guiñada montado en un aerogenerador así como uno de este tipo
La presente invención se refiere a un procedimiento para reparar un disco de freno de guiñada montado en un aerogenerador así como uno de este tipo.
Por el documento EP 0592 179 A1 se conoce un procedimiento para reacondicionar piezas de máquinas, tal como por ejemplo pistones y husillos. El procedimiento prevé que en una zona desgastada se realice un mecanizado por arranque de virutas y se coloque una pieza de reparación circundante que se fija con soldadura por haz de electrones.
Por la patente de invención española n.° 10721 se conoce reparar perfiles angulares en su zona de canto.
Por el documento GB 2.198.667 se conoce un procedimiento para reparar turbinas de alta velocidad. Para este propósito, de la pieza de máquina se elimina el material dañado en forma de una pieza de ajuste, se endurece la pieza de ajuste y se suelda a la pieza de máquina así como a continuación se mecaniza.
Por los documentos GB 764.621 y GB 764.622 se conocen procedimientos para reparar objetos metálicos rotos o dañados, en los que está previsto colocar placas o elementos de bloqueo en una concavidad y llenar esta con un material de relleno adecuado antes de la conexión.
El documento US 2011/0142626 A1 describe un disco de freno de guiñada que se puede reparar en el estado montado. El disco de freno de guiñada presenta un cuerpo de soporte circular en el que se coloca de manera separable una pluralidad de segmentos del disco de freno de guiñada. Los segmentos se pueden reemplazar individualmente para trabajos de mantenimiento.
Por el documento CN 103785989 A se ha conocido un procedimiento de reparación para un disco de freno de guiñada de un aerogenerador. En este procedimiento, se fija una herramienta que arranca virutas al freno de guiñada y se mecaniza el disco de freno de guiñada. En el caso de un desgaste de más de 8 mm, se suelda un inserto en el disco de freno.
La invención se basa en el objetivo de facilitar un procedimiento para reparar un disco de freno de guiñada incorporado en un aerogenerador así como uno de este tipo, que permita una reparación del disco de freno de guiñada con los medios más simples posibles.
De acuerdo con la invención, el objetivo se consigue mediante un procedimiento con las características de la reivindicación 1. Configuraciones ventajosas constituyen el objeto de las reivindicaciones dependientes.
El procedimiento de acuerdo con la invención está especialmente diseñado para reparar un disco de freno de guiñada en un aerogenerador. El aerogenerador tiene al menos una mordaza de freno que interactúa con el disco de freno de guiñada y al menos un accionamiento de guiñada para el seguimiento de una góndola de manera correspondiente a la dirección del viento. Un movimiento giratorio de la góndola se frena accionando las mordazas de freno sobre el disco de freno de guiñada. La góndola gira alrededor de un eje longitudinal de la torre mediante el accionamiento de guiñada. El procedimiento de acuerdo con la invención prevé montar una herramienta que trabaja con arranque de virutas en un dispositivo de sujeción dispuesto en la góndola. Con el montaje de la herramienta ocupa esta una posición definida con precisión en la góndola. En una etapa posterior se realiza un mecanizado por arranque de virutas de la zona a reparar. Para ello, el disco de freno de guiñada se mueve con ayuda del al menos un accionamiento de guiñada con respecto a la herramienta sujetada con el movimiento giratorio de la góndola. Una vez finalizado el mecanizado por arranque de virutas del disco de freno de guiñada, se introduce una pieza de ajuste en la zona mecanizada. La pieza de ajuste que se introduce se conecta mecánicamente al disco de freno de guiñada y a continuación se realiza un mecanizado de superficie del disco de freno de guiñada con la pieza de ajuste colocada y conectada mecánicamente. El procedimiento de acuerdo con la invención tiene como particularidad que la herramienta que trabaja con arranque de virutas está dispuesta fijamente en la góndola. Mediante esto se crea una posición de partida definida, a partir de la cual se lleva a cabo el mecanizado del disco de freno de guiñada. Otra particularidad en el procedimiento es que los accionamientos de guiñada se utilizan para desplazar la herramienta que trabaja con arranque de virutas a lo largo del disco de freno de guiñada. Mediante esto se lleva a cabo un mecanizado que también corresponde al movimiento posterior del disco de freno de guiñada en el funcionamiento del aerogenerador.
En una configuración preferida, la zona en el disco de freno de guiñada se desgasta hasta una profundidad uniforme que es menor o igual que el espesor de la pieza de ajuste. A diferencia de los procedimientos del estado de la técnica, en los que las dimensiones de la pieza de ajuste se determinan después del mecanizado de la pieza a reparar, en el procedimiento de acuerdo con la invención la pieza de ajuste especifica al menos la profundidad del mecanizado en el disco de freno de guiñada. El mecanizado se lleva a cabo según las especificaciones de la pieza de ajuste.
En una configuración preferida, la zona en su transición al disco de freno se desgasta en la dirección circunferencial con un contorno curvado. La zona mecanizada del disco de freno de guiñada tiene una transición a la zona no mecanizada del disco de freno de guiñada en la dirección circunferencial del disco de freno. Esta transición tiene preferentemente un transcurso curvado, que se desvía de una transición recta y que discurre en dirección radial.
En otra configuración preferida, el procedimiento de acuerdo con la invención prevé que se introduzcan orificios en la zona mecanizada del disco de freno de guiñada. Los orificios introducidos están alineados con los orificios que están previstos en la pieza de ajuste. En el procedimiento de acuerdo con la invención, los orificios se introducen en la zona mecanizada, de manera correspondiente con los orificios en la pieza de ajuste. En este sentido, la pieza de ajuste ya puede colocarse en la zona mecanizada, de modo que los orificios en la zona y en la pieza de ajuste se introducen juntos, o la pieza de ajuste tiene ya una disposición de orificios que luego se transfiere a la zona mecanizada del disco de freno de guiñada.
En otra configuración preferida, la pieza de ajuste está adherida con el disco de freno de guiñada. Como alternativa o adicionalmente, la pieza de ajuste también puede soldarse al disco de freno de guiñada.
En una configuración preferida, el dispositivo de sujeción presenta un medio de ajuste para la posición de la herramienta que trabaja con arranque de virutas con respecto al disco de freno de guiñada. Mediante esto puede determinarse la anchura de la zona a mecanizar en dirección radial. Igualmente puede determinarse también la profundidad con la que se mecaniza la zona.
El objetivo de acuerdo con la invención se consigue igualmente mediante un disco de freno de guiñada con una pieza de ajuste que se ha colocado en una zona desgastada por arranque de virutas del disco de freno de guiñada o está conectado al disco de freno de guiñada a través de medios de fijación, en donde la superficie del disco de freno de guiñada y de la pieza de ajuste se mecaniza, por ejemplo se rectifica, en una etapa de trabajo unitaria. El disco de freno de guiñada de acuerdo con la invención tiene una superficie lisa, en donde se ha incorporado una pieza de ajuste en el disco de freno de guiñada.
El disco de freno de guiñada preferido tiene una pieza de ajuste que presenta la forma de una sección anular con un borde interior en forma de arco circular y un borde exterior en forma de arco circular así como una transición curvada en los extremos de la pieza de ajuste exteriores en dirección radial. A este respecto, la transición curvada está diseñada como un contorno de tal manera que la longitud del arco de la pieza de ajuste sea mayor para el borde interior que para el borde exterior. En el caso de un contorno recto que discurre radialmente hacia el interior, la longitud del arco del borde exterior sería mayor que la longitud del arco del borde interior. La transición curvada de la pieza de ajuste es preferentemente un borde interior circular del disco de freno de guiñada. En esta configuración, la pieza de ajuste siempre se coloca desde el borde interior del disco de freno de guiñada.
A continuación se explica un ejemplo de realización preferido. Muestran:
la figura 1 una vista superior de un disco de freno de guiñada con una zona ya mecanizada,
la figura 2 una sección a lo largo de la línea A-A de la figura 1,
la figura 3 un detalle B de la vista en sección en la figura 2,
la figura 4 un detalle C de la vista superior en la figura 1,
la figura 5 una vista en perspectiva de un disco de freno de guiñada con pieza de ajuste,
la figura 6 un detalle D de la figura 5 y
la figura 7 una vista en sección por la cabeza de la torre.
La figura 1 muestra un disco de freno de guiñada 10 en una vista superior. El disco de freno de guiñada 10 tiene una sección de fijación 12 exterior con orificios de fijación 14. Los orificios de fijación 14 circundan distanciados de manera uniforme en la sección de fijación. Adicionalmente a los orificios de fijación distanciados uno de otro uniformemente, hay doce orificios 16 adicionales que igualmente están dispuestos a distancia uniforme uno con respecto a otro de manera circundante en la sección de fijación. El disco de freno de guiñada 10 tiene además una zona de transición 18 central que tiene ocho perforaciones 20 distribuidas uniformemente por la circunferencia.
En el interior está previsto un anillo de freno 22 circundante. El anillo de freno 22 tiene un radio interior y un radio exterior con los que se une a la zona de transición 18. El anillo de freno 22 forma la zona del disco de freno de guiñada 10 que interactúa con las mordazas de freno que ejercen la fuerza de frenado. De acuerdo con la expresión en inglés "brake caliper", el término "calibre de freno" también se usa para "mordaza de freno". El anillo de freno 22 en el ejemplo de realización representado en la figura 1 tiene una zona 24 mecanizada que se extiende desde aproximadamente las 9 en punto hasta la 1 en punto en el anillo de freno 22. La zona mecanizada está provista de orificios 26 que están dispuestos en tres radios diferentes en la zona 24 mecanizada. En este sentido, los orificios radialmente interiores 26a y el orificio radialmente exterior 26c se encuentran en cada caso desplazados en la dirección circunferencial entre sí y con respecto al orificio central 26b.
La figura 2 muestra una sección a lo largo de la línea A-A de la figura 1. En la figura 2 puede distinguirse la sección de fijación 12 con su orificio de fijación 14. La sección de fijación 12 tiene la mayor altura en dirección axial. La zona de transición 18 tiene la altura más baja en dirección axial. El anillo de freno 22 tiene una altura axial mayor que la zona de transición 18.
El detalle B de la figura 2 y su ampliación en la figura 3 muestran una pieza de ajuste 28 que está atornillada en un orificio del anillo de freno 22 a través de un tornillo 30. Con el orificio 32, la pieza de ajuste 28 tiene una abertura adecuada para un tornillo de cabeza avellanada 30.
La figura 4 muestra una vista en detalle C de la figura 1. Puede distinguirse el anillo de freno 22 con la pieza de ajuste 28 que está fijada al anillo de freno 22 mediante tornillos 30. Puede distinguirse claramente en la figura 4 que la zona de transición 34 discurre en forma de arco, en donde la zona de transición 34 se corresponde aproximadamente a un cuarto de círculo de arco. El desarrollo en forma de arco facilita la colocación de la pieza de ajuste 28 y también su conexión al anillo de freno 22. El cuarto de círculo del arco está inclinado a este respecto hacia el centro de la pieza de ajuste 28.
La figura 5 muestra en una vista en perspectiva el disco de freno de guiñada 10 con una pieza de ajuste 28 elevada. El detalle D de la figura 5 está representado en la figura 6 y muestra algunos de los tornillos 30 previstos para conectar la pieza de ajuste 28.
La figura 7 muestra una vista esquemática de la estructura en una conexión giratoria de guiñada 50. La conexión giratoria de guiñada 50 está prevista entre una cabeza de torre 52 y un soporte de máquina 54. En el ejemplo de realización mostrado, el disco de freno de guiñada 56 está dispuesto entre la conexión giratoria 50 y la cabeza de la torre 52, de modo que está firmemente conectado a la torre.
Están previstos dispositivos de sujeción 58 en el soporte de la máquina 54 en el lado que mira hacia la cabeza de la torre 52. Cada uno de los dispositivos de sujeción 58 está fijado a la góndola y, por lo tanto, gira con respecto al disco de freno de guiñada 56. Cada dispositivo de sujeción 58 también puede estar equipado, por ejemplo, para las mordazas de freno que ejercen el par de frenado al disco de freno de guiñada 56. En la figura 7 no se muestran mordazas de freno. Una herramienta de fresado 60 se fija a uno o ambos dispositivos de sujeción 58. La herramienta de fresado 60 dispone de un brazo de sujeción 62 y un cabezal de fresado 64. El brazo 62 de la herramienta de fresado 60 puede ajustarse a través de medios de ajuste 61 en relación con la zona a mecanizar. Una herramienta de fresado 68 que trabaja en el lado del disco de freno de guiñada dirigido a la torre está representada en el lado derecho de la figura 7. En este caso también la herramienta de fresado 68 puede ajustarse en su posición con respecto al anillo de freno a través de un brazo de sujeción 70 y un medio de ajuste 66.
Lista de referencias
10 Disco de freno de guiñada
12 Sección de fijación
14 Orificios de fijación
16 Orificios de fijación adicionales
18 Zona de transición
20 Perforaciones
22 Anillo de freno
24 Zona mecanizada
26 Orificios
26a Orificio radialmente interior
26b Orificio central
26c Orificio radialmente exterior
28 Pieza de ajuste
30 Tornillo
32 Orificio
34 Zona de transición
50 Conexión giratoria
52 Cabeza de torre
54 Soporte de la máquina
Disco de freno de guiñada
Dispositivo de sujeción
Herramienta de fresado
Medios de ajuste
Brazo de sujeción
Cabezal de fresado
Medios de ajuste
Cabezal de fresado
Brazo de sujeción

Claims (5)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para reparar un disco de freno de guiñada montado en un aerogenerador, en donde el aerogenerador presenta al menos una mordaza del freno que interactúa con el disco de freno de guiñada y al menos un accionamiento de guiñada para seguir una góndola; el procedimiento presenta las siguientes etapas
- montar al menos una herramienta que trabaja con arranque de virutas en un dispositivo de sujeción dispuesto en la góndola, que prevé medios de ajuste para la posición de la herramienta que trabaja con arranque de virutas con respecto al disco de freno de guiñada,
- mecanizar por arranque de virutas una zona a mecanizar del disco de freno de guiñada con movimiento giratorio de la góndola con ayuda del al menos un accionamiento de guiñada, en donde la zona a mecanizar se desgasta en su transición al disco de freno de guiñada con un contorno curvado,
- introducir una pieza de ajuste en la zona mecanizada,
- conectar la pieza de ajuste introducida con el disco de freno de guiñada, en donde se introducen orificios en la zona a mecanizar del disco de freno de guiñada, que están alineados con orificios en la pieza de ajuste y la pieza de ajuste se conecta con el disco de freno de guiñada mediante varios tornillos y
- mecanizar la superficie del disco de freno de guiñada.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la zona a mecanizar se desgasta hasta una profundidad uniforme que es inferior o igual al espesor de la pieza de ajuste.
3. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque la pieza de ajuste se adhiere con el disco de freno de guiñada.
4. Disco de freno de guiñada de un aerogenerador con una pieza de ajuste, que se coloca en una zona mecanizada por arranque de virutas del disco de freno de guiñada y está conectada al disco de freno de guiñada a través de medios de fijación, en donde la superficie del disco de freno de guiñada y de la pieza de ajuste se ha mecanizado en una etapa de trabajo unitaria, caracterizado porque la pieza de ajuste presenta la forma de una sección anular con un borde interior en forma de arco circular y un borde exterior en forma de arco circular así como transiciones curvadas de tal manera que la longitud del arco de la pieza de ajuste es mayor para el borde interior que para el borde exterior.
5. Disco de freno de guiñada según la reivindicación 4, caracterizado porque el borde interior de la pieza de ajuste coincide con un borde interior circular del disco de freno de guiñada.
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