ES2672252T3

ES2672252T3 - Sistema de mantenimiento y método para mantener un dispositivo de freno de un sistema de frenado que tiene un disco de freno dispuesto horizontalmente

Info

Publication number: ES2672252T3
Application number: ES16157595.6T
Authority: ES
Inventors: James A. W. Woods; Michael Lang
Original assignee: SB Patent Holding ApS
Current assignee: SB Patent Holding ApS
Priority date: 2015-09-04
Filing date: 2016-02-26
Publication date: 2018-06-13
Anticipated expiration: 2036-02-26
Also published as: KR20180048775A; PL3139059T3; EP3139058B1; NO3139059T3; EP3139058A1; DK3139059T3; US20170067519A1; TR201807711T4; TR201802601T4; AU2016202991B1; CN106499597B; US10190646B2; JP2018527536A; DK3139058T3; JP6613376B2; WO2017039764A1; ES2661265T3; EP3139059B1; MX2018001714A; PL3139058T3

Abstract

Un sistema de mantenimiento (30 o 300) para mantener un dispositivo de freno (24) de un sistema de frenado de guiñada de un aerogenerador que comprende el dispositivo de freno (24) y un disco de freno (22) dispuesto horizontalmente, en donde el sistema de mantenimiento (30 o 330) incluye un bastidor (32 o 302), caracterizado por que el sistema de mantenimiento (30 o 330) comprende: medios de montaje (34 o 318) para montar el bastidor (32 o 302) en una posición fija en el disco de freno (22); medios de soportación (48 o 338) que se adaptan para permitir que el dispositivo de freno (24) se mueva en el bastidor (32 o 302) con respecto al disco de freno (22); y, - medios de elevación (46 o 304, 306) que se adaptan para permitir que el dispositivo de freno (24) se eleve o baje con respecto al disco de freno (22).

Description

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DESCRIPCION

Sistema de mantenimiento y método para mantener un dispositivo de freno de un sistema de frenado que tiene un disco de freno dispuesto horizontalmente

Campo técnico

La presente invención se refiere a un sistema de mantenimiento, así como a un método para mantener un dispositivo de freno de un sistema de frenado de guiñada de un aerogenerador que comprende el dispositivo de freno y un disco de freno.

Antecedentes

Un aerogenerador comprende una torre y una góndola o carcasa de la máquina soportada sobre la torre y que porta las palas, el rotor y las partes de producción de electricidad. Un sistema de guiñada controla la posición de la góndola con respecto a la torre alrededor de un eje de guiñada que se extiende verticalmente para controlar de este modo la orientación del rotor del aerogenerador con respecto a la dirección del viento predominante. Si el aerogenerador no se orienta correctamente, el viento impondrá cargas desiguales en el rotor y reducirá seriamente el rendimiento del aerogenerador. Por lo tanto, la función del sistema de guiñada es importante para mejorar el rendimiento y prolongar la vida útil del aerogenerador.

El sistema de guiñada a menudo comprende un disco de freno o anillo dentado fijado a la torre y un engranaje activado por motor unido a la góndola y engranado con el engranaje dentado de manera que la activación del motor de cómo resultado un giro de la góndola produciendo de este modo el movimiento de guiñada de la góndola. El motor o engranaje de guiñada también puede estar separado del disco de freno. El sistema de guiñada se puede proveer con cojinetes de bolas o cojinetes de deslizamiento para el movimiento de guiñada. El sistema de guiñada también puede incluir uno o más frenos de guiñada para mantener la góndola y el rotor en la posición de guiñada correcta.

Los frenos de guiñada se acoplan normalmente durante largos períodos de tiempo para garantizar que la góndola se mantiene en la posición correcta. El freno de guiñada normalmente comprende una pinza de freno que a su vez comprende al menos un pistón de freno y una pastilla de freno proporcionada en una parte receptora de la pinza. El disco de freno se dispone en la parte receptora de la pinza de freno, y cuando el pistón de freno se acopla, la pastilla de freno se comprime contra el disco de freno, proporcionando de este modo una fuerza de frenado debida a un acoplamiento por fricción entre la pastilla de freno y el disco de freno. Los frenos de guiñada también se pueden acoplar parcialmente durante la guiñada con el fin de controlar y disminuir el movimiento de guiñada.

Uno de los problemas que se encuentra con los frenos de guiñada es la gran cantidad de esfuerzo requerido, cuando se necesita retirar los frenos de guiñada instalados del disco de freno para mantenimiento, tal como para reemplazar las pastillas de freno o reemplazar el freno de guiñada completo. Los problemas se producen puesto que los frenos de guiñada se disponen normalmente a una distancia bastante grande de una plataforma de trabajo en la torre. Además, los frenos se manipulan actualmente por un técnico de mantenimiento, lo que incluye elevar el freno de guiñada del disco de freno y bajarlo a la plataforma de trabajo o viceversa, lo que a su vez se asocia con los riesgos de seguridad y salud. Además, las herramientas actuales para asistir en elevar o bajar los frenos de guiñada llevan tiempo para utilizarse, son voluminosas y a veces implican riesgos de seguridad. Las herramientas actuales normalmente se disponen en el piso de la plataforma de trabajo, ocupando de este modo espacio de piso. Otro problema con los métodos de mantenimiento y herramientas actuales se produce debido al diseño inherente de las pinzas de freno, lo que implica que la pinza de freno se tenga que mover horizontalmente antes de ser bajada. El movimiento horizontal antes de bajar también implica riesgos de seguridad en los sistemas actuales. El mantenimiento o reemplazo de las partes del freno se hace normalmente a nivel del suelo, mientras que las herramientas de mantenimiento se sitúan a la altura de la cintura, lo que de nuevo implica riesgos de seguridad y salud.

Actualmente, cuando un freno necesita una renovación completa, los frenos se retiran normalmente del aerogenerador por completo.

Descripción de la invención

Es un objetivo de la invención obtener un sistema de mantenimiento y un método de mantenimiento de un dispositivo de freno, que superen o mejoren al menos una de las desventajas de la técnica anterior o que proporcionen una alternativa útil.

De acuerdo con la invención, esto se obtiene mediante un sistema de mantenimiento para mantener un dispositivo de freno de un sistema de frenado de guiñada de un aerogenerador de acuerdo con la reivindicación 1, y mediante un método para mantener un dispositivo de freno de este tipo de acuerdo con la reivindicación 12.

Las formas de realización adicionales de la invención se definen en las reivindicaciones dependientes.

Breve descripción de las figuras

La invención se explica en detalle a continuación con referencia a las formas de realización mostradas en los dibujos, en los cuales

La Fig. 1 muestra un aerogenerador,

La Fig. 2 muestra un aerogenerador provisto con un freno de guiñada,

5 La Fig. 3 muestra un freno de guiñada que comprende un disco de freno y varias pinzas de freno,

Las Fig. 4a-g muestran un sistema de mantenimiento de acuerdo con la descripción para mantener los frenos de guiñada y las etapas que el sistema utiliza para el mantenimiento de un freno de guiñada,

La Fig. 5 muestra una forma de realización de un sistema de mantenimiento de acuerdo con la invención,

La Fig. 6 muestra un sistema de mantenimiento de acuerdo con la descripción con medios de guiado en forma de 10 carriles,

La Fig. 7 muestra una forma de realización donde los medios de guiado se diseñan con una curva.

La Fig. 8 muestra otra forma de realización de un sistema de mantenimiento de acuerdo con la invención para mantener frenos de guiñada.

Las Fig. 9a-h muestran el sistema de mantenimiento de la Fig. 8 y las etapas que el sistema utiliza para el 15 mantenimiento de un freno de guiñada.

Descripción detallada de la invención

Las Fig. 1 y 2 ilustran un aerogenerador de viento moderno convencional 2 de acuerdo con el denominado "concepto danés" con una torre 4, una góndola 6 y un rotor con un eje del rotor 15, en esencia, horizontal. El rotor incluye un buje 8 y tres palas 10 que se extienden radialmente desde el buje 8, teniendo cada una un origen de pala 16 más cercano al buje y una punta de pala 14 más lejana del buje 8. El rotor tiene un radio indicado R.

20 El aerogenerador 2 comprende un sistema de guiñada, que controla la orientación del rotor del aerogenerador con respecto a la dirección del viento predominante. El sistema de guiñada permite que la góndola 6 o la carcasa de la máquina se giren alrededor de un eje vertical o de guiñada 18 con respecto a la torre 4. El sistema de guiñada puede comprender, por ejemplo, un accionamiento de guiñada (no mostrado), por ejemplo, en forma de un engranaje, que puede acoplar un cojinete de guiñada dentado. Los dientes se pueden proveer en el anillo interior o 25 anillo exterior del cojinete de guiñada. La unidad de guiñada se une normalmente a la góndola 6, mientras que el cojinete de guiñada se fabrica estacionario con respecto a la torre 4. Después del ajuste de guiñada de la góndola 6, la góndola se inmoviliza mediante la utilización de un sistema de frenado de guiñada 20 que comprende un disco de freno 22 y varias unidades de freno o dispositivos de freno 24 que se disponen alrededor del disco de freno 22. El disco de freno 22 se puede integrar con el cojinete de guiñada, o puede ser una unidad separada del sistema de 30 guiñada y frenado. Las unidades de freno comprenden preferiblemente una pinza de freno 24 que tiene partes mordaza u horquillas que se montan a horcajadas sobre el disco de freno 22. Las unidades de freno se accionan preferiblemente de forma hidráulica, por ejemplo, a través de un pistón que aplica la fuerza de frenado a las pastillas de freno 26 que se acoplan con el disco de freno 22 y a su vez aplican un par de frenado debido a la fricción de las pastillas de freno 26. Sin embargo, pueden ser aplicables otros medios de activación, tales como medios de 35 activación electromagnéticos o neumáticos. Los pistones y las pastillas de freno se proporcionan preferentemente tanto en la mordaza superior como en la mordaza inferior de la pinza 24. Alternativamente, solo la mordaza superior se provee con una pastilla de freno, mientras que la mordaza inferior se puede proveer con pastillas deslizantes.

El sistema de guiñada a menudo comprende un disco de freno dentado o anillo fijado a la torre y un engranaje accionado por motor unido a la góndola y que engrana con el engranaje dentado de manera que manera que la 40 activación del motor da como resultado un giro de la góndola produciendo de este modo el movimiento de guiñada de la góndola. La unidad o engranaje de guiñada también puede estar según se mencionó anteriormente separada del disco de freno.

La Fig. 3 muestra una forma de realización, donde el cojinete de guiñada dentado y el disco de freno 22 se forman en una sola pieza. El disco 22 comprende dientes 23 provistos en una periferia exterior del disco 22. Varias pinzas 45 de freno 24 se disponen anularmente alrededor del anillo del disco a lo largo de la periferia interior. Según se mencionó previamente, los dientes se pueden proporcionar alternativamente en la periferia interior del anillo y las pinzas de freno se pueden disponer a lo largo de la periferia exterior del anillo. Una unidad o engranaje de guiñada 28 se proporciona para acoplarse con los dientes 23 con el fin de guiñar la góndola 6 alrededor del eje vertical 18 de la torre 4.

50 Los frenos de guiñada se acoplan durante largos períodos de tiempo en comparación con otros sistemas de frenado y, por lo tanto, son particularmente propensos al desgaste y la contaminación. Por lo tanto, los frenos de guiñada

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necesitan mantenimiento regular. Por consiguiente, hay una necesidad de sistemas y métodos de mantenimiento que permitan un mantenimiento más eficiente de los frenos de guiñada.

Las Fig. 4a-g muestran un sistema de mantenimiento de acuerdo con la descripción para mantener los frenos de guiñada y las etapas que el sistema utiliza para mantener un freno de guiñada.

La Fig. 4a muestra un dispositivo de freno 24 en forma de una pinza de freno, que se dispone en una posición de funcionamiento en el disco de freno en forma de anillo 22. El dispositivo de freno 24 comprende una primera horquilla 25 o parte mordaza y una segunda horquilla 26 o parte mordaza, que en una posición de funcionamiento se monta a horcajadas en el disco de freno 22. El dispositivo de freno 24 se une a la carcasa de la máquina (no mostrada) de la pala del aerogenerador a través de varios pernos 27.

La Fig. 4a muestra además un sistema de mantenimiento 30 para mantener el dispositivo de freno 24. Los sistemas de mantenimiento 30 incluyen un bastidor 32, que comprende un primer bastidor lateral 40 y un segundo bastidor lateral 42. Los bastidores laterales 40, 42 se proveen con medios de montaje 34 en forma de abrazaderas o similares, que se pueden montar directamente al disco de freno 22, de tal manera que el bastidor 32 se monta en una posición fija con respecto al disco de freno 22.

Las abrazaderas pueden ser ajustables en altura con el fin de adaptarse al grosor del disco de freno 22. El bastidor 32 comprende además varias barras transversales que conectan el primer bastidor lateral 40 y el segundo bastidor lateral 42 y proporcionan rigidez al bastidor 32. El bastidor en general se diseña de manera que el bastidor 32, cuando se fija al disco de freno 22, se monta a horcajadas en el dispositivo de freno 24 de manera que el primer bastidor lateral 40 se localiza en un primer lado circunferencial del dispositivo de freno 24 y el segundo bastidor lateral 42 se sitúa en un segundo lado circunferencial del dispositivo de freno 24, según se ve en la Fig. 4c.

El primer bastidor lateral 40 y el segundo bastidor lateral 42 están provistos con medios de guiado 38 en forma de ranuras. El sistema de mantenimiento 30 comprende además medios de acoplamiento 36 en forma de pasadores de fijación, pernos o similares, que aseguran partes del dispositivo de freno 24 al bastidor 32 a través de las ranuras 38. Las partes del dispositivo de freno 24 pueden tener, por ejemplo, agujeros roscados para proporcionar un acoplamiento de unión con los medios de acoplamiento.

Los bastidores laterales 40, 42 se diseñan de manera que se proveen con una primera o una ranura superior y una segunda o ranura inferior. Las ranuras superiores e inferiores en cada bastidor lateral 40, 42 se pueden extender paralelas entre sí y longitudinalmente en una dirección generalmente perpendicular al eje de guiñada 18. Los primeros pasadores de fijación se utilizan para acoplar la primera horquilla 25 al bastidor 32 a través de las primeras ranuras y los segundos pasadores de fijación se utilizan para acoplar la segunda horquilla 26 al bastidor 32 a través de las segundas ranuras

Las ranuras 38 se diseñan y adaptan para permitir que los horquillas 25, 26 del dispositivo de freno 24, mientras están aseguradas al bastidor 32, se muevan en el bastidor 32 con respecto al disco de freno 22 desde una primera posición en donde la horquilla 25, 26 respectiva se monta en una posición de funcionamiento en el disco de freno 22, y una segunda posición, en donde la horquilla 25, 26 se puede mantener o retirar del disco de freno 22.

Según se ve en la Fig. 4a los bastidores laterales 40, 42 se pueden proveer adicionalmente de repisas 48 que pueden portar o soportar el dispositivo de freno 24.

Según se mencionó, la Fig. 4a muestra el dispositivo de freno 24 en una posición de funcionamiento en el disco de freno 22, y donde el disco de freno 22 se monta en la carcasa de la máquina por medio de pernos 27. En una primera etapa, mostrada en la Fig. 4b, los pernos 27 se retiran de manera que el dispositivo de freno 24 se separa de la carcasa de la máquina.

En una segunda etapa, que se muestra en la Fig. 4c, el bastidor 32 del sistema de mantenimiento 30 se monta en el disco de freno 22 por medio de las abrazaderas 34. Los pasadores de fijación se unen a los lados de la primera horquilla 25 y la segunda horquilla 26 a través de las primeras ranuras y las segundas ranuras, respectivamente. Además, los pernos 27' que conectan la primera horquilla 25 y la segunda horquilla 26 se retiran de tal manera que la primera horquilla 25 y la segunda horquilla se separen entre sí.

En una tercera etapa, mostrada en la Fig. 4d, la primera horquilla 25 se traslada linealmente en el bastidor a lo largo de las primeras ranuras paralelas al plano del disco de freno 22 y perpendiculares al eje de guiñada 18. Entonces en una cuarta etapa, mostrada en las Fig. 4e y 4f, la primera horquilla 25 se gira en el bastidor 32 alrededor de un eje dispuesto en un plano perpendicular al eje 18 a una posición, que permite que la primera horquilla 25 sea mantenida. Una de las barras transversales 44 se puede utilizar como un tope, contra el que se puede apoyar la primera horquilla 25. En la posición girada, una pastilla de freno 29 de la primera horquilla 25 está expuesta. El mantenimiento puede implicar, por ejemplo, la extracción, limpieza o reemplazo de la pastilla de freno, otras partes de la horquilla 25 o toda la horquilla 25. El mantenimiento también puede implicar una simple inspección de la primera horquilla 25 por un técnico de mantenimiento.

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Después del mantenimiento, se puede devolver la primera horquilla 25 a la primera posición en la posición de funcionamiento con respecto al disco de freno 22, y posteriormente se pueden repetir etapas similares según se muestra en la Fig. 4g para la segunda horquilla 26.

Según se muestra en la Fig. 5, se puede proveer además al bastidor 32 con un dispositivo de elevación 46 por ejemplo, en forma de un cabrestante. La parte en mantenimiento se puede unir al cabrestante 46 a través de uno o más cables y ser bajada a una plataforma de mantenimiento en el aerogenerador

Mientras que las formas de realización anteriores se han descrito en relación con los medios de guiado en forma de ranuras y medios de acoplamiento en forma de pasadores de fijación, se reconoce que se pueden utilizar otros tipos de medios de acoplamiento y medios de guiado. Es posible por ejemplo utilizar carriles en lugar o además de las ranuras, y los medios de acoplamiento pueden unir partes, por ejemplo, las horquillas, del dispositivo de freno a los carriles de tal manera que las partes se puedan mover a lo largo de los carriles en el bastidor. Una Ilustración de un carril y un sistema de acoplamiento de este tipo se muestra en la Fig. 6, que muestra un pasador o un perno 136 conectado a una horquilla 125, en donde una cabeza del pasador o perno 136 se dispone en un carril 138, que está conectado a un primer bastidor lateral 140.

Las formas de realización anteriores se han descrito en relación con tener ranuras horizontales y solo un solo pasador en cada lado de la horquilla para asegurar la horquilla al bastidor. Sin embargo, según se muestra en la Fig. 7, también es posible utilizar dos pasadores o pernos 236 en cada lado de la horquilla, en donde los pasadores o pernos se unen a dos posiciones radiales diferentes en el lado de la horquilla. Por lo tanto, la horquilla se puede asegurar al bastidor 240 y portar sin tener una tendencia a girar en el bastidor debido a su propio peso. El carril o ranura 238 se puede diseñar además de tal manera que la horquilla se gire automáticamente a una posición de mantenimiento particular a medida que la horquilla se mueve a lo largo del bastidor. Esto se puede lograr simplemente curvando el carril o ranura 238, por ejemplo, según se muestra en la Fig. 7.

La invención se describe en relación con los frenos de guiñada de un aerogenerador. Sin embargo, la invención es en general aplicable a todos los sistemas de freno que tienen un disco de freno dispuesto horizontalmente. Por consiguiente, la invención es también aplicable a otras aplicaciones de la industria tales como, por ejemplo, los frenos de giro en grúas.

Además, el bastidor 32 se ha descrito como un solo dispositivo, que se monta en el disco de freno 22. Sin embargo, también sería posible armar el bastidor en el disco de freno 22, por ejemplo, montando los bastidores laterales 40, 42 por separado en el disco de freno 22 y luego ajustando la posición de los bastidores laterales para acoplar la horquilla de freno a los bastidores laterales 40, 42. Según se describió anteriormente se puede rigidizar el bastidor con barras transversales. La longitud de las barras transversales se puede ajustar en longitud, por ejemplo, a través de una disposición telescópica, tal que el bastidor se pueda ajustar exactamente al dispositivo de freno.

Las Fig. 8 y 9a-h muestran un sistema de mantenimiento 300 de acuerdo con una forma de realización de la invención para mantener los frenos de guiñada, así como las etapas en un método de utilización del sistema para mantener a un freno de guiñada. El sistema 300 incluye un bastidor 302 y medios de elevación, que incluyen el cabrestante 304 y la placa de elevación 306, que se adaptan para permitir que el dispositivo de freno 24 se eleve o descienda con respecto al disco de freno 22.

El bastidor 302 proporciona un mecanismo para montar el sistema 300 en el disco de freno 22 y soportar el dispositivo de freno 24 cuando se mueve con respecto al disco de freno 22. El bastidor 302 puede incluir los elementos de bastidor laterales 308, 310, el elemento de bastidor repisa 312, la barra transversal 314 y el elemento bastidor pórtico 316.

Los elementos de bastidor laterales 308, 310 pueden ser imágenes especulares entre sí e incluyen medios para montar el bastidor 302 en una posición fija con respecto al disco de freno 22. En particular, cada elemento de bastidor lateral define una cavidad 318 configurado para recibir una parte del disco de freno 22. Las cavidades 318 pueden ser de forma, en esencia, rectangular tal que las cavidades 318 se dispongan en ambos lados circunferenciales del disco de freno 22 y en un borde radialmente interior o exterior del disco de freno 22 (en la forma de realización ilustrada). Se pueden proporcionar medios en uno o ambos lados de las cavidades 318 orientadas hacia los lados circunferenciales del disco de freno 22 para sujetar el disco de freno 22 para asegurar mejor el sistema de mantenimiento 300 al disco de freno 22. Los medios de sujeción pueden comprender, por ejemplo, una abrazadera excéntrica o abrazadera de levas en la que el giro de los mangos 320 en cada elemento de bastidor lateral 308, 310 provoca el giro correspondiente de levas entre una posición en la que las levas fuerzan a un elemento de sujeción a acoplarse al disco de freno 22 y una segunda posición en la que las levas liberan el elemento de sujeción del disco de freno 22. Los medios de sujeción se disponen de tal manera que la fuerza de sujeción aumenta en respuesta a un aumento de las fuerzas que intentan sacar el sistema 300 del disco de freno 22. Cada uno de los elementos de bastidor laterales 308, 310 también define ranuras y aberturas alineadas configuradas para recibir las partes del elemento de bastidor repisa 312, la barra transversal 314 y el elemento de bastidor pórtico 316. Los elementos de bastidor laterales 308, 310 pueden definir cada uno una ranura 322, en esencia, con forma de J próxima a un extremo de los elementos de bastidor laterales 308. 310 configurada para recibir y soportar un extremo del elemento de bastidor repisa 312 y una abertura 324 (ver Fig. 9b) próxima de otro

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extremo de los elementos de bastidor laterales 308, 310 a través de la cual el extremo opuesto del bastidor de bastidor repisa 312 se puede acoplar a los elementos de bastidor laterales 308, 310 según se describe con más detalle a continuación en la presente memoria. Los elementos de bastidor laterales 308, 310 pueden definir cada uno además otra ranura 326 con forma de J dispuesta próxima a un extremo de los elementos de bastidor laterales 308, 310 configurados para recibir la barra transversal 314. Finalmente, los elementos de bastidor laterales 308, 310 pueden definir varias aberturas (no mostradas) configuradas para alinearse con las aberturas correspondientes en el elemento de bastidor pórtico 316 y el cabrestante 304 a través del cual se pueden extender los fijadores para acoplar el elemento de bastidor pórtico 316 y el cabrestante 304 a uno o ambos de los elementos de bastidor laterales 308, 310.

El elemento de bastidor repisa 312 proporciona soporte estructural al bastidor 302 y proporciona medios para soportar el dispositivo de freno 24 cuando el dispositivo de freno 24 se retira del disco de freno 22. En la forma de realización ilustrada, el elemento de bastidor repisa 312 incluye elementos laterales 328, 330, un travesaño 332 y barras transversales 334, 336 (ver Fig. 9d). Los elementos laterales 328, 330 tienen, en esencia, forma de L en sección transversal y las dos patas de cada elemento 328, 330 pueden estar unidas por uno o más refuerzos para una mayor resistencia. Una pata de cada elemento 328, 330 forma una repisa 338 configurada para soportar el dispositivo de freno 24 y adaptada para permitir que el dispositivo de freno 24 se mueva sobre el bastidor 302 con respecto al disco de freno 22 en una dirección generalmente perpendicular al eje de rotación del disco de freno 22. La otra pata de cada elemento se configura para recibir y acoplar los extremos correspondientes del travesaño 332 y las barras transversales 334, 336. En particular, la pata define aberturas (que se ven mejor en la Fig. 9g) configuradas para recibir las barras transversales 334, 336. Las aberturas que reciben la barra transversal 336 se pueden alargar en una dirección perpendicular al eje de rotación del disco de freno 22 para un propósito descrito a continuación. Los elementos laterales 328, 330 están separados entre sí y se extienden longitudinalmente alejándose desde el disco de freno 22 en una dirección perpendicular al eje de rotación del disco de freno 22. El travesaño 332 puede comprender tener una forma generalmente rectangular y conecta los elementos laterales 328, 330 para proporcionar soporte estructural adicional al elemento de bastidor repisa 312. En la forma de realización ilustrada, se dispone un único travesaño 332 entre los extremos longitudinales de los elementos laterales 328, 330. Se debe entender, sin embargo, que el número, forma y ubicación de los travesaños 332 pueden variar. Las barras transversales 334, 336 son generalmente circulares en sección transversal y conectan los elementos laterales 328, 330 para proporcionar soporte estructural al elemento de bastidor repisa 312. La barra transversal 334 se extiende a través de las aberturas en los elementos laterales 328, 330 y se configura para ser recibida dentro de las ranuras 322 en elementos de bastidor laterales 308, 310. Durante el armado, el elemento de bastidor repisa 312 se coloca tal que la barra transversal 334 se reciba dentro de los extremos abiertos de las ranuras 322 y se mueva a través de las ranuras 322 hacia los extremos cerrados de las ranuras 322. El elemento de bastidor repisa 312 se gira, a continuación, dentro de los extremos cerrados de las ranuras 322 alrededor de un eje que se extiende a través de la barra transversal 334 para llevar el extremo opuesto del elemento de bastidor repisa 312 a una posición entre los elementos de bastidor laterales 308, 310. Los pernos de palometa 340 se insertan a través de las aberturas 324 en los elementos de bastidor laterales 308, 310, las aberturas alineadas en los elementos laterales 328, 330 y dentro de las aberturas correspondientes en la barra transversal 336 para acoplar ese extremo del elemento de bastidor repisa 312 a los elementos de bastidor laterales 308, 310.

La barra transversal 314 proporciona un medio que limita el movimiento del dispositivo de freno 24 alejándolo del disco de freno 22 y para retener el dispositivo de freno 24 en el elemento de bastidor repisa 312. La barra transversal 314 se configura para ser recibida dentro de las ranuras 326 en los elementos de bastidor laterales 308, 310 y se configura para acoplar un lado del dispositivo de freno 24. En la forma de realización ilustrada, la barra transversal 314 tiene, en esencia, forma redonda. Sin embargo, se debe entender que la forma de la barra transversal 314 puede variar.

El elemento de bastidor de pórtico 316 proporciona soporte para los componentes utilizados para elevar y bajar el dispositivo de freno 24 con respecto al disco de freno 22. En la forma de realización ilustrada, el elemento 316 define una estructura de tipo caja configurada para alojar la placa de elevación 306 y las poleas (no mostradas) a cada lado de la placa de elevación 306 para un propósito descrito a continuación en la presente memoria. Sin embargo, se debe entender que el tamaño, la forma y la orientación del elemento de bastidor de pórtico 316 pueden variar dependiendo de la estructura de los medios de elevación empleados. El elemento de bastidor de pórtico 316 se configura para acoplarse a los elementos de bastidor laterales 308, 310 utilizando fijadores convencionales tales como pernos o tornillos.

El cabrestante 304 y el soporte de elevación 306 forman un medio de elevación adaptado para permitir que el dispositivo de freno 24 se eleve o baje con respecto al disco de freno 22. El cabrestante 304 se puede acoplar a uno de los elementos de bastidor laterales 308, 310. El cabrestante 304 incluye un tambor 342 que se extiende entre placas laterales opuestas y configuradas para soportar un extremo de la cuerda, cadena o cable enrollado alrededor del tambor 342. Se puede utilizar un mango 344 para girar el tambor 342 alrededor de un eje de rotación que es generalmente perpendicular al eje de rotación del disco de freno 22. El soporte de elevación 306 incluye una base 346 (ver Fig. 9d) configurada para acoplarse al dispositivo de freno 24 y, en particular, a un extremo superior del dispositivo de freno 24 con respecto a la toma de tierra. La base 346 puede definir una o más aberturas 348 configuradas para la alineación con las aberturas correspondientes en el dispositivo de freno 24. En particular, las aberturas 348 se pueden alinear con orificios de perno en el dispositivo de freno 24 a través de los cuales los pernos

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se extienden normalmente para unir las dos horquillas o mordazas del dispositivo de freno 24. Las aberturas 348 se configuran para recibir los pernos u otros fijadores que se pueden insertar a través de los agujeros de perno en el dispositivo de freno 24 y dentro de las aberturas 348 para asegurar el soporte de elevación 306 al dispositivo de freno 24. El soporte de elevación 306 se acopla al cabrestante 304 a través de la cuerda, cadena o cable que se extiende desde el cabrestante 304. De esta manera, el soporte de elevación 306 se configura para el movimiento con el dispositivo de freno 24 con respecto al bastidor 302 en respuesta al movimiento del cabrestante 304 para permitir que el dispositivo de freno 24 se suba o se baje con respecto al disco de freno 22. De acuerdo con una forma de realización, el soporte de elevación 306 incluye una polea 350 (Fig. 9h) montada en la base 346. La polea 350 se puede soportar para el giro entre dos brazos que se extienden hacia arriba desde un lado de la base 346 y se puede retener en posición sobre los brazos mediante un fijador extraíble. La cuerda, cadena o cable tiene un primer extremo fijado al tambor 342 del cabrestante 304. La cuerda, cadena o cable se extiende desde el tambor 342 alrededor de una polea (no mostrada) montada y dispuesta dentro del elemento de bastidor pórtico 316 en un lado del soporte de elevación 306, alrededor de la polea 350 y alrededor de otra polea (no mostrada) montada y dispuesta dentro del elemento de bastidor pórtico 316 en el lado opuesto del soporte de elevación 306. El extremo opuesto de la cuerda, cadena o cable se mantiene en una posición fija dentro del elemento de bastidor pórtico 316, por ejemplo, extendiendo un fijador a través de dos paredes laterales del elemento de bastidor pórtico 316 y una argolla en el extremo de la cuerda, cadena o cable y asegurando el fijador. La forma de realización ilustrada que emplea múltiples poleas permite que el sistema de mantenimiento 300 mantenga un perfil relativamente corto en una dirección paralela al eje de rotación del disco de freno 22. Se debe entender, sin embargo, que los medios utilizados para soportar y tender la cuerda, cadena o el cable entre el cabrestante 304 y el soporte de elevación 306 puede variar y ese soporte de elevación 306 se puede modificar dependiendo de los medios utilizados. En una forma de realización alternativa, por ejemplo, el elemento de bastidor pórtico 316 se puede configurar con una única polea y/o rampas sobre las cuales se tiende la cuerda, cadena o cable y el soporte de elevación 306 se puede configurar para acoplarse a un extremo de la cuerda, cadena o cable. En esta forma de realización, el soporte de elevación 306 puede reemplazar a la polea 350 y sus brazos de soporte con un gancho, clip o estructura similar configurada para acoplar una argolla formada en el extremo de la cuerda, cadena o cable.

Se describirá en detalle, a continuación, un método de utilización de la herramienta de mantenimiento 300 para mantener al dispositivo de freno 24 con referencia a las Fig. 9a-h. El método puede comenzar con determinadas etapas para preparar el dispositivo de freno 24 para retirarlo del disco de freno 22. Con referencia a la figura 9a, en una forma de realización algunos de los pernos 27 que acoplan las dos mordazas u horquillas del dispositivo de freno 24 se retiran (uno o más pernos 27 se puede dejar en el dispositivo de freno 24 para mantener el dispositivo de freno 24 en un estado parcialmente armado). También se puede insertar un mango de tracción (no mostrado) en el dispositivo de freno 24 para permitir que el dispositivo de freno 24 sea separado del disco de freno 22 en etapas posteriores.

Con referencia a la Fig. 9b, una vez que el dispositivo de freno 24 se prepara para retirarse del disco de freno 22, el método puede continuar con la etapa de montaje del bastidor 302 al disco de freno 22. El bastidor 302 se puede armar por completo antes de montar el bastidor 302 en el disco de freno. Alternativamente, se pueden montar partes del bastidor 302 en el disco de freno 22 y el resto del bastidor 302 armado simultáneamente en el disco de freno 22 y montado en las partes ya montadas en el disco de freno 22. En una forma de realización, por ejemplo, un elemento de bastidor lateral 308 (en el que se monta el cabrestante 304) y el elemento de bastidor pórtico 316 (en el que se recibe el soporte de elevación 306) se prearman y montan como una unidad en el disco de freno 22. Acto seguido, el elemento de bastidor lateral 310 se monta en el disco de freno 22 y se acopla al otro lado del elemento de bastidor pórtico 316. Los elementos de bastidor laterales 308, 310 se montan de tal manera que los elementos de bastidor laterales 308, 310 se acoplan a ambos lados circunferenciales del disco de freno 22. En particular, los elementos de bastidor laterales 308, 310 se mueven hacia el disco de freno 22 tal que ese disco de freno 22 sea recibido dentro de las cavidades 318 en los elementos de bastidor laterales 308, 310. Acto seguido, los mangos 320 se pueden girar para sujetar los elementos de bastidor laterales 308, 310 en los lados circunferenciales del disco de freno 22.

Con referencia a la figura 9c-d, después de que los elementos de bastidor laterales 308, 310 se arman y sujetan al disco de freno 22, el armado del bastidor 302 puede continuar uniendo el elemento de bastidor repisa 312 y la barra transversal 314 a los elementos de bastidor laterales 308, 310. El elemento de bastidor repisa 312 se puede colocar tal que la barra transversal 334 del elemento de bastidor repisa 312 se alineé con las ranuras 322 en los elementos de bastidor laterales 308, 310 y se mueva dentro de las ranuras 322 hasta que la barra transversal 334 alcance el extremo de las ranuras 322 y sea soportada por elementos de bastidor laterales 308, 310. Acto seguido, el elemento de bastidor lateral 312 se puede girar alrededor de un eje que se extiende a través de la barra transversal 334 para mover el otro extremo del elemento de bastidor repisa 312 a una posición donde el extremo se dispone entre los elementos de bastidor laterales 308, 310. A continuación, se insertan los pernos de palometa 340 a través de las aberturas 324 en los elementos de bastidor laterales 308, 310, las aberturas alineadas en los elementos laterales 328, 330 del elemento de bastidor repisa 312 y dentro de las aberturas correspondientes en la barra transversal 336 para acoplar ese extremo del elemento de bastidor repisa 312 a los elementos de bastidor laterales 308, 310. La barra transversal 314 se puede colocar tal que la barra 314 se alineé con las ranuras 326 en los elementos de bastidor laterales 308, 310 y se mueva dentro de las ranuras 326 hasta que la barra transversal 314 alcance el extremo de las ranuras 326 y sea soportada por los elementos de bastidor laterales 308, 310.

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Una vez que el bastidor 302 se arma por completo, el método puede continuar con la etapa de mover el dispositivo de freno 24 alejándolo del disco de freno 22 en una dirección generalmente perpendicular al eje de rotación del disco de freno 22 y soportando el dispositivo de freno 24 en el bastidor 302. Esta etapa puede incluir varias subetapas. Con referencia a la Fig. 9d, cualquier perno 27 restante que acople las dos mordazas u horquillas del dispositivo de freno 24 se puede retirar y el dispositivo de freno 24 se puede bajar sobre las repisas 338 de los elementos laterales 328, 330 del elemento de bastidor repisa 312 para el soporte. A continuación, el dispositivo de freno 24 se puede alejar del disco de freno 22 deslizando el dispositivo de freno 22 a lo largo de las repisas 338 utilizando, por ejemplo, el mango de tracción al que se hizo referencia anteriormente. Con referencia a la Fig. 9e, la barra transversal 314 limita la distancia que el dispositivo de freno 24 se puede mover en esta dirección para evitar que el dispositivo de freno 24 se caiga de las repisas 338. Una vez que el dispositivo de freno 24 se coloca adecuadamente en las repisas 338, se puede retirar cualquier mango de tracción previamente insertado en el freno el dispositivo 24.

Haciendo referencia ahora a las Figuras 9f-h, después de mover el dispositivo de freno 24 alejándose del disco de freno 22, el método puede continuar con la etapa de mover el dispositivo de freno 24 en una dirección alejándose del bastidor 302 en una dirección generalmente paralela al eje de rotación del disco de freno 22 tal que el dispositivo de freno 24 se eleve o baje con respecto al disco de freno 22 y el bastidor 302. Esta etapa también puede incluir varias subetapas. Con referencia a la Fig. 9f, el soporte de elevación 306 se acopla primero al dispositivo de freno 24. De acuerdo con un aspecto de las presentes enseñanzas, los pernos 352 u otros fijadores se insertan a través de los orificios de perno en el dispositivo de freno 24 que normalmente se utilizan para acoplar las dos mordazas u horquillas del dispositivo de freno 24 y en las aberturas alineadas 348 (ver Fig. 9d) en el soporte de elevación 306. A continuación, el cabrestante 304 se acciona para elevar o bajar el soporte de elevación 306 y el dispositivo de freno 24. Para retirar el dispositivo de freno 24 y dispositivo inferior 24 a un suelo, por ejemplo, el cabrestante 304 gira primero en una dirección para elevar el dispositivo de freno 24 fuera de las repisas 338 del elemento de bastidor repisa 312. Con referencia a la Fig. 9g, el elemento de bastidor repisa 312 se puede mover, a continuación, fuera de la trayectoria vertical de desplazamiento del dispositivo de freno 24. Los pernos de palometa 340 se pueden aflojar lo suficiente para permitir que los otros componentes del elemento de bastidor repisa 312 se muevan con respecto a la barra transversal 336 (en virtud de las aberturas alargadas en los elementos laterales 328, 330 en los que están dispuestos los extremos de barra transversal 336) y para permitir de este modo que la barra transversal 334 se maniobre fuera de las ranuras 322 tal que el elemento de bastidor repisa 312 se pueda girar alrededor de un eje que se extiende a través de la barra transversal 336 para mover el extremo opuesto del bastidor repisa 312 fuera de entre los elementos de bastidor laterales 308, 310. Con referencia a la Fig. 9h, una vez que se retira el elemento de bastidor repisa 312, el dispositivo de freno 24 se puede bajar girando el cabrestante 304 en la dirección opuesta al soporte de elevación 306 inferior y al dispositivo de freno 24.

Se apreciará que el dispositivo de freno 24 se puede reinstalar (por ejemplo, después de la reparación o el mantenimiento) invirtiendo las etapas indicadas anteriormente.

Lista de números de referencia

2: Aerogenerador

4: Torre

6: Góndola

8: Buje

10: Pala

14: Punta de pala

15: Eje del rotor

16: Origen de pala

20: Sistema de frenado de guiñada

22: Disco de freno

23: Dientes

24: Dispositivo de freno/pinza de freno

25, 125: Primera parte del dispositivo de freno/primera horquilla/primera parte mordaza

26: Segunda parte del dispositivo de freno/segunda horquilla/segunda parte mordaza

27, 27': Pernos

28: Unidad/engranaje de guiñada

29: Pastilla de freno

30: Sistema de mantenimiento

32: Bastidor

34: Medios de montaje/abrazadera

36, 136, 236: Medios de acoplamiento medio/pasador

38, 138, 238: Medios de guiado/ranura/carril

40, 140, 240: Primer bastidor lateral

42: Segundo bastidor lateral

44: Tope

46: Dispositivo de elevación/cabrestante

48: Repisa

50: Barras transversales

300: Sistema de mantenimiento

302: Bastidor

304: Cabrestante

306: Soporte de elevación

308: Primer elemento de bastidor lateral

310: Segundo elemento de bastidor lateral

312: Elemento de bastidor repisa

314: Barra transversal

316: Elemento bastidor pórtico

318: Cavidad

320: Mango

322: Ranura

324: Abertura

326: Ranura

328, 330: Elementos laterales

332: Elemento transversal

334, 336: Barras transversales

338: Repisa

340: Perno de palometa

342: Tambor del cabrestante

344: Mango del cabrestante

346: Base del soporte de elevación

348: Abertura

350: Polea

352: Tomillos

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de mantenimiento (30 o 300) para mantener un dispositivo de freno (24) de un sistema de frenado de guiñada de un aerogenerador que comprende el dispositivo de freno (24) y un disco de freno (22) dispuesto horizontalmente, en donde el sistema de mantenimiento (30 o 330) incluye un bastidor (32 o 302), caracterizado por que el sistema de mantenimiento (30 o 330) comprende:

medios de montaje (34 o 318) para montar el bastidor (32 o 302) en una posición fija en el disco de freno (22);

medios de soportación (48 o 338) que se adaptan para permitir que el dispositivo de freno (24) se mueva en el bastidor (32 o 302) con respecto al disco de freno (22); y,

- medios de elevación (46 o 304, 306) que se adaptan para permitir que el dispositivo de freno (24) se eleve o baje con respecto al disco de freno (22).
2. Un sistema de mantenimiento (30 o 300) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde los medios de montaje (34 o 318) se configuran para acoplar los lados circunferenciales primero y segundo del disco de freno (22).
3. Un sistema de mantenimiento (30 o 300) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el bastidor (32 o 302) incluye elementos de bastidor laterales primero y segundo (40, 42 o 308, 310) separados entre sí y configurados para ser dispuestos en lados opuestos del dispositivo de freno (24) y los medios de montaje (34 o 302) incluyen una primera cavidad (34 o 318) formada en el primer elemento de bastidor lateral (40 o 308) y una cavidad lateral (34 o 318) formada en el segundo elemento de bastidor lateral (42 o 310).
4. Un sistema de mantenimiento (30 o 300) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde los medios de montaje (34 o 318) incluyen medios para aplicar una fuerza de sujeción al disco de freno (22).
5. Un sistema de mantenimiento (30 o 300) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde los medios de soporte (48 o 338) comprenden una repisa del bastidor (32 o 302).
6. Un sistema de mantenimiento (30 o 300) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde los medios de soporte (48 o 338) se adaptan para permitir que el dispositivo de freno (24) se mueva en una dirección generalmente perpendicular a un eje de rotación del disco de freno (22).
7. Un sistema de mantenimiento (300) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-2 y 4-6 en donde el bastidor (302) incluye los elementos de bastidor laterales primero y segundo (308, 310) separados entre sí que incluyen los medios de montaje (318) y un elemento de bastidor repisa (312) que incluye los medios de soporte (338), teniendo el elemento de bastidor repisa (312) un primer extremo configurado para acoplarse a los elementos de bastidor laterales primero y segundo (308, 310) y configurado para girar alrededor de un eje que se extiende entre los elementos de bastidor laterales primero y segundo (308, 310) tal que el elemento de bastidor repisa (312) se puede mover entre una primera posición en la que un segundo extremo del elemento de bastidor repisa (312) opuesto al primer extremo se dispone entre los elementos de bastidor laterales primero y segundo (308, 310) y una segunda posición en la que el segundo extremo del elemento de bastidor repisa (312) no se dispone entre los elementos de bastidor laterales primero y segundo (308, 310).
8. Un sistema de mantenimiento (300) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde los medios de elevación (304, 306) incluyen:

un cabrestante (304) fijado al bastidor (302); y,

un soporte de elevación (306) acoplado al cabrestante (304) y configurado para acoplarse al dispositivo de freno (24), el soporte de elevación (306) configurado para el movimiento con el dispositivo de freno (24) con relación al bastidor (302) en respuesta al movimiento del cabrestante (304) para permitir que dicho dispositivo de freno (24) se eleve o baje con respecto al disco de freno (22).
9. El sistema de mantenimiento (300) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-2 y 4-6 en donde el bastidor (302) incluye los elementos de bastidor laterales primero y segundo (308, 310) separados entre sí y que incluyen los medios de montaje (318), un elemento de bastidor repisa (312) configurado para acoplarse con los elementos de bastidor laterales primero y segundo (308, 310) y que incluye los medios de soporte (338), y un elemento de bastidor pórtico (316) configurado para acoplarse con los elementos de bastidor laterales primero y segundo (308, 310) y los medios de elevación incluyen un cabrestante (304) fijado al bastidor (302) y un soporte de elevación (306) acoplado al cabrestante (304) y configurado para ser recibido por el elemento de bastidor pórtico (316 ) y configurado para acoplarse al dispositivo de freno (24), el soporte de elevación (306) configurado para el movimiento con el dispositivo de freno (24) con relación al bastidor (302) en respuesta al movimiento del cabrestante (304) para permitir que el dispositivo de freno (24) se eleve o baje con respecto al disco de freno (22).

5

10

15

20

25
10. El sistema de mantenimiento (300) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8-9 en donde el soporte de elevación (306) incluye una abertura (348) configurada para la alineación con una abertura correspondiente en el dispositivo de freno (24) y configurada para recibir un sujetador (352) que se extiende a través del dispositivo de freno (24).
11. El sistema de mantenimiento (300) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8-10 en donde el soporte de elevación (306) se configura para acoplarse a un extremo superior del dispositivo de freno (24) con respecto a la toma de tierra.
12. Un método para mantener un dispositivo de freno (24) de un sistema de freno de guiñada de aerogenerador que comprende el dispositivo de freno (24) y un disco de freno (22) dispuesto horizontalmente frenado mediante el dispositivo de freno (24), que comprende las etapas de:

montar un bastidor (32 o 302) en el disco de freno (22);

mover el dispositivo de freno (24) alejándose del disco de freno (22) en una dirección generalmente perpendicular al eje de rotación del disco de freno (22) tal que el dispositivo de freno (24) sea soportado sobre el bastidor (32 o 302); y,

mover el dispositivo de freno (24) en una dirección alejándose del bastidor (32 o 302) en una dirección generalmente paralela al eje de rotación del disco de freno (22) tal que el dispositivo de freno (24) se eleve o baje con respecto al disco de freno (22) y el bastidor (32 o 302).
13. El método de la reivindicación 12, en done la etapa de montaje incluye el acoplamiento de los lados circunferenciales primero y segundo del disco de freno (22).
14. El método de cualquiera de las reivindicaciones 12-13 en donde la etapa de mover el dispositivo de freno (24) alejándose del bastidor (302) incluye las subetapas de:

acoplar un soporte de elevación (306) soportado en el bastidor (302) al dispositivo de freno (24); y,

hacer funcionar un cabrestante (304) fijado al bastidor (302) y acoplado al soporte de elevación (306) para elevar o bajar el soporte de elevación (306) y el dispositivo de freno (24).
15. El método de la reivindicación 14, en donde el soporte de elevación (306) se acopla a un extremo superior del dispositivo de frenado (24) con respecto a la toma de tierra.