PLATAFORMA DE EXTRACCIÓN DE ROTOR DE GENERADOR ELÉCTRICO.

1. Plataforma de extracción de rotor de generador eléctrico que está concebida para la extracción del rotor

(1) del estator (2) o para la introducción del rotor (1) en el estator (2), caracterizada porque comprende:

- un pórtico frontal (3) de extracción deslizante que está dotado de elementos de amarre y apoyo (4, 14) destinados a soportar y amarrar el rotor (1) en las proximidades de uno de sus extremos,

- unos carriles de guiado (5) sobre los que desliza este pórtico frontal (3),

- un soporte trasero (7) en el que apoya el segundo extremo del rotor (1) que asimismo desliza sobre los carriles de guiado (5),

- un trineo (8) deslizante que está montado sobre los carriles de guiado (5), y está destinado a acoplarse con el primer extremo del rotor (1) para contrarrestar el esfuerzo del movimiento inicial del rotor (1) y evitar el giro del rotor (1),

- un mecanismo de empuje y tiro (6) acoplable sobre los carriles de guiado (5) que facilita el deslizamiento del pórtico frontal (3) o del trineo (8).

2. Plataforma de extracción de rotor de generador eléctrico de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizada porque el pórtico frontal (3) comprende una estructura (9) que está montada sobre unos patines (10) destinados a deslizar sobre los carriles de guiado (5), así como incorpora unos cilindros hidráulicos (11), vinculados a la estructura (9), cuyo movimiento determina la aproximación o alejamiento de los elementos de amarre y apoyo (4, 14) y por tanto el amarre o liberación del rotor (1).

3. Plataforma de extracción de rotor de generador eléctrico de acuerdo con la reivindicación 2 caracterizada porque los elementos de amarre (4, 14) comprenden una abrazadera móvil (4) vinculada a los cilindros hidráulicos (11) y una abrazadera fija (14) vinculada a la estructura (9) y enfrentada a la abrazadera fija (14) destinadas a amarrar el primer extremo del rotor (1) entre ambas.

4. Plataforma de extracción de rotor de generador eléctrico de acuerdo con la reivindicación 3 caracterizada porque los elementos de amarre (4, 14) comprenden adicionalmente un inclinómetro.

5. Plataforma de extracción de rotor de generador eléctrico de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizada porque comprende asimismo unas barras de unión (12) que vinculan el pórtico frontal (3) con el soporte trasero (7) para solidarizar el avance de ambos.

6. Plataforma de extracción de rotor de generador eléctrico de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizada porque el trineo (8) deslizante comprende un bastidor (13), unos patines deslizantes (15) sobre los que se monta el bastidor (13) que deslizan sobre los carriles de guiado (5), un contrapeso (16) que descansa sobre el bastidor (13), y un mecanismo antigiro (17) montado sobre el bastidor (13) que constituye el medio de acoplamiento con el primer extremo del rotor.

7. Plataforma de extracción de rotor de generador eléctrico de acuerdo con la reivindicación 6 caracterizada porque el mecanismo antigiro (17) comprende un cabezal de acople (18) que se monta con posibilidad de regulación en altura sobre el bastidor (13), un eslabón biarticulado (19) asociado por un extremo al cabezal de acople (18), y una brida (20) vinculada al otro extremo del eslabón biarticulado (19) que está destinada a su unión con el primer extremo del eje del rotor (1).

8. Plataforma de extracción de rotor de generador eléctrico de acuerdo con la reivindicación 7 caracterizada porque el mecanismo antigiro (17) comprende adicionalmente un dispositivo de desplazamiento en altura (21) que cuenta con una placa (22) sobre la que se vincula el cabezal de acople (18), unas guías (23) situadas sobre el bastidor (13) sobre las desplaza verticalmente la placa (22) y un actuador lineal (24) fijado al bastidor (13) y cuyo vástago está vinculado a la placa (22) para ocasionar su movimiento vertical.

9. Plataforma de extracción de rotor de generador eléctrico de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizada porque cada uno de los carriles (5) incorporan un perfil (26) y un nervio central (27) que se prolonga longitudinalmente sobre cada perfil (26) que está dotado de ranuras inclinadas (28), que facilitan el encaje momentáneo del mecanismo de empuje y tiro (6) que determina el avance paso a paso del pórtico frontal (3) o del trineo (8).

10. Plataforma de extracción de rotor de generador eléctrico de acuerdo con la reivindicación 9 caracterizada porque el mecanismo de empuje y tiro (6) comprende unos cilindros (29) cuyos vástagos están destinados a asociarse al bastidor (13) del trineo (8) o a la estructura (9) del pórtico (3) para empujar o tirar de éstos, y cuyo cuerpo se vincula a un útil de anclaje (30) que está dotado de unas cartelas (31) y un bulón (32) destinado a encajar en las ranuras (28) del nervio central (27) del carril (5).

Tipo: Modelo de Utilidad. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: U201530379.

Solicitante: IBERDROLA GENERACIÓN, S.A.U.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: GARCIA SICILIA,Juan Jose, TORRENTS ALBELLA,Jorge.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA... > MAQUINAS DINAMOELECTRICAS (relés dinamoeléctricos... > Métodos o aparatos especialmente adaptados para... > H02K15/02 (de cuerpos estatóricos o rotóricos)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES EN GENERAL; PLANTAS MOTRICES EN... > MAQUINAS O MOTORES, EN GENERAL O DEL TIPO DE DESPLAZAMIENTO... > Adaptaciones de máquinas o motores para usos particulares;... > F01B23/10 (Adaptaciones para accionar generadores eléctricos o combinaciones con ellos)
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Fragmento de la descripción:

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención pertenece al campo de los sistemas empleados para la extracción de un rotor de grandes dimensiones de generadores eléctricos ubicados en centrales de generación eléctrica.

La invención se refiere a una plataforma de extracción desmontable que puede ser utilizada en distintas localizaciones, que permite efectuar la extracción o introducción del rotor de forma segura contando a tal efecto con medios hidráulicos de nivelación y extracción que facilitan un control de su alineación, así como evitan giros inesperados minimizando riesgos y costes.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En el transcurso de la vida útil de una central de generación de energía eléctrica, bien por alguna reparación correctiva o bien por mantenimientos preventivos es necesaria la extracción de los rotores de los generadores.

Dicha extracción conlleva una parada de la producción de la planta, de ahí que la extracción del rotor de un generador se convierta en un trabajo crítico. Dicho trabajo requiere de mucha planificación y de una extracción con unas garantías de calidad muy altas. Los pesos de los rotores están entre las 50 a 200 Tn dependiendo del tipo de generador así como de la potencia del mismo entre 40 y 1200 MV.

Se conocen diferentes técnicas de extracción del rotor, desde sistemas de tiro directo al propio acoplamiento de máquina, pasando por sistemas que utilizan un equipo de railes para facilitar el movimiento de los rotores, conllevando algunas de ellas riegos para la propia instalación y para los operarios.

Inicialmente se utilizaba un sistema de extracción utilizando sistemas mecánicos

manuales. Con estos sistemas de extracción no hay control sobre los movimientos del rotor en la extracción y se producen problemas ocasionados por la inclinación o el giro inesperado del rotor en el movimiento de extracción, perdiendo el apoyo interior y dañando así el bobinado interior del generador.

Las posibilidades de que se produzca un movimiento inesperado del rotor en la extracción es elevado, suponiendo un riego para el equipo ya que un movimiento en un equipo muy pesado puede ocasionar un pérdida de control sobre el mismo y un daño significativo para la instalación o los operarios.

Se describen a continuación diferentes sistemas conocidos de extracción de rotores: Extracción manual con pull-fit

Utilizando un sistema de tiro manual anclado al propio acoplamiento del rotor se realizan un número indefinido de movimientos arrastrando el rotor por el interior del estator. Una vez pasado el centro de gravedad del rotor se usa una eslinga y un puente grúa y se finaliza la maniobra de extracción, o bien se finaliza la extracción con el sistema de tiro.

Este es el sistema más utilizado ya que es la forma cómo se realizaba la extracción a mediados del siglo XX. El mayor inconveniente de este sistema es que se realizan muchos movimientos de arranque y parada del rotor y es imposible predecir si en uno de estos movimientos el rotor no tienda a girar, y pierda el apoyo interior y dañe así el bobinado interior del generador.

El tiro realizado por el pulí fit normalmente es anclado a una parte fija de la estructura de la sala de turbina que rara vez está perfectamente alineada con el eje de la máquina, con el consiguiente riesgo que eso conlleva en los movimientos de ésta.

Otro de los inconvenientes es la utilización del puente grúa en la mitad de la maniobra con el consiguiente riesgo de una movimiento inesperado de éste.

Actualmente se utiliza en muchas extracciones, y en diferentes tecnologías, y es el recomendado por el fabricante.

Extracción con puente grúa

Es un sistema que utiliza un sistema de tracción manual (tipo Tractyel) en el inicio del movimiento hasta que el rotor tiene un punto de anclaje para fijar una eslinga.

Los diferentes movimientos de extracción se realizan con el puente grúa soportando el rotor en varias fases sobre apoyos temporales (tacos de madera, etc.), con el riego que ello conlleva, ya que en el cambio de posición de la eslinga el rotor solo está apoyado sobre ese apoyo temporal.

Los movimientos de extracción en esta modalidad se componen de varios movimientos y tienen el riego de elevar en demasía el rotor, aumentando considerablemente el esfuerzo que tiene que soportar el apoyo del rotor en el interior del estator, así como los movimientos bruscos del inicio de movimiento del propio puente grúa, propiciando movimientos de giros inesperados en el rotor.

Este sistema es muy utilizado en la actualidad en diseños de máquina que disponen de una extracción al mismo nivel con puente grúa.

Extracción manual con railes

Este sistema es un híbrido entre el sistema de tiro manual y el sistema de puente grúa pero con una modificación del diseño, ya que utilizan un sistema de railes para facilitar el movimiento del rotor. Los raíles están anclados al suelo, alineados con el eje del rotor, y el rotor se ancla a dos soportes móviles con ruedas que se mueven libremente en los raíles.

La extracción se puede realizar con tiro manual en su totalidad o bien utilizando el puente grúa una vez pasado el centro de gravedad del rotor. Este sistema mejora ampliamente el de tiro manual, pero tiene muchos inconvenientes ya que cabe la posibilidad de giro del rotor, pues el soporte solo se mueve sobre los raíles y físicamente no impide el giro del rotor.

Asimismo al ser un sistema de ruedas macizas de hierro existe el problema del agarrotamiento de dichas ruedas.

Sistemas especiales

Independientemente de todos los sistemas descritos anteriormente existen diferentes modelos de menor entidad que los descritos que provienen de tecnologías con un mercado menor que utiliza diferentes sistemas de extracción, los cuales tienen inconvenientes similares a los antes descritos tales como posibilitar el giro del rotor, poco 10 control sobre el mismo, innumerables movimientos con apoyos temporales, etc.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención describe una plataforma de extracción de rotor que resuelve la 15 problemática expuesta, y que está basada fundamentalmente en un sistema

desmontable que incorpora medios de control de nivelado y alineado instantáneo, así como un sistema autónomo hidráulico para la extracción, y soportes adecuados que evitan la inclinación o el giro inesperado del rotor en el movimiento de extracción.

La plataforma de extracción comprende fundamentalmente un pórtico frontal de

extracción deslizante que está dotado de elementos de amarre y apoyo de un primer extremo del rotor que asimismo permiten nivelar la inclinación del rotor, unos carriles de guiado sobre los que desliza este pórtico frontal, un mecanismo de empuje y tiro montado sobre los carriles que facilita el deslizamiento del pórtico frontal /o del trineo, un soporte 25 trasero en el que apoya el otro extremo del rotor, asimismo dotado de patines de deslizamiento para su desplazamiento sobre los carriles de guiado, y un trineo deslizante que está montado sobre los carriles de guiado que dispone de: un contrapeso para contrarrestar el esfuerzo del movimiento inicial del rotor y un mecanismo antigiro acoplable al mencionado primer extremo del rotor que evita el giro del rotor.

En la maniobra de extracción, el trineo se emplea sólo en la fase inicial de extracción para evitar el giro durante el tiro inicial, prosiguiendo a continuación el tiro sólo con el pórtico frontal, ya que el rotor queda suspendido en el pórtico y desaparece el riesgo de giro inesperado del rotor, por lo que el trineo ya no es necesario.

La secuencia de extracción del rotor transcurre por tanto de la siguiente manera:

...

 


Reivindicaciones:

1. Plataforma de extracción de rotor de generador eléctrico que está concebida para la extracción del rotor (1) del estator (2) o para la introducción del rotor (1) en el estator (2), caracterizada porque comprende:

- un pórtico frontal (3) de extracción deslizante que está dotado de elementos de amarre y apoyo (4, 14) destinados a soportar y amarrar el rotor (1) en las proximidades de uno de sus extremos,

- unos carriles de guiado (5) sobre los que desliza este pórtico frontal (3),

- un soporte trasero (7) en el que apoya el segundo extremo del rotor (1) que asimismo desliza sobre los carriles de guiado (5),

- un trineo (8) deslizante que está montado sobre los carriles de guiado (5), y está destinado a acoplarse con el primer extremo del rotor (1) para contrarrestar el esfuerzo del movimiento inicial del rotor (1) y evitar el giro del rotor (1),

- un mecanismo de empuje y tiro (6) acoplable sobre los carriles de guiado (5) que facilita el deslizamiento del pórtico frontal (3) o del trineo (8).

2. Plataforma de extracción de rotor de generador eléctrico de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizada porque el pórtico frontal (3) comprende una estructura (9) que está montada sobre unos patines (10) destinados a deslizar sobre los carriles de guiado (5), así como incorpora unos cilindros hidráulicos (11), vinculados a la estructura (9), cuyo movimiento determina la aproximación o alejamiento de los elementos de amarre y apoyo (4, 14) y por tanto el amarre o liberación del rotor (1).

3. Plataforma de extracción de rotor de generador eléctrico de acuerdo con la reivindicación 2 caracterizada porque los elementos de amarre (4, 14) comprenden una abrazadera móvil (4) vinculada a los cilindros hidráulicos (11) y una abrazadera fija (14) vinculada a la estructura (9) y enfrentada a la abrazadera fija (14) destinadas a amarrar el primer extremo del rotor (1) entre ambas.

4. Plataforma de extracción de rotor de generador eléctrico de acuerdo con la reivindicación 3 caracterizada porque los elementos de amarre (4, 14) comprenden adicionalmente un inclinómetro.

5. Plataforma de extracción de rotor de generador eléctrico de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizada porque comprende asimismo unas barras de unión (12) que vinculan el pórtico frontal (3) con el soporte trasero (7) para solidarizar el avance de ambos.

6. Plataforma de extracción de rotor de generador eléctrico de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizada porque el trineo (8) deslizante comprende un bastidor (13), unos patines deslizantes (15) sobre los que se monta el bastidor (13) que deslizan sobre los carriles de guiado (5), un contrapeso (16) que descansa sobre el bastidor (13), y un mecanismo antigiro (17) montado sobre el bastidor (13) que constituye el medio de acoplamiento con el primer extremo del rotor.

7. Plataforma de extracción de rotor de generador eléctrico de acuerdo con la reivindicación 6 caracterizada porque el mecanismo antigiro (17) comprende un cabezal de acople (18) que se monta con posibilidad de regulación en altura sobre el bastidor (13), un eslabón biarticulado (19) asociado por un extremo al cabezal de acople (18), y una brida (20) vinculada al otro extremo del eslabón biarticulado (19) que está destinada a su unión con el primer extremo del eje del rotor (1).

8. Plataforma de extracción de rotor de generador eléctrico de acuerdo con la reivindicación 7 caracterizada porque el mecanismo antigiro (17) comprende adicionalmente un dispositivo de desplazamiento en altura (21) que cuenta con una placa (22) sobre la que se vincula el cabezal de acople (18), unas guías (23) situadas sobre el bastidor (13) sobre las desplaza verticalmente la placa (22) y un actuador lineal (24) fijado al bastidor (13) y cuyo vástago está vinculado a la placa (22) para ocasionar su movimiento vertical.

9. Plataforma de extracción de rotor de generador eléctrico de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizada porque cada uno de los carriles (5) incorporan un perfil (26) y un nervio central (27) que se prolonga longitudinalmente sobre cada perfil (26) que está dotado de ranuras inclinadas (28), que facilitan el encaje momentáneo del mecanismo de empuje y tiro (6) que determina el avance paso a paso del pórtico frontal (3) o del trineo (8).

10. Plataforma de extracción de rotor de generador eléctrico de acuerdo con la reivindicación 9 caracterizada porque el mecanismo de empuje y tiro (6) comprende unos cilindros (29) cuyos vástagos están destinados a asociarse al bastidor (13) del trineo (8) o a la estructura (9) del pórtico (3) para empujar o tirar de éstos, y cuyo cuerpo se vincula a un útil de anclaje (30) que está dotado de unas cartelas (31) y un bulón (32) destinado a encajar en las ranuras (28) del nervio central (27) del carril (5).