Sistema de comprobación para uniones atornilladas en el sector eólico.

El sistema de comprobación para uniones atornilladas en el sector eólico permite gestionar e indicar cada una de las uniones críticas y dar un apoyo útil a los técnicos durante el proceso de apriete,

previniendo de errores desde un estado inicial. Permite la gestión documental de aerogeneradores, parques eólicos, herramientas, personal, procedimiento e informes de trabajo. Como esta gestión implica un control de los procesos y procedimientos de apriete, ha de constar de múltiples herramientas, físicas o de software para abarcar el mayor ámbito posible en lo relativo a la ejecución de las uniones atornilladas críticas dentro del sector eólico.

El sistema propuesto está caracterizado por centralitas hidráulicas inteligentes (1), herramientas sensorizadas de tensionado (2 y 3) o de par, dispositivos de control portátil (4) que permiten la captura de datos y parámetros de apriete en tiempo real y un sistema de gestión integral de uniones en aerogeneradores basado en una aplicación web (5).

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201301140.

Solicitante: TEXAS CONTROLS SL.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: BELLO RODRIGUEZ,Pablo, RODRIGUEZ NOVO,Germán José, ESTEBAN TAPIA,Diego, FERNÁNDEZ CASANOVA,Javier, CENDÁN GOYOS,Cristina.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B25B23/144 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B25 HERRAMIENTAS MANUALES; HERRAMIENTAS DE MOTOR PORTATILES; MANGOS PARA UTENSILIOS MANUALES; UTILLAJE DE TALLER; MANIPULADORES.B25B HERRAMIENTAS O UTILLAJE DE BANCO NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR, PARA FIJAR, UNIR, DESENGANCHAR O MANTENER.B25B 23/00 Partes constitutivas o accesorios de llaves para tuercas, llaves inglesas, destornilladores (tensores de pernos B25B 29/02). › teniendo un dispositivo eléctrico accionado por el movimiento de pivotamiento o rotación y emitiendo una señal cuando sobrepasa un par seleccionado.
  • B25B29/02 B25B […] › B25B 29/00 Accesorios (especialmente para llaves o destornilladores B25B 23/00; cajas de herramientas, soportes para la colocación de herramientas B25H). › Dispositivos para aplicar una tensión predeterminada a un perno.
Sistema de comprobación para uniones atornilladas en el sector eólico.

Fragmento de la descripción:

DESCRIPCiÓN DE LA INVENCiÓN:

Esta invención se apoya en un sistema de gestión de documentos vía Web combinado con un sistema de comprobación de uniones atornilladas para el sector eólico, por lo que se trata de un sistema integrado de uniones en aerogeneradores.

Este sistema permite gestionar e indicar cada una de las uniones críticas y dar un apoyo útil a los técnicos durante el proceso de apriete, previniendo de errores desde un estado inicial. Permite gestionar aerogeneradores, parques eólicos, herramientas empleadas en el proceso (centralitas hidráulicas, llaves hidráulicas y tensionadores) , personal involucrado, procedimiento e informes de trabajo.

Este sistema engloba centralitas hidráulicas inteligentes, herramientas sensorizadas y un dispositivo de control portátil.

Las centralitas hidráulicas tienen una conexión dual con la nube a través de un dispositivo de control portátil y de las herramientas sensorizadas.

Las herramientas sensorizadas pueden ser herramientas de apriete por par o por tensionado a las que se le ha instalado un sensor a través de radio frecuencia o cable con las centralitas inteligentes.

El dispositivo de control portátil ejecuta una aplicación de servidor web para recoger los datos de la comprobación o del apriete guiando al técnico a asegurar en el trabajo de apriete.

El sistema de configuración está compuesto de centralita hidráulica sensorizada, sensor inteligente en herramienta de par o de tensionado (si es necesario, y se empleará una herramienta u otra dependiendo del método de apriete que se realice) , dispositivo de control portátil y el sistema de gestión integral de uniones en aerogeneradores. El sistema mide los parámetros del proceso de apriete correspondiente (par o tensionado) , determina el apriete correcto, recopila los datos medidos a través del dispositivo de control portátil y los sube al sistema de gestión integral de uniones en aerogeneradores.

En el proceso de comprobación de par, el sistema mide los momentos cuando la tuerca está en movimiento. Mientras que en el proceso de comprobación de tensionado, el sistema mide los parámetros del proceso de tensión y determina el apriete correcto. Ambos procesos recopilan los datos medidos a través del dispositivo de control y los descarga al sistema de gestión integral de uniones en aerogeneradores.

El software del sistema permite trabajar en dos versiones: para trabajos de gestión y para trabajos de apriete en campo.

La versión adecuada para trabajar en campo, se diseña de manera que el técnico que realice el apriete pueda ver los datos necesarios para realizar el proceso de apriete o comprobación, como puede ser la presión hidráulica necesaria. El dispositivo empleado dispone de una pantalla optimizada para el trabajo en campo y su software está basado en Linux.

La versión destinada a trabajos de gestión, puede ser ejecutada bajo cualquier plataforma y cualquier navegador web y permite la configuración del sistema y de los informes. Además dispone de una pantalla optimizada para trabajos de gestión. Esta versión permite configurar el sistema y las tareas, que serán enviadas a la versión para trabajos en campo, y esta a su vez, envía los datos de apriete a la versión para trabajos de gestión.

Esta invención permite definir cada tipo de junta, los modelos de aerogeneradores, los Molinos de viento, lugar donde se encuentran estos usando Google Maps plugin, todas las herramientas y centralitas empleadas así como sus características. También, permite crear una serie de archivos para poder configurar cada sistema portátil y descargar una nueva versión de los mismos, descargar información, subir al sistema los datos de la medición y realizar informes basados en los datos almacenados.

Para una mejor comprensión del funcionamiento de la invención, se indican las siguientes figuras:

La figura la representa un esquema de los elementos que engloba la presente invención mostrando las herramientas empleadas detallándose en la figura lb un esquema del funcionamiento del sistema. En este caso, las herramientas designadas (3) son específicas para el proceso de apriete por tensionado. Para el apriete por par se cambiarían estas por las correspondientes para este método.

La figura 2 muestra el procesamiento de la señal del sensor inercial presente en la llave dinamométrica empleada en el proceso de apriete por tensionado.

A continuación se proporciona una lista de los distintos elementos representados en las figuras que integran la invención:

1. Centralita hidráulica.

2. Sensor.

3. Herramienta de apriete por tensionado (tensionador junto con una llave dinamométrica) . En el caso del apriete por par se emplearía una llave hidráulica.

4. Dispositivo de control.

5. Sistema de gestión integral de uniones en aerogeneradores.

EJEMPLO DE REALIZACiÓN DE LA INVENCiÓN:

Este sistema de comprobación está formado por los componentes indicados en la figura 1. Con esta invención puede realizarse el proceso de apriete y el proceso de comprobación del apriete. Para ello, se realiza el apriete con una herramienta de par o tensionado, dependiendo del proceso de apriete a realizar, y, empleando la centralita hidráulica inteligente (1) correspondiente al mismo.

Tanto las herramientas de par como las de tensionado pueden estar dotadas con un sensor (2) cuya señal es procesada como el esquema indicado en la figura 2, en el cual mediante la medición de aceleraciones lineales (acelerómetro) o angulares (giróscopo) se obtiene el ángulo de inclinación y la velocidad angular, de esta forma, la centralita hidráulica (1) y el dispositivo de control (4) son capaces de recopilar los datos del proceso. Este dispositivo de control (4) es portátil por lo que el operario que esté realizando el apriete puede comprobar en todo momento los datos necesarios, que serán mostrados por pantalla. Así mismo, puede utilizarse una versión para trabajo de oficina, es decir, se dispone de una versión del sistema en la que se muestran todos los datos e informes del apriete, además de permitir también la configuración del sistema. Esta versión dispone de una pantalla adecuada para este trabajo.

El flujo de trabajo de esta invención sería el siguiente:

Define cada tipo de junta: método de apriete, número de pernos, valores de carga o par, número de pernos para comprobar, etc. Define modelos de aerogeneradores: fabricante, potencia y cada tipo de unión definida en n paso previo. Define molinos de viento: incluye el número de n definida previamente.

Lugar del molino de viento y aerogenerador usando Google Maps plugin. Cada l aerogenerador y del molino de viento en Google Maps permite el pleno acceso a los datos. Define las herramientas de par, tensionadores hidráulicos y centralitas con sus principales e usuario, planos, etc . Crear archivos MODS.tgz para configurar cada n relevante y cada nueva versión para cada sistema portátil. Realizar la tarea de apriete o comprobación en campo. Sube al sistema el archivo MEDICIONES.csv con los datos de la medida. Realiza informes basados en datos almacenados en el sistema.

CONFIGURACiÓN DEL SISTEMA:

En el proceso de montaje y posterior mantenimiento de los aerogeneradores, podemos distinguir dos momentos relevantes en cuanto al apriete se refiere: El momento del apriete en montaje y el momento de las comprobaciones posteriores.

Para cada uno de estos momentos y en función de la tipología de apriete empleado (apriete por par o apriete por tensionado) se han de emplear herramientas específicas, con los algoritmos de control precisos para cada técnica y el conjunto de sensores precisos. A su vez, la aplicación de captura de datos en el dispositivo móvil, se adaptará en cuanto a configuración al proceso a ejecutar por el técnico. Esto se puede resumir de la siguiente manera: Procesos: Apriete por Par en Montaje -Apriete por Par Comprobación.

Apriete por Tensionado Montaje -Apriete por Tensionado Comprobación Configuración del Sistema para Procesos de Apriete por Par durante el Montaje:

Con esta función, el sistema proporciona una ayuda al apriete por par durante el proceso de montaje del aerogenerador.

Se empleará una centralita específica para el proceso de apriete por Par con microcontrolador, con el algoritmo de control de apriete por par. Esta centralita, controla el proceso de apriete de manera autónoma. El usuario regulará la presión en la centralita en base a la información que le indique el dispositivo móvil, ya que previamente ha de indicar que tipo de llave de apriete está empleando. La centralita incluye también...

 


Reivindicaciones:

mostrada en el dispositivo móvil (4) , regula la presión de la centralita hidráulica automática (1) ,

la cual es específica para este tipo de apriete. En el caso de apriete por tensionado, un sensor

(2) localizado en la pieza responsable de la tracción del perno del tensionador detecta el

movimiento de la misma durante el apriete, V, junto con una llave dinamométrica dotada de un

5 sensor inercial que determina el movimiento de la tuerca, se comunican con la centralita

hidráulica (1) específica para este método. Con el valor de presión medido V el área hidráulica

del tensionador que previamente ha seleccionado el operario, se calcula la carga aplicada al

perno.

10 6. Procedimiento según reivindicación 1, caracterizado porque el sistema de comprobación es

válido tanto para el apriete por par como por tensionado, donde en el primer proceso, la

comprobación se realiza en sentido de apriete, V, el par de apriete del tornillo/perno es

determinado empleando la sensorización citada (transmisor de presión) que detecta el

movimiento de la tuerca, V, a través de los datos cargados en el dispositivo móvil. En el caso del

15 proceso de comprobación del apriete por tensionado se prescinde la sensorización del

tensionador V se utiliza únicamente la llave dinamométrica sensorizada V la centralita hidráulica

automática (1) de manera que mientras la centralita sube presión de forma automática, se

acciona en sentido de afloje la caja de engranajes del tensionador hasta que, la bomba se

detiene porque ha detectado que la tuerca se separa de la brida V establece como carga residual

20 en el perno la resultante de multiplicar la presión por el área hidráulica del tensionador.

 

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