PROCEDIMIENTO DE REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENADO DEL MECANISMO DE ORIENTACIÓN RELATIVA ENTRE LA GÓNDOLA Y LA TORRE DE UNA TURBINA EÓLICA.

PROCEDIMIENTO DE REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENADO DEL MECANISMO DE ORIENTACIÓN RELATIVA ENTRE LA GÓNDOLA Y LA TORRE DE UNA TURBINA EÓLICA 5 OBJETO DE LA INVENCIÓN 1 o La presente invención se puede incluir en el campo técnico del aprovechamiento de la energía eólica. El objeto de la invención es un procedimiento para reparar el sistema de frenado del mecanismo de orientación relativa entre la góndola y la torre de una turbina eólica, por medio de mecanizado y sin necesidad de desmontar la góndola. 15 ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN 2 o Una turbina eólica comprende un conjunto de palas accionadas por el viento que provocan el giro de un rotor de un generador eléctrico que transforma la energía mecánica asociada a dicho giro en energía eléctrica. El generador y todo el equipo necesario para la transformación de energía se encuentra comúnmente encerrado en una góndola dispuesta sobre la torre. 2 5 3 o La mayor parte de los aerogeneradores instalados son turbinas de las denominadas de eje horizontal. Para el correcto funcionamiento de dichas turbinas dicho eje ha de estar orientado en la dirección del viento. Por ello, las turbinas incorporan adicionalmente un mecanismo de orientación del rotor (comúnmente llamado mecanismo de yaw) , que permite el giro de la góndola del aerogenerador alrededor del eje de la torre que soporta dicha turbina. Dicho mecanismo de orientación incorpora un rodamiento, cuya parte móvil está unida a la góndola; unos medios motores para provocar el giro; y un sistema de frenado, que aplica un par resistente que bloquea parcialmente la posición del rotor una vez orientado, para que dicho rotor no se vea afectado por variaciones de alta frecuencia en la dirección del viento. 5 Esto implica la existencia de dos partes con movimiento relativo: la góndola y la torre. Solidariamente a una de ellas, se fijan unos elementos de frenado y, solidariamente a la otra, un elemento portador de una superficie de frenado, formando los elementos de frenado y la superficie de frenado el sistema de frenado. 1 o 15 2 o Los sistemas de frenado más habituales son el freno de pistones, en el que los elementos de frenado son pastillas accionadas por pistones y la superficie de frenado es un disco presionado por las pastillas; y el freno de pinzas, donde los elementos de frenado son unas zapatas y la superficie de frenado es un tambor presionado por las zapatas. Habitualmente los aerogeneradores tienen redundancia en los sistemas de frenado. Los citados elementos de frenado pueden ser activos o pasivos o una combinación de ambos. Un elemento pasivo de frenado se caracteriza porque no necesita un accionamiento por parte de un motor auxiliar, mientras que los elementos activos presentan un mecanismo que activamente ejerce presión sobre la superficie de frenado. 2 5 El documento de patente española ES2183449 muestra un sistema de frenado formado por unos frenos pasivos más unos frenos activos actuantes por fricción sobre una superficie adecuada en la parte del rodamiento apoyada sobre la torre. Los frenos pasivos están aplicados siempre para lograr un giro controlado de la góndola lo cual provoca que dicha superficie se vaya desgastando. 3 o

La detección tardía del desgaste de alguno de los elementos de frenado puede provocar daños (erosión) en la superficie de frenado. Dicha erosión puede provocar el daño prematuro del resto de los elementos de frenado (ferodo de las pastillas o zapatas de freno) y, en consecuencia, una mala actuación del sistema de frenado, que puede provocar giros indeseados de la góndola al deslizar un

elemento sobre la superficie.

5 En dichas condiciones la turbina no puede seguir funcionando y se hace imprescindible proceder a su reparación. Para ello, es necesario desmontar la góndola con el rotor (en el caso de los dos sistemas de freno descritos) para la sustitución o reparación de los elementos sobre los cuales está adecuada la superficie de frenado, lo cual tiene graves implicaciones en coste y tiempo. 1 o El problema técnico es, por tanto, un procedimiento de reparación del sistema de frenado del mecanismo de orientación relativa entre la góndola y la torre de una turbina eólica, por medio del cual se posibilite la reparación de los citados medios de frenado sin necesidad de desmontar la góndola. 15 2 o DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención propone un procedimiento de reparación del sistema de frenado del mecanismo de orientación relativa entre la góndola y la torre de una turbina eólica, que permite la reparación de dichos medios de frenado sin necesidad de desmontar la góndola, por medio del mecanizado de la superficie de frenado, como se explica seguidamente: 2 5 Para mantener la orientación óptima del eje del rotor de una turbina eólica respecto de la dirección del viento, las turbinas eólicas incorporan un mecanismo de orientación. Dicho mecanismo de orientación provoca el giro, respecto del eje de la torre de la turbina, de la góndola de dicha turbina, donde se encuentra el rotor conectado a las palas. 3 o

El mecanismo de orientación comprende un rodamiento cuya parte móvil está unida a la góndola, unos medios motores para provocar el giro relativo entre la torre y la góndola, y un sistema de frenado. El sistema de frenado comprende al menos unos elementos de frenado y al menos una superficie de frenado. Los elementos de frenado ejercen una fuerza de frenado sobre la superficie de 5 frenado que provoca el frenado del giro relativo entre la góndola y la torre. Para ello, los elementos de frenado y la superficie de frenado deben estar cada una en uno distinto de los elementos: la góndola y la torre. Es decir, bien los elementos de frenado deben estar dispuestos en la góndola y la superficie de frenado en la torre o bien viceversa. 10 15 Se presenta un procedimiento para reparar los medios de frenado sin necesidad de desmontar la góndola, por medio del mecanizado de la superficie de frenado. El procedimiento de la invención comprende disponer una herramienta de mecanizado de manera solidaria al elemento en el cual están dispuestos los elementos de frenado, es decir, si los elementos de frenado están fijados a la torre, la herramienta está fijada a la torre y, si los elementos de frenado están fijados a la góndola, la herramienta está fijada a la góndola. 2 o Seguidamente se procede al accionamiento de la herramienta de mecanizado, por medio de unos medios de accionamiento, y de los medios motores del mecanismo de orientación. De esta manera, la acción combinada del giro de la góndola respecto de la torre, con el accionamiento de la herramienta, permite el mecanizado de la superficie de frenado, al lograr mediante el giro de la góndola, el avance de la herramienta de mecanizado sobre la superficie de frenado a reparar. 2 5 3 o De manera preferente, el procedimiento de la invención comprende un control de la velocidad de giro de la góndola, empleando un variador de frecuencia, asegurando que dicha velocidad sea menor que en condiciones de funcionamiento de la turbina, para garantizar una correcta realización del mecanizado sin que se produzcan daños en las cuchillas de la herramienta de mecanizado, por ejemplo.

El giro de la góndola implica el enrollamiento de unos cables de potencia que bajan desde la góndola. Existe un número máximo de vueltas de giro en el mismo sentido de la góndola que dichos cables se pueden enrollar sin causar daños. Por ello, previamente al mecanizado se prevé la posibilidad de girar la góndola en sentido contrario al que se va a girar durante la reparación. 5 El consumo de potencia de los medios de accionamiento de la herramienta de mecanizado es permanentemente vigilado, existiendo un límite superior de dicho consumo, indicativo de que la resistencia al avance de la herramienta ha superado un valor crítico, debido a la existencia de algún inconveniente, como por 1 o ejemplo, la acumulación de viruta. Cuando dicho valor se alcanza, se procede a la eliminación de la causa del aumento del excesivo consumo de potencia y, si procede, a la detención del mecanizado. En un caso particular de la invención, el sistema de frenado es un freno de 15 pistones, los elementos de frenado son pistones y la superficie de frenado es un disco de freno. En este caso, los pistones están fijados al bastidor de la góndola y actúan sobre la superficie de frenado situada en la parte del rodamiento apoyada sobre la torre, empleándose el alojamiento sustancialmente cilíndrico de uno de los pistones de freno para el montaje...

1. Procedimiento de reparación del sistema de frenado del mecanismo de orientación (6) relativa entre la góndola (2) y la torre (3) de una turbina (1) eólica, 5 donde el mecanismo de orientación (6) comprende unos medios motores y un sistema de frenado, comprendiendo el sistema de frenado al menos una superficie de frenado (15) y al menos un elemento de frenado (16) que actúa sobre la superficie de frenado (15) produciendo una fuerza de frenado, siendo bien la superficie de frenado (15) solidaria a la torre (3) y el elemento de frenado 1 o (16) solidario a la góndola (2) , o bien siendo la superficie de frenado (15) solidaria a la góndola (2) y el elemento de frenado (16) solidario a la torre (3) , caracterizado porque comprende las siguientes etapas: - montaje de una herramienta (17) de mecanizado solidariamente a la torre (3) si el elemento de frenado (15) está fijado a la torre (3) o solidaria a la góndola 15 (2) si el elemento de frenado (15) está fijado a la góndola (2) , en una posición que permite mecanizar la superficie de frenado (15) durante el accionamiento simultáneo de dicha herramienta (17) , por medio de unos medios de accionamiento, y de los medios motores del mecanismo de orientación (6) ; y - accionamiento de la herramienta (17) de mecanizado y de los medios 2 o motores del mecanismo de orientación (6) , produciéndose el mecanizado de la superficie de frenado (15) . 2. Procedimiento de reparación del sistema de frenado del mecanismo de orientación (6) relativa entre la góndola (2) y la torre (3) de una turbina (1) eólica, 2 5 de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende adicionalmente una etapa de control de la velocidad de giro relativo entre la góndola (2) y la torre (3) por medio de un variador de frecuencia. 3. Procedimiento de reparación del sistema de frenado del mecanismo de 3 o orientación (6) relativa entre la góndola (2) y la torre (3) de una turbina (1) eólica, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende adicionalmente las etapas de: - medida del consumo de potencia de los medios de accionamiento por medio de unos medios de medida de consumo; y - detención del mecanizado cuando el consumo de los medios de accionamiento excede un valor crítico previamente establecido. 5 4. Procedimiento de reparación del sistema de frenado del mecanismo de orientación (6) relativa entre la góndola (2) y la torre (3) de una turbina (1) eólica, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende la etapa adicional de enrollar unos cables de potencia, que bajan desde la góndola (2) , en 1 o sentido contrario al sentido de giro de la góndola (2) durante la reparación. 5. Procedimiento de reparación del sistema de frenado del mecanismo de orientación (6) relativa entre la góndola (2) y la torre (3) de una turbina (1) eólica, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende 15 adicionalmente la extracción de un amortiguador ( 14) ubicado en el alojamiento de un pistón de un freno de pistones, y posterior ubicación de la herramienta (17) de mecanizado en dicho alojamiento, para que la nueva superficie de frenado (18) tras la reparación presente dimensiones y posición respecto de los elementos de frenado (16) tales que el pistón de freno actúe exclusivamente sobre la superficie 2 o

de frenado mecanizada durante el funcionamiento posterior a la reparación.