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Schaeffler en la WindEnergy 2018 (Pabellón B5, Stand 234) Monitorización versátil de los rodamientos del rotor: Se identifican las condiciones críticas de funcionamiento, se evitan los daños y se reducen los costes operativos

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Schaeffler ofrece ahora su rodamiento con brida FAG para el apoyo de los rotores como sistema adaptado, que está compuesto por una unidad de rodamiento, lubricante y sensores.

25/09/2018 | HAMBURG/SCHWEINFURT

¿Cómo se pueden identificar con antelación e incluso evitar totalmente los daños típicos en los rodamientos de los aerogeneradores, particularmente en los rodamientos del rotor? Schaeffler tiene una solución para este complejo reto: Una combinación de sensores capaces de monitorizar las variables críticas que influyen en estos tipos de daños.

Los datos reales de funcionamiento ofrecen un inmenso potencial para mejorar los rodamientos de los trenes de potencia y el sistema en su conjunto, así como para optimizar el funcionamiento de los aerogeneradores. La evaluación e interpretación de los datos recopilados permite definir con mayor precisión los factores de seguridad y adaptarlos, por ejemplo, a los nuevos desarrollos. Schaeffler también está desarrollando, en colaboración con clientes piloto, conceptos de sensores para registrar variables que influyen en los daños de los rodamientos y que anteriormente no se monitorizaban.

Por ejemplo, en el caso de los rodamientos con brida para el apoyo de los rotores de Schaeffler, la combinación de sensores que se utiliza incluye sensores de temperatura y de vibraciones junto con el sensor de grasa GreaseCheck de Schaeffler, el nuevo LoadSense Pin de Schaeffler y un sensor de la distancia de deslizamiento del conjunto de rodillos que también es nuevo.

Sensor de grasa GreaseCheck de Schaeffler
El GreaseCheck de Schaeffler es un sistema de sensor óptico que permite detectar con antelación los cambios del estado de la grasa. El cabezal del sensor solo mide 5 mm de ancho y registra tres parámetros: turbidez, contenido de agua y temperatura de la grasa. Los clientes pueden clasificar el estado de la grasa durante el funcionamiento como bueno o malo estableciendo valores individuales de umbral para la turbidez y el contenido de agua. Un beneficio concreto es que los operadores de parques eólicos pueden utilizar el GreaseCheck de Schaeffler para determinar los intervalos de relubricación de las nuevas turbinas sin tener que pasar por el costoso proceso de tomar y analizar muestras de grasa. Dado que el estado de la grasa se monitoriza continuamente, los operadores pueden responder iniciando medidas de mantenimiento cuando se detecten cambios, en algunos casos incluso antes de que se produzcan daños en los rodamientos. Si se instala una cantidad suficiente de turbinas, los intervalos de relubricación se pueden programar según los requisitos y los gastos de mantenimiento todavía se podrán reducir más a medio plazo.

LoadSense Pin de Schaeffler para monitorizar la precarga del rodamiento
En el caso de los sistemas de rodamientos premontados para rotores, que se montan directamente en la construcción adyacente mediante brida, la precarga de las uniones atornilladas que se utilicen determina, en parte, la distribución de la carga en el rodamiento, ejerciendo así un efecto directo en la capacidad de rendimiento y la duración de vida útil del rodamiento. Para monitorizar la precarga de esta unión atornillada, Schaeffler ha desarrollado el LoadSense Pin, un nuevo sensor basado en la tecnología de sensores de capa fina Sensotect de la empresa y que utiliza el método de medición empleado por los medidores de tensión. El recubrimiento del sensor del LoadSense Pin se aplica directamente a la cara frontal y (para la compensación de la temperatura) a la superficie exterior de un pequeño cilindro de acero. El sensor está introducido a presión en un agujero para lo que está ligeramente sobredimensionado en el componente en el que se deben realizar las mediciones, y por lo tanto experimenta la misma expansión que el material que lo rodea. Esto significa que, a diferencia de los medidores de tensión adhesivos convencionales, el LoadSense Pin se integra directamente en el anillo del rodamiento.

Mediante la utilización de múltiples unidades de LoadSense Pin, Schaeffler puede monitorizar la precarga de las uniones atornilladas durante el funcionamiento, lo que permite un nuevo apriete de los tornillos en caso de que se requiera y elimina la necesidad de controlar la precarga a intervalos fijos. Esto aumenta la fiabilidad del sistema de rodamientos, reduciendo al mismo tiempo los costes de mantenimiento.

El sensor de la distancia de deslizamiento del conjunto de rodillos indica las condiciones desfavorables de funcionamiento del rodamiento del rotor
Este sensor inductivo registra la cantidad de veces que un elemento rodante pasa por el cabezal del sensor durante un número fijo de rotaciones del eje del rotor. El movimiento de rodadura de los elementos de contacto en el rodamiento siempre comporta movimientos de deslizamiento, que son pequeños cuando la ejecución es la correcta. Este microdeslizamiento entre el anillo del rodamiento accionado y el conjunto de elementos rodantes cambia la velocidad giratoria del conjunto de elementos rodantes y, por lo tanto, la frecuencia con que los elementos rodantes pasan por el cabezal del sensor. Cuando se conoce la geometría interna del rodamiento, la distancia media de deslizamiento y el microdeslizamiento, se puede calcular con gran precisión la media a lo largo del tiempo a partir del número de pasos del elemento rodante, incluso cuando fluctúe la velocidad del rotor, lo que permite deducir diversas cargas, rozamientos y condiciones de lubricación. Esta medición es sencilla, extremadamente fiable y permite extraer conclusiones sobre las condiciones de funcionamiento (incluida la cinemática) del rodamiento.

Ventajas competitivas para los clientes piloto
La colaboración con Schaeffler en estos proyectos de desarrollo brinda a los clientes piloto la posibilidad de determinar las variables con influencia crítica en los rodamientos del rotor en función de los datos de medición que se registren. Aparte del objetivo a medio plazo de posibilitar que se prevean los mecanismos de daños definidos en los rodamientos del rotor, esta combinación de sensores ya permite detectar diversas condiciones desfavorables de funcionamiento del rodamiento y, utilizando una estrategia adaptada de mantenimiento y funcionamiento, las evita o inicia contramedidas con antelación. Por ejemplo, las condiciones desfavorables para el rodamiento que se pueden rectificar con la relubricación también se detectan antes de que el rodamiento comience a sufrir daños. De este modo, es posible aumentar la duración de vida útil de los rodamientos del rotor y reducir los costes operativos poco tiempo después de su instalación.

Editor: Schaeffler Technologies AG & Co. KG
País de publicación: España

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