Un tren de transmisión desalineado de una turbina eólica es un desastre a punto de ocurrir. RotAlign Touch Elimina el riesgo

Las turbinas eólicas operan en algunas de las condiciones más duras del planeta. Mantenerlas en óptimas condiciones de funcionamiento es un reto para cualquier equipo, pero la alineación del tren de potencia presenta obstáculos únicos y es uno de los aspectos más difíciles del mantenimiento de una turbina eólica. Elegir las herramientas y la metodología de mantenimiento adecuadas es fundamental para mantener las turbinas en funcionamiento.

En este artículo, analizaremos los complejos desafíos de la alineación del tren de potencia y las mejores maneras de mantener las turbinas correctamente alineadas. También explicaremos cómo el uso de las herramientas adecuadas puede acelerar drásticamente el proceso de alineación.

¿Qué es la alineación del tren de transmisión para turbinas eólicas?

La mayoría de las turbinas eólicas actuales utilizan un tren de potencia para convertir la energía rotacional en energía eléctrica. El tren de potencia es uno de los elementos más críticos de la turbina eólica. Una alineación precisa, con una precisión de milésimas de pulgada, es esencial para mantener el flujo de energía a través de la turbina.

El tren de potencia consta de una caja de engranajes y un generador, conectados a los rotores de la turbina mediante un eje de baja y uno de alta velocidad. A medida que los rotores giran lentamente con el viento, la caja de engranajes convierte esa energía rotacional en alta velocidad que el generador puede utilizar para producir electricidad. 

Con el tiempo, la desalineación dañará los engranajes y cojinetes, reducirá la eficiencia y aumentará los costos de mantenimiento. Afortunadamente, las herramientas láser de precisión como... RotAlign Touch Puede solucionar rápidamente problemas de alineación y prolongar la vida útil de la turbina.

¿Qué sucede cuando el tren de máquinas está desalineado? 

La desalineación del tren de potencia (o tren de máquinas) no solo causa niveles excesivos de vibración, sino que también aumenta las cargas y fuerzas sobre las piezas giratorias, como los rodamientos. Con el tiempo, este daño puede provocar la avería de la turbina. Incluso si la turbina no falla inmediatamente, los altos niveles de vibración y el aumento de las cargas y fuerzas acortan su vida útil.

La desalineación del tren de potencia también reduce la generación de energía. Dado que la caja de engranajes y el generador deben estar alineados con precisión para convertir correctamente la energía rotacional (del viento que impulsa las palas del rotor) en energía eléctrica, cuando no lo están, se reduce la conversión de energía, es decir, se transfiere menos potencia a través del eje para su conversión en electricidad.

Por lo tanto, se recomienda realizar la alineación durante la instalación y, posteriormente, al menos una vez al año. También es necesario realinear el tren de potencia cada vez que se reemplaza la caja de cambios o el generador. Por eso, contar con las herramientas adecuadas es fundamental, no solo para cumplir con estas prácticas recomendadas, sino también para que la alineación sea cada vez más rápida, sencilla y precisa.

Desafíos en la alineación de trenes de máquinas de aerogeneradores

Las turbinas eólicas operan en algunos de los lugares más agrestes de la Tierra: lugares remotos y hostiles como el desierto de Mojave y la Plataforma Continental Exterior del Atlántico. Se enfrentan a temperaturas extremas, tormentas y olas altas, además de vientos intensos. Todos estos factores ambientales tienen consecuencias negativas y provocan desalineación del tren de máquinas. A continuación, se presentan cuatro desafíos que afectan específicamente a las turbinas con el tiempo:

1. Cargas aerodinámicas

Los vientos fuertes producen inestabilidad de carga y altos niveles de vibración en todo el aerogenerador, lo que dificulta obtener una lectura de alineación precisa. Se recomienda utilizar una herramienta de alineación láser, como la RotAlign Touch – que puede compensar automáticamente los altos niveles de vibración, para que los equipos de servicio puedan obtener mediciones precisas lo más rápido posible.

Las cargas aerodinámicas también pueden provocar curvaturas y movimientos inesperados en el eje de la turbina, lo que afecta la precisión de la alineación. Los altos niveles de vibración también pueden, con el tiempo, desalinear el tren de máquinas.

2. Movimientos de balanceo

Los aerogeneradores están constantemente expuestos a fuertes vientos. A velocidades extremas, la torre del aerogenerador comienza a oscilar, lo que provoca balanceo y movimiento en la góndola, la carcasa protectora que alberga el tren de máquinas.

Este movimiento provoca desalineación con el tiempo. También dificulta la obtención de mediciones de alineación precisas. Afortunadamente, los sistemas de alineación de última generación, como el RotAlign Touch tienen software incorporado para compensar el movimiento dinámico.

3. Cambios en el estado de la instalación

La desalineación puede ocurrir durante el proceso de instalación. Una alineación incorrecta con el rotor instalado también puede provocar problemas prematuramente.

En algunos casos, los técnicos comprueban la alineación con la góndola en tierra, en lugar de con la turbina montada, lo que también puede generar problemas de alineación. Es recomendable volver a comprobar la alineación unos meses después de la instalación por si se producen cambios en el estado de la misma.

4. Otros desafíos de alineación

Las turbinas eólicas, generalmente ubicadas en zonas remotas, pueden ser difíciles de alcanzar y de reparar. Tras llegar al parque eólico, los técnicos deben ascender varios cientos de metros para llegar a la góndola, cargando sus herramientas y equipos. Además, deben trabajar en espacios reducidos. 

Como se puede ver en esto Oferta de empleo del Departamento de Energía de EE. UU.Los técnicos necesitan un alto nivel de habilidad, fuerza física y capacidad de resolución de problemas para alinear correctamente el tren de máquinas de un aerogenerador. Además, necesitan acceso a herramientas de alta calidad que les permitan realizar su trabajo con rapidez, seguridad y precisión.

Solución de problemas de alineación con RotAlign

Las herramientas de alineación de un solo láser de Prüftechnik permiten a los técnicos realizar alineaciones de ejes de precisión de forma rápida y segura. Además, la tecnología de un solo láser elimina la necesidad de prealineación. 

Sobre esta base, la RotAlign Touch El sistema agrega capacidades de alineación adaptativa como Live Move y Live Trend, que compensan automáticamente los factores ambientales y guían a los técnicos a través del proceso, lo que hace que la alineación sea aún más eficiente y accesible, independientemente del nivel de experiencia.

El sistema puede funcionar completamente sin contacto, sin necesidad de rotación manual del eje mediante el modo SWEEP. Con un pasador de bloqueo y un freno de servicio instalados, los técnicos pueden montar el láser y el sensor en los ejes mediante soportes. Después, pueden soltar el freno y el pasador y apartarse. A medida que el viento hace girar las palas del rotor, RotAlign Touch Medirá y almacenará automáticamente los resultados de la alineación.

• Movimiento en vivo: Esta función mide la alineación en los planos horizontal y vertical simultáneamente. Es ideal para cualquier situación en la que los trabajadores tengan espacio limitado y no puedan girar los ejes a ciertas posiciones, y es una excelente manera de ahorrar tiempo durante la alineación de aerogeneradores. Live Move permite realizar ajustes desde cualquier posición del eje, eliminando la necesidad de girarlo manualmente a un punto de inicio específico.
• Tendencia en vivo: El proceso de RotAlign TouchLa función Live Trend permite a los técnicos monitorear en tiempo real los cambios dinámicos en la alineación del tren de máquinas durante el funcionamiento normal de la turbina. Esta función permite a los equipos identificar problemas de alineación causados ​​por factores como la carga aerodinámica, los cambios dinámicos de la máquina y el crecimiento térmico, para que puedan realizar ajustes con antelación.
  
  Usar Live Trend es rápido y sencillo.
• Primero monte los sensores en las carcasas de la caja de cambios y del generador.
• Con la función Live Trend activada, deje que la góndola gire 360 ​​grados como lo haría durante una rotación normal.
• La herramienta medirá los cambios de posición en los componentes del tren de transmisión durante la rotación de la góndola.
• Con información sobre estos cambios, los equipos pueden realizar los ajustes necesarios durante la etapa de puesta en servicio de la alineación, en lugar de sorprenderse por problemas de alineación en el futuro.

Alineación fuerte, turbinas más fuertes

El tren de máquinas, o tren de transmisión, de un aerogenerador es un equipo con un equilibrio delicado. Incluso la desalineación más pequeña, de apenas milésimas de pulgada, puede interferir con el funcionamiento normal y causar daños significativos. La desalineación en el tren de máquinas también puede interferir con la generación de energía.

¿El verdadero desafío? Los técnicos se encuentran bajo mucha presión al alinear aerogeneradores. Normalmente, viajan desde lejos y necesitan aprovechar al máximo su limitado tiempo en el sitio. Las condiciones son duras y los espacios son reducidos.

Por eso es tan importante utilizar las herramientas adecuadas. Un sistema de alineación láser único de última generación como el RotAlign Touch Ayuda a cualquier técnico a realizar el trabajo de forma rápida, precisa y exacta, para que las turbinas duren más y requieran menos mantenimiento.

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