Finecorsa ad ingranaggi per turbine eoliche, gru e argani
Interruttori di fine corsa per turbine eoliche, gru e argani
Originariamente sviluppati per la limitazione delle posizioni finali delle gru a ponte o degli argani dei paranchi, i finecorsa ad ingranaggi sono stati anche rielaborati e ulteriormente sviluppati per le applicazioni nell’energia eolica. Alla B-COMMAND offriamo sia i classici interruttori di fine corsa rotativi per la limitazione delle posizioni finali dei paranchi delle gru, sia la nuova generazione di interruttori di fine corsa ad ingranaggi, sviluppati appositamente, testati e certificati per l’uso nell’energia eolica.
Funzione dei finecorsa rotativi
I finecorsa ad ingranaggi controllano e misurano il movimento di macchine industriali come le turbine eoliche, i paranchi delle gru e gli argani. I giri dell’albero vengono trasmessi a un meccanismo di commutazione a camme, attraverso il quale vengono azionati i contatti meccanici di commutazione. Per questo motivo vengono chiamati anche interruttori di fine corsa a camme o interruttori a camme rotanti. Tutte le varianti dei contatti di commutazione sono progettate come contatti ausiliari. La rotazione dell’albero a camme apre o chiude i contatti corrispondenti. I nostri interruttori di fine corsa per ingranaggi possono essere dotati di un massimo di 12 contatti di commutazione. I contatti di commutazione sono sempre ad apertura positiva per soddisfare le norme vigenti in materia di sicurezza delle macchine. Inoltre, gli elementi di contatto sono disponibili come contatti normalmente aperti (1NO), contatti normalmente chiusi (1NC) o anche contatti a potenziale zero normalmente aperti + normalmente chiusi (1NO+1NC). Inoltre, l’interno è stato ottimizzato per un cablaggio facile e veloce. Con i nostri finecorsa ad ingranaggi ottimizzati è quindi possibile realizzare funzioni di monitoraggio, controllo e commutazione senza precedenti.
I finecorsa ad ingranaggi sono utilizzati principalmente dove il movimento rotativo delle macchine industriali deve essere monitorato o limitato. Questo include le rotazioni di un albero (ad esempio un argano, un albero motore, ecc.) o il movimento rotatorio di una macchina completa (braccio di una gru da costruzione, piattaforma rotante, navicella di una turbina eolica, ecc.) Per la flessibilità e la qualità nella misurazione e nel controllo del movimento, è fondamentale che le camme possano essere regolate individualmente e molto finemente nelle posizioni desiderate per definire in modo flessibile le posizioni finali e i punti di riferimento. Inoltre, l’abrasione e la ruggine devono essere evitate, ed è per questo che gli alberi di trasmissione e di guida dei nostri interruttori sono in acciaio inossidabile.
Tutti i materiali a diretto contatto con l’ambiente sono resistenti ai gas, agli oli e alle variazioni estreme di temperatura. La guarnizione in gomma a tutto tondo offre una protezione ottimale contro la polvere e l’acqua, in modo che la classe di protezione IP 66 e IP 65 possa essere raggiunta senza problemi.
Finecorsa a ingranaggi per paranchi di gru
Le posizioni finali di un paranco per gru sono definite dal corrispondente angolo di rotazione dell’albero motore. Questi giri possono essere tradotti nell’angolo di rotazione di un finecorsa a camme. Se, per esempio, l’angolo di rotazione definito per la posizione operativa inferiore di una gru è ormai raggiunto, un segnale può essere trasmesso alla cabina in modo che la discesa della gru possa essere interrotta. Se l’operatore della gru reagisce troppo tardi, viene raggiunto un angolo predefinito di una cosiddetta posizione finale di emergenza, per cui l’azionamento viene automaticamente fermato e la corsa verso il basso viene interrotta. La rotazione dell’albero dell’argano viene trasmessa all’albero dell’interruttore di fine corsa, azionando così i corrispondenti contatti dell’interruttore nella posizione precedentemente impostata.
Oltre all’interruttore di fine corsa ad ingranaggi per la limitazione delle altezze di sollevamento, si possono usare anche interruttori di fine corsa a leva incrociata. Questi sono usati per limitare il movimento del carrello e/o della gru. Oltre alla funzione base di arresto della corsa trasversale per ogni direzione tramite 2 contatti, siamo anche in grado di implementare una funzione di rallentamento e arresto tramite 4 contatti. Inoltre, speciali configurazioni di commutazione permettono l’esclusione di aree definite al di fuori del campo di corsa della gru.
Nelle installazioni con bracci, il braccio deve essere limitato meccanicamente. In questo caso, i finecorsa a ingranaggi possono fornire una sicura commutazione preliminare e finale di un rispettivo stadio del braccio. Soprattutto i nostri interruttori di fine corsa a ingranaggi FCN sono utilizzati nella costruzione di gru.
Ogni camma è dotata di una propria vite di regolazione (ingranaggio planetario). Le singole viti azionano solo la camma collegata alla vite senza influenzare la posizione delle altre camme. La regolazione avviene semplicemente girando la vite con un normale cacciavite. In questo modo, tutte le camme possono essere regolate in modo sicuro e preciso nella posizione desiderata. Come servizio aggiuntivo, offriamo anche una pre-regolazione di tutte le camme per i nostri clienti. Qui, dopo che le camme sono state regolate, l’albero viene fissato e rilasciato nuovamente solo dopo l’installazione in una posizione predefinita nel sistema. Questo fa risparmiare tempo ed evita errori durante la messa in funzione.
Un sistema completamente nuovo di collegamento delle singole camme nell’unità di commutazione a camme riduce al minimo l’attrito e allo stesso tempo aumenta la precisione di commutazione e l’affidabilità delle camme. I finecorsa ad ingranaggi della serie FCN possono essere dotati di un massimo di 5 contatti. Per l’azionamento di ogni contatto sono disponibili più di 15 diverse camme di azionamento. Quello che segue è un estratto dei nostri tipi di camme più frequentemente utilizzati:
Interruttori di fine corsa per l'energia eolica - controllo dell'imbardata (YAW) e altro
I finecorsa a ingranaggi FRM, in particolare, sono stati specificamente progettati, testati e certificati per le applicazioni dell’energia eolica. Durante il processo di progettazione dell’FRM, siamo stati in grado di riunire un team con oltre 80 anni di esperienza meccanica e 15 anni di esperienza nell’energia eolica. Il risultato è una nuova tecnologia che utilizza solo componenti di alta qualità per soddisfare i requisiti di durata delle turbine eoliche.
Tutti i materiali utilizzati sono costruiti per i climi freddi e sono certificati per una temperatura di funzionamento di -40°C. Gli ingranaggi di tutte le serie di finecorsa offrono la massima precisione con una minima isteresi. Nuovi elementi di contatto e speciali soluzioni di encoder permettono l’integrazione nelle moderne reti industriali.
I finecorsa ad ingranaggi sono adatti all’installazione in tutte le interfacce comuni come PROFIBUS, PROFINET, IO-Link, CANopen e SSI. Le soluzioni di encoder ad alta risoluzione consentono una precisione di posizionamento di 0,001°.
L’alta qualità dei prodotti è stata provata in tutte le condizioni climatiche in tutte le parti del mondo – onshore e offshore.
Finecorsa di controllo dell'imbardata
Per ottenere la massima efficienza dalle turbine eoliche, è necessario mantenere la posizione del rotore perpendicolare al vento. L’imbardata (controllo dell’asse di imbardata / imbardata) della turbina contro il vento riduce il carico di fatica e garantisce una maggiore durata di tutti i componenti.
Di solito sono collegati tramite un pignone di misura o direttamente alla ruota dentata di imbardata o collegati al pignone di azionamento di un motore di imbardata. Gli interruttori di fine corsa soddisfano due funzioni rilevanti per la sicurezza:
L’interruttore fornisce due funzioni generali per il controllo dell’asse di imbardata:
Sensore di torsione dei cavi (interruttore di torsione dei cavi):
I cavi che collegano la navicella ai componenti di terra devono essere assicurati contro la torsione. Se la turbina viene fatta girare nella stessa direzione per molto tempo, il rischio di torsione dei cavi aumenta. L’interruttore misura le torsioni e limita le posizioni finali per ogni direzione. Questo previene torsioni e strappi.
Controllo della posizione d’imbardata / inseguimento del vento
Gli encoder incrementali o assoluti e i potenziometri possono essere integrati per rilevare e monitorare continuamente l’esatta posizione della navicella, con una precisione fino a 0,001°. Il segnale di posizione della navicella generato dal finecorsa, confrontato con il segnale di direzione del vento proveniente dall’anemometro, consente il posizionamento più efficiente per la massima efficienza, cioè un’elevata potenza in uscita dalla turbina eolica.
Interruttore di limite per il controllo del passo
Il sistema di controllo del passo è usato per variare l’angolo delle pale del rotore verso o fuori dal vento. Cambiando il passo delle pale, è possibile regolare la velocità di rotazione e la potenza generata. Quando la potenza prodotta raggiunge un valore critico, il meccanismo dell’angolo delle pale fa ruotare le pale del rotore leggermente fuori dal vento. Non appena il vento cala di nuovo, le pale tornano indietro. L’impostazione del passo delle pale ha una grande influenza sull’efficienza della turbina eolica.
I finecorsa rotativi sono usati per limitare le posizioni finali del passo delle pale, impostare punti di preallarme e dare segnali di posizione precisi. Questi segnali di posizione in tempo reale del passo delle pale permettono all’intero sistema di ottimizzare la potenza in uscita.
A questo scopo vengono utilizzati degli encoder ad alta risoluzione montati direttamente nell’interruttore. A seconda delle specifiche, possono essere coperti diversi sistemi BUS.
Il finecorsa per ingranaggi consente quindi di combinare diversi compiti rilevanti per la sicurezza in una sola applicazione. Ciò è associato anche a un risparmio in termini di costi e di spazio.
Utilizzando un solo finecorsa rotativo B-COMMAND per ogni anta, tutti i dispositivi precedentemente utilizzati per il monitoraggio della posizione possono essere risparmiati (ad es. interruttori di prossimità e tutti i dispositivi meccanici necessari per questo, cioè finecorsa ed encoder sui motori).
Cambiando l’angolo delle pale della turbina eolica, la velocità di rotazione e quindi la potenza generata possono essere notevolmente influenzate.
Lo scopo principale degli interruttori di fine corsa è quello di generare un segnale di posizione esatto della posizione delle pale. La base per una regolazione esatta dell’angolo delle pale è la possibilità di determinare la posizione istantanea con alta precisione.
Combinazione con sensori
Il finecorsa a ingranaggi FRM è stato sviluppato per fornire una piattaforma ad alta precisione per una vasta gamma di sensori. Utilizzando i diversi design degli ingranaggi insieme all’opzione di montaggio multifunzionale per i sensori, l’FRM può essere visto come una base aperta per tutte le soluzioni desiderate. Questo era l’obiettivo principale nella ricerca e sviluppo per l’FRM.
Gli encoder possono essere utilizzati per emettere segnali come SSI, CANopen, Profibus, Profinet ecc. all’interno dei finecorsa del riduttore, che invia i segnali specifici al controller appropriato. In questo modo è possibile emettere la posizione attuale del sistema con una precisione molto elevata in aggiunta ai contatti di commutazione meccanici che controllano la limitazione del movimento. Combinando i contatti di commutazione e gli encoder, possiamo quindi occuparci della limitazione del movimento e della misurazione della posizione in un unico dispositivo. A tal fine è disponibile un’ampia gamma di soluzioni, dai semplici potenziometri agli encoder multigiro SIL3 con risoluzione a 35 bit.
Pignoni di misura e finecorsa per ingranaggi
I nostri pignoni di misura sono fabbricati appositamente per l’uso con encoder e finecorsa a ingranaggi. Sono venduti in combinazione con le nostre serie di finecorsa per ingranaggi FRS, FCN, FRM e FRX, ma possono anche essere adattati a qualsiasi dimensione d’albero di encoder assoluti o incrementali.
Il più grande campo di applicazione di questi prodotti è l’energia eolica, dove soprattutto la rotazione delle pale o delle navicelle viene monitorata con l’aiuto di questi riduttori insieme ai finecorsa ad ingranaggi.
I finecorsa rotativi a colpo d'occhio
FRS Finecorsa rotativo
- 4 contatti di commutazione
- IP 65
- Disproporzione da 1:10 a 1:175
- Temperatura di funzionamento -20°C…+60°C
- 3 milioni di cicli di commutazione (durata di vita)
- EN60947-5-1, IMQ CA02.03310
- Contatti a scatto (commutazione 1NO/1NC)
FCN Finecorsa rotativo
- Ideale per la costruzione di gru
- 5 contatti di commutazione
- IP 65
- Depressione da 1:7,5 a 1:550
- Temperatura di funzionamento -20°C…+60°C
- 2 milioni di cicli di commutazione (durata di vita)
- EN60947-5-1
- Contatti a salto e a strisciamento di diversi tipi
FRM Finecorsa rotativo
- Optimised for pitch and yaw control
- 12 switching contacts
- IP 66
- Disproportion from 1:14 to 1:900
- Operating temperature -40°C…+80°C
- 3 million switching cycles (service life)
- EN60947-5-1, IMQ CA02.03310
- Jump and creeping contacts of different types
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