Kit modular de extensión de la vida útil para un bastidor de soporte del generador de una turbina eólica.

Un kit modular de extensión de vida útil (300) para su uso con un bastidor de soporte

(46) para un generador de turbina eólica (34), incluyendo el bastidor de soporte al menos un miembro de soporte (56) acoplado a un miembro transversal de soporte (58, 59), teniendo el miembro de soporte una primera longitud (62) y teniendo el miembro de soporte transversal una segunda longitud, en el que el bastidor de soporte (46) tiene un área de bastidor definida al menos parcialmente por el miembro de soporte (56) y el miembro transversal de soporte (58, 59), comprendiendo dicho kit modular de extensión de vida útil:

una pluralidad de placas (301, 302, 304, 306, 308, 310, 312) configuradas para su acoplamiento al bastidor de soporte, en el que al menos una primera placa de dicha pluralidad de placas tiene un primer lado (314) configurado para su acoplamiento al miembro de soporte y un segundo lado (316) configurado para su acoplamiento al miembro transversal de soporte, extendiéndose el primer lado sobre al menos un cinco por ciento de la primera longitud y extendiéndose el segundo lado sobre al menos un cinco por ciento de la segunda longitud;

en el que dicha pluralidad de placas (301, 302, 304, 306, 308, 310, 312), cuando están montadas en el bastidor de soporte, tienen un área de superficie que permite a una persona caminar sobre dicha pluralidad de placas, que de este modo forman juntas un suelo.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E10194271.

Solicitante: GENERAL ELECTRIC COMPANY.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 1 RIVER ROAD SCHENECTADY, NY 12345 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: DAVIS,JOHN P, ANTALEK,JAMES, CONRAD,CHAD ROBERT.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES DE LIQUIDOS; MOTORES DE VIENTO,... > MOTORES DE VIENTO > F03D11/00 (Detalles, partes constitutivas o accesorios no cubiertos por, o con un interés distinto que, los otros grupos de esta subclase)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES DE LIQUIDOS; MOTORES DE VIENTO,... > MOTORES DE VIENTO > F03D1/00 (Motores de viento con el eje de rotación dispuesto sustancialmente paralelo al flujo de aire que entra al rotor (su control F03D 7/00))

PDF original: ES-2537432_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Kit modular de extensión de la vida útil para un bastidor de soporte del generador de una turbina eólica

El objeto descrito en el presente documento se refiere, en general, a turbinas eólicas y, más en particular, a un kit de extensión de la vida útil para un bastidor de soporte del generador de una turbina eólica. Un ejemplo de tal bastidor se conoce a partir del documento EP 1 251 306.

Las turbinas eólicas han estado recibiendo cada vez más atención por ser fuentes de energía alternativas ambientalmente seguras y relativamente baratas. Con el creciente interés en las fuentes de energía alternativas, se han hecho esfuerzos considerables para desarrollar turbinas eólicas que sean fiables, eficientes y rentables.

Algunas turbinas eólicas conocidas incluyen un bastidor de soporte del generador que incluye un bastidor principal, o una "placa de asiento", y una porción de bastidor de soporte del generador, o "bastidor trasero", que está en voladizo desde la placa de asiento. Los bastidores de soporte de generador conocidos pueden estar sometidos a tensiones, incluyendo la carga dinámica, que pueden causar agrietamiento y/o fallo por fatiga.

En las realizaciones adjuntas se definen diversos aspectos y realizaciones de la presente invención.

A continuación se describirán diversos aspectos y realizaciones de la presente invención en conexión con los dibujos adjuntos, en los que:

La FIG. 1 es una vista en perspectiva de una turbina eólica ejemplar;

La FIG. 2 es una vista en perspectiva seccionada de una góndola ejemplar que incluye un bastidor de soporte de generador ejemplar adecuado para su uso con la turbina eólica mostrada en la FIG. 1;

La FIG. 3 es una vista superior de un kit ejemplar de extensión de la vida útil que incluye una pluralidad de placas ejemplares adecuadas para su uso con el bastidor de soporte de generador;

La FIG. 4 es una vista lateral de una de las placas mostradas en la FIG. 3; y

La FIG. 5 es un diagrama de flujo de un procedimiento ejemplar para la instalación del kit de extensión de la vida útil

mostrado en la FIG. 3.

Los procedimientos y sistemas descritos en el presente documento se refieren a un kit de extensión de la vida útil que está configurado para extender la vida útil de un bastidor de soporte de generador de turbina eólica. El kit de extensión de la vida útil está configurado para proporcionar soporte estructural al bastidor de soporte de generador de turbina eólica. Adicionalmente, el kit de extensión de la vida útil está configurado para proporcionar una ruta de carga alternativa para el bastidor de soporte de generador de turbina eólica, que reduzca la tensión en las uniones de soldadura y por lo tanto reduzca la aparición de indicios y/o propagación de "grietas".

La FIG. 1 es una vista en perspectiva de una turbina eólica 10 ejemplar. La turbina eólica 10 es un generador de turbina eólica utilizado para generar energía eléctrica a partir de energía eólica. Tal como se utiliza en el presente documento, el término "generador de turbina eólica" pretende ser representativo de cualquier turbina eólica que genere energía eléctrica a partir de la energía de rotación generada por energía eólica, y más específicamente, que convierta en energía eléctrica la energía mecánica convertida a partir de la energía cinética del viento.

En la realización ejemplar, la turbina eólica 10 incluye una torre 12 que se extiende desde una superficie de soporte 14, una góndola 16 montada sobre la torre 12, y un rotor 18 que está acoplado a la góndola 16. La torre 12 está fabricada con cualquier material adecuado. En la realización ejemplar, la torre 12 está fabricada a partir de acero laminado en chapa. La torre 12 tiene cualquier altura adecuada que permita a la turbina eólica 10 funcionar tal como se describe en el presente documento.

Un rotor 18 incluye un cubo 20 que puede girar sobre un eje de rotación 22. El rotor 18 es puede posicionarse en cualquier ángulo adecuado con respecto a una dirección 24 del viento para aprovechar la energía del viento. En la realización ejemplar, a medida que el viento incide sobre las paletas de rotor 26 desde la dirección 24, el rotor 18 gira sobre el eje de rotación 22.

El rotor 18 incluye cualquier número adecuado de paletas de rotor 26 acopladas al cubo 20 y extendidas hacia fuera desde el mismo. En la realización ejemplar, el rotor 18 incluye tres paletas de rotor 26. Tal como se utiliza en el presente documento, el término "paleta" pretende ser representativo de cualquier dispositivo que proporcione una fuerza reactiva cuando se encuentre en movimiento con respecto a un fluido circundante. Las paletas de rotor 26 están espaciadas alrededor del cubo 20 para facilitar la rotación del rotor 18, para poder transformar la energía cinética del viento en energía mecánica útil y, posteriormente, en energía eléctrica. Las cargas inducidas sobre las paletas de rotor 26 se transfieren al cubo 20.

Un sistema de control 28 está comunicativamente acoplado a una pluralidad de los componentes de la turbina eólica 10 para la monitorización y control generales de operación de la turbina eólica 10 y/o de todos o algunos de los

componentes de la misma. El sistema de control 28 puede utilizarse para monitorizar y controlar el sistema en su conjunto, incluyendo, sin limitación, la regulación del ángulo de paso y la velocidad, la aplicación del eje de alta velocidad y el freno de orientación, la aplicación del motor de orientación y bombeo, la supervisión de fallos y/o la regulación de emisiones acústicas, por ejemplo.

La FIG. 2 es una vista en perspectiva seccionada de la góndola 16. En la realización ejemplar, la turbina eólica 10 incluye un generador eléctrico 34 acoplado al rotor 18 para generar energía eléctrica a partir de la energía de rotación generada por el rotor 18. En la realización ejemplar, un eje de rotor 36 está acoplado al cubo 20 para girar con el mismo. En la realización ejemplar, un eje de rotor de generador 38 está rotativamente acoplado al eje de rotor 36 a través de una caja de engranajes 40. Más específicamente, en la realización ejemplar, la caja de engranajes 40 tiene un lado de baja velocidad 42 rotativamente acoplado al eje de rotor 36 y un lado de alta velocidad 44 rotativamente acoplado al eje de rotor de generador 38. En la realización ejemplar, un bastidor de soporte de generador 46 proporciona una estructura dentro de la góndola 16 para soportar el generador eléctrico 34. En la realización ejemplar, el bastidor de soporte de generador 46 incluye una pluralidad de vigas acopladas por juntas con soldaduras adecuadas (mostradas en la FIG. 3).

La FIG. 3 es una vista superior de una porción del bastidor de soporte de generador 46 y, más específicamente, una porción de bastidor trasero 50. En la realización ejemplar, la porción de bastidor trasero 50 incluye una pluralidad de vigas de soporte que están acopladas por una pluralidad de juntas 54 a través de una pluralidad de soldaduras y/o mecanismos de acoplamiento adecuados. En la realización ejemplar, la pluralidad de vigas de soporte incluye al menos un miembro de soporte 56 y al menos un miembro transversal de soporte 58 que es sustancialmente perpendicular al miembro de soporte 56. Más específicamente, en la realización ejemplar la pluralidad de vigas de soporte incluye un primer miembro de soporte 56, un segundo miembro de soporte 57, y un primer miembro transversal de soporte 58 y un segundo miembro transversal de soporte 59, cada uno de los cuales extendido entre el primer miembro de soporte 56 y el segundo miembro de soporte 57. En la realización ejemplar, el primer y segundo miembros de soporte 56 y 57 son sustanclalmente similares,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un kit modular de extensión de vida útil (300) para su uso con un bastidor de soporte (46) para un generador de turbina eólica (34), incluyendo el bastidor de soporte al menos un miembro de soporte (56) acoplado a un miembro transversal de soporte (58, 59), teniendo el miembro de soporte una primera longitud (62) y teniendo el miembro de soporte transversal una segunda longitud, en el que el bastidor de soporte (46) tiene un área de bastidor definida al menos parcialmente por el miembro de soporte (56) y el miembro transversal de soporte (58, 59), comprendiendo dicho kit modular de extensión de vida útil:

una pluralidad de placas (301, 302, 304, 306, 308, 310, 312) configuradas para su acoplamiento al bastidor de soporte, en el que al menos una primera placa de dicha pluralidad de placas tiene un primer lado (314) configurado para su acoplamiento al miembro de soporte y un segundo lado (316) configurado para su acoplamiento al miembro transversal de soporte, extendiéndose el primer lado sobre al menos un cinco por ciento de la primera longitud y extendiéndose el segundo lado sobre al menos un cinco por ciento de la segunda longitud;

en el que dicha pluralidad de placas (301, 302, 304, 306, 308, 310, 312), cuando están montadas en el bastidor de soporte, tienen un área de superficie que permite a una persona caminar sobre dicha pluralidad de placas, que de este modo forman juntas un suelo.

2. Un kit modular de extensión de vida útil (300) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que al menos una placa de dicha pluralidad de placas (301, 302, 304, 306, 308, 310, 312) define al menos un recorte (318) que tiene un área de recorte que permite la inspección visual de una porción del bastidor de soporte (46).

3. Un kit modular de extensión de vida útil (300) de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en el que al menos una placa (301, 302, 304, 306, 308, 310, 312) de dicha pluralidad de placas define al menos un recorte (318) que tiene un área de recorte que está configurada para recibir al menos uno de al menos una porción del generador de turbina eólica (34) y un componente acoplado al generador de turbina eólica.

4. Un kit modular de extensión de vida útil (300) de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en el que dicha primera placa (302) define una primera pluralidad de aberturas (60, 61) a lo largo de dicho primer lado (314) y una segunda pluralidad de aberturas a lo largo de dicho segundo lado, estando configurada cada abertura de dichas primeras y segundas pluralidades de aberturas (322) para recibir un mecanismo de acoplamiento adecuado para acoplar dicha primera placa con el bastidor de soporte (46).

5. Un kit modular de extensión de vida útil (300) de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en el que al menos una placa de dicha pluralidad de placas (301, 302, 304, 306, 308, 310, 312) tiene una superficie superior que incluye una superficie antideslizante (324).

6. Un kit modular de extensión de vida útil (300) de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en el que dicho primer lado (314) de dicha primera placa (302) es sustancialmente perpendicular a dicho segundo lado (314) de dicha primera placa.

7. Un kit modular de extensión de vida útil (300) de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en el que al menos una placa (301, 302, 304, 306, 308, 310, 312) de dicha pluralidad de placas tiene un espesor que es inferior a la primera longitud del miembro de soporte (56) y a la segunda longitud (63) del miembro transversal de soporte.

8. Un sistema de soporte para un generador de turbina eólica (34), que comprende:

un bastidor de soporte de generador (46) que incluye un miembro de soporte (56) y un miembro transversal de soporte (58, 59) acoplado a dicho miembro de soporte, teniendo dicho miembro de soporte una primera longitud y teniendo dicho miembro transversal de soporte una segunda longitud (63); y

un kit modular de extensión de vida útil (300) según lo definido en cualquier reivindicación precedente.