PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO PARA EL MONTAJE DE PALAS DE TURBINA EOLICA.
Procedimiento para el montaje de una pala (3) de turbina eólica en un buje (1) de turbina eólica mediante el uso de un brazo (5) de grúa,
en el que la orientación de la pala (3) se mantiene sustancialmente horizontal cuando la pala (3) se eleva y se separa del suelo y se monta en el buje (1) de rotor, caracterizado porque se usan cables (13) de control que conectan la pala (3) a través del brazo (5) de grúa a una disposición (11) de cabrestante para mantener la orientación de la pala (3) sustancialmente horizontal además de al menos un cable (15) de soporte para soportar el peso de la pala
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E07013724.
Solicitante: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT.
Nacionalidad solicitante: Alemania.
Dirección: WITTELSBACHERPLATZ 2,80333 MUNCHEN.
Inventor/es: LYNDERUP HANSEN,HENRIK, MOELLER,JESPER.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 12 de Julio de 2007.
Fecha Concesión Europea: 23 de Junio de 2010.
Clasificación PCT:
- B66C1/42 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B66 ELEVACION; LEVANTAMIENTO; REMOLCADO. › B66C GRUAS Y PUENTES-GRUA; ELEMENTOS O DISPOSITIVOS DE TOMA DE CARGA PARA GRUAS, PUENTES GRUA, CABRESTANTES, CABRIAS O POLIPASTOS (mecanismos de enroscadura de cuerda, de cable o de cadena, dispositivos de frenado o de parada de su uso B66D; adaptados especialmente para los reactores nucleares G21). › B66C 1/00 Elementos o dispositivos de toma de carga fijados a los mecanismos de subida, bajada o arrastre de las grúas o adaptados para ser utilizados con estos mecanismos y transmitir los esfuerzos a los objetos o grupos de objetos (medios para unir cables o cuerdas F16G 11/00). › Organos de sujeción que enganchan solamente las caras externas o internas de los objetos (para la manutención o la extracción de piezas de fundición o lingotes durante su fabricación B22D 29/00).
- B66C23/36 B66C […] › B66C 23/00 Grúas que constan esencialmente de una viga, aguilón o una estructura triangular que actúan como brazo de palanca, montadas de forma que permitan movimientos de traslación o de orientación en planos verticales u horizontales, o bien una combinación de esos movimientos, p. ej. grúas de aguilón, derricks o grúas sobre torres (estructuras de torres que soportan la base B66C 5/00; adaptaciones de armazones que soportan las vías de rodadura B66C 6/00). › montadas sobre vehículos de carretera o ferroviarios; Grúas de aguilón de maniobra manual para utilización en los talleres; Grúas flotantes (bajo el aspecto vehículo o buque B60 - B63).
- F03D1/00 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F03 MAQUINAS O MOTORES DE LIQUIDOS; MOTORES DE VIENTO, DE RESORTES, O DE PESOS; PRODUCCION DE ENERGIA MECANICA O DE EMPUJE PROPULSIVO O POR REACCION, NO PREVISTA EN OTRO LUGAR. › F03D MOTORES DE VIENTO. › Motores de viento con el eje de rotación dispuesto sustancialmente paralelo al flujo de aire que entra al rotor (su control F03D 7/02).
- F03D11/04
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.
Fragmento de la descripción:
Procedimiento y dispositivo para el montaje de palas de turbina eólica.
En general, la invención se refiere a procedimientos de manipulación palas de turbina eólica y montaje de dichas palas en una turbina eólica y a un sistema y unidad de agarre para la manipulación de una pala de turbina eólica. En particular, la presente invención se refiere a un procedimiento de montaje de palas de turbina eólica en un buje de rotor en el que la orientación de las palas se mantiene sustancialmente horizontal cuando la pala se eleva y se separa del suelo. Además, la presente invención se refiere a un sistema de elevación de palas de turbina eólica que es particularmente adecuado para llevar a cabo el procedimiento de la invención.
Las turbinas eólicas modernas normalmente comprenden un rotor con un diámetro y una anchura considerables. El montaje de una turbina eólica puede incluir las etapas de transportar los diferentes elementos hasta el emplazamiento de la turbina eólica, ensamblar las secciones de torre y la torre, elevar la góndola de la turbina eólica con una grúa y montar la góndola en la parte superior de la torre, ensamblar el rotor de la turbina eólica en el suelo, elevar el rotor de la turbina eólica con una grúa y montar el rotor en un eje de baja velocidad que se extiende desde la góndola.
La manera habitual de montaje de una turbina eólica comprende varios inconvenientes que se están volviendo cada vez más importantes con el aumento del tamaño y la anchura del rotor de la turbina eólica. El ensamblaje del rotor de la turbina eólica en el suelo es especialmente difícil ya que requiere una gran superficie libre de obstáculos que sea sustancialmente horizontal y estable con el fin de que sea accesible para los trabajadores que participan en el ensamblaje y para la grúa. Además, la elevación del rotor hasta la góndola es bastante complicada ya que el rotor debe girarse 90º en el aire.
A partir del documento US 2005/019166 A1, se conoce el montaje de un buje de rotor, en el que ya están montadas dos palas, en la góndola y luego el montaje de la pala de rotor restante en el buje de rotor con la pala en una posición vertical.
En otros sistemas de elevación se conoce el montaje previo del buje de turbina eólica en la góndola y luego la elevación de cada pala de turbina eólica individualmente hasta una posición próxima al buje y la realización del montaje de las palas. En un sistema de este tipo, que se da a conocer en el documento US 2006/0120809 A1, la elevación se realiza con las palas de turbina eólica sostenidas verticalmente con un dispositivo de elevación. Sin embargo, en este sistema de elevación la pala tiene que estar vertical durante la elevación y el montaje. Esto significa que, como parte del proceso de elevación, la pala tiene que girarse y durante la colocación de la pala existe poco control sobre la orientación angular de la pala.
En otro sistema de elevación que se da a conocer en el documento US 2006/0147308 A1, la pala se mantiene sustancialmente horizontal, descansando en eslingas que se sostienen mediante cables fijados a la pala de turbina. Este sistema tiene la ventaja de que el eje de la pala puede mantenerse durante la elevación y el montaje en la misma posición que cuando descansa en el suelo. Sin embargo, si hay viento en el momento de la elevación, éste tenderá a desviar la pala. En consecuencia, tal elevación requiere varias personas situadas a cierta distancia de la turbina durante la elevación y que sujeten largas cuerdas para ayudar a dirigir la pala. Para palas grandes y torres altas, el control de tal direccionamiento se convierte en un importante desafío.
Por tanto, es un objetivo de la presente invención proporcionar un procedimiento ventajoso para la elevación de una pala de turbina eólica hasta un buje de turbina eólica. Es un objetivo adicional proporcionar un sistema de elevación de palas de turbina eólica ventajoso.
Estos objetivos se resuelven mediante un procedimiento para el montaje de una pala de turbina eólica en un buje de turbina eólica según la reivindicación 1 y mediante un sistema de elevación de palas de turbina eólica según la reivindicación 6.
En el procedimiento de la invención, para el montaje de una turbina eólica en un buje de turbina eólica mediante el uso de un brazo de grúa, la orientación de la pala se mantiene sustancialmente horizontal cuando la pala se eleva y se separa del suelo y se monta en el buje de rotor. Se usan cables que pueden controlarse, que en lo sucesivo se denominan cables de control, que conectan la pala a través del brazo de grúa a una disposición de cabrestante para mantener la orientación de la pala sustancialmente horizontal además de al menos un cable de soporte para soportar el peso de la pala.
Conectando la pala a una disposición de cabrestante a través del brazo de grúa puede controlarse la orientación de la pala con respecto al brazo de grúa. A diferencia de esto, en el estado de la técnica, personas en el suelo sostienen cuerdas y la orientación de la pala se controla con respecto a un determinado punto en el suelo. Por tanto, cuando el brazo de grúa se mueve, la orientación de la pala no sigue al brazo automáticamente en el estado de la técnica. En el procedimiento de la invención, sin embargo, la orientación horizontal de la pala seguirá automáticamente la orientación horizontal del brazo de grúa y puede simplificarse el control de la orientación horizontal de la pala. Además, puesto que no es necesario tener personal en el suelo para manejar cuerdas de control, puede reducirse el número de personas necesarias para el montaje de la pala en el buje de rotor. Puede lograrse un alto grado de capacidad de control si se usan al menos dos cables de control que puedan controlarse independientemente uno de otro.
El procedimiento de la invención puede comprender, en particular, las siguientes etapas: a) elevar al menos una pala de turbina eólica con un sistema de elevación para la manipulación de palas de turbina eólica, estando orientada dicha al menos una pala de turbina eólica en una posición sustancialmente horizontal; usando el sistema de elevación un dispositivo de elevación que está diseñado de modo que puede unirse a la pala de turbina eólica y al que se conectan los cables de control y el al menos un cable de soporte; b) controlar la orientación de dicha al menos una pala de turbina eólica en la posición sustancialmente horizontal cuando ésta se ha elevado y separado del suelo usando los cables de control y c) fijar dicha al menos una pala de turbina eólica en una posición sustancialmente horizontal respecto al buje de turbina eólica. Esta implementación del procedimiento puede además comprender, como una etapa precedente, la etapa de elevar un buje de turbina eólica hasta una góndola de una turbina eólica con el sistema de elevación y montar el buje en la góndola o elevar el buje de turbina eólica y la góndola juntos con el sistema de elevación y montar la góndola que incluye el buje en una torre de turbina eólica.
Además, los cables de control usados en el procedimiento de la invención pueden mantenerse pretensados cuando se eleva la pala. Pretensando los cables de control puede mantenerse la orientación horizontal de la pala particularmente estable durante el proceso de elevación. En particular, en cuanto se eleva la pala por encima del punto en el que los cables de control alcanzan el brazo de grúa, puede fijarse de manera segura la orientación de la pala puesto que el cable de soporte y los cables de control arrastran la pala en direcciones más o menos opuestas. Si, en esta situación, las fuerzas que actúan sobre la pala, por medio del cable de soporte por un lado y los cables de control por otro lado, son suficientemente altas, la pala se mantiene estable por medio de estas fuerzas que actúan sobre tres puntos de contacto diferentes del dispositivo de elevación que está unido a la pala (un punto de contacto para el cable de soporte y al menos dos puntos de contacto para los cables de control).
Un sistema de elevación de palas de turbina eólica de la invención que es adecuado para llevar a cabo el procedimiento de la invención comprende un dispositivo de elevación con un bastidor que está diseñado de modo que puede conectarse a una pala de turbina eólica que va a elevarse y que tiene dos extremos y una zona central, un brazo de grúa, una disposición de cabrestante y cables de control para controlar que la orientación de la pala sea sustancialmente horizontal cuando ésta se ha elevado y separado del el suelo. Los cables de control se conectan a los...
Reivindicaciones:
1. Procedimiento para el montaje de una pala (3) de turbina eólica en un buje (1) de turbina eólica mediante el uso de un brazo (5) de grúa, en el que la orientación de la pala (3) se mantiene sustancialmente horizontal cuando la pala (3) se eleva y se separa del suelo y se monta en el buje (1) de rotor, caracterizado porque se usan cables (13) de control que conectan la pala (3) a través del brazo (5) de grúa a una disposición (11) de cabrestante para mantener la orientación de la pala (3) sustancialmente horizontal además de al menos un cable (15) de soporte para soportar el peso de la pala.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el procedimiento comprende las etapas de:
3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque además comprende, como una etapa precedente, la etapa de elevar un buje (1) de turbina eólica hasta una góndola (33) de una turbina eólica con el sistema de elevación y montar el buje (1) en la góndola (33) o elevar el buje (1) de turbina eólica y la góndola (33) juntos con el sistema de elevación y montar la góndola (33) que incluye el buje (1) en una torre (35) de turbina eólica.
4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se usan al menos dos cables (13) de control que pueden controlarse independientemente uno de otro.
5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los cables (13) de control se mantienen pretensados cuando se eleva la pala (3).
6. Sistema de elevación de palas de turbina eólica que comprende un dispositivo (9) de elevación con un bastidor (17) que está diseñado de modo que puede conectarse a una pala (3) de turbina eólica y que tiene dos extremos (21, 23) y una zona central, un brazo (5) de grúa, una disposición (11) de cabrestante y cables (13) de control para controlar la orientación de la pala, discurriendo los cables (13) de control desde el dispositivo (9) de elevación a través del brazo (5) de grúa hasta la disposición (11) de cabrestante, caracterizado porque los cables (13) de control se conectan a los extremos (21, 23) del bastidor (17) y permiten controlar que la orientación de la pala sea sustancialmente horizontal cuando ésta se ha elevado y separado del suelo.
7. Sistema de elevación de palas de turbina eólica según la reivindicación 6, caracterizado porque la disposición (11) de cabrestante está ubicada en el extremo (6) inferior del brazo (5) de grúa.
8. Sistema de elevación de palas de turbina eólica según la reivindicación 6 o la reivindicación 7, caracterizado porque los cables (13) de control discurren desde el dispositivo (9) de elevación hasta poleas (27) en el brazo (5) de grúa y desde ahí hasta la disposición (11) de cabrestante.
9. Sistema de elevación de palas de turbina eólica según la reivindicación 8, caracterizado porque las poleas (27) pueden moverse con respecto al brazo (5) de grúa.
10. Sistema de elevación de palas de turbina eólica según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, caracterizado porque la disposición de cabrestante comprende al menos dos cabrestantes (11) que pueden controlarse independientemente para al menos dos cables (13) de control.
11. Sistema de elevación de palas de turbina eólica según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 10, caracterizado porque comprende además un dispositivo tensor que actúa sobre la disposición (11) de cabrestante o sobre los cables (13) de control de modo que se mantienen tensionados los cables (13) de control durante el proceso de elevación.
12. Sistema de elevación de palas de turbina eólica según la reivindicación 11, caracterizado porque el dispositivo tensor comprende una disposición de control que actúa sobre los cables (13) de control para permitir el control de la orientación horizontal de la pala mediante la cantidad de tensión de los cables (13) de control.
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