Métodos de servicio y disposiciones de acoplamiento de aerogeneradores comprendiendo los primeros los siguientes pasos:

a) proporcionar un aerogenerador con una disposición de acoplamiento entre el buje del rotor (13) y la estructura principal comprendiendo una primera disposición de fijación (31) entre el buje del rotor (13) y el eje principal (23) y una segunda disposición de fijación (41) entre el buje del rotor (13) y un cuerpo fijo (43) en la estructura principal, siendo aptas ambas disposiciones de fijación (31, 41) para estar dispuestas en un estado acoplado y en un estado desacoplado; b) montar el aerogenerador con dicha primera disposición de fijación (31) dispuesta en un estado desacoplado y dicha segunda disposición de fijación (41) dispuesta en un estado acoplado; c) Llevar a cabo una operación de servicio del aerogenerador tal como una operación de prueba del tren de potencia estando el rotor desconectado.

Métodos de servicio y disposiciones de acoplamiento de aerogeneradores.

Campo de la invención

Esta invención se refiere a métodos de servicio de aerogeneradores y a disposiciones de acoplamiento entre el buje del rotor y la estructura principal y en particular a métodos y disposiciones de acoplamiento para probar "in-situ" el ensamblaje del tren de potencia del aerogenerador.

Antecedentes

Actualmente la góndola completa de un aerogenerador se ensambla y prueba en planta antes de enviarla a su lugar de instalación en bancos de prueba tales como los descritos en las solicitudes de patente WO 2007/144003 y WO 2007/1400788.

El generador se usa como motor para hacer girar el tren de potencia para distintas pruebas tales como pruebas de vibraciones debidas a componentes con fallos, desalineamientos, desbalances u otras causas, así como en una prueba de comprobación de que el sistema de seguridad se activa con una velocidad excesiva. Los resultados de estas pruebas pueden traducirse en acciones correctivas, recambios o re-montajes de algunos componentes para garantizar la calidad y correcta funcionalidad del aerogene-rador.

Las dimensiones de los aerogeneradores están creciendo y el peso de la góndola de un aerogenerador puede llegar fácilmente a 200-500 toneladas o más en las máquinas de más de 5 MW que se esperan en el próximo futuro. Estos pesados aerogeneradores plantean grandes dificultades para el transporte, la logística, el ensamblaje y la erección debido a sus dimensiones físicas y a sus pesos.

Las limitaciones de las grúas con base en el terreno y una alturas de elevación de más de 100 m están incrementando los costes de erección de los aerogeneradores.

Análogamente, el ensamblaje en planta de componentes tales como las estructuras de las góndolas, los generadores de imanes permanentes, las multiplicadoras o los transformadores está haciéndose muy difícil debido a que sus pesos se sitúan en el rango de 20-50 toneladas y no siempre está disponible una grúa con capacidad para esos pesos en las plantas de ensamblaje.

Por todo ello, una consecuencia natural será el ensamblaje de los aerogeneradores "in-situ" en módulos para ahorrar costes logísticos y de transporte.

El ensamblaje de la góndola completa "in-situ" plantea muchos problemas y en particular los relacionados con la necesidad de llevar a cabo las pruebas mencionadas más arriba "in-situ" ya que este es el lugar en el que todos los componentes del aerogenerador se encuentran por primera vez.

Esta invención está orientada a la solución de esos problemas.

Sumario de la invención

Un objeto de la presente invención es proporcionar un método de servicio: para aerogeneradores que facilita el ensamblaje del aerogenerador "in-situ".

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un método para probar "in-situ" el ensamblaje del tren de potencia de un aerogenerador.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar una disposición de acoplamiento entre el buje del rotor y la estructura principal que facilita el ensamblaje del aerogenerador "in-situ".

Otro objeto de la presente invención es proporcionar una disposición de acoplamiento entre el buje del rotor y la estructura principal que facilita el mantenimiento del aerogenerador.

En un aspecto, esos y otros objetos se consiguen proporcionando un método de servicio que comprende los siguientes pasos:

- a) Proporcionar un aerogenerador con una disposición de acoplamiento entre el buje del rotor y la estructura principal que comprende una primera disposición de fijación entre el buje del rotor y el eje principal y una segunda disposición de fijación entre el buje del rotor y un cuerpo fijo en la estructura principal, siendo aptas dichas primera y segunda disposiciones de fijación para estar dispuestas en un estado acoplado y en un estado desacoplado.

- b) Montar el aerogenerador con dicha primera disposición de fijación dispuesta en un estado desacoplado y dicha segunda disposición de fijación dispuesta en un estado acoplado.

- c) Llevar a cabo una operación de servicio del aerogenerador.

En una realización preferente dicho método de servicio es un método de prueba del ensamblaje del tren de potencia que plantea la necesidad de rotar el tren de potencia con el rotor desconectado. Por tanto, tal prueba puede ser llevada a cabo en un aerogenerador completamente montado facilitando el ensamblaje "in situ" de grandes aerogeneradores.

En otra realización preferente dicho método de servicio es un método de mantenimiento que requiere la desconexión del rotor para reparar el tren de potencia. Se consigue con ello un método de mantenimiento mejorado.

En otra realización preferente dicho método de servicio es un método de mantenimiento que requiere la desconexión del rotor durante un tiempo largo. Se consigue con ello un método de mantenimiento mejorado.

En otro aspecto, se consiguen los objetos antes mencionados proporcionando una disposición de acoplamiento en un aerogenerador entre el buje del rotor y la estructura principal del aerogenerador que comprende:

a) Una primera disposición de fijación entre el buje del rotor y el eje principal apta para estar dispuesta en un estado acoplado cuando el aerogenerador esta operativo y en un estado desacoplado cuando hay una necesidad de una operación de servicio sin quitar el buje del rotor.

b) Una segunda disposición de fijación entre el buje del rotor y un cuerpo fijado a la estructura principal apta para estar dispuesta en un estado desacoplado cuando el aerogenerador está operativo y en un estado acoplado cuando hay una necesidad de una operación de servicio sin quitar el buje del rotor.

En una realización preferente dicha primera disposición de fijación comprende una fijación circular interior atornillada entre la parte trasera del buje del rotor y la brida de conexión del eje principal y dicha segunda disposición de fijación comprende una fijación circular exterior atornillada entre la parte trasera del buje del rotor y una brida de conexión de dicho cuerpo fijo situada paralelamente a la parte trasera del buje del rotor, quedando entre ellos una holgura de separación. Se consigue con ello una disposición de acoplamiento que facilita el ensamblaje "in situ" de grandes aerogeneradores.

En otra realización preferente, dicha disposición de acoplamiento incluye medios para disponer dicha segunda fijación en un estado acoplado cuando dicha primera fijación también esta dispuesta en un estado acoplado. Se consigue con ello una disposición de acoplamiento que también puede ser usada como un sistema de bloqueo del rotor.

Otras características y ventajas de la presente invención se desprenderán de la descripción detallada que sigue en relación con las figuras que se acompañan.

Breve descripción de las figuras

La Figura 1 es una vista esquemática de un aerogenerador para ilustrar los métodos de servicio proporcionados por esta invención.

La Figura 2 es una vista esquemática de un aerogenerador que muestra una disposición de acoplamiento entre el buje del rotor y la estructura principal según la presente invención.

La Figura 3 muestra la parte trasera de un buje de rotor según la presente invención.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

Los aerogeneradores son dispositivos que convierten energía mecánica en energía eléctrica. Como se muestra en la Figura 1 un aerogenerador típico incluye una góndola 21 montada sobre una torre 11 albergando un tren de potencia para transmitir la rotación de un rotor 13, al que están unidas una o más palas, a un generador eléctrico (no representado).

El eje principal 23 está conectado al buje del rotor 13 y al eje del generador para llevar cabo una transferencia directa del par motor al rotor del generador. La conexión entre el eje principal y el eje del generador puede hacerse directamente o a través de una multiplicadora.

Como se ha mencionado anteriormente, el ensamblaje del tren de potencia debe ser probado para garantizar que no tiene fallos tales como desalineamientos, vibraciones o ruidos. También debe probarse el sistema de emergencia y de protección ante...

1. Método de servicio de un aerogenerador que comprende una torre (11), un buje de rotor (13) con palas de rotor (15), una góndola (21) albergando medios de generación eléctrica, incluyendo un eje principal (13) y un generador, caracterizado porque comprende los siguientes pasos:

- a) proporcionar un aerogenerador con una disposición de acoplamiento entre el buje del rotor (13) y la estructura principal comprendiendo una primera disposición de fijación (31) entre el buje del rotor (13) y el eje principal (23) y una segunda disposición de fijación (41) entre el buje del rotor (13) y un cuerpo fijo (43) en la estructura principal, siendo aptas ambas disposiciones de fijación (31, 41) para estar dispuestas en un estado acoplado y en un estado desacoplado;

- b) montar el aerogenerador con dicha primera disposición de fijación (31) dispuesta en un estado desacoplado y dicha segunda disposición de fijación (41) dispuesta en un estado acoplado;

- c) Llevar a cabo una operación de servicio del aerogenerador.

2. Método de servicio de un aerogenerador según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho paso de montaje incluye el montaje de las conexiones hidráulicas ó eléctricas entre el buje del rotor (13) y la góndola (21).

3. Método de servicio de un aerogenerador según cualquiera de las reivindicaciones 1-2, caracterizado porque dicha operación de servicio comprende hacer girar dichos medios de generación eléctrica para probar "in situ" el ensamblaje de los componentes albergados en la góndola (21) antes de su conexión al buje del rotor (13).

4. Método de servicio de un aerogenerador según cualquiera de las reivindicaciones 1-2, caracterizado porque dicha operación de servicio comprende mantener desacoplados el buje del rotor (13) y el eje principal (23) cuando el aerogenerador debe estar fuera de servicio durante un tiempo predeterminado.

5. Disposición de acoplamiento en un aerogenerador entre el buje del rotor (13) con sus palas de rotor (15) y la estructura principal comprendiendo una torre (11) y una góndola (21) albergando medios de generación eléctrica, incluyendo un eje principal (23) y un generador, comprendiendo dicha disposición de acoplamiento una primera disposición de fijación (31) entre el buje del rotor (13) y el eje principal (23), caracterizada porque

a) dicha primera disposición de fijación (31) es apta para estar dispuesta en un estado acoplado cuando el aerogenerador está operativo y en un estado desacoplado cuando hay una necesidad de una operación de servicio sin quitar el buje del rotor (13);

b) también comprende una segunda disposición de fijación (41) entre el buje del rotor (13) y un cuerpo (43) fijado a la estructura principal apta para estar dispuesta en un estado desacoplado cuando el aerogenerador está operativo y en un estado acoplado cuando hay una necesidad de una operación de servicio sin quitar el buje del rotor (13).

6. Disposición de acoplamiento según la reivindicación 5, caracterizada porque dicha primera disposición de fijación (31) comprende una fijación circular interior atornillada (37) entre la parte trasera del buje del rotor (17) y la brida de conexión del eje principal y dicha segunda disposición de fijación (41) comprende una fijación circular exterior atornillada (47) entre la parte trasera del buje del rotor (17) y una brida de conexión (45) de dicho cuerpo fijo (43) situada paralelamente a la parte trasera del buje del rotor (17).

7. Disposición de acoplamiento según cualquiera de las reivindicaciones 5-6, caracterizada porque dicha segunda disposición de fijación (41) comprende elementos espaciadores para crear una holgura de separación entre el buje del rotor (17) y el eje principal (23) cuando está dispuesta en un estado acoplado.

8. Disposición de acoplamiento según cualquiera de las reivindicaciones 5-6, caracterizada porque dicha segunda disposición de fijación (41) comprende medios para disponerla en un estado acoplado cuando dicha primera disposición de fijación (31) también está dispuesta en estado acoplado.