Procedimiento para montar conponentes principales en la góndola de un generador eólico.

Un procedimiento para montar componentes principales dentro de o en un generador eólico,

en el que inicialmente se levanta una torre de generador eólico, en el que posteriormente se monta una góndola sobre una superficie de soporte (13) en la parte superior de la torre del generador eólico, y en el que, por último, se montan los componentes principales, generador (11, 25), caja de engranajes (7, 23) y aspas (3) dentro de o en la góndola, por lo cual dicha góndola está provista de elementos laterales (27) para sujetar dichos componentes principales a dicha góndola y de una abertura a través de la que se introducen dichos componentes principales dentro de o en la góndola, y por lo cual dichos componentes principales se montan desde abajo, desde una parte inferior de dicha góndola, y hacia arriba dentro de o en la góndola por medio de un cabrestante (31) o un polipasto instalado en la parte superior de dicha góndola, caracterizado porque dicho cabrestante (31) o polipasto se desplaza en dichagóndola, y porque los elementos laterales (27) están provistos de superficies de contacto en su parte inferior o en su parte superior que forman apoyo para correspondientes medios de conexión sobre dichos componentes principales para retener dichos componentes principales en dichos elementos laterales (27).

Procedimiento para montar componentes principales en la góndola de un generador eólico.

La presente invención trata de un procedimiento para montar componentes principales dentro de o en un generador eólico, en el que inicialmente se levanta una torre del generador eólico, en el que posteriormente se monta una góndola sobre una superficie de soporte en la parte superior de la torre del generador eólico, y en el que, por último, los componentes principales, generador, caja de engranajes y aspas se montan dentro de o en la góndola, por lo cual dicha góndola está provista de elementos laterales para sujetar dichos componentes principales a dicha góndola y de una abertura a través de la cual dichos componentes principales se introducen dentro de o en la góndola, y por lo cual dichos componentes principales se montan desde abajo, desde una parte inferior de dicha góndola y hacia arriba, dentro de o en la góndola por medio de un cabrestante o un polipasto instalado en la parte superior de dicha góndola. Además, la invención concierne a una góndola de generador eólico para montar los componentes principales, generador, caja de engranajes y aspas, estando provista dicha góndola de elementos laterales para sujetar dichos componentes principales a dicha góndola y de una abertura a través de la cual dichos componentes principales se introducen dentro de o en dicha góndola.

La góndola en generadores eólicos de tipo convencional está construida normalmente con un bastidor de máquina soldado o de fundición sobre el que se instala el sistema de transmisión y de giro vertical. El bastidor de la máquina puede diseñarse de diferentes modos, de manera que partes mayores o menores de la misma forman una parte de la construcción que es para absorber las cargas del rotor. En ciertas construcciones, el bastidor de la máquina se compone principalmente de secciones de acero donde la parte delantera soporta el sistema de transmisión y forma la transición al sistema de giro vertical, mientras que la parte trasera está montada en voladizo sin ningún soporte directo sobre el sistema de giro vertical y que soporta por sí misma los componentes principales pesados, especialmente el generador. La cubierta de la góndola puede estar constituida, por ejemplo, por una envuelta de fibra de vidrio integrada con armazón de acero soportado por las secciones de acero del bastidor de la máquina. En otras construcciones, el propio bastidor de la máquina constituye la parte inferior de la cubierta de la góndola, de manera que la cubierta adicional que se necesita está limitada a la parte superior de la góndola.

En otras construcciones, el bastidor de la máquina está limitado a una parte de apoyo entre el sistema de giro vertical y el sistema de transmisión. Aquí, los otros componentes principales pesados, por ejemplo el generador, están soportados por la cubierta de la góndola que, en este caso, debe tener suficiente resistencia y rigidez para garantizar una suspensión funcional de los componentes principales.

Varios de los componentes principales del generador eólico están instalados en la góndola; típicamente el dispositivo de eje/cojinete, engranaje, generador y transformador, etc.

Al montar el dispositivo de eje/cojinete y los otros componentes principales normalmente se usa un procedimiento de montaje desde arriba de los componentes principales sobre el bastidor de la máquina. Esta dirección de montaje es natural en el proceso de fabricación habitual en la fábrica de ensamblaje donde, en primer lugar, se disponen los componentes principales de apoyo en forma de bastidor de la máquina y posiblemente la cubierta de la góndola, y donde, después, los componentes principales del aerogenerador se bajan desde arriba sobre la construcción de apoyo con una grúa. La construcción de apoyo se provee luego de superficies de contacto, sobre la parte superior de las cuales pueden descansar los componentes principales cuando los componentes principales se han bajado a su sitio en la góndola, de manera que los componentes principales pueden sujetarse tranquilamente a los elementos laterales por medio de pernos roscados o de otros modos mientras los componentes principales están descansando sobre las superficies de contacto de los elementos laterales debido a la fuerza de la gravedad.

A veces se usa una versión especial de este procedimiento de montaje erigiendo generadores eólicos muy grandes donde puede ser inconveniente o imposible elevar una parte superior del aerogenerador ensamblada sobre la torre. En tal montaje sobre el terreno puede usarse el procedimiento en el que, en primer lugar, el bastidor de la máquina y los posibles componentes principales necesarios adicionales de la góndola, típicamente el dispositivo de eje/cojinete, sólo se elevan sobre la torre. Después, los otros componentes principales del aerogenerador pueden instalarse en la máquina con una grúa.

La grúa, que es típicamente la misma que la usada para levantar la torre del generador eólico, iza los componentes principales del suelo y hasta la altura requerida sobre la góndola, gira los componentes principales sobre la góndola, y desde allí baja los componentes principales sobre las superficies de contacto de los elementos laterales. En una secuencia típica donde se monta el dispositivo de eje/cojinete junto con el bastidor de la máquina, el engranaje, generador, transformador y parte superior de la góndola pueden montarse pieza a pieza de este modo.

Este procedimiento de la técnica anterior para montar los componentes principales en el generador eólico está relacionado con varios inconvenientes.

Para el montaje sobre el terreno de grandes aerogeneradores en torres elevadas debe usarse una grúa con gran altura de elevación durante todo el procedimiento. Aunque ciertos componentes principales pueden tener mucha menos carga propia que la torre y el bastidor de la máquina, normalmente sería lógico usar también la misma gran grúa que puede elevar la mayor de las cargas de torre y bastidor de la máquina para elevar incluso los componentes principales menores. El requisito de una gran altura de elevación también contribuye a hacer el suministro pequeño y los precios altos y, por tanto, no sería lógico usar una grúa más para elevar las cargas menores. El procedimiento de la técnica anterior para montaje sobre el terreno está relacionado, por tanto, con el punto débil de que se consumen algunas horas en una grúa grande y costosa.

Podría ser una desventaja más importante para el procedimiento de la técnica anterior para montar los componentes principales, si se efectúa en una fábrica de ensamblaje o durante el montaje sobre el terreno, que por posible sustitución los componentes principales del generador eólico deban elevarse desde su posición sobre el bastidor de la máquina antes de que puedan bajarse a la superficie del terreno. En muchos casos, los componentes principales deben elevarse sobre un borde superior de la cubierta, típicamente varios metros por encima de las superficies de contacto sobre el bastidor de la máquina. Cuando se calcula altura extra para el propio componente principal y para correas, gancho, etc., la altura de grúa requerida llega a ser 5-10 m más alta que la altura del cubo del generador eólico. Por tanto, para trabajos de sustitución también se requiere una grúa con gran altura de elevación. Aun cuando este requisito puede combinarse con un requisito de gran capacidad medida en carga en el caso de los grandes componentes principales, para los componentes principales menores puede ocurrir que la altura de elevación necesita por sí misma el uso de una gran grúa con los inconvenientes asociados en forma de suministro pequeño y precios altos.

Para grandes generadores eólicos instalados en el mar, la grúa flotante requerida para instalar la torre del aerogenerador y la parte superior del aerogenerador será normalmente de tal tamaño que toda la parte superior del aerogenerador puede montarse en una elevación. Así, no hay mucha relevancia en el montaje sobre el terreno de componentes principales. En cambio, el problema de sustituir los componentes principales empeora sustancialmente comparado con la instalación en tierra. Para garantizar suficiente estabilidad en el posicionamiento y montaje o desmontaje en la parte superior del aerogenerador, incluso para componentes principales de peso moderado, puede ser necesario hacer uso de grúas flotantes incluso muy grandes. El problema puede solucionarse de una manera diferente usando plataformas estables, por ejemplo con gabarras...

1. Un procedimiento para montar componentes principales dentro de o en un generador eólico, en el que inicialmente se levanta una torre de generador eólico, en el que posteriormente se monta una góndola sobre una superficie de soporte (13) en la parte superior de la torre del generador eólico, y en el que, por último, se montan los componentes principales, generador (11, 25), caja de engranajes (7, 23) y aspas (3) dentro de o en la góndola, por lo cual dicha góndola está provista de elementos laterales (27) para sujetar dichos componentes principales a dicha góndola y de una abertura a través de la que se introducen dichos componentes principales dentro de o en la góndola, y por lo cual dichos componentes principales se montan desde abajo, desde una parte inferior de dicha góndola, y hacia arriba dentro de o en la góndola por medio de un cabrestante (31) o un polipasto instalado en la parte superior de dicha góndola, caracterizado porque dicho cabrestante (31) o polipasto se desplaza en dicha góndola, y porque los elementos laterales (27) están provistos de superficies de contacto en su parte inferior o en su parte superior que forman apoyo para correspondientes medios de conexión sobre dichos componentes principales para retener dichos componentes principales en dichos elementos laterales (27).

2. Un procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos componentes principales se sujetan a la parte inferior de dichos elementos laterales (27) en el fondo de la góndola.

3. Una góndola de generador eólico para montar los componentes principales, generador (11, 25), caja de engranajes (7, 23) y aspas (3), estando provista dicha góndola de elementos laterales (27) para sujetar dichos componentes principales a dicha góndola y de una abertura a través de la cual se introducen dichos componentes principales dentro de o en dicha góndola, caracterizada porque dicha góndola está provista de un dispositivo de elevación en forma de un cabrestante (31) o polipasto que se desplaza en dicha góndola, y porque los elementos laterales (27) están provistos de superficies de contacto en su parte inferior o en su parte superior que forman apoyo para correspondientes medios de conexión sobre dichos componentes principales para retener dichos componentes principales en dichos elementos laterales (27).

4. Una góndola de generador eólico según la reivindicación 3, caracterizada porque dichas superficies de contacto comprenden medios de conexión.

5. Una góndola de generador eólico según la reivindicación 4, caracterizada porque los medios de conexión de los elementos laterales (27) comprenden rebordes que se extienden lateralmente, porque los medios de conexión de los componentes principales son rebordes correspondientes que se extienden lateralmente desde los componentes principales, y porque se pretende que una parte superior de los rebordes sobre los componentes principales se apoye sobre una parte inferior de los rebordes de los elementos \hbox{laterales.}

6. Una góndola de generador eólico según la reivindicación 4, caracterizada porque los medios de conexión de los elementos laterales (27) comprenden rebordes que se extienden lateralmente, porque los componentes principales están montados sobre un soporte provisto de correspondientes rebordes que se extienden lateralmente desde los componentes principales, y porque se pretende que una parte de arriba de los rebordes de las partes sobre las que están montados los componentes principales se apoye sobre una parte inferior de los rebordes de los elementos \hbox{laterales.}

7. Una góndola de generador eólico según cualquiera de las reivindicaciones 3-6, caracterizada porque la góndola está equipada con al menos una viga superior (28) horizontal o aproximadamente horizontal y al menos una viga inferior (27) horizontal o aproximadamente horizontal que están conectadas mutuamente con medios para absorber esfuerzos cortantes, por ejemplo una celosía (29), donde la viga superior constituye un carril para un carro móvil (30) que soporta el cabrestante (31) o el polipasto.

8. Una góndola de generador eólico según cualquiera de las reivindicaciones 3-7, caracterizada porque la góndola está provista de varios polipastos en su parte superior, y porque se pretende que los componentes principales se icen de abajo a arriba dentro de la góndola mediante cuerdas, cables (32) o similares que se pasan por los polipastos y se sujetan a los componentes principales y a un cabrestante (31) montado en la parte superior o la parte inferior de la góndola.

9. Una góndola de generador eólico según cualquiera de las reivindicaciones 3-8, caracterizada porque los elementos laterales (27) en los que van montados los componentes principales en la góndola están situados opcionalmente en la parte inferior o la parte superior de la góndola.