Método de fabricación de una pala de turbina eólica (1) que comprende un larguero (2) y al menos unasección de perfil de ala (3a,

3b, 3c, 3d), en el que tanto el larguero como la sección de perfil de alacomprenden una superficie exterior que forma parte de una superficie aerodinámicamente activa de la pala,comprendiendo el método las etapas de:

- proporcionar una estructura de soporte (5);

- colocar el larguero en la estructura de soporte y estando caracterizado además por:

- proporcionar una abrazadera (6) adaptada para fijarse a la superficie exterior tanto del larguero como dela sección de perfil de ala;

- disponer la sección de perfil de ala con respecto al larguero;

- fijar la abrazadera a la superficie exterior del larguero y la sección de perfil de ala; y

- montar la al menos una sección de perfil de ala y el larguero mediante un procedimiento que incluyeadhesión.

Herramienta de montaje y método de fabricación de una pala de una turbina eólica.

Campo técnico

La presente invención se refiere a un método de fabricación de una pala de turbina eólica que comprende un larguero y al menos una sección de perfil de ala. Además, la invención se refiere a una herramienta para su uso en el montaje de un larguero y al menos una sección de perfil de ala.

Antecedentes de la invención

Las turbinas eólicas modernas comprenden una pluralidad de palas de rotor de turbina eólica, normalmente tres palas, teniendo actualmente cada pala un peso de hasta 15 toneladas y una longitud de hasta 55 metros.

Tradicionalmente, una pala comprende dos partes de cubierta, una que define una parte de cubierta del lado de barlovento y la otra que define una parte de cubierta del lado de sotavento. Para reforzar una pala de este tipo, un elemento en forma de caja, longitudinal y tubular, es decir un larguero, puede actuar como una viga de refuerzo. El larguero se sitúa en la cavidad entre las dos partes de cubierta de turbina eólica y se extiende sustancialmente a través de la cavidad de cubierta para aumentar la resistencia y la rigidez de la pala de turbina eólica.

Como el tamaño de las turbinas eólicas y por tanto de las palas de turbina eólica cada vez es mayor, las instalaciones de producción y los medios de transporte deben actualizarse para manejar palas del tamaño requerido. Esto también aumenta la demanda en logística y aumenta los costes asociados.

El documento EP 1316 400 A1 da a conocer un método de fabricación de una pala de turbina eólica y un molde según el estado de la técnica.

Sumario de la invención

Es un objeto de las realizaciones de la presente invención proporcionar un método mejorado de fabricación de una pala de turbina eólica, y proporcionar una herramienta para su uso en el montaje de partes de una pala de turbina eólica.

En un primer aspecto, la invención proporciona un método de fabricación de una pala de turbina eólica que comprende un larguero y al menos una sección de perfil de ala, en el que tanto el larguero como la sección de perfil de ala comprenden una superficie exterior que forma parte de una superficie aerodinámicamente activa de la pala. El método comprende las etapas de:

- proporcionar una estructura de soporte;

- colocar el larguero en la estructura de soporte;

- proporcionar una abrazadera adaptada para fijarse a la superficie exterior tanto del larguero como de la sección de perfil de ala;

- disponer la sección de perfil de ala con respecto al larguero;

- fijar la abrazadera a la superficie exterior del larguero y la sección de perfil de ala; y

- montar la al menos una sección de perfil de ala y el larguero mediante un procedimiento que incluye adhesión.

La pala de turbina eólica fabricada mediante el presente método comprende un larguero y al menos una sección de perfil de ala. Tanto el larguero como la al menos una sección de perfil de ala comprenden una superficie exterior que forma parte de una superficie aerodinámicamente activa de la pala de turbina eólica. Por tanto, el larguero no está completamente encapsulado dentro de partes de cubierta de pala de turbina muy grandes. Por tanto, el larguero se transporta más fácilmente desde un lugar de fabricación hasta un lugar de montaje para montarse según el método, con comparación con cubiertas de pala o palas completas grandes, y las secciones de perfil de ala son más pequeñas que cubiertas de pala normales. El lugar de montaje puede situarse cerca del lugar en el que la pala de turbina va a usarse.

Al fabricarse la pala de partes diferentes, estas partes pueden transportarse sin montar, facilitando de este modo el transporte con la posibilidad de reducir costes. El uso de una estructura de soporte y abrazaderas permite una colocación precisa del larguero y la al menos una sección de perfil de ala uno en relación con la otra, garantizando de este modo el rendimiento de diseño de la pala final.

Además, si una parte se dañara durante el transporte, puede usarse una parte de sustitución en vez de tener que reemplazar una pala de turbina eólica completa.

El larguero puede formarse como un elemento tubular y puede formar parte de la resistencia longitudinal de la pala de turbina eólica, formando así parte del refuerzo de la pala. Debe entenderse, que por elemento tubular se entiende a este respecto un elemento hueco con una forma alargada. La forma puede ser no uniforme. La geometría exterior puede ser de una forma rectangular, una forma parcialmente circular, una forma ovalada o cualquier otra forma. La geometría interior puede ser diferente de la forma exterior, definiendo así un elemento tubular con una sección transversal de conformación anular de una forma arbitraria.

En una sección transversal, el larguero puede ser sustancialmente rectangular, por ejemplo con esquinas redondeadas. El área de la sección transversal puede disminuir desde el extremo de la base hasta el extremo de la punta a lo largo de la longitud del larguero para tener un larguero que ajusta una pala de turbina eólica que tiene un tamaño disminuido en el extremo de la punta en comparación con el extremo de la base. Sin embargo, el ancho del larguero puede aumentar localmente para aumentar la resistencia y la rigidez del larguero localmente. En una realización preferida, el larguero puede ser por tanto aproximadamente cónico, es decir puede tener una base que es sustancialmente circular y se transforma en una forma aproximadamente rectangular con esquinas redondeadas y con lados que presentan una sección decreciente el uno hacia el otro.

Como ejemplo, el larguero puede tener una longitud de aproximadamente 45 metros, un ancho máximo de aproximadamente 1, 0 metro, y una altura máxima de aproximadamente 0, 8 metros. Comparado con esto, el ancho mínimo del larguero puede ser de aproximadamente 100 milímetros. Debe entenderse que esto es sólo un ejemplo de un larguero. También pueden usarse otros largueros tanto más pequeñas como más grandes dependiendo de la pala de turbina eólica que va a fabricarse.

El larguero puede haberse fabricado de una pieza, o puede haberse montado a partir de al menos dos secciones de larguero.

La estructura de soporte, en la que puede colocarse el larguero, puede ser una mesa de trabajo, una pluralidad de caballetes, o una estructura de soporte similar que puede soportar el larguero durante la fabricación de la pala de turbina eólica.

Para poder montar el larguero y la al menos una sección de perfil de ala, la sección de perfil de ala se dispone con respecto al larguero, por ejemplo en uno de los lados del larguero o bien con respecto a una parte superior del larguero o bien con respecto a una parte inferior del larguero.

Una abrazadera se fija a la superficie exterior del larguero y a la superficie exterior de la sección de perfil de ala. La abrazadera puede fijarse tanto al larguero como a la sección de perfil de ala tras disponerlos uno en relación con la otra, o puede fijarse a uno de ellos antes de disponer uno en relación con la otra.

Cuando se ha fijado la abrazadera a la superficie exterior tanto del larguero como de la sección de perfil de ala, las dos partes pueden montarse mediante el uso de un adhesivo. El método puede comprender por tanto una etapa de aplicar un adhesivo a al menos uno del larguero y la sección de perfil de ala. El adhesivo puede añadirse a al menos una de las dos partes antes de disponerlos uno en relación con la otra. El procedimiento de montaje puede incluir además el uso de otros medios, tales como montajes de tornillos, pernos y tuercas, bloqueos a presión, etc. Estos medios pueden combinarse con el uso de un adhesivo y pueden combinarse entre sí.

Para finalizar el montaje del larguero y la sección de perfil de ala, el método puede comprender además una etapa de curar dicho adhesivo. El adhesivo puede curarse mediante el uso de calor.

Como el larguero puede ser relativamente largo y en comparación con esto relativamente delgado, un larguero puede torcerse o curvarse ligeramente cuando se dispone sobre la estructura de soporte. Para garantizar que el larguero se coloca correctamente antes de disponer la al menos una sección de perfil de ala con respecto al larguero, el método puede comprender además una etapa de alinear el larguero con respecto a la estructura de soporte.

Como el larguero puede... [Seguir leyendo]

1. Método de fabricación de una pala de turbina eólica (1) que comprende un larguero (2) y al menos una sección de perfil de ala (3a, 3b, 3c, 3d) , en el que tanto el larguero como la sección de perfil de ala comprenden una superficie exterior que forma parte de una superficie aerodinámicamente activa de la pala, comprendiendo el método las etapas de:

- proporcionar una estructura de soporte (5) ;

- colocar el larguero en la estructura de soporte y estando caracterizado además por:

- proporcionar una abrazadera (6) adaptada para fijarse a la superficie exterior tanto del larguero como de la sección de perfil de ala;

- disponer la sección de perfil de ala con respecto al larguero;

- fijar la abrazadera a la superficie exterior del larguero y la sección de perfil de ala; y

- montar la al menos una sección de perfil de ala y el larguero mediante un procedimiento que incluye adhesión.

2. Método según la reivindicación 1, en el que la etapa de fijar la abrazadera a la superficie exterior del larguero y la sección de perfil de ala comprende una etapa de proporcionar un gradiente de presión entre una región alargada en la abrazadera y una presión ambiental en el exterior de la región alargada para proporcionar una fuerza de sujeción.

3. Método según la reivindicación 1 ó 2, en el que la abrazadera comprende una pluralidad de regiones alargadas, comprendiendo el método una etapa de distribuir las regiones en posiciones correspondientes a posiciones de sujeción sobre el larguero y la sección de perfil de ala, respectivamente.

4. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además una etapa de fijar una abrazadera a las superficies exteriores de dos secciones de perfil de ala adyacentes.

5. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además una etapa de fijar la superficie exterior del larguero a la superficie exterior de una sección de perfil de ala mediante una abrazadera adicional.

6. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la estructura de soporte comprende una pluralidad de postes de soporte.

7. Herramienta para su uso en el montaje de un larguero (2) y en al menos una sección de perfil de ala (3a, 3b, 3c, 3d) de una pala (1) para una turbina eólica, en la que tanto la sección de perfil de ala como el larguero comprenden una superficie exterior que forma parte de una superficie aerodinámicamente activa de la pala, estando caracterizada la herramienta (4) por una estructura de soporte (5) para sostener el larguero, y una abrazadera (6) adaptada para fijarse a la superficie exterior tanto del larguero como de la sección de perfil de ala.

8. Herramienta según la reivindicación 7, en la que la abrazadera comprende un elemento de cuerpo alargado con una superficie de abrazadera alargada en la que al menos está formado un elemento de abrazadera alargado, facilitando cada elemento de abrazadera la fijación a la superficie exterior de una de la sección de perfil de ala y la abrazadera.

9. Herramienta según la reivindicación 7 u 8, en la que el elemento de cuerpo alargado se une de manera móvil a la estructura de soporte.

10. Herramienta según cualquiera de las reivindicaciones de la 7 a la 9, en la que la estructura de soporte comprende una parte superior con un asiento para portar el larguero y una estructura de articulación que facilita la inclinación de la parte superior con respecto a una parte inferior de la estructura de soporte para permitir la reorientación de un larguero que se sujeta mediante la estructura de soporte.

11. Herramienta según la reivindicación 10, en la que la estructura de soporte superior comprende una superficie de abrazadera de soporte que facilita la fijación a la superficie exterior del larguero.

12. Herramienta según cualquiera de las reivindicaciones de la 7 a la 11, en la que la estructura de soporte comprende una pluralidad de postes de soporte.

13. Herramienta según la reivindicación 12, que comprende además una herramienta de alineación que facilita la alineación de los postes de soporte.

14. Herramienta según cualquiera de las reivindicaciones de la 7 a la 13, que comprende además al menos un

brazo de soporte que está conectado a la estructura de soporte y adaptado para sujetar al menos una sección de perfil de ala.

15. Herramienta según cualquiera de las reivindicaciones 7-14, que comprende además una abrazadera adicional adaptada para fijarse a la superficie exterior del larguero y a la superficie exterior de una sección de perfil de ala.