ES2881982T3 - Procedimiento y equipo para la reposición de componentes de aerogeneradores - Google Patents
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Abstract
Procedimiento y equipo para la reposición de componentes de aerogeneradores, mediante una estructura telescópica (3) que se adosa en posición vertical y recogida sobre la base de la torre (1 ) del aerogenerador y puede desplegarse y elevarse hasta alcanzar la cabeza (7) de la torre, mediante collares (4) y cinchas (5) montados alrededor de la torre y fijables sobre la misma. Los componentes a sustituir se bajan y suben a través de la estructura telescópica (3).
Description
DESCRIPCIÓN
Procedimiento y equipo para la reposición de componentes de aerogeneradores
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un procedimiento y equipo para la reposición de componentes de aerogeneradores, tanto componentes internos, situados dentro de la cabeza de la torre (góndola o buje), como externos, situados fuera de la cabeza de la torre, especialmente las palas del aerogenerador.
Antecedentes de la invención
Para la reposición de componentes de aerogeneradores es conocido el uso de grúas, mediante las que se lleva a cabo la bajada e izada del componente a sustituir. Debido al elevado peso de determinados componentes y a la altura de las torres de los aerogeneradores, son necesarias grúas de alto tonelaje, cuya instalación supone un elevado coste.
Por el motivo expuesto y por los problemas que puede causar el viento, actualmente se está trabajando con soluciones sin grúas, mediante sistemas basados en el uso de cables de suspensión. Entre los sistemas basados en el uso de cables, pueden citarse los siguientes antecedentes: US2015232307, US20100005656, US20140010658, ES2283884, EP2369174, CN2023971U y US2015110638.
Los sistemas descritos en los antecedentes antes relacionados, si bien su instalación supone costes muy inferiores a los de instalaciones de grúas, presentan los mismos problemas a causa del viento, lo que hace que determinadas compañías no permitan su uso por motivos de seguridad.
Además, las soluciones basadas en el uso de cables suelen ser específicas para un determinado modelo de aerogenerador y requieren utillajes también específicos.
En la mayoría de los casos, el uso de cables requiere adaptar la cabeza del aerogenerador para poder instalar una grúa de la que se suspende y manipula el cable. Se conocen otros ejemplos a partir de los documentos US2011168654 A1 y CN104743451 A.
El documento EP12759492.7 (EP2908000 A2) muestra un dispositivo elevador para el montaje y desmontaje de componentes de un aerogenerador, específicamente las palas de la turbina, que mejora los procedimientos anteriores, pero presenta problemas, tal como, por ejemplo, cómo sujetar la garra superior a la raíz de la pala a través del alojamiento de la carcasa del buje, y varias desventajas para bajar la pala, debido al gran momento generado sobre la torre durante el plegado directo del dispositivo con el centro de gravedad de la pala tan alejado de la torre. En este dispositivo elevador, el plegado de la estructura se hace directamente desde la posición vertical a la posición horizontal, causando grandes pares y esfuerzos a las diferentes secciones de la estructura.
Además, en la unión del dispositivo a la torre del aerogenerador, este dispositivo utiliza brazos con ruedas, lo cual es extremadamente ineficiente debido a restricciones logísticas: tales brazos necesitarían ser enormes, lo cual conduciría a un montaje en campo para construir los brazos del tamaño necesario.
En términos de restricciones logísticas, el dispositivo no puede ser construido sobre la pala durante su transporte, por lo que esto mismo hace al dispositivo mostrado en el documento EP12759492.7 inviable para su transporte junto con la pala, haciéndolo menos eficiente en coste.
Descripción de la invención
La presente invención tiene por objeto eliminar los problemas expuestos mediante un procedimiento y equipo que permiten llevar a cabo la reposición de componentes de aerogeneradores de un modo más seguro, que no se vea afectado por la acción del viento, y en el que la instalación del equipo necesario pueda realizarse de forma sencilla y sin requerir elementos auxiliares costosos.
El procedimiento de la invención se basa en el uso de una estructura telescópica, compuesta por al menos dos segmentos, la cual está concebida para adosarse en posición vertical y recogida a la porción inferior de la torre, y elevarse hasta alcanzar la cabeza de dicha torre. Esta estructura telescópica servirá como medio a través del que se bajan y suben los componentes de la torre a sustituir.
El procedimiento de la invención se inicia con la aproximación de la estructura telescópica y de los componentes a sustituir, hasta la base de la torre.
Alrededor de la base de la torre se construyen una serie de collares horizontales, que pueden ser desplazados a lo largo de la torre y que aseguran que la estructura se encuentre siempre pegada a la torre mediante el ajuste de su longitud.
Cada collar se fija a un segmento móvil de la estructura telescópica, preferentemente en el extremo superior de dicho segmento a excepción de la variante de dos segmentos como más adelante se explica.
Alrededor de la base de la torre se dispone también, por debajo del collar inferior, una serie de cinchas. Las cinchas van sucesivamente suspendidas entre sí y el conjunto de cinchas queda suspendido del collar inferior. Conforme la estructura telescópica se va elevando, cada cincha se coloca a la altura de su correspondiente anclaje compuesto por tensores ajustables en el segmento inferior de la estructura telescópica.
A continuación, se procede a adosar la estructura telescópica, recogida y en posición vertical, sobre la torre, a la que se fija el segmento inferior mediante la serie de cinchas, con tensores ajustables.
Después, se sueltan del collar inferior las cinchas y se inicia el despliegue o la elevación con la estructura telescópica hasta alcanzar la cabeza de la torre.
El desplegado de la estructura telescópica se lleva a cabo con el collar de cada segmento móvil fijado al extremo superior de dicho segmento móvil. De este modo se prosigue hasta alcanzar la cabeza de la torre. La bajada y subida de los componentes a sustituir se lleva a cabo mediante o a través de la estructura telescópica, como se expondrá más adelante.
De acuerdo con una forma preferida de ejecución, la estructura telescópica está compuesta por solo dos segmentos que se mantienen adosados a la torre a través de al menos otros tantos collares, uno o más fijado al extremo superior de un segmento de la estructura telescópica y el otro o más al extremo inferior del segundo segmento. Estos dos segmentos se fijan sobre la torre mediante al menos otras tantas cinchas. Los dos segmentos de la estructura telescópica están montados entre sí a través de guías que permiten su deslizamiento relativo y están además relacionadas a través de un actuador lineal longitudinal, constituido por ejemplo por un cilindro hidráulico, cuya activación en uno u otro sentido se consigue en la retracción y expansión alternativas de ambos segmentos y con ello y mediante la fijación y liberación alternativa de las cinchas adosadas a dichos segmentos a la torre, el ascenso o descenso de la estructura telescópica.
De acuerdo con una posible variante de instalación, se fija en la torre, a una altura superior a la longitud de la estructura recogida, un collar auxiliar que se ajusta al perímetro de la sección de la torre de la altura donde se quiere dejar, quedándose posicionado en dicha altura gracias a la conicidad de la misma. De este collar auxiliar se suspende un cable o cuerda que se fija al extremo superior de la estructura plegada, en el que se encuentra un dispositivo, tal como, por ejemplo, un cabrestante, que recoge dicho cable o cuerda para proceder al izado de la estructura plegada hasta alcanzar la posición vertical y adosada a la base de la torre previo a su despliegue.
La instalación de la estructura telescópica podría también llevarse a cabo con una grúa auxiliar.
Cuando los componentes a sustituir son componentes que se encuentran en el interior de la cabeza de la torre, fundamentalmente en la góndola, se incorpora en el extremo superior de la cabeza telescópica una grúa con una plataforma, una vez dicha estructura alcanza la cabeza de la torre, la grúa extrae el componente de la góndola o el buje y lo deposita en la plataforma, y es en dicha plataforma donde se realiza de forma segura la bajada y subida de dichos componentes.
Cuando se trata de la reposición de una pala del aerogenerador, su bajada se lleva a cabo del siguiente modo: Se coloca la pala a sustituir en posición vertical, con la punta dirigida hacia abajo. Se acopla sobre la pala a sustituir y a partir de la punta una funda. Para ello, se suspende la funda, desde su embocadura, del segmento superior de la estructura telescópica y se fracciona desde dicha estructura telescópica, una vez enfrentada a la punta de la pala. En el segmento superior de la estructura telescópica se monta una pinza con la que, al elevar dicha estructura hasta alcanzar la cabeza de la torre, se abraza ajustadamente a la pala, alrededor de la raíz. Con esto, la pala queda sujeta mediante la funda y la pinza. Seguidamente se suelta la pala del buje y se baja hasta que apoya sobre la pinza, a través del cojinete. Se aproxima seguidamente la pala a la torre y se procede a su bajada, mediante la bajada progresiva de la pinza y la funda, por bajada o retracción de la estructura telescópica. Cuando la punta de la pala alcanza el suelo o está próxima al mismo, se abate la pala hasta alcanzar una posición aproximadamente horizontal, por ejemplo, fraccionando horizontalmente de la punta de la pala, a través de la funda acoplada sobre dicha pala, al mismo tiempo que se hace descender progresivamente la raíz de la pala. Una vez que se alcanza la posición horizontal, se suspende la pala de un balancín, colgado de una grúa, se extrae la funda, se libera la raíz de la pinza y finalmente se carga la pala en una plataforma de transporte.
Para soltar la pala del buje se puede proceder de la forma siguiente: se coloca la pala en posición vertical, con la punta dirigida hacia arriba, y se extrae un primer grupo de tuercas, dejando sin extraer un segundo grupo de tuercas, en número suficiente para soportar el giro de la pala a 180 °, hasta situarlo en posición vertical con la punta dirigida hacia abajo, y soportar también el peso de dicha pala en esta posición, apoyando entonces la pala en la pinza, a través del cojinete, para extraer el segundo grupo de tuercas.
La pinza puede estar dotada de apoyos de altura regulable para el cojinete de la pala.
Los apoyos comentados pueden consistir en cilindros telescópicos verticales de accionamiento, por ejemplo, de tipo hidráulico.
La pinza puede estar constituida por dos brazos arqueados, coplanarios y enfrentados por el lado cóncavos, los cuales
van articulados por un extremo y mediante sendos ejes verticales, sobre un primer soporte que va montado sobre el segmento superior de la estructura telescópica, a través de un sistema de ajuste.
El sistema de ajuste comentado puede estar compuesto por una base sobre la que va montado el primer soporte, a través de un eje horizontal de giro y de cilindros de accionamiento. La base va montada a través de un carril perpendicular al eje horizontal de giro antes citado sobre un segundo soporte que va articulado a un bastidor, a través de un eje de basculación paralelo al carril.
El sistema de ajuste incluye además un compás, a través del que va conectado el bastidor antes citado con el segmento superior de la estructura telescópica, siendo este compás desplazable a lo alto de dicho segmento.
Con la disposición comentada la pinza puede ajustarse a la posición del cojinete de la pala que se va a sustituir, contra la raíz de la pala cuando esta no se encuentra en posición vertical exacta; encontrar la raíz de la pala, dependiendo de la configuración del aerogenerador; abatir y colocar la pala en posición horizontal, durante su bajada; y permitir además los movimientos de apertura y cierre de los brazos de la pinza y del descenso y ascenso a lo largo del último segmento de la estructura telescópica para poder colocar la raíz de la pala a nivel del suelo.
La estructura telescópica estará compuesta por segmentos rectos dotados de guías longitudinales, a través de las cuales quedan relacionados dichos segmentos, con facultad de desplazamiento relativo entre ellos.
De acuerdo con una posible forma de ejecución, la estructura telescópica es portadora de un peso que puede ser utilizado como acumulador de energía, subiéndolo con la energía excedente del aerogenerador, en los momentos en que esto ocurra, y convertir su energía potencial en energía eléctrica, mediante el descenso del peso, cuando la demanda de energía supere la generada por el aerogenerador.
En cuanto a los carros los collares comprenden un bastidor horizontal, el cual es portador de ruedas de eje horizontal, a través de las cuales dichos carros apoyarán y rodarán sobre la torre. El bastidor es además portador de un balancín externo con roldanas de eje vertical, sobre las que apoyará un cable que entra a formar parte de los collares y que conecta los carros con un actuador lineal autónomo, constituido por ejemplo por un husillo. El balancín externo va montado en el bastidor a través de un eje central horizontal de basculación.
Breve descripción de los dibujos
En los dibujos adjuntos se muestra, como ejemplo no limitativo, una posible forma de realización en la que:
Las figuras 1a a 1d representan las diferentes etapas del procedimiento de la invención en perspectiva.
La figura 2 una vista en planta de un collar, que entra a formar parte del equipo de la invención.
La figura 3 una perspectiva del tensor autónomo seccionado de la figura 2.
La figura 4 una perspectiva de uno de los carros que entran a formar parte del collar de la figura 2.
Las figuras 5a y 5b muestran, en posición plegada y desplegada, una forma preferente de ejecución de la estructura telescópica, compuesta por dos segmentos, fijada sobre la torre de un aerogenerador.
Las figuras 6 y 7 representaciones esquemáticas de dos modos de instalación de la estructura telescópica. La figura 8 un esquema que representa el equipo para la reposición de componentes alojados en la cabeza de la torre en la forma preferente de ejecución de dos segmentos.
Las figuras 9 a 14 representan etapas sucesivas y equipos para el proceso de sustitución de una pala del aerogenerador.
La figura 15 una perspectiva de la pinza utilizada en el proceso de sustitución de una pala.
La figura 16 un alzado posterior de la pinza de la figura 15.
La figura 17 un alzado lateral del compás a través del que va montada la pinza en el segmento superior de la estructura telescópica.
La figura 18 muestra en perspectiva una posible disposición de los carros que entran a formar parte de los collares, pensada para salvar posibles escalones en la superficie externa de la torre.
La figura 19 muestra en perspectiva unas posibles columnas de estructura matricial (50) utilizadas para el montaje de los carros de los collares, existiendo también la posibilidad de colgar los carros desde el collar auxiliar de la figura 6 o desde columnas con polipastos colocados en la porción superior, de donde se suspenderían los carros. La figura 20 muestra en perspectiva el posicionado y montaje de los componentes de los collares.
Las figuras 21 y 22 muestran en alzado lateral una posible variante en tijera de ejecución de los medios de elevación y descenso de los componentes del aerogenerador.
La figura 23 muestra en perspectiva una posible disposición para el montaje de la estructura telescópica para aerogeneradores instalados sobre el fondo marino.
La figura 24 muestra el empleo de la estructura telescópica como acumulador de energía.
Descripción detallada de un modo de realización
En las figuras 1a a 1 d se representa el proceso de instalación y expansión de la estructura telescópica desplegable para sustituir componentes de aerogeneradores objeto de la invención.
El proceso se inicia, según se muestra en la figura 1a, con la aproximación hasta la base de la torre (1) de un
aerogenerador, por ejemplo, mediante plataforma de transporte (2), de una estructura telescópica (3) desplegable, que servirá como medio para bajar los componentes a sustituir y se subirán los nuevos componentes a montar, trasportados también hasta la base de la torre (1).
Alrededor de la base de la torre se instalan una serie de collares (4) horizontales, figura 1.b, que se fijan a la torre por ajuste de su contorno.
Por debajo de los collares (4) se disponen una serie de cinchas (5) ajustables y fijables sobre la torre. Entonces, se adosa la estructura telescópica (3) en posición vertical a la torre (1), y se fija el segmento inferior de la estructura telescópica (3), mediante cinchas (5) y tensores (6) ajustables. A continuación, se procede al desplegado o elevación de la estructura telescópica (3) según se muestra en la figura 1d, relacionando cada segmento desplegable (3') de la estructura telescópica (3) con un carro (4). Se prosigue con el desplegado o elevación de la estructura telescópica (3), hasta alcanzar la cabeza de la torre o góndola (7).
Una vez que se ha alcanzado la altura deseada, se procede a la bajada del componente a sustituir.
La estructura telescópica (3) puede estar compuesta por sólo dos segmentos que van trepando, ver figuras 5a y 5b, o por un número de segmentos suficiente para alcanzar la cabeza (7) de la torre desde un apoyo en el suelo, Figura 1b, mediante su desplegado.
En la realización de la figura 5, la estructura telescópica (3) está compuesta por dos segmentos, uno inferior (3.1) y otro superior (3.2), montados entre sí a través de guías (8) longitudinales y relacionadas mediante un actuador lineal (9) , constituido por ejemplo por un cilindro hidráulico. El segmento inferior (3.1) lleva fijado un collar (4.1) en su extremo inferior y va fijado a la torre (1) mediante una o más cinchas (5.1). Además, el segmento superior (3.2) lleva fijado en su extremo superior un collar (4.2) y va conectado con la torre mediante una o más cinchas (5.2).
Los collares (4) incluyen un tensor autónomo, mediante la que se ajusta el contorno del collar a la torre, y una serie de carros dotados de medios de rodaduras sobre la superficie de la torre.
En la figura 2 se muestra una posible forma de realización de un collar (4), el cual está compuesto por un tensor (10) autónomo y tres carros, uno central (11) y dos extremos (12), iguales, todos ellos relacionados horizontalmente entre sí a través de cables (13) y (14). Según se muestra en la figura 2, el cable (13) va conectado por un extremo al carro (11) y pasa sobre las roldanas (15) de eje vertical de uno de los carros (12), sobre una primera polea (16') de posición fija, sobre una segunda polea (17) también de posición fija que redirecciona el cable hacia una polea (18') móvil, que va conectada a un husillo (20) del tensor autónomo (10) para finalmente encontrar el punto fijo (19'), ver figura 3, mediante cuyo giro del husillo (20) en uno u otro sentido, accionado por un motor (10'); se consigue también el desplazamiento lineal de la polea (18), tensando o destensando el cable (14) y, al mismo tiempo, fraccionando o liberando la polea (18') que se encuentra asimismo unida al husillo (20) del tensor autónomo (10) en un plano paralelo y compartiendo eje con la polea (18), que tensará o destensará el cable (14), el cual pasará sobre la polea (16) hacia las roldanas (15) del carro opuesto (12) y se fija por un extremo al carro (11) y por el otro extremo al punto fijo (19) en el tensor autónomo (10). De este modo, se dispone de un collar (4) con doble tiro simétrico, con los que se logra un perfecto ajuste sobre la torre, a cualquier altura de la misma.
Los carros (12), según se muestra en la figura 4, comprenden un bastidor (21) en el que van montadas cuatro ruedas de eje horizontal (22), que constituyen los elementos de rodadura sobre la torre. En el bastidor va montado, además, mediante un eje horizontal (23) de giro, un balancín (24) que es portador de las roldanas (15) de eje vertical, sobre las que pasarán los cables (13 y 14). El carro (11) carece de balancín.
En el caso de la realización preferente con dos únicos segmentos, una vez que se ha instalado en vertical sobre la torre según se muestra en la figura 5a, se inicia la maniobra de escalada. Para ello, los collares (4.1 y 4.2) deben estar suficientemente tensados para asegurar buen contacto de la estructura sobre la torre, efecto que se logra mediante la actuación del husillo (20) del actuador lineal (10) según se ha descrito anteriormente. Entonces, se tensa la cincha (5.1) , de tal manera que el segmento (3.1) quede solidariamente unido a la torre. Estando la cincha (5.2) del segmento (3.2) destensada, se procede a la extensión del actuador lineal (9), que, al estar el segmento (3.1) fijado a la torre, empujará al segmento (3.2) hacia arriba que se desplazará en sentido ascendente sobre la torre, sin despegarse de ella gracias al apoyo a través del collar (4.2). Llegado a este punto, ver figura 5b, se procede a tensar la cincha (5.2) y destensar la cincha (5.1). La estructura queda suspendida de la cincha (5.2) del segmento (3.2) y se vuelve a activar el actuador lineal, retrayéndolo hasta su posición mínima, produciéndose el ascenso del segmento (3.1). Se prosigue de la forma descrita hasta, repitiendo ambas etapas, alcanzar la porción superior de la torre, y en sentido contrario para bajar la estructura telescópica. El tensado y destensado de las cinchas se llevará a cabo por tensores autónomas (10) , tal como por ejemplo el descrito en la figura 3, adaptando las poleas a la sección de la cincha.
Como posible variante, la estructura telescópica puede estar compuesta por el número de segmentos (3') necesarios mediante cuyo despliegue o elevación se alcanza la porción superior de la torre estando apoyados en el suelo en todo momento, tal y como se representa en la figura 1d.
Tanto en la variante de dos segmentos como en la que apoya en el suelo, la instalación de la estructura telescópica (3) puede llevarse a cabo según se muestra en la figura 6, mediante un collar auxiliar (4') izado desde el suelo hasta
la cabeza ( 7 ) mediante un cable (25), en el que se reduciría su longitud y se dejaría descender hasta colocarlo en la altura deseada aprovechando la forma cónica de la torre, mediante la adaptación de la longitud del collar a la longitud del perímetro de torre en la sección en la que se quiere fijar el collar (4'), y del que, a su vez, mediante el cable (25') se suspende, para su instalación, la estructura telescópica (3). También la instalación puede llevarse a cabo con una grúa auxiliar (30), según se muestra en la figura 7.
Cuando se trate de reponer componentes alojados en la cabeza (7) de la torre, el segmento superior de la estructura telescópica (3) es portador en su extremo superior, figura 8, de una plataforma (26) y una grúa (26') para el descenso y elevación de los componentes, cualquiera que sea la disposición de dicha estructura telescópica.
Cuando se trata de reponer una pala de aerogenerador, el proceso a seguir es el siguiente:
Se dispone el aerogenerador con la pala (27) a sustituir, en posición vertical, con la punta dirigida hacia arriba y se procede a desmontar el guardapolvos (32') situado entre la pala y la carcasa del buje y a soltar un primer grupo de tuercas de sujeción del cojinete al buje, manteniéndose sin extraer un segundo grupo de tuercas, en número suficiente para soportar el giro del aerogenerador 180 grados, de tal modo que la pala a sustituir (27) quede en posición vertical, con la punta dirigida hacia abajo, figura 9. Seguidamente se acopla sobre la pala (27), a partir de la punta, una funda (28), por ejemplo, suspendiendo dicha funda de un bastidor (29) montado en la estructura telescópica, y una grúa (30) y fraccionando con dos cables (31). Seguidamente mediante elevación de la estructura telescópica se acopla la funda (28) sobre la pala (27), según se muestra en la figura 10. Una vez acoplada la junta (28), se abraza la raíz de la pala (27) por debajo del cojinete (32) mediante una pinza (33), figura 11, montada y soportada a través del bastidor (29) montado en el segmento superior de la estructura telescópica (3). Se inicia entonces la bajada de la pala (27), una vez quitado el segundo grupo de tuercas que sujetaban la pala a buje, mediante la retracción de la estructura telescópica (3), figura 12, al mismo tiempo que se fracciona horizontalmente de los cables (31), provocando el vuelco progresivo de la pala (27), figura 13, hasta alcanzar una posición horizontal, figura 14, en la que la pala se suspende de un balancín (35) desde el que, una vez quitada la funda (28) y pinza (33), puede montarse en una plataforma de transporte.
Para el montaje de la nueva pala se procede en forma inversa a la descrita.
Tal y como se representa en la figura 15, la pinza (33) está constituida por dos brazos arqueados (36) coplanarios, enfrentados por el lado cóncavo y articulados por un extremo, mediante ejes verticales (37), sobre un primer soporte (38) que va montado a su vez sobre el segmento superior de la estructura telescópica a través de un sistema de ajuste.
El sistema de ajuste comentado comprende, una base (39), sobre la que va montado el primer soporte (38) a través de un eje horizontal (40) de giro. A su vez la base (39) va montada, a través de guías o carriles (41) perpendiculares al eje horizontal (40) de giro, sobre un segundo soporte (42) que, según se muestra en la figura 17, va articulado al bastidor (29) a través de un eje de basculación (43), paralelo a las guías o carriles (41). El conjunto de brazos arqueados (36) y primer soporte (38) están además relacionados con la base (39) a través de dos cilindros de accionamiento (44).
Tal y como se representa en la figura 15, los brazos arqueados (36) son portadores de apoyos (45) de altura regulable, soportados por ejemplo por cilindros (46).
En el sistema de ajuste entra a formar parte también el bastidor (29), el cual está compuesto por dos brazos (29' y 29") articulados por su extremo inferior y relacionados por un cilindro (46) de accionamiento, para permitir, mediante su cierre y apertura, el desplazamiento horizontal de la pinza (33). Además, el bastidor (29) es desplazable a lo largo del segmento superior de la estructura telescópica.
De este modo y gracias a la posibilidad de posicionado de los brazos (36) de la pinza (33), se puede lograr un perfecto acoplamiento de dicha piza sobre la raíz de la pala, para llevar a cabo su montaje y desmontaje.
De acuerdo con una posible forma de ejecución, los dos segmentos superiores (51 y 52) de la estructura telescópica, figuras 21 y 22, disponen en sus extremos adyacentes de medios que permiten una conexión articulada entre los mismos. Estos medios pueden consistir en orejetas en ambos segmentos, adosables entre sí y dotadas de un orificio cada una, enfrentables en cada pareja de orejetas para el paso de un bulón o eje de articulación.
Con esta disposición, la bajada de la pala (27), se inicia con el plegado de los dos segmentos superiores (51 y 52), figura 21, de la estructura telescópica y el descenso de dichos segmentos como una tijera, figura 22, a través de la estructura telescópica (3), hasta las proximidades del suelo, en la que la pala (27) puede ser cogida por la grúa (30) para ser cargada sobre una plataforma de trasporte.
Cuando la reposición de componentes se realiza en aerogeneradores (1') instalados en el fondo marino, la estructura telescópica (3) se monta sobre plataformacompensadora de olas (53) que va instalada sobre una barcaza (54) a través de apoyos (55) que se expanden o contraen para compensar los movimientos ocasionados por las olas, de tal modo que permitan a dicha plataforma (53) mantener la horizontalidad.
En el caso de emplear la estructura telescópica (3) como acumulador de energía, ver figura 24, se incorporaría a la misma un peso (58) que ayudara a aumentar la energía potencial del conjunto cuando se procediera a acumular
energía durante el ascenso del conjunto y que, asimismo, ayudara a incrementar la energía cinética del mismo en el proceso de generación de energía durante su descenso.
Claims (24)
1. Un procedimiento para la reposición de componentes de aerogeneradores, caracterizado porque comprende:
a) Mover los componentes a reponer y una estructura telescópica (3), compuesta por dos segmentos (3.1 y 3.2), más cerca de la torre (1),
b) Colocar alrededor de la base de la torre de una serie de collares (4) que son horizontales, ajustables, capaces de ser sujetados y movidos en la torre, en un número igual o superior al de los segmentos móviles (3.1,3.2) de la estructura telescópica, cada uno de los collares (4) de los cuales está conectado a un segmento móvil (3.1,3.2) de la estructura telescópica.
c) Situar la estructura telescópica (3) en posición vertical, junto con la torre (1), y sujetarla a dicha torre, al menos a través del segmento inferior (3.1), mediante cinchas (5) montadas alrededor de la torre y tensores ajustables (10) que conectan las cinchas (5) con el segmento inferior (3.1).
d) Elevar la estructura telescópica (3), haciendo rodar los collares (4) conectados a los segmentos de dicha estructura telescópica en la torre, hasta que llega a la cabeza de la torre (7);
e) a continuación, proceder a bajar el componente (2) a sustituir y elevar el nuevo componente, a través de dicha estructura telescópica (3) en la que la subida o bajada de la estructura telescópica (3) se realiza mediante sujeción, liberación y movimientos alternativos en la torre de los dos segmentos (3.1 y 3.2) que componen la estructura telescópica.
2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la sujeción de los collares (4) a la torre se lleva a cabo mediante la colocación del contorno de dichos collares en la superficie de la torre, por medio de un tensor autónomo (10), que pasa a formar parte de dichos collares.
3. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque los collares (4) incluyen carros (11 y 12) y un tensor (10), conectados entre sí por medio de cables (13 y 14); carros (11 y 12) que se sujetan sobre columnas (49) dispuestas en posición vertical alrededor de la base de la torre; y tensores (10) que se sujetan a los extremos de los segmentos móviles de la estructura telescópica (3), que se acercan a la torre y se conectan a los carros a través de los cables (13 y 14).
4. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la estructura telescópica (3) se compone de un número de segmentos (3') suficientes para llegar a la cabeza de la torre (1) desde el suelo en una posición extendida.
5. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque para elevar la estructura telescópica, un collar auxiliar (4') que es ajustable y capaz de ser sujetado, gracias al ahusamiento de la torre desde la que se suspende la estructura telescópica, se sujeta alrededor de la torre a una altura superior a la de la estructura telescópica en la posición recogida, para su elevación tirando de dicho cable.
6. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la elevación de la estructura telescópica se realiza con una grúa auxiliar (30).
7. El procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la reposición de componentes en el interior de la góndola (7) del aerogenerador se realiza mediante una grúa (26') y una plataforma (26) montadas en el segmento superior de la estructura telescópica.
8. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la reposición de una pala del aerogenerador comprende:
- Acoplar en la pala (27), a partir de la punta, una cubierta (28) que se suspende del segmento superior de la estructura telescópica elevada y que se ajusta en la pala tirando de la cubierta por medio de dicha estructura telescópica;
- Acoplar en la raíz de la pala, debajo del cojinete (32) de dicha pala, una pinza (33) que se sujeta al segmento superior de la estructura telescópica y es capaz de sujetar de forma ajustada dicha pala creando un soporte para el cojinete (32);
- Liberar la pala del buje y bajarla hasta que descanse a través del cojinete (32) sobre la pinza (33);
- Mover la pala más cerca de la torre y proceder a bajarla suspendida de la pinza, mediante retracción y/o bajada de la estructura telescópica,
-Abatir la pala desde su posición hasta alcanzar una posición horizontal, tirando horizontalmente de la punta de la pala, a través de la cubierta (28) acoplada a dicha pala, al mismo tiempo que se provoca la bajada vertical de la raíz de la pala.
- Suspender la pala (27) de un brazo basculante horizontal (35), colgado de una grúa auxiliar (30); al mismo tiempo que se extrae la cubierta y se libera la raíz de la pinza;
- Mover la pala suspendida hasta que esté situada sobre una plataforma de transporte, para la carga de la misma en dicha plataforma.
9. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque, para liberar la pala del buje, se extrae inicialmente la cubierta de polvo (32') y un primer grupo de tuercas que sujetan el cojinete (32), con la pala en posición
vertical, con la punta dirigida hacia arriba, manteniendo sin extraer un segundo grupo de tuercas, en número suficiente para soportar el giro de la pala 180 °, hasta situarla en posición vertical con la punta dirigida hacia abajo, luego apoyar la pala en la pinza, a través del cojinete, y proceder a extraer el segundo grupo de tuercas.
10. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque el cojinete de la pala se apoya en la pinza a través de soportes que tienen una altura ajustable montada en la pinza.
11. Equipo para la reposición de componentes de aerogeneradores, caracterizado porque comprende:
- Una estructura telescópica (3) compuesta por al menos dos segmentos (3'), estructura que está adosada a la torre (1) en posición vertical retraída y es capaz de extenderse y elevarse hasta llegar a la cabeza (7) de dicha torre;
- medios (4) que conectan los diferentes segmentos de la estructura telescópica a la torre;
- medios (5) para asegurar la estructura telescópica a la torre, y
- medios (26,33) para asegurar y manipular los componentes de la torre a sustituir; medios que conectan los segmentos de la estructura telescópica con la torre consisten en collares horizontales (4), tantos como segmentos móviles que componen la estructura telescópica, incluyendo cada uno de ellos un tensor autónomo (10), a través del cual el collar se sujeta al extremo superior del segmento de la estructura telescópica, y una serie de carros (11, 12) que tienen ruedas de ejes horizontales (22), para el movimiento de los mismos a lo largo de la torre, y poleas de ejes verticales (15), estando el tensor autónomo (10) y los carros (12) conectados a través de cables (13, 14) que se sujetan por los extremos de los mismos al tensor y al carro (11); y los medios de sujeción consisten en cinchas (5) dispuestas alrededor de la torre, que unen integralmente a la torre los segmentos que tienen que permanecer estáticos en todo momento, con respecto a la torre.
12. El equipo de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque la estructura telescópica se compone de dos segmentos (3.1 y 3.2) que están conectados entre sí por medio de un actuador lineal (9), capaz de causar la retracción y la extensión de dichos segmentos de forma alterna, y con la torre a través de al menos un collar y una cincha en cada segmento.
13. El equipo de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque la estructura telescópica está formada por un número (3') de segmentos suficiente para alcanzar, en la posición extendida, la cabeza de la torre desde el suelo.
14. El equipo de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque, para la reposición de componentes situados en el interior de la cabeza de la torre, los medios para asegurar y manipular dichos componentes consisten en una grúa (26') y una plataforma (26) montadas en el extremo superior de la estructura telescópica.
15. El equipo de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque para la reposición de las palas (27) del aerogenerador, los medios para asegurar y manipular dichas palas consisten en una cubierta (28) capaz de ser acoplada a las palas, a partir de su punta, y de una pinza ajustable (33) en la porción superior de la pala, debajo del cojinete (32) de dicha pala; cubierta que está suspendida de la estructura telescópica y relacionada con los medios auxiliares de tensión y suspensión; y pinza (33) que está montada en el segmento superior de la estructura telescópica y tiene soportes que tienen una altura ajustable para el cojinete de la pala.
16. El equipo de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizado porque los soportes que tienen altura ajustable consisten en cilindros de accionamiento verticales (45).
17. El equipo de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizado porque la pinza (33) comprende dos brazos arqueados (36), coplanarios y enfrentados entre sí por el lado cóncavo, que se articulan en un extremo y mediante ejes verticales (37) a un primer soporte (38) que está montado en el segmento superior de la estructura telescópica mediante un sistema de montaje que permite la colocación de la pinza, para su acoplamiento a la raíz de la pala.
18. El equipo de acuerdo con la reivindicación 17, caracterizado porque el sistema de montaje comprende una base (39) en la que está montado el primer soporte (38) a través de un eje de rotación horizontal (40) y cilindros de accionamiento (44), base que está montada, a través de un carril (41) perpendicular al eje de rotación horizontal (40), en un segundo soporte (42) que se articula a un bastidor (34), a través de un eje basculante (43) paralelo al carril (41).
19. El equipo de acuerdo con la reivindicación 16, caracterizado porque el sistema de ajuste incluye además un compás (46), a través del cual el bastidor (34) está conectado al segmento superior de la estructura telescópica, siendo dicho compás móvil a lo largo de la altura de dicho segmento.
20. El equipo de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque al menos una parte de los carros (12) comprende un bastidor horizontal (21) que es un soporte para las ruedas de eje horizontal (22) y para un brazo basculante externo (24) que es un soporte para las poleas de eje vertical (15) y está articulado al bastidor a través de un eje horizontal central (23), perpendicular al eje de las ruedas.
21. El equipo de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque comprende un collar (4') que está dispuesto alrededor de la torre, que para su colocación se iza desde la cabeza de la torre (7) por medio de una cuerda (25), collar (4') con una longitud ajustable al contorno de la torre para su sujeción sobre la misma a la altura deseada
aprovechando el ahusamiento de la torre, collar desde el cual se suspende la estructura telescópica mediante un cable (25') para el posicionamiento vertical del mismo junto con la torre.
22. El equipo de acuerdo con la reivindicación 21, caracterizado porque la estructura telescópica está suspendida del collar (4') por medio de un cable (25') que está conectado en un extremo a dicho collar y en el extremo opuesto a un cabrestante montado en la porción superior de la estructura telescópica.
23. El equipo de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque la estructura telescópica está formada por segmentos rectos que constituyen guías longitudinales (8), a través de las cuales dichos segmentos están conectados entre sí, con facultad de desplazamiento relativo entre ellos.
24. El equipo de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado porque la estructura telescópica incorpora en uno de sus segmentos un peso (58) que permite utilizar el conjunto como acumulador de energía, elevando el conjunto con el exceso de energía del aerogenerador y convertir la energía potencial del conjunto en energía eléctrica bajando el conjunto cuando la demanda de energía supere la energía generada por el aerogenerador.
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