ES2906955T3 - Un sistema y procedimiento para el mantenimiento y cambio de un rodamiento de orientación para un cabezal de máquina de una turbina eólica - Google Patents

Un sistema y procedimiento para el mantenimiento y cambio de un rodamiento de orientación para un cabezal de máquina de una turbina eólica Download PDF

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Abstract

Un sistema de mantenimiento y cambio de rodamientos de orientación (200) para un cabezal de máquina (106) de una turbina eólica (100), que comprende: una plataforma de soporte (202), que comprende: un conjunto de base (204); al menos un poste de soporte (206) que se extiende perpendicularmente desde el conjunto de base (204), teniendo el, al menos un, poste de soporte (206) un primer extremo de poste (208) acoplado al conjunto de base (204) y un segundo extremo de poste opuesto (210); al menos un primer capuchón de poste (212) acoplado de manera desmontable al segundo extremo de poste (210), definiendo el, al menos un, primer capuchón de poste (212) una primera superficie de soporte (214) para sostener al menos una parte del rodamiento de orientación (140), definiendo la primera superficie de soporte (214) al menos una parte de un primer diámetro mayor que un diámetro exterior de una pista interior (148) del rodamiento de orientación (140); y, al menos un nivelador (222) acoplado de forma operativa al, al menos un, primer capuchón de poste (212) para establecer una orientación nivelada de la superficie de soporte (214) con respecto a un plano horizontal.

Description

DESCRIPCIÓN
Un sistema y procedimiento para el mantenimiento y cambio de un rodamiento de orientación para un cabezal de máquina de una turbina eólica
Campo
[0001] La presente divulgación se refiere, en general, a turbinas eólicas y, más en particular, a sistemas y procedimientos para el mantenimiento y cambio de rodamientos de orientación para un cabezal de máquina de una turbina eólica.
Antecedentes
[0002] La energía eólica se considera una de las fuentes de energía más limpias y más ecológicas disponibles en la actualidad, y las turbinas eólicas han obtenido una creciente atención a este respecto. Una turbina eólica moderna incluye típicamente una torre, un generador, una multiplicadora, una góndola y una o más palas de rotor. La góndola incluye un conjunto de rotor acoplado a la multiplicadora y al generador. El conjunto de rotor y la multiplicadora están montados en una estructura de soporte de bancada situada dentro de la góndola. Más específicamente, en muchas turbinas eólicas, la multiplicadora está montada en la bancada por medio de uno o más soportes o brazos de par de torsión. La una o más palas de rotor capturan energía cinética del viento usando principios de perfil alar conocidos. Las palas de rotor transmiten la energía cinética en forma de energía de rotación para hacer girar un eje que acopla las palas de rotor a una multiplicadora o, si no se usa una multiplicadora, directamente al generador. A continuación, el generador convierte la energía mecánica en energía eléctrica que se puede distribuir en una red de suministro.
[0003] Para orientar apropiadamente las palas de rotor con respecto a la dirección del viento, las turbinas eólicas incluyen típicamente uno o más mecanismos de accionamiento de orientación configurados para acoplarse a un rodamiento de orientación ("yaw bearing”) para hacer girar el cabezal de máquina o la góndola con respecto a la torre. Durante el ciclo de vida de la turbina eólica, puede ser necesario realizar un mantenimiento o reemplazar el rodamiento de orientación. Sin embargo, el rodamiento de orientación es, típicamente, uno de los primeros elementos que se instalan en el proceso de fabricación y, a menudo, la instalación se logra invirtiendo el cabezal de máquina y haciendo descender el rodamiento de orientación en su sitio. Debido a que el cabezal de máquina ensamblado pesa, en general, al menos 70 toneladas, no es práctico invertir el cabezal de máquina in situ. Como resultado, el mantenimiento o el cambio de rodamientos de orientación usando procedimientos conocidos implica, típicamente, el transporte de una carga de gran tamaño hasta unas instalaciones capaces de realizar las operaciones necesarias, lo que aumenta significativamente la complejidad de la operación.
[0004] Además, puede ser deseable, de vez en cuando, reemplazar un cabezal de máquina existente en una torre existente por un cabezal de máquina de un modelo diferente. Para realizar esta reparación, es posible que se requiera un rodamiento de orientación personalizado para facilitar el acoplamiento del cabezal de máquina de reemplazo con la torre existente. Puede ser deseable instalar este rodamiento de orientación personalizado in situ. Sin embargo, esta operación mejorada tiene las mismas dificultades que las analizas anteriormente.
[0005] En vista de lo mencionado anteriormente, la técnica busca continuamente sistemas y procedimientos nuevos y mejorados para reparar y/o reemplazar in situ un rodamiento de orientación en un cabezal de máquina para una turbina eólica. Los documentos EP2461021A2 y EP2388480A1 son ejemplos de procedimientos y sistemas para reemplazar rodamientos de orientación en turbinas eólicas. El documento EP2837818A1 se refiere a un procedimiento para retirar un cojinete deslizante de un rodamiento de orientación en una turbina eólica. El documento JP2002248560A se refiere a un equipo de cambio de rodamientos para una torreta portacucharas.
Breve descripción
[0006] Aspectos y ventajas de la invención se expondrán, en parte, en la siguiente descripción, o pueden resultar evidentes a partir de la descripción, o se pueden aprender a través de la práctica de la invención.
[0007] En un aspecto, la presente divulgación se refiere a un sistema de mantenimiento y cambio de rodamientos de orientación para un cabezal de máquina de una turbina eólica. El sistema de mantenimiento y cambio de rodamientos de orientación incluye una plataforma de soporte. La plataforma de soporte incluye un conjunto de base y al menos un poste de soporte que se extiende perpendicularmente desde el conjunto de base. El al menos un poste de soporte tiene un primer extremo de poste acoplado al conjunto de base y un segundo extremo de poste opuesto. La plataforma de soporte también incluye, al menos, un primer capuchón de poste acoplado de forma desmontable al segundo extremo de poste. El/los primer(os) capuchón(es) de poste define(n) una primera superficie de soporte para sostener al menos una parte del rodamiento de orientación. La primera superficie de soporte define, al menos, una parte con un primer diámetro mayor que un diámetro exterior de una pista interior del rodamiento de orientación. La plataforma de soporte incluye además al menos un nivelador acoplado de forma operativa al/a los primer(os) capuchón(es) de poste para establecer una orientación nivelada de la superficie de soporte con respecto a un plano horizontal.
[0008] En un modo de realización, el sistema de mantenimiento y cambio de rodamientos de orientación puede incluir además un conjunto de nivelación-elevación para elevar y nivelar el cabezal de máquina. El conjunto de nivelación-elevación puede acoplarse entre un aparato de elevación y un armazón de soporte de bancada del cabezal de máquina para sostener y nivelar una interfaz de rodamiento de orientación en un plano nivelado con respecto al plano horizontal. En determinados casos, el rodamiento de orientación puede tener una desviación con respecto al plano horizontal menor o igual a 10°. En un modo de realización adicional, el/los nivelador(es) puede(n) incluir uno o más elementos de elevación. En dichos modos de realización, al menos uno de los elementos de elevación puede orientarse de modo que la primera superficie de soporte del/de los primer(os) capuchón(es) de poste tenga una desviación con respecto al plano horizontal menor o igual a 10°.
[0009] En otro modo de realización, la plataforma de soporte también puede incluir al menos un sensor de presión acoplado de forma operativa al/a los primer(os) capuchón(es) de poste para detectar un peso soportado por el/los primer(os) capuchón(es) de poste. En modos de realización adicionales, el sistema de mantenimiento y cambio de rodamientos de orientación también puede incluir un conjunto de herramienta que incluye un brazo de soporte y un dispositivo de herramienta. El brazo de soporte puede incluir un primer extremo acoplado de forma giratoria al conjunto de base y un segundo extremo opuesto. El segundo extremo puede incluir una abrazadera para sostener el dispositivo de herramienta e influir en el rodamiento de orientación sostenido por la plataforma de soporte. En dichos modos de realización, el brazo de soporte puede configurarse para poner el dispositivo de herramienta en contacto con el rodamiento de orientación para influir en el rodamiento de orientación.
[0010] En otro modo de realización más, el sistema de mantenimiento y cambio de rodamientos de orientación también puede incluir al menos un segundo capuchón de poste que define una segunda superficie de soporte. El/los segundo(s) capuchón(es) de poste puede(n) definir al menos una parte con un diámetro mayor que el diámetro exterior de la pista interior de otro rodamiento de orientación. En un modo de realización adicional, el/los segundo(s) capuchón(es) de poste puede(n) reemplazar el/los primer(os) capuchón(es) de poste. En modos de realización adicionales, los primeros o segundos capuchones de poste también pueden incluir un pasador guía de cambio acoplado a y que se extiende verticalmente desde las primeras y segundas superficies de soporte, respectivamente. Cada uno de los primeros o segundos capuchones también puede incluir una primera parte de soporte que tiene un primer grosor situado radialmente hacia adentro de una segunda parte de soporte que tiene un segundo grosor. En determinados modos de realización, el segundo grosor puede ser mayor que el primer grosor.
[0011] En modos de realización adicionales, el sistema de mantenimiento y cambio de rodamientos de orientación también puede incluir un sistema de retención de disco de orientación para retener uno o más discos de orientación del cabezal de máquina dentro de un armazón de soporte de bancada del mismo durante el mantenimiento y el cambio de rodamientos de orientación. En determinados modos de realización, el conjunto de base también puede incluir una pluralidad de segmentos de base.
[0012] En otro aspecto, la presente divulgación se refiere a un procedimiento para realizar un mantenimiento o cambiar un rodamiento de orientación existente ensamblado en un cabezal de máquina de una turbina eólica en un emplazamiento de turbina eólica. El procedimiento incluye situar un soporte para el cabezal de máquina en un lugar de trabajo en el emplazamiento de turbina eólica y nivelar un plano de soporte definido por el soporte por medio de una pluralidad de niveladores acoplados de forma operativa al soporte. El procedimiento también incluye acoplar un conjunto de nivelación-elevación al cabezal de máquina y nivelar, por medio del conjunto de nivelación-elevación, el cabezal de máquina en una orientación vertical suspendida de modo que el rodamiento de orientación existente se sitúe en un plano horizontal nivelado. El procedimiento incluye además situar el cabezal de máquina suspendido sobre el soporte de modo que el rodamiento de orientación existente esté alineado sobre el soporte, y bajar el cabezal de máquina sobre el soporte de modo que al menos una parte del cabezal de máquina esté sostenida por el soporte. Además, el procedimiento incluye acoplar el rodamiento de orientación existente desde el cabezal de máquina de modo que el rodamiento de orientación existente descanse sobre el soporte. Además, el procedimiento incluye elevar, por medio del conjunto de nivelación-elevación, el cabezal de máquina desde el soporte de modo que el rodamiento de orientación existente permanezca sobre el soporte. El procedimiento también incluye reemplazar y/o reparar el rodamiento de orientación existente. Además, el procedimiento incluye alinear el rodamiento de orientación reparado o reemplazado con el cabezal de máquina. Además, el procedimiento incluye bajar el cabezal de máquina sobre el rodamiento de orientación reparado o reemplazado situado sobre el soporte y acoplar el rodamiento de orientación reparado o reemplazado al cabezal de máquina.
[0013] En un modo de realización, el soporte puede ser una plataforma de soporte y el reemplazo y/o reparación del rodamiento de orientación existente también puede incluir retirar el rodamiento de orientación existente de la plataforma de soporte y cambiar al menos un primer capuchón de poste encima de al menos un poste de soporte de la plataforma de soporte por al menos un segundo capuchón de poste. El/los primer(os) capuchón(es) de poste define(n) una primera superficie de soporte para sostener al menos una parte del rodamiento de orientación existente. La primera superficie de soporte define un primer diámetro mayor que un diámetro exterior de una pista interior del rodamiento de orientación existente. El/los segundo(s) capuchón(es) de poste define(n) una segunda superficie de soporte para sostener un segundo rodamiento de orientación diferente. La segunda superficie de soporte define un segundo diámetro mayor que el diámetro exterior de la pista interior del segundo rodamiento de orientación. En dichos modos de realización, el diámetro exterior del segundo rodamiento de orientación puede ser diferente del diámetro exterior del rodamiento de orientación existente. El procedimiento también puede incluir situar el segundo rodamiento de orientación encima del/de los segundo(s) capuchón(es) de poste de la plataforma de soporte.
[0014] En otro modo de realización, la nivelación, por medio del conjunto de nivelación-elevación, del cabezal de máquina en la orientación vertical suspendida también puede incluir mantener una desviación de un plano nivelado del rodamiento de orientación existente menor o igual a 10° con respecto al plano horizontal. En modos de realización adicionales, nivelar el plano de soporte definido por el soporte por medio de la pluralidad de niveladores acoplados de forma operativa al soporte también puede incluir activar uno o más elementos de elevación y mantener una desviación del plano de soporte de la plataforma de soporte menor que o igual a 10° con respecto al plano horizontal.
[0015] En modos de realización particulares, la alineación del rodamiento de orientación reparado y/o reemplazado con el cabezal de máquina puede incluir además insertar una pluralidad de pasadores de alineación de un armazón de soporte de bancada del cabezal de máquina a través de orificios pasantes correspondientes con al menos uno de un patrón de orificios de pista interior o un patrón de orificios de pista exterior del rodamiento de orientación reparado y/o reemplazado. En modos de realización adicionales, situar el soporte para el cabezal de máquina en el lugar de trabajo en el emplazamiento de turbina eólica también puede incluir ensamblar un conjunto de base de una plataforma de soporte a partir de una pluralidad de segmentos de base.
[0016] En al menos un modo de realización, situar el soporte para el cabezal de máquina en el lugar de trabajo en el emplazamiento de turbina eólica puede incluir además situar el soporte en una superficie de soporte que tenga una capacidad de carga mayor que o igual a un umbral predeterminado. En determinados modos de realización, por ejemplo, el umbral predeterminado puede ser mayor que o igual a 18.000 kg/m2. En un modo de realización adicional, la alineación del rodamiento de orientación reparado y/o reemplazado con el cabezal de máquina también puede incluir rotar una pista interior del rodamiento de orientación reparado y/o reemplazado.
[0017] En otro aspecto, la presente divulgación se refiere a un procedimiento para mejorar un cabezal de máquina existente de una turbina eólica en un emplazamiento de turbina eólica. El procedimiento incluye retirar el cabezal de máquina existente de la parte superior de una torre existente in situ de la turbina eólica y situar una plataforma de soporte para un cabezal de máquina mejorado en un lugar de trabajo en el emplazamiento de turbina eólica. El procedimiento también puede incluir nivelar un plano de soporte de la plataforma de soporte con respecto a un plano horizontal por medio de al menos un nivelador acoplado de forma operativa a la plataforma de soporte y situar un primer rodamiento de orientación en la plataforma de soporte. El primer rodamiento de orientación está configurado para ser compatible con un armazón de soporte de bancada del cabezal de máquina mejorado y con la torre existente in situ. El procedimiento también puede incluir acoplar un conjunto de nivelación-elevación al cabezal de máquina mejorado. Además, el procedimiento puede incluir situar el cabezal de máquina en una orientación vertical suspendida sobre la plataforma de soporte y alinear el cabezal de máquina con el rodamiento de orientación, de modo que una parte de la interfaz de rodamiento de orientación del armazón de soporte de bancada del cabezal de máquina mejorado esté nivelada con respecto al plano horizontal. El procedimiento puede incluir además bajar el cabezal de máquina mejorado sobre la plataforma de soporte, acoplar el primer rodamiento de orientación al cabezal de máquina mejorado e instalar el cabezal de máquina mejorado encima de la torre de la turbina eólica.
[0018] En un modo de realización, el cabezal de máquina mejorado puede incluir un rodamiento de orientación existente que es incompatible con el armazón de soporte de bancada del cabezal de máquina mejorado y con la torre existente. El procedimiento puede incluir además alinear el rodamiento de orientación existente dentro del cabezal de máquina mejorado encima de la plataforma de soporte antes de situar el primer rodamiento de orientación en la plataforma de soporte y desacoplar el rodamiento de orientación existente del cabezal de máquina. El procedimiento también puede incluir elevar el cabezal de máquina mejorado de la plataforma de soporte con el rodamiento de orientación existente que permanece en la plataforma de soporte y retirar el rodamiento de orientación existente de la plataforma de soporte. El procedimiento puede incluir además cambiar una pluralidad de primeros capuchones de poste encima de una pluralidad de postes de soporte de la plataforma de soporte por una pluralidad de segundos capuchones de poste. Cada uno de la pluralidad de primeros capuchones de poste define una primera superficie de soporte para sostener al menos una parte del rodamiento de orientación existente. Además, las primeras superficies de soporte están dispuestas juntas para definir un primer diámetro mayor que el diámetro exterior de una pista interior del rodamiento de orientación existente. Cada uno de la pluralidad de segundos capuchones de postes define una segunda superficie de soporte para sostener el primer rodamiento de orientación. Las segundas superficies de soporte están dispuestas conjuntamente para definir un segundo diámetro mayor que el diámetro exterior de la pista interior del primer rodamiento de orientación. El diámetro exterior del primer rodamiento de orientación es diferente al diámetro exterior del rodamiento de orientación existente.
[0019] Estos y otros rasgos característicos, aspectos y ventajas de la presente invención se entenderán mejor con referencia a la siguiente descripción y a las reivindicaciones adjuntas. Los dibujos adjuntos, que están incorporados en, y constituyen una parte de, esta memoria descriptiva, ilustran modos de realización de la invención y, conjuntamente con la descripción, sirven para exponer los principios de la invención.
Breve descripción de los dibujos
[0020] En la memoria descriptiva se expone una divulgación completa y suficiente de la presente invención, incluyendo el mejor modo de la misma, dirigida a un experto en la técnica, que hace referencia a las figuras adjuntas, en las que:
la FIG. 1 ilustra una vista en perspectiva de un modo de realización de una turbina eólica de acuerdo con la presente divulgación;
la FIG. 2 ilustra una vista interna en perspectiva de un modo de realización de un cabezal de máquina de una turbina eólica de acuerdo con la presente divulgación;
la FIG. 3 ilustra una vista superior de un modo de realización de un rodamiento de orientación de acuerdo con la presente divulgación;
la FIG. 4 ilustra una vista en perspectiva de un modo de realización de una plataforma de soporte configurada para realizar un mantenimiento o cambiar un rodamiento de orientación de acuerdo con la presente divulgación;
la FIG. 5 ilustra una vista superior de un modo de realización de un capuchón de poste que sostiene una parte de un rodamiento de orientación de acuerdo con la presente divulgación;
la FIG. 6 representa una vista frontal de un modo de realización de un conjunto de nivelación-elevación para elevar y nivelar el cabezal de máquina de acuerdo con la presente divulgación;
la FIG. 7 representa una vista en perspectiva de un modo de realización de un cabezal de máquina sostenido por el conjunto de nivelación-elevación de la FIG. 6 suspendido por encima de la plataforma de soporte de la FIG. 4 de acuerdo con la presente divulgación;
la FIG. 8 representa una vista en perspectiva de un modo de realización del cabezal de máquina suspendido por encima del rodamiento de orientación de la FIG. 3 sostenido por la plataforma de soporte de la FIG. 4 de acuerdo con la presente divulgación;
la FIG. 9 representa una vista en perspectiva de un modo de realización del cabezal de máquina sostenido por la plataforma de soporte de la FIG. 4, que ilustra, en particular, un conjunto de herramienta de acuerdo con la presente divulgación;
la FIG. 10 ilustra una vista esquemática simplificada de un modo de realización de un sistema de retención de disco de orientación para su uso con el cabezal de máquina de la FIG. 2 de acuerdo con la presente divulgación;
la FIG. 11 ilustra un diagrama de flujo de un modo de realización de un procedimiento para realizar un mantenimiento o cambiar un rodamiento de orientación existente ensamblado en un cabezal de máquina de una turbina eólica en un emplazamiento de turbina eólica de acuerdo con la presente divulgación; y la FIG. 12 ilustra un diagrama de flujo de un modo de realización de un procedimiento para mejorar un cabezal de máquina existente de una turbina eólica en un emplazamiento de turbina eólica de acuerdo con la presente divulgación.
Descripción detallada
[0021] A continuación, se hará referencia en detalle a unos modos de realización de la invención, uno o más ejemplos de los cuales se ilustran en los dibujos. Cada ejemplo se proporciona a modo de explicación de la invención, no de limitación de la invención. De hecho, será evidente para los expertos en la técnica que se pueden realizar diversas modificaciones y variaciones en la presente invención sin apartarse del alcance de la invención. Por ejemplo, los rasgos característicos ilustrados o descritos como parte de un modo de realización se pueden usar con otro modo de realización para proporcionar todavía otro modo de realización. Por tanto, se pretende que la presente invención cubra dichas modificaciones y variaciones que estén dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.
[0022] En general, la presente divulgación está dirigida a un sistema y procedimiento para realizar un mantenimiento o cambiar un rodamiento de orientación para un cabezal de máquina, o góndola, de una turbina eólica. El sistema se puede emplear para cambiar un rodamiento de orientación en un emplazamiento de turbina eólica sin tener que invertir el cabezal de máquina o retirar los componentes internos del cabezal de máquina, tal como la multiplicadora, el generador o el controlador. El sistema puede incluir una plataforma de soporte configurada para sostener el rodamiento de orientación en una orientación horizontal nivelada. El sistema también puede incluir un conjunto de nivelación-elevación para elevar y nivelar el cabezal de máquina. En uso, el cabezal de máquina se puede colocar en la plataforma de soporte nivelada y se pueden retirar los elementos de fijación que acoplan el rodamiento de orientación al cabezal de máquina. A continuación, el cabezal de máquina puede elevarse, en una configuración nivelada, mediante el conjunto de nivelaciónelevación y el rodamiento de orientación puede repararse o sustituirse. A continuación, el cabezal de máquina se puede bajar sobre el rodamiento de orientación sostenido por la plataforma de soporte, y ambos se pueden acoplar entre sí.
[0023] Con referencia ahora a los dibujos, la FIG. 1 ilustra una vista en perspectiva de un modo de realización de una turbina eólica 100 de acuerdo con la presente divulgación. Como se muestra, la turbina eólica 100 incluye, en general, una torre 102 que se extiende desde una superficie de soporte 104, un cabezal de máquina 106, que incluye una concha exterior 107, montado en la torre 102 y un rotor 108 acoplado al cabezal de máquina 106. El rotor 108 incluye un buje giratorio 110 y al menos una pala de rotor 112 acoplada a y que se extiende hacia fuera del buje 110. Por ejemplo, en el modo de realización ilustrado, el rotor 108 incluye tres palas de rotor 112. Sin embargo, en un modo de realización alternativo, el rotor 108 puede incluir un número mayor o menor que tres palas de rotor 112. Cada pala de rotor 112 puede estar espaciada alrededor del buje 110 para facilitar la rotación del rotor 108 para permitir que la energía cinética del viento se convierta en energía mecánica utilizable y, posteriormente, en energía eléctrica. Por ejemplo, el buje 110 puede estar acoplado de forma giratoria a un generador eléctrico 118 (FIG. 2) situado dentro de la concha exterior 107 para permitir que se produzca energía eléctrica.
[0024] La turbina eólica 100 puede incluir también un controlador de turbina eólica 114 centralizado dentro del cabezal de máquina 106. No obstante, en otros modos de realización, el controlador 114 puede estar ubicado dentro de cualquier otro componente de turbina eólica 100 o en una ubicación fuera de la turbina eólica. Además, el controlador 114 puede estar acoplado comunicativamente a cualquier número de los componentes de la turbina eólica 100 para controlar los componentes. Así pues, el controlador 114 puede incluir un ordenador u otra unidad de procesamiento adecuada. Por tanto, en varios modos de realización, el controlador 114 puede incluir instrucciones legibles por ordenador adecuadas que, cuando se implementan, configuran el controlador 114 para realizar diversas funciones diferentes, tales como recibir, transmitir y/o ejecutar señales de control de turbina eólica.
[0025] En referencia ahora a la FIG. 2, se ilustra una vista interna simplificada de un modo de realización del cabezal de máquina 106 de la turbina eólica 100 mostrada en la FIG. 1. Como se muestra, el generador 118 se puede acoplar al rotor 108 para producir energía eléctrica a partir de la energía de rotación generada por el rotor 108. Por ejemplo, como se muestra en el modo de realización ilustrado, el rotor 108 puede incluir un eje de rotor 122 acoplado al buje 110 para la rotación con el mismo. El eje de rotor 122 puede, a su vez, estar acoplado de forma giratoria a un eje de generador 124 del generador 118 a través de una multiplicadora 126 conectada a un armazón de soporte de bancada 136 mediante uno o más brazos de par de torsión 142 acoplados de forma operativa a uno o más elementos de soporte 144. Como se entiende en general, el eje de rotor 122 puede proporcionar una entrada de par de torsión alto y velocidad baja a la multiplicadora 126 como respuesta a la rotación de las palas de rotor 112 y del buje 110. La multiplicadora 126 puede estar configurada entonces para convertir la entrada de par de torsión alto y velocidad baja en una salida de par de torsión bajo y velocidad alta para accionar el eje de generador 124 y, por tanto, el generador 118.
[0026] Cada pala de rotor 112 puede incluir también un mecanismo de ajuste de pitch 120 configurado para hacer girar cada pala de rotor 112 alrededor de su eje de pitch 116. Además, cada mecanismo de ajuste de pitch 120 puede incluir un motor de accionamiento de pitch 128 (por ejemplo, cualquier motor eléctrico, hidráulico o neumático adecuado), una multiplicadora de accionamiento de pitch 130 y un piñón de accionamiento de pitch 132. En dichos modos de realización, el motor de accionamiento de pitch 128 puede estar acoplado a la multiplicadora de accionamiento de pitch 130 de modo que el motor de accionamiento de pitch 128 imparta fuerza mecánica a la multiplicadora de accionamiento de pitch 130. De forma similar, la multiplicadora de accionamiento de pitch 130 puede estar acoplada al piñón de accionamiento de pitch 132 para su rotación con el mismo. El piñón de accionamiento de pitch 132 puede, a su vez, estar en acoplamiento de rotación con un rodamiento de pitch 134 acoplado entre el buje 110 y una pala de rotor 112 correspondiente, de modo que la rotación del piñón de accionamiento de pitch 132 cause la rotación del rodamiento de pitch 134. Por tanto, en dichos modos de realización, la rotación del motor de accionamiento de pitch 128 acciona la multiplicadora de accionamiento de pitch 130 y el piñón de accionamiento de pitch 132, haciendo rotar de este modo el rodamiento de pitch 134 y la pala de rotor 112 alrededor del eje de pitch 116.
[0027] La turbina eólica 100 también puede incluir uno o más mecanismos de accionamiento de orientación 138 acoplados comunicativamente al controlador 114. Cada uno de los mecanismos de accionamiento de orientación 138 puede estar configurado para cambiar el ángulo del cabezal de máquina 106 con respecto al viento acoplándose a un rodamiento de orientación 140 de la turbina eólica 100. El rodamiento de orientación 140 puede acoplarse a la torre 102 y al cabezal de máquina 106 en una interfaz de rodamiento de orientación 146. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 3, el rodamiento de orientación 140 puede incluir una pista interior 148 y una pista exterior 150. De este modo, la pista interior 148 del rodamiento de orientación 140 puede montarse en el armazón de soporte de bancada 136, mientras que la pista exterior 150 del rodamiento de orientación 140 puede montarse en la torre 102, o viceversa. El montaje se puede facilitar mediante el uso de elementos mecánicos de fijación adecuados, tales como combinaciones de pernos y tuercas, tornillos, clavos, remaches u otros dispositivos mecánicos de fijación adecuados, o mediante un adhesivo adecuado, o mediante una técnica de montaje adecuada, tal como soldadura o soldadura fuerte. En un modo de realización ejemplar, la pista interior 148 puede tener un patrón de orificios de pista interior 152 correspondiente a un patrón de orificios coincidente en el armazón de soporte de bancada 136. De forma similar, la pista exterior 150 puede tener un patrón de orificios de pista exterior 154 correspondiente a un patrón de orificios coincidente en la parte superior de la torre 102. En modos de realización ejemplares, la rotación del rodamiento de orientación 140, tal como la rotación de la pista interior 148, con respecto a la pista exterior 150, puede hacer que el cabezal de máquina 106 gire con respecto a la torre 102.
[0028] Más específicamente, cada uno de los mecanismos de accionamiento de orientación 138 descritos en el presente documento puede incluir un motor de orientación 156 acoplado a un engranaje de orientación 158 (por ejemplo, un piñón) que está configurado para acoplarse al rodamiento de orientación 140 (por ejemplo, a la pista exterior 150 o a la pista interior 148). Por ejemplo, el motor de orientación 156 puede estar acoplado al engranaje de orientación 158 directamente (por ejemplo, mediante un eje de salida (no mostrado)) o indirectamente a través de un conjunto de engranajes adecuado acoplado entre el motor de orientación 156 y el engranaje de orientación 158. De este modo, el par de torsión generado por el motor de orientación 156 puede transmitirse a través del engranaje de orientación 158 y aplicarse al rodamiento de orientación 140 para permitir que el cabezal de máquina 106 gire alrededor de la torre 102. Por ejemplo, el engranaje de orientación 158 y la pista exterior 150, como se muestra, o la pista interior 148 pueden incluir dientes coincidentes 160, roscas o estrías, y el acoplamiento de los mismos puede proporcionar el enganche y la conexión descritos.
[0029] Debe apreciarse que se puede utilizar cualquier rodamiento adecuado, de acuerdo con la presente divulgación, como rodamiento de orientación 140. Por ejemplo, el rodamiento de orientación 140 puede ser un rodamiento liso, un rodamiento de rodillos, un rodamiento con piedra preciosa (“jewelbearing"), un rodamiento de fluido, un rodamiento magnético, un rodamiento de flexión o cualquier otro tipo adecuado de rodamiento. En algunos modos de realización ejemplares, tales como los representados en la FIG. 3, el rodamiento de orientación puede ser un rodamiento de pista giratorio.
[0030] Con referencia ahora a la FIG. 4, se ilustra una vista en perspectiva de una plataforma de soporte 202 para su uso con un sistema de mantenimiento y cambio de rodamientos de orientación 200 de acuerdo con un modo de realización de la presente divulgación. Como se muestra, la plataforma de soporte 202 incluye un conjunto de base 204 y al menos un poste de soporte 206 que se extiende perpendicularmente desde el conjunto de base 204. El/los poste(s) de soporte 206 pueden tener un primer extremo de poste 208 que está acoplado al conjunto de base 204, y un segundo extremo de poste 210 en un extremo opuesto del mismo. Al menos un primer capuchón de poste 212 puede estar acoplado de manera desmontable al segundo extremo de poste 210. El/los primer(os) capuchón(es) de poste 212 puede(n) definir una primera superficie de soporte 214 para sostener al menos una parte del rodamiento de orientación 140. La primera superficie de soporte 214 puede definir al menos una parte de un primer diámetro mayor que un diámetro exterior (Do en la FIG. 3) de la pista interior 148 del rodamiento de orientación 140. La plataforma de soporte 202 también puede incluir al menos un nivelador 222 que puede acoplarse de forma operativa al/a los primer(os) capuchón(es) de poste 212 para establecer una orientación nivelada de la superficie de soporte 214 con respecto a un plano horizontal (H) (FIG. 7). Debe apreciarse que emplear la plataforma de soporte desvelada 202 en el sistema de mantenimiento y cambio de rodamientos de orientación 200, en lugar de un bloqueo o estructura temporal, puede aumentar la velocidad, la repetibilidad y la seguridad de las operaciones de mantenimiento y cambio de rodamientos de orientación. Sin embargo, también debe apreciarse que los procedimientos divulgados en el presente documento pueden llevarse a la práctica con cualquier soporte, incluidos bloqueos temporales, estructuras o excavaciones.
[0031] En referencia todavía a la FIG. 4, en al menos un modo de realización, el conjunto de base 202 también puede incluir una pluralidad de componentes de base 216 que pueden acoplarse entre sí en un emplazamiento de turbina eólica. Además, el conjunto de base 204 puede estar equipado con una pluralidad de puntos de elevación 218 para permitir el transporte de la plataforma de soporte 202 completamente ensamblada desde una primera ubicación en el emplazamiento de turbina eólica hasta una segunda ubicación en el emplazamiento de turbina eólica. El conjunto de base 204 puede construirse con cualquier material adecuado, tal como acero para herramientas, capaz de crear una estructura clasificada para soportar una carga estática de al menos 63.500 kilogramos (kg). Por ejemplo, la estructura puede estar clasificada para soportar al menos 68.040 kg. Además, la estructura puede estar clasificada para soportar 200.000 kg o menos. La longitud y la anchura del conjunto de base 204 pueden seleccionarse para sostener un cabezal de máquina ensamblado 106 sin volcarse. Por ejemplo, en un modo de realización en el que la plataforma de soporte 202 está configurada para sostener un cabezal de máquina de clase 1 MW, el conjunto de base 204 puede tener una longitud ensamblada de entre más de 5 metros (m) y menos de 6 m. Además, el conjunto de base 204 puede tener una anchura ensamblada de entre más de 3 m y menos de 4 m. Para sostener el cabezal de máquina ensamblado 106 sin que se vuelque, la plataforma de soporte 202 puede situarse sobre una superficie de soporte que tenga una capacidad de carga predeterminada mayor o igual a 17.088,5 kg/m2 (por ejemplo, entre mayor que o igual a 18.000 kg/m2 y 390.600 kg/m2). Debe apreciarse que la superficie de soporte puede incluir, por ejemplo, suelo compactado, esteras de grúa, hormigón, placas de metal, otras preparaciones de emplazamiento o combinaciones de los mismos.
[0032] Aún con referencia a la FIG. 4, la plataforma de soporte 202 puede incluir una pluralidad de elementos de refuerzo 220 que sostienen el/los poste(s) de soporte 206. El/los poste(s) de soporte 206, como el conjunto de base 204, puede(n) construirse con cualquier material adecuado, tal como acero para herramientas, de modo que el/los poste(s) de soporte 206 pueda(n) soportar una carga estática de al menos 63.500 kg (por ejemplo, entre mayor que o igual a 68.040 kg y menor que o igual a 200.000 kg). En diversos modos de realización, la plataforma de soporte 202 puede incluir una pluralidad de postes de soporte 206. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 4, la plataforma de soporte 202 puede incluir cuatro postes de soporte 206 separados por un arco de 90°. En un modo de realización alternativo, se puede emplear un número menor de postes de soporte 206. Por ejemplo, la plataforma de soporte 202 puede incluir tres postes de soporte 206 separados por un arco de 120°, dos postes de soporte 206 separados 180° o incluso un solo poste de soporte 206. En aún otros modos de realización, se pueden incluir más de cuatro postes de soporte 206 para sostener suficientemente un cabezal de máquina ensamblado 106. Además, los postes de soporte 206 pueden disponerse en cualquier configuración adecuada para sostener el cabezal de máquina 106. Debe apreciarse que los modos de realización alternativos de acuerdo con los aspectos de la presente divulgación no se limitan a los postes de soporte 206 de diámetros iguales o distribuciones iguales y pueden emplear tales combinaciones de cantidad, diámetros y distribuciones de postes de soporte como puedan ser necesarias para sostener con seguridad un cabezal de máquina 106 completamente ensamblado.
[0033] Con referencia ahora a la FIG. 5, se ilustra una vista superior de uno de los primeros capuchones de poste 212 sosteniendo una parte del rodamiento de orientación 140 de acuerdo con la presente divulgación. Como se representa en las FIGS. 4 y 5, el/los primer(os) capuchón(es) de poste 212 puede(n) acoplarse al segundo extremo de poste 210 del/de los poste(s) de soporte 206. El/los primer(os) capuchón(es) de poste 212 puede(n) definir la primera superficie de soporte 214, que puede estar en el plano horizontal (H). El/los primer(os) capuchón(es) de poste 212 puede(n) tener un borde de conformación 226 que puede definir una parte de un diámetro mayor que el diámetro exterior (Do) de la pista interior 148. Por ejemplo, la parte del diámetro definida por el borde de conformación 226 puede ser de entre 1 milímetro (mm) y 10 mm (por ejemplo, entre mayor que o igual a 2 mm y menor que o igual a 8 mm) mayor que el diámetro exterior (Do) de la pista interior 148. En al menos un modo de realización, el/los primer(os) capuchón(es) 212 puede(n) tener una primera parte de soporte 228 que puede tener un primer grosor (T1). El/los primer(os) capuchón(es) 212 también puede(n) tener una segunda parte de soporte 230 que puede tener un segundo grosor (T2). El segundo grosor (T2) puede ser mayor que el primer grosor (T1). La diferencia entre el segundo grosor (T2) y el primer grosor (T1) se puede seleccionar de modo que la primera parte de soporte 228 entre en contacto con una parte de la pista exterior 150 que define el patrón de orificios de pista exterior 154, mientras que la segunda parte de soporte 230 entra en contacto con una parte de los dientes de rodamiento de orientación 160. En un modo de realización adicional, el/los primer(os) capuchón(es) de poste 212 puede(n) incluir al menos un pasador guía de cambio 232 acoplado a y que se extiende verticalmente desde la superficie de soporte 214. El/los pasador(es) guía 232 puede(n) situarse para ser recibidos por el patrón de orificios de pista exterior 154 del rodamiento de orientación 140. En un modo de realización en el que la plataforma de soporte 202 está configurada con una pluralidad de postes de soporte 206, al menos dos primeros capuchones de poste 212 pueden estar equipados con los pasadores guía 232, mientras que los primeros capuchones de poste restantes 212 pueden no incluir el/los pasador(es) guía 232.
[0034] Haciendo referencia de nuevo a la FIG. 4, en al menos un modo de realización, el sistema de mantenimiento y cambio de rodamientos de orientación 200 también puede incluir al menos un segundo capuchón de poste 234. El/los segundo(s) capuchón(es) de poste 234 puede(n) definir una segunda superficie de soporte 236. El/los segundo(s) capuchón(es) de poste 234 puede(n) acoplarse al segundo extremo de poste 210 del/de los poste(s) de soporte 206. El/los segundo(s) capuchón(es) de poste 234 puede(n) tener un borde de conformación 226 que puede definir una parte de un diámetro mayor que el diámetro exterior (Do) de la pista interior 148 de un rodamiento de orientación 140 diferente al rodamiento de orientación sostenido por el/los primero(s) capuchón(es) de poste 212. Por ejemplo, la parte del diámetro definida por el borde de conformación 226 puede ser de entre 1 mm y 10 mm (por ejemplo, entre mayor que o igual a 2 mm y menor que o igual a 8 mm) mayor que el diámetro exterior (Do) de la pista interior 148 de otro rodamiento de orientación 140. En otro modo de realización, el/los segundo(s) capuchón(es) 234 puede(n) tener una primera parte de soporte 228 que puede tener un primer grosor (T1). El/los primer(os) capuchón(es) de poste 212 también puede(n) tener una segunda parte de soporte 230 que puede tener un segundo grosor (T2) que es mayor que el primer grosor (T1). La diferencia entre el segundo grosor (T2) y el primer grosor (T1) se puede seleccionar de modo que la primera parte de soporte 228 entre en contacto con una parte de la pista exterior 150 que define el patrón de orificios de pista exterior 154 de otro rodamiento de orientación 140, mientras que la segunda parte de soporte 230 entra en contacto con una parte de los dientes de rodamiento de orientación 160. En modos de realización adicionales, el/los segundo(s) capuchón(es) de poste 234 puede(n) incluir al menos un pasador guía de cambio 232 acoplado a y que se extiende verticalmente desde la superficie de soporte 214. El/los pasador(es) guía 232 puede(n) situarse para ser recibidos por el patrón de orificios de pista exterior 154 de otro rodamiento de orientación 140. En un modo de realización en el que la plataforma de soporte 202 está configurada con una pluralidad de postes de soporte 206, al menos dos segundos capuchones de poste 234 pueden estar equipados con los pasadores guía 232, mientras que los segundos capuchones de poste restantes 234 pueden no incluir el/los pasador(es) guía 232.
[0035] En otro modo de realización, el/los segundo(s) capuchón(es) de poste 234 puede(n) reemplazar el/los primer(os) capuchón(es) de poste 212. En dichos modos de realización, el/los primer(os) capuchón(es) de poste 212 puede(n) estar configurado(s) para sostener un rodamiento de orientación existente 140, mientras que el/los segundo(s) capuchón(es) de poste 234 puede(n) estar configurado(s) para sostener un segundo rodamiento de orientación 140 diferente. Por ejemplo, la plataforma de soporte 202 puede configurarse con el/los primer(os) capuchón(es) de poste 212 para facilitar la retirada de un rodamiento de orientación existente 140 de un cabezal de máquina 106. Después de retirar el rodamiento de orientación existente 140 del cabezal de máquina 106, el rodamiento de orientación existente 140 se puede retirar y el/los primer(os) capuchón(es) de poste 212 se puede(n) desacoplar de la plataforma de soporte 202. El/los primer(os) capuchón(es) de poste 212 puede(n) intercambiarse con el/los segundo(s) capuchón(es) de poste 234, que están configurados para sostener un segundo rodamiento de orientación 140 diferente. Con el/los segundo(s) capuchón(es) de poste 234 acoplado(s) a la plataforma de soporte 202, la plataforma de soporte 202 puede configurarse para sostener el segundo rodamiento de orientación 140 diferente. El segundo rodamiento de orientación 140 se puede colocar en la superficie de soporte 236 del/de los segundo(s) capuchón(es) de poste 234 para facilitar su instalación en el cabezal de máquina 106.
[0036] En referencia todavía a la FIG. 4, debe apreciarse que las dimensiones horizontales del/de los primer(os) capuchón(es) de poste 212 y del/de los segundo(s) capuchón(es) de poste 234 pueden determinarse, al menos en parte, por el número de postes de soporte 206 acoplados al conjunto de base 204. Debe apreciarse además que cuando un número menor de postes de soporte 206 se acopla al conjunto de base 204, puede ser deseable aumentar las dimensiones horizontales del/de los primer(os) capuchón(es) de poste 212 y del/de los segundo(s) capuchón(es) de poste 234 para sostener el cabezal de máquina 106. Por ejemplo, en un modo de realización en el que un solo poste de soporte 206 está acoplado al conjunto de base 204, puede ser deseable que el capuchón de poste 212, 234 defina una mayor parte del diámetro mayor que el diámetro exterior (Do) de la pista interior 148 de modo que el capuchón de poste 212, 234 pueda definir un arco mayor que 45° (por ejemplo, mayor que 180°).
[0037] Como se representa en la FIG. 4 y la FIG. 7, la plataforma de soporte 202 puede incluir el/los nivelador(es) 222 configurado(s) para establecer un plano de soporte definido por la(s) primera(s) superficie(s) de soporte 214 o la(s) segunda(s) superficie(s) de soporte 236 que tiene una desviación con respecto a un plano horizontal (H) menor o igual a 10°. Por ejemplo, el/los nivelador(es) 222 puede(n) establecer una desviación con respecto al plano horizontal (H) que sea menor que o igual a 5°, más preferentemente menor que o igual a 1°, aún más preferentemente menor que o igual a 0,5°. Debe apreciarse que mantener las superficies de soporte 214, 236 dentro del grado de nivel deseado con respecto al plano horizontal (H) puede, junto con otros aspectos de la presente divulgación, garantizar que el rodamiento de orientación 140 no se una con el engranaje de orientación 158 durante la retirada del o inserción en el cabezal de máquina 106.
[0038] En referencia todavía a la FIG. 4, el/los nivelador(es) 222 puede(n) ser una pluralidad de elementos de elevación acoplados a o a través del conjunto de base 204 y a una pluralidad de placas de apoyo (no mostradas) en contacto con una estructura de soporte en el suelo. Por ejemplo, el/los nivelador(es) 222 puede(n) incluir un gato de tornillo o un gato hidráulico. En un modo de realización, cada uno de los niveladores 222 puede estar clasificado para soportar una carga predeterminada, por ejemplo, de más de 46.000 kg. En otro modo de realización, puede situarse un nivelador 222 en cada esquina del conjunto de base 204. En modos de realización alternativos, el/los nivelador(es) 222 puede(n) distribuirse en otras ubicaciones adecuadas alrededor del perímetro del conjunto de base 204. Además, el/los nivelador(es) 222 puede(n) acoplarse fuera del perímetro del conjunto de base 204. Debe apreciarse que la longitud del/de los nivelador(es) 222 que se extiende por debajo del conjunto de base 204 puede establecer el plano de soporte dentro del nivel deseado con respecto al plano horizontal.
[0039] Debe apreciarse que las placas de apoyo acopladas al/a los nivelador(es) 222 pueden distribuir la carga soportada del/de los nivelador(es) 222 a través de un área de contacto más amplia y pueden dimensionarse para resistir el hundimiento en una superficie que tiene una capacidad de carga de 18.000 kg/m2. Por ejemplo, las placas de apoyo pueden tener una forma rectangular con una longitud de entre más de 800 cm y menos de 900 cm y una anchura de entre más de 600 cm y menos de 700 cm. En al menos un modo de realización, las placas de apoyo pueden estar configuradas para sostenerse por elementos de apuntalamiento. Los elementos de apuntalamiento pueden acoplarse entre sí y acoplarse a las placas de apoyo para facilitar la reubicación de la plataforma de soporte 202 en el emplazamiento de la turbina eólica 100. En aún otros modos de realización, las placas de apoyo pueden incluir un par de carriles de rodadura acoplados entre pares de niveladores 222.
[0040] En modos de realización adicionales, el/los nivelador(es) 222 puede(n) ser un mecanismo de ajuste de altura integrado en el/los poste(s) de soporte 206. En una configuración de este tipo, el/los nivelador(es) 222 puede(n) incluir uno o más elementos de elevación configurados para subir o bajar el/los capuchón(es) de poste 212, 234 para establecer el plano de soporte dentro del grado de nivel deseado con respecto al plano horizontal (H). El/los elemento(s) de elevación del/de los nivelador(es) 222 puede(n) incluir, por ejemplo, un resorte, un sistema hidráulico, un gato de tornillo, un sistema de trinquete, un sistema de palanca, un sistema de cuña o cualquier otro mecanismo adecuado. Debe apreciarse que la plataforma de soporte 202 puede, en determinados modos de realización, incluir tanto el/los nivelador(es) 222 integrado(s) en el/los poste(s) de soporte 206 como el/los nivelador(es) 222 acoplado(s) de forma operativa al conjunto de base 204.
[0041] En un modo de realización adicional, la plataforma de soporte 202 puede incluir al menos un sensor de presión 224 que está acoplado de forma operativa al/a los primer(os) capuchón(es) de poste 212. El/los sensor(es) de presión 224 puede(n) configurarse para detectar un peso soportado por el/los primer(os) capuchón(es) de poste 212 y, por lo tanto, por el/los poste(s) de soporte 206. En otro modo de realización, el/los sensor(es) de presión 224 puede(n) acoplarse al/a los poste(s) de soporte 206, mientras que en un modo de realización adicional, el/los sensor(es) de presión 224 puede(n) acoplarse al/a los capuchón(es) de poste 212, 234. En modos de realización adicionales, un sensor de presión 224 puede estar integrado en cada capuchón de poste 212, 234 para detectar el peso soportado por cada uno de los postes de soporte 206. Se puede usar una variación en el peso detectado en cada uno de los postes de soporte 206 para identificar un ajuste requerido del/de los nivelador(es) 222. De forma alternativa, el peso detectado puede compararse con una carga anticipada para cada poste de soporte 206 cuando cabe esperar que el diseño del cabezal de máquina 106 dé lugar a una distribución desigual del peso cuando la interfaz de rodamiento de orientación 146 se mantiene en un plano nivelado.
[0042] En referencia todavía a la FIG. 4 y también a la FIG. 9, el sistema de mantenimiento y cambio de rodamientos de orientación 200 también puede incluir un conjunto de herramienta 238. Como se muestra, el conjunto de herramienta 238 puede incluir un brazo de soporte 240 y un dispositivo de herramienta 242. El brazo de soporte 240 puede configurarse para soportar el peso del dispositivo de herramienta 242. El brazo de soporte 240 puede incluir un primer extremo 244 acoplado de forma giratoria al conjunto de base 204. El brazo de soporte 240 también puede incluir un segundo extremo opuesto 246. El segundo extremo 246 puede incluir una abrazadera (no mostrada) para sostener el dispositivo de herramienta 242. El dispositivo de herramienta 242 puede ser cualquier dispositivo de herramienta adecuado, tal como un dispositivo de torsión, un taladro, una amoladora, una pulidora o una lijadora, para influir en el rodamiento de orientación 140 sostenido por la plataforma de soporte 202. El brazo de soporte 240 puede estar configurado para tener un arco de trabajo de 360° y para hacer que el dispositivo de herramienta 242 entre en contacto con el rodamiento de orientación 140. Debe apreciarse que el conjunto de herramienta 238 puede, al soportar el peso del dispositivo de herramienta 242 durante una operación de cambio o reparación de un rodamiento de orientación 140, reducir la fatiga del operario al tiempo que aumenta la velocidad y la seguridad del operario.
[0043] En modos de realización adicionales, el sistema de mantenimiento y cambio de rodamientos de orientación 200, como el representado en las FIGS. 4-10, puede incorporar una serie de características ergonómicas y de seguridad. Por ejemplo, como se representa en la FIG. 9, el/los poste(s) de soporte 206 y el/los capuchón(es) de poste 212, 214 pueden dimensionarse para establecer una altura de soporte (Sh) que coloca el rodamiento de orientación de apoyo 140 a una altura promedio recomendada en relación con el hombro de un técnico de reparación. Por ejemplo, en un modo de realización, la altura de soporte (Sh) puede estar entre más de 1,3 m y menos de 1,7 m desde el conjunto de base 204. Además, la altura de soporte (Sh), en combinación con una disposición abierta del/de los poste(s) de soporte 206, tal como se representa en la FIG. 4, puede establecer una pluralidad de rutas de salida de los técnicos. Tener una pluralidad de rutas de salida puede permitir que un técnico trabaje de manera más segura debajo del cabezal de máquina 106. Para reducir la probabilidad de que se utilicen las rutas de salida, las características de seguridad de la plataforma de soporte 202 se pueden mejorar aún más dimensionando el/los poste(s) de soporte 206 y los elementos de refuerzo correspondientes 220 para resistir una mayor carga debido a un evento sísmico. Debe apreciarse además que emplear el sistema de mantenimiento y cambio de rodamientos de orientación 200 como el descrito en el presente documento, puede eliminar el requisito de ensamblar estructuras ad hoc para sostener el cabezal de máquina 106. Debido a que el sistema de mantenimiento y cambio de rodamientos de orientación 200 sostendrá cada cabeza de máquina 106 de la misma manera, se puede aumentar la repetibilidad y, por lo tanto, la velocidad y seguridad de las operaciones de mantenimiento y cambio.
[0044] La FIG. 6 representa una vista frontal de un conjunto de nivelación-elevación 300 para elevar y nivelar el cabezal de máquina 106 de acuerdo con aspectos de la presente divulgación. Además, la FIG. 7 representa una vista en perspectiva de un cabezal de máquina 106 sostenido por el conjunto de nivelación-elevación 300 de la FIG. 6 suspendido por encima de la plataforma de soporte 202 de acuerdo con aspectos de la presente divulgación. Como componente del sistema de mantenimiento y cambio de rodamientos de orientación 200, el conjunto de nivelación-elevación 300 puede acoplarse entre un aparato de elevación 302 y el armazón de soporte de bancada 136 del cabezal de máquina 106 para sostener y nivelar la interfaz de rodamiento de orientación 146 en un plano nivelado con respecto al plano horizontal. Por ejemplo, el conjunto de nivelaciónelevación 300 puede establecer una desviación con respecto al plano horizontal (H) menor que o igual a 10° (por ejemplo, una desviación menor que o igual a 0,5°). Debe apreciarse que mantener la interfaz de rodamiento de orientación 146 dentro del grado de nivel deseado con respecto al plano horizontal (H) puede, junto con otros aspectos de la presente divulgación, garantizar que el rodamiento de orientación 140 no se una al engranaje de orientación 158 durante la retirada del o inserción en el cabezal de máquina 106.
[0045] Como se representa en la FIG. 6, el conjunto de nivelación-elevación 300 puede incluir una viga de elevación 304 que puede tener una superficie superior de viga 306 acoplada de forma operativa al aparato de elevación 302 y una superficie inferior de viga 308. Se puede acoplar una pluralidad de correas de elevación 310 a la superficie inferior de viga 308. Al menos un dispositivo tensor 312 puede estar acoplado entre las correas de elevación 310 y el armazón de soporte de bancada 136. De este modo, el/los dispositivo(s) tensor(es) 312 puede(n) estar configurado(s) para subir o bajar una parte del cabezal de máquina sostenido 106 para establecer la interfaz de rodamiento de orientación 146 en un plano nivelado. El/los dispositivo(s) tensor(es) 312 puede(n) ser, por ejemplo, un tornillo tensor, un cabrestante, una cadena de acortamiento o una garra. De forma alternativa, el/los dispositivo(s) tensor(es) 312 puede(n) integrarse en la viga de elevación 304 para ajustar la longitud del acoplamiento entre la viga de elevación 304 y el armazón de soporte de bancada 136.
[0046] La FIG. 8 representa una vista en perspectiva del cabezal de máquina 106 suspendido por el conjunto de nivelación-elevación 300 por encima del rodamiento de orientación 140 sostenido por la plataforma de soporte 202. Además, como se muestra en la FIG. 8, una pluralidad de pasadores de alineación 248 puede acoplarse al armazón de soporte de bancada 136. Por tanto, como se muestra, los diversos pasadores de alineación 248 pueden extenderse por debajo de la concha exterior 107 y pueden configurarse para recibirse por el patrón de orificios de pista interior 152. El patrón de orificios de pista interior 152 se puede alinear con la pluralidad de pasadores de alineación 248 girando la pista interior 148 del rodamiento de orientación 140. La pista interior 148 se puede girar acoplando un cabrestante u otro dispositivo tensor a una parte del patrón de orificios de pista interior 152 y una parte de la plataforma de soporte 202. En modos de realización alternativos, un sistema de alineación automática 250, tal como un emisor y receptor láser, se puede acoplar al rodamiento de orientación 140 para facilitar la alineación del rodamiento de orientación 140 con el armazón de soporte de bancada 136.
[0047] La FIG. 10 representa un sistema de retención de disco de orientación 252 para su uso con el cabezal de máquina 106 de acuerdo con aspectos de la presente divulgación. Por ejemplo, en determinados cabezales de máquina, una pluralidad de discos de orientación 254 pueden ser sostenidos por el armazón de soporte de bancada 136. La pluralidad de discos de orientación 254 puede configurarse para influir en la fricción entre el armazón de soporte de bancada 136 y el rodamiento de orientación 140. De este modo, el sistema de retención de disco de orientación 252 se puede acoplar a los discos de orientación 254 para asegurar los discos de orientación 254 en el armazón de soporte de bancada 136 cuando se retira el rodamiento de orientación 140. Más específicamente, como se muestra, el sistema de retención de disco de orientación 252 puede incluir una placa de retención 256 que define un orificio central 258 y que abarca una abertura de sistema de fricción de orientación 260 en el armazón de soporte de bancada 136. El sistema de retención de disco de orientación 252 también puede incluir una varilla de retención 262 insertada a través de la placa de retención 256 y acoplada al disco de orientación 254. Un aparato de bloqueo ajustable 264 se puede acoplar a una parte de la varilla de retención 262 que se extiende más allá de la placa de retención 256 opuesta al disco de orientación 254. La varilla de retención 262 se puede asegurar adicionalmente mediante la inclusión de una tuerca de anilla 266 acoplada a la varilla de retención opuesta al disco de orientación.
[0048] Haciendo referencia a la FIG. 11, se ilustra un diagrama de flujo de un modo de realización de un procedimiento 400 para realizar un mantenimiento o cambiar un rodamiento de orientación existente ensamblado en un cabezal de máquina de una turbina eólica en un emplazamiento de turbina eólica. El procedimiento 400 puede implementarse usando, por ejemplo, el sistema de mantenimiento y cambio de rodamientos de orientación 200 analizado anteriormente con referencia a las FIGS. 4-10, incluyendo la plataforma de soporte 202 y el conjunto de nivelación-elevación 300. La FIG. 11 representa las etapas realizadas en un orden particular para propósitos de ilustración y análisis. Los expertos en la técnica, usando las divulgaciones proporcionadas en el presente documento, entenderán que diversas etapas del procedimiento 400 o cualquiera de los otros procedimientos divulgados en el presente documento pueden adaptarse, modificarse, reordenarse o realizarse simultáneamente o modificarse de varias maneras sin apartarse del alcance de la presente divulgación.
[0049] Como se muestra en (402), el procedimiento 400 incluye situar un soporte para el cabezal de máquina en un lugar de trabajo en el emplazamiento de turbina eólica. Como se muestra en (404), el procedimiento 400 incluye nivelar un plano de soporte definido por el soporte por medio de una pluralidad de niveladores acoplados de forma operativa al soporte. Como se muestra en (406), el procedimiento 400 incluye acoplar un conjunto de nivelación-elevación al cabezal de máquina. Como se muestra en (408), el procedimiento 400 incluye nivelar, por medio del conjunto de nivelación-elevación, el cabezal de máquina en una orientación vertical suspendida de modo que el rodamiento de orientación existente se sitúe en un plano horizontal nivelado. Como se muestra en (410) y se representa en particular en la FIG. 7, el procedimiento 400 incluye situar el cabezal de máquina suspendido sobre el soporte de modo que el rodamiento de orientación existente esté alineado sobre el soporte. Como se muestra en (412) y se representa en particular en la FIG. 9, el procedimiento 400 incluye bajar el cabezal de máquina sobre el soporte de modo que al menos una parte del cabezal de máquina esté sostenida por el soporte. Como se muestra en (414), el procedimiento 400 incluye desacoplar el rodamiento de orientación existente del cabezal de máquina de modo que el rodamiento de orientación existente descanse sobre el soporte. Como se muestra en (416), el procedimiento 400 incluye elevar, por medio del conjunto de nivelaciónelevación, el cabezal de máquina desde el soporte de modo que el rodamiento de orientación existente permanezca sobre el soporte. Como se muestra en (418), el procedimiento 400 incluye reemplazar y/o reparar el rodamiento de orientación existente. Como se muestra en (420) y se representa en particular en la FIG. 8, el procedimiento 400 incluye alinear el rodamiento de orientación reparado y/o reemplazado con el cabezal de máquina. Como se muestra en (422), el procedimiento 400 incluye bajar el cabezal de máquina sobre el rodamiento de orientación reparado o reemplazado situado en el soporte. Como se muestra en (424), el procedimiento 400 incluye acoplar el rodamiento de orientación reemplazado o reparado al cabezal de máquina.
[0050] En un modo de realización adicional, el soporte puede ser una plataforma de soporte y el reemplazo y/o reparación del rodamiento de orientación existente también puede incluir retirar el rodamiento de orientación existente de la plataforma de soporte. El procedimiento 400 también puede incluir cambiar al menos un primer capuchón de poste encima de al menos un poste de soporte de la plataforma de soporte por al menos un segundo capuchón de poste. El procedimiento 400 también puede incluir situar el segundo rodamiento de orientación encima de al menos un segundo capuchón de poste de la plataforma de soporte.
[0051] En un modo de realización adicional, la nivelación, por medio del cabezal de máquina de conjunto de nivelación-elevación 106 en la orientación vertical suspendida, también puede incluir mantener una desviación de un plano nivelado del rodamiento de orientación existente menor o igual a 10° con respecto al plano horizontal. En otro modo de realización, nivelar el plano de soporte definido por el soporte por medio de la pluralidad de niveladores acoplados de forma operativa al soporte también puede incluir activar al menos uno o más elementos de elevación y mantener una desviación del plano de soporte del soporte menor que o igual a 10° con respecto al plano horizontal.
[0052] En aún otros modos de realización, la alineación del rodamiento de orientación reparado y/o reemplazado con el cabezal de máquina 106 puede incluir insertar una pluralidad de pasadores de alineación del armazón de soporte de bancada del cabezal de máquina 106 a través de orificios pasantes correspondientes de al menos uno de un patrón de orificios de pista interior o un patrón de orificios de pista exterior del rodamiento de orientación reparado y/o reemplazado. En modos de realización adicionales, la alineación del rodamiento de orientación reparado y/o reemplazado con el cabezal de máquina 106 también puede incluir rotar una pista interior del rodamiento de orientación reparado o reemplazado.
[0053] En aún otro modo de realización, situar el soporte para el cabezal de máquina 106 en el lugar de trabajo en el emplazamiento de turbina eólica puede incluir además situar el soporte en una superficie de soporte que tenga una capacidad de carga mayor que o igual a un umbral predeterminado.
[0054] Haciendo referencia a la FIG. 12, se ilustra un diagrama de flujo de un modo de realización de un procedimiento 500 para mejorar un cabezal de máquina existente de una turbina eólica en un emplazamiento de turbina eólica. El procedimiento 500 puede implementarse usando, por ejemplo, el sistema de mantenimiento y cambio de rodamientos de orientación 200 analizado anteriormente con referencia a las FIGS.
4-10, incluyendo la plataforma de soporte 202 y el conjunto de nivelación-elevación 300. La FIG. 12 representa las etapas realizadas en un orden particular para propósitos de ilustración y análisis. Los expertos en la técnica, usando las divulgaciones proporcionadas en el presente documento, entenderán que diversas etapas del procedimiento 500 o cualquiera de los otros procedimientos divulgados en el presente documento pueden adaptarse, modificarse, reordenarse o realizarse simultáneamente o modificarse de varias maneras sin apartarse del alcance de la presente divulgación.
[0055] Como se muestra en (502), el procedimiento 500 incluye retirar el cabezal de máquina existente de la parte superior de una torre existente in situ de la turbina eólica. Como se muestra en (504), el procedimiento 500 incluye situar una plataforma de soporte para el cabezal de máquina mejorado en un lugar de trabajo en el emplazamiento de turbina eólica. Como se muestra en (506), el procedimiento 500 incluye nivelar un plano de soporte de la plataforma de soporte en relación con un plano horizontal por medio de al menos un nivelador acoplado de forma operativa a la plataforma de soporte. Como se muestra en (508), el procedimiento 500 incluye situar un primer rodamiento de orientación en la plataforma de soporte. El primer rodamiento de orientación puede estar configurado para ser compatible con un armazón de soporte de bancada del cabezal de máquina mejorado y con la torre existente in situ. Como se muestra en (510), el procedimiento 500 puede incluir acoplar un conjunto de nivelación-elevación al cabezal de máquina mejorado. Como se muestra en (512), el procedimiento 500 puede incluir situar el cabezal de máquina en una orientación vertical suspendida sobre la plataforma de soporte y alineada con el rodamiento de orientación de modo que una parte de interfaz de rodamiento de orientación del armazón de soporte de bancada del cabezal de máquina mejorado quede nivelada con respecto al plano horizontal. Como se muestra en (514), el procedimiento 500 puede incluir bajar el cabezal de máquina mejorado sobre la plataforma de soporte. Como se muestra en (516), el procedimiento 500 puede incluir acoplar el primer rodamiento de orientación al cabezal de máquina mejorado. Como se muestra en (518), el procedimiento 500 puede incluir instalar el cabezal de máquina mejorado encima de la torre de la turbina eólica.
[0056] En modos de realización adicionales, el cabezal de máquina mejorado puede incluir un rodamiento de orientación existente que es incompatible con el armazón de soporte de bancada del cabezal de máquina mejorado y con la torre in situ existente. El procedimiento 500 también puede incluir alinear el rodamiento de orientación existente con el cabezal de máquina mejorado encima de la plataforma de soporte antes de situar el rodamiento de orientación en la plataforma de soporte. El procedimiento 500 puede incluir además desacoplar el rodamiento de orientación existente del cabezal de máquina, sustentar el cabezal de máquina mejorado desde la plataforma de soporte, mientras que el rodamiento de orientación existente permanece en la plataforma de soporte, y retirar el rodamiento de orientación existente de la plataforma de soporte. El procedimiento 500 también puede incluir cambiar una pluralidad de primeros capuchones de poste encima de una pluralidad de postes de soporte de la plataforma de soporte por una pluralidad de segundos capuchones de poste.
[0057] Esta descripción escrita usa ejemplos para divulgar la invención, incluyendo el mejor modo, y también para permitir que cualquier experto en la técnica lleve a la práctica la invención, incluyendo fabricar y usar cualquier dispositivo o sistema y realizar cualquier procedimiento incorporado. El alcance patentable de la invención se define por las reivindicaciones y puede incluir otros ejemplos concebidos por los expertos en la técnica. Se pretende que dichos otros ejemplos estén dentro del alcance de las reivindicaciones si incluyen elementos estructurales que no difieran del texto literal de las

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Un sistema de mantenimiento y cambio de rodamientos de orientación (200) para un cabezal de máquina (106) de una turbina eólica (100), que comprende:
    una plataforma de soporte (202), que comprende:
    un conjunto de base (204);
    al menos un poste de soporte (206) que se extiende perpendicularmente desde el conjunto de base (204), teniendo el, al menos un, poste de soporte (206) un primer extremo de poste (208) acoplado al conjunto de base (204) y un segundo extremo de poste opuesto (210);
    al menos un primer capuchón de poste (212) acoplado de manera desmontable al segundo extremo de poste (210), definiendo el, al menos un, primer capuchón de poste (212) una primera superficie de soporte (214) para sostener al menos una parte del rodamiento de orientación (140), definiendo la primera superficie de soporte (214) al menos una parte de un primer diámetro mayor que un diámetro exterior de una pista interior (148) del rodamiento de orientación (140); y,
    al menos un nivelador (222) acoplado de forma operativa al, al menos un, primer capuchón de poste (212) para establecer una orientación nivelada de la superficie de soporte (214) con respecto a un plano horizontal.
    2. El sistema de mantenimiento y cambio de rodamientos de orientación de la reivindicación 1, que comprende además:
    un conjunto de nivelación-elevación para elevar y nivelar el cabezal de máquina, estando el conjunto de nivelación-elevación acoplado entre un aparato de elevación y un armazón de soporte de bancada del cabezal de máquina para sostener y nivelar una interfaz de rodamiento de orientación en un plano nivelado con respecto al plano horizontal, en el que el rodamiento de orientación tiene una desviación menor que, o igual a, 10 grados con respecto al plano horizontal.
    3. El sistema de mantenimiento y cambio de rodamientos de orientación de cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en el que el, al menos un, nivelador comprende uno o más elementos de elevación, en el que el, al menos uno o más, elementos de elevación están orientados de modo que la primera superficie de soporte del, al menos un, primer capuchón de poste tenga una desviación menor que, o igual a, 10 grados con respecto al plano horizontal.
    4. El sistema de mantenimiento y cambio de rodamientos de orientación de cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en el que la plataforma de soporte comprende además al menos un sensor de presión acoplado de forma operativa al, al menos un, primer capuchón de poste para detectar un peso soportado por el, al menos un, primer capuchón de poste.
    5. El sistema de mantenimiento y cambio de rodamientos de orientación de cualquiera de las reivindicaciones 1-4, que comprende además:
    un conjunto de herramienta que comprende un brazo de soporte y un dispositivo de herramienta, comprendiendo el brazo de soporte un primer extremo acoplado de forma giratoria al conjunto de base y un segundo extremo opuesto, comprendiendo el segundo extremo una abrazadera para sostener el dispositivo de herramienta para influir en el rodamiento de orientación sostenido por la plataforma de soporte, en el que el brazo de soporte está configurado para hacer que el dispositivo de herramienta entre en contacto con el rodamiento de orientación para influir en el rodamiento de orientación.
    6. El sistema de mantenimiento y cambio de rodamientos de orientación de cualquiera de las reivindicaciones 1-5, que comprende además al menos un segundo capuchón de poste que define una segunda superficie de soporte, definiendo el, al menos un, segundo capuchón de poste al menos una parte de un diámetro mayor que el diámetro exterior de la pista interior de otro rodamiento de orientación.
    7. El sistema de mantenimiento y cambio de rodamientos de orientación de la reivindicación 6, en el que el, al menos un, segundo capuchón de poste reemplaza el, al menos un, primer capuchón de poste.
    8. El sistema de mantenimiento y cambio de rodamientos de orientación de la reivindicación 6, en el que el, al menos un, primer o segundo capuchones de poste comprenden además un pasador guía de cambio acoplado a y que se extiende verticalmente desde la, al menos una, primera y segunda superficies de soporte, respectivamente, comprendiendo además el, al menos un, primer o segundo capuchones de poste primeras partes de soporte que tienen un primer grosor situadas radialmente hacia adentro de segundas partes de soporte que tienen un segundo grosor, en el que el segundo grosor es mayor que el primer grosor.
    9. El sistema de mantenimiento y cambio de rodamientos de orientación de cualquiera de las reivindicaciones 1-8, que comprende además:
    un sistema de retención de disco de orientación para retener uno o más discos de orientación del cabezal de máquina dentro de un armazón de soporte de bancada del mismo durante el mantenimiento y el cambio del rodamiento de orientación.
    10. El sistema de mantenimiento y cambio de rodamientos de orientación de cualquiera de las reivindicaciones 1-9, en el que el conjunto de base comprende además una pluralidad de segmentos de base.
    11. Un procedimiento (400) para realizar mantenimiento o cambiar un rodamiento de orientación existente (140) ensamblado en un cabezal de máquina (106) de una turbina eólica (100) en un emplazamiento de turbina eólica, comprendiendo el procedimiento:
    situar un soporte para el cabezal de máquina en un lugar de trabajo en el emplazamiento de turbina eólica (402);
    nivelar un plano de soporte definido por el soporte por medio de una pluralidad de niveladores acoplados de forma operativa al soporte (404);
    acoplar un conjunto de nivelación-elevación al cabezal de máquina (406);
    nivelar, por medio del conjunto de nivelación-elevación, el cabezal de máquina en una orientación vertical suspendida de modo que el rodamiento de orientación existente se sitúe en un plano horizontal nivelado (408);
    situar el cabezal de máquina suspendido sobre el soporte de modo que el rodamiento de orientación existente esté alineado sobre el soporte (410);
    bajar el cabezal de máquina sobre el soporte de modo que al menos una parte del cabezal de máquina esté sostenida por el soporte (412);
    desacoplar el rodamiento de orientación existente del cabezal de máquina de modo que el rodamiento de orientación existente descanse sobre el soporte (414);
    sustentar, por medio del conjunto de nivelación-elevación, el cabezal de máquina desde el soporte de modo que el rodamiento de orientación existente permanezca sobre el soporte (416); reemplazar o reparar el rodamiento de orientación existente (418);
    alinear el rodamiento de orientación reparado o reemplazado con el cabezal de máquina (420); bajar el cabezal de máquina sobre el rodamiento de orientación reparado o reemplazado situado sobre el soporte (422);
    acoplar el rodamiento de orientación reparado o reemplazado al cabezal de máquina (424).
    12. El procedimiento de la reivindicación 11, en el que el soporte es una plataforma de soporte y en el que reemplazar o reparar el rodamiento de orientación existente comprende además:
    retirar el rodamiento de orientación existente de la plataforma de soporte;
    cambiar al menos un primer capuchón de poste encima de al menos un poste de soporte de la plataforma de soporte por al menos un segundo capuchón de poste, definiendo el, al menos un, primer capuchón de poste una primera superficie de soporte para sostener al menos una parte del rodamiento de orientación existente, definiendo la primera superficie de soporte un primer diámetro mayor que un diámetro exterior de una pista interior del rodamiento de orientación existente, definiendo el, al menos un, segundo capuchón de poste una segunda superficie de soporte para sostener un segundo rodamiento de orientación diferente, definiendo la segunda superficie de soporte un segundo diámetro mayor que el diámetro exterior de la pista interior del segundo rodamiento de orientación, siendo el diámetro exterior del segundo rodamiento de orientación diferente al diámetro exterior del rodamiento de orientación existente; y,
    situar el segundo rodamiento de orientación encima de al menos un segundo capuchón de poste de la plataforma de soporte.
    13. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 11-12, en el que nivelar, por medio del conjunto de nivelación-elevación, el cabezal de máquina en la orientación vertical suspendida comprende además:
    mantener una desviación de un plano nivelado del rodamiento de orientación existente menor que, o igual a, 10 grados con respecto al plano horizontal.
    14. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 11-13, en el que nivelar el plano de soporte definido por la plataforma de soporte por medio de la pluralidad de niveladores acoplados de forma operativa al soporte comprende además accionar al menos uno o más elementos de elevación y mantener una desviación del plano de soporte de la plataforma de soporte menor que, o igual a, 10 grados con respecto al plano horizontal.
    15. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 11-14, en el que alinear el rodamiento de orientación reparado o reemplazado con el cabezal de máquina comprende además insertar una pluralidad de pasadores de alineación de un armazón de soporte de bancada del cabezal de máquina a través de orificios pasantes correspondientes con al menos uno de un patrón de orificios de pista interior o un patrón de orificios de pista exterior del rodamiento de orientación reparado o reemplazado.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL3918198T3 (pl) * 2019-01-31 2023-01-30 Hangout A/S Obudowa konserwacyjna i sposób konserwacji łopat turbiny wiatrowej
CN113864129A (zh) * 2021-11-01 2021-12-31 广东明阳新能源科技有限公司 海上风力发电机组主机放置平台
EP4390118A1 (en) * 2022-12-22 2024-06-26 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Rack for preform and/or precast element manufacturing, manufacturing system and winch assistance device
EP4389383A1 (en) * 2022-12-22 2024-06-26 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Mold element support device for a manufacturing assembly for preform elements and/or precast elements and/or prepackaged elements, manufacturing assembly, and manufacturing system
CN121474075B (zh) * 2026-01-09 2026-03-20 内蒙古工业大学 一种风力发电机组传动主齿更换装置

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002248560A (ja) 2001-02-22 2002-09-03 Hitachi Zosen Corp レードルターレットの軸受交換設備および方法
CA2591536A1 (en) 2004-11-23 2006-06-01 Vestas Wind Systems A/S A wind turbine, a method for assembling and handling the wind turbine and uses hereof
ES2326010B2 (es) 2006-08-16 2011-02-18 Inneo21, S.L. Estructura y procedimiento de montaje de torres de hormigon para turbinas eolicas.
ES2378199B1 (es) 2009-06-24 2013-06-05 Acciona Windpower S.A. Sistema de unión de una góndola con la torre de hormigón de un aerogenerador.
US8544924B2 (en) 2009-11-06 2013-10-01 Engineered Lifting Technologies, Inc. Lifting assembly
US8277184B2 (en) 2010-04-22 2012-10-02 General Electric Company Tilt adjustment system
US7939961B1 (en) * 2010-04-28 2011-05-10 General Electric Company Wind turbine with integrated design and controlling method
US8004106B2 (en) * 2010-08-31 2011-08-23 General Electric Company Yaw bearing cleaning assembly for wind turbine
EP2388480B1 (en) 2010-08-31 2013-10-30 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Maintenance method for wind power generation device
US20110140447A1 (en) 2010-11-10 2011-06-16 Ingo Paura Reinforcement assembly for use with a support tower of a wind turbine
JP5106619B2 (ja) 2010-12-06 2012-12-26 株式会社日立製作所 風力発電装置及び風力発電装置のヨーベアリング交換方法
GB2486407A (en) * 2010-12-08 2012-06-20 Vestas Wind Sys As Wind turbine pitch system having segmented pitch gear
EP2652320B1 (en) * 2010-12-15 2016-08-24 Vestas Wind Systems A/S A tool and a method for moving a wind turbine drivetrain component
US9004875B2 (en) 2011-03-11 2015-04-14 General Electric Company Flange and wind energy system
DE102011015858B3 (de) * 2011-04-01 2012-08-02 Repower Systems Ag Verfahren und Vorrichtung für Schnell-Ölwechsel an Antriebseinrichtungen von Windenergieanlagen
US8227930B2 (en) * 2011-08-25 2012-07-24 General Electric Company System and method for adjusting a bending moment of a shaft in a wind turbine
US20120131876A1 (en) 2011-10-18 2012-05-31 Jacob Johannes Nies Hoisting nacelle and tower
US20130180199A1 (en) 2012-01-17 2013-07-18 Venkata Krishna Vadlamudi Flange connection for a wind turbine and method of connecting parts of a wind turbine
EP2711568B1 (en) * 2012-09-24 2018-05-30 Siemens Aktiengesellschaft Sliding bearing and method to perform service at the sliding bearing
US9745953B2 (en) 2012-10-23 2017-08-29 General Electric Company Method and system for replacing a single wind turbine blade
CN104919177B (zh) 2012-11-15 2018-03-09 维斯塔斯风力系统有限公司 用于对准塔架区段的方法和装置
DK2767654T3 (en) 2013-02-19 2015-10-26 Siemens Ag Flangehjælpemiddel to connect tower sections, adjacent to one another
US20150027068A1 (en) 2013-07-24 2015-01-29 General Electric Company Tower base assembly for a wind turbine
DK2837818T3 (en) 2013-08-13 2019-03-11 Siemens Ag Wind turbine with bend bearing lift device
PL2846041T3 (pl) 2013-09-06 2018-07-31 youWINenergy GmbH Zmodernizowana instalacja turbiny wiatrowej
EP3074628B1 (en) 2013-11-27 2017-09-20 Vestas Wind Systems A/S A nacelle for a wind turbine generator including lifting apparatus
CN204386818U (zh) * 2015-01-09 2015-06-10 北京金风科创风电设备有限公司 机舱支撑装置
CN104625682B (zh) * 2015-01-09 2017-02-22 北京金风科创风电设备有限公司 风力发电机组机舱部件的现场更换方法
CN204400135U (zh) * 2015-01-13 2015-06-17 北京金风科创风电设备有限公司 风力发电机组的机舱运输装置
US10443572B2 (en) 2016-01-27 2019-10-15 General Electric Company System and method for removing or installing a main shaft of a wind turbine
DK179077B1 (en) * 2016-03-23 2017-10-09 Envision Energy Denmark Aps Wind turbine comprising a yaw bearing system
US9982659B1 (en) 2017-02-03 2018-05-29 General Electric Company Methods for refurbishing wind turbines
PL3695113T3 (pl) * 2017-10-12 2022-08-29 Heerema Marine Contractors Nederland Se Układ do umieszczania zespołu turbiny wiatrowej na konstrukcji wsporczej
CN108301970B (zh) * 2017-12-28 2021-03-05 太原重型机械集团工程技术研发有限公司 风力发电机组偏航系统
CN108105042B (zh) * 2018-01-19 2019-07-12 国华爱依斯（黄骅）风电有限公司 一种风力发电机组中偏航衬垫的更换方法

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