EP3472457A1 - Procede pour manoeuvrer une pale d'eolienne - Google Patents

Procede pour manoeuvrer une pale d'eolienne

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Publication number
EP3472457A1
EP3472457A1 EP16825474.6A EP16825474A EP3472457A1 EP 3472457 A1 EP3472457 A1 EP 3472457A1 EP 16825474 A EP16825474 A EP 16825474A EP 3472457 A1 EP3472457 A1 EP 3472457A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tower
carriage
blade
proximal end
guide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP16825474.6A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Benoît Melen
Nicolas FABRY
Eric Laurent
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Soletanche Freyssinet SA
Original Assignee
Soletanche Freyssinet SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Soletanche Freyssinet SA filed Critical Soletanche Freyssinet SA
Publication of EP3472457A1 publication Critical patent/EP3472457A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D13/00—Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/10—Assembly of wind motors; Arrangements for erecting wind motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2230/00—Manufacture
    • F05B2230/60—Assembly methods
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2230/00—Manufacture
    • F05B2230/60—Assembly methods
    • F05B2230/61—Assembly methods using auxiliary equipment for lifting or holding
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to the installation of pale wind turbines, as well as their removal.
  • wind turbine blades are bulky, with a length of more than 50 m for large wind turbines, their weight is not so important, for example 10 to 15 tons.
  • the use of large cranes is not necessary, even if it is the most commonly used.
  • An object of the present invention is to provide a more convenient technique for raising or lowering wind turbine blades without resorting to high-rise cranes.
  • the method comprises: holding the blade in a blade holder mounted on a carriage disposed against the tower; and moving and guiding the carriage along the tower, using at least one inclined cable so as to exert on the carriage a force having a horizontal component in the direction of the tower.
  • the carriage supporting the blade is supported on the tower during its ascent (or descent) to (or from) the upper position to connect (or disconnect) the blade to the rotor.
  • This support which stabilizes the blade during its movement, is secured by the horizontal component of the force exerted on the carriage by at least one cable which (i) exerts traction to hoist the carriage or to slow down its descent, and / or (ii) provides guidance when moving along the tower.
  • the carriage is still firmly held against the tower by the cable or cables, which facilitates the connection of the blade to the rotor of the generator. It is possible to rotate the platform and / or rotate the rotor and / or adjust the height of the carriage and / or move the blade support relative to the carriage to present the blade connection interface in good conditions to ensure assembly.
  • the guidance of the carriage along the tower is operated independently of the nacelle which is mounted sufficiently high at the top of the tower so as to pivot about a vertical axis.
  • the nacelle which is mounted sufficiently high at the top of the tower so as to pivot about a vertical axis.
  • several types of systems are usable.
  • One possibility is to install between the carriage and the tower a guide system comprising at least one vertical rail and shoes cooperating with the rail to guide the carriage during its movement along the tower.
  • this guide system can contribute to the maintenance of the truck against the tower, by an appropriate cooperation of the shoes with the rail.
  • the rail belongs to the carriage and the shoes are mounted on the tower.
  • the hooves can in particular be installed through windows formed in the wall of the tower during the construction thereof.
  • the rail is attached to the tower and that the shoes are located in the lower part of the carriage.
  • An alternative embodiment of the guide system comprises two cables arranged symmetrically on either side of a vertical plane.
  • Each of these guide cables may be connected to a point located at the foot of the tower and at a point located in the upper part of the tower and be deflected on an angular return element provided on the carriage.
  • the connection points of the two guide cables are advantageously arranged so that the guide cables exert on the angular return elements of the carriage a force having a horizontal component in the direction of the tower.
  • the connection points of the two guide cables in the upper part of the tower can in particular be arranged under the nacelle. An adjustment of their voltage and possibly used to make the carriage guidance function even more reliable.
  • at least one traction cable is connected to the carriage for driving the carriage during its ascent along the tower, or for retaining the carriage during its descent along the tower, the traction cable.
  • the carriage may include at least one deflection pulley for hauling the towing cable, thereby limiting the pulling force required to move the carriage and the blade.
  • the traction cable can be deflected by at least one pulley located in the upper part of the tower and connected to a winch or brake located at the foot of the tower.
  • the blade support is pivotally mounted on the carriage, about a substantially horizontal axis.
  • the support should hold the blade in a region situated between its proximal end, that is to say the end to be connected to the electric generator rotor, and its center of gravity. to facilitate the maneuver, it is preferable that the region where the blade support holds the blade is closer to the center of gravity than its proximal end.
  • the blade is brought to the foot of the tower in a horizontal position where it is gripped in the blade holder mounted on the carriage.
  • the blade support may comprise a clamp having a shaped gasket adapted to the outer profile of the blade.
  • the latter is positioned to have a hub location facing the proximal end of the blade.
  • the carriage that has reached the top of its path along the tower is controlled to adjust the position of the proximal end of the blade relative to the hub location.
  • the carriage is arranged to provide an adjustment of the position of the proximal end of the blade according to at least one degree of freedom among: translation in a radial direction relative to the tower, rotation about a horizontal axis perpendicular to a radial plane relative to the tower, rotation about a longitudinal axis of the blade.
  • This locking system comprises for example a strap or the like, connected to the carriage and forming a loop around the tower, the carriage being equipped with an actuator for tensioning the strap in response to a command provided by the operator.
  • FIG. 1 is a schematic side view of a wind turbine with a blade moving along the tower in the direction I-I indicated in FIG. 2;
  • FIG. 2 is a diagram in front view of a wind turbine, in the direction II-II indicated in FIG. 1;
  • - Figure 3A is a sectional diagram, along a horizontal plane (AA in Figure 3B), a carriage holding a blade to accompany its movement along the tower of a wind turbine;
  • FIG. 3B is a sectional diagram of the same carriage, in a radial plane (B-B in Figure 3A);
  • FIG. 3C shows a detail of the carriage, in the direction C indicated in FIG. 3A;
  • FIGS. 4A-C are simplified diagrams of a wind turbine, illustrating an example of loading operation of the blade on the carriage and the beginning of its ascent along the tower;
  • FIG. 5 is a diagram showing another embodiment of a carriage for raising or lowering a wind turbine blade along a tower.
  • FIG. 6 is a diagram of a detail of Figure 5, seen in cross section along the horizontal plane VI-VI. DESCRIPTION OF EMBODIMENTS
  • Figures 1 and 2 show schematically a wind turbine having a tower 10 surmounted by a nacelle 15. To facilitate reading of these two figures, the horizontal dimensions of the wind turbine tower are exaggerated in relation to its vertical dimension. In practice, the vertical dimension of the tower, for example of the order of 150 m, is more than 10 times greater than its horizontal dimensions.
  • the tower 10 stands from a foundation 11 built in the ground. Typically, the tower 10 is made by assembling prefabricated concrete elements, over all or part of its height. The concrete elements are prestressed by vertical cables (not shown) to ensure a good resistance of the tower 10 to the bending forces that the wind will cause it.
  • the top of the tower 10 is equipped to accommodate the nacelle 15 which has a mount for pivoting about the vertical axis Z of the tower.
  • the nacelle 15 is provided to receive the electric generator 20 of the wind turbine, whose rotor has a hub 21 for receiving three blades 25 oriented at 120 ° with respect to the X axis of the rotor. Only one blade is shown in the drawings.
  • the method implements a carriage 30 which moves along the tower 10 and a traction and guidance system using one or more cables. In the examples shown in FIGS. 1 and 2, this system comprises a traction cable 33 and two guide cables 32.
  • the carriage 30 moves on the wall 12 of the tower 10 in a vertical plane P parallel to the view of FIG. 1.
  • the vertical plane P is radial, that is to say it contains the Z axis of the tower 10.
  • the carriage 30 has a frame provided with wheels 35 which are four in the example shown to ensure the rolling of the carriage in its path along the tower 10.
  • the wheelbase 35 is typically a few meters, for example 5 to 6 m.
  • a blade support 40 adapted to hold the blade 25 during its displacement is mounted on the chassis of the carriage 30.
  • the blade support 40 has a degree of freedom in rotation relative to the carriage 30, around a horizontal axis X 'substantially perpendicular to the rolling plane of the carriage 30 defined by its wheels 35.
  • the wheels 35 provide some guidance of the carriage 30 in its vertical path along the tower 10. However, in the example shown, the guiding function is also provided by the cables 32 which have a symmetrical arrangement around the P. radial plane [0030] The guidance of the carriage 10 is operated independently of the nacelle 15, by elements located under this nacelle.
  • each of the guide cables 32 has a first anchoring point 50 in the lower part of the tower 10, near the foundation 11, and a second anchoring point 51 at the top of the the tower 10, near the nacelle 15 but beneath it (so that the nacelle can rotate without obstacle around its axis Z).
  • the carriage 30 comprises an angular return element 52, such as a saddle or a pulley, for each of the guide cables 32.
  • the angular return elements 52 are mounted on both sides of the carriage 30 so that each of them cooperates with one of the guide cables 32.
  • Each cable 32 thus extends between its two anchor points 50, 51 forming a bend at the level of the angular deflection element 52.
  • the altitude of the elbow changes at the as the carriage 30 moves along the tower 10.
  • tensioning comprises for example a jack that stretches each of the cables 32 by absorbing the variation in length related to the displacement of the angular return element 52.
  • the jack is for example located in the lower part of the tower. It may be common to the two guide cables 32. Alternatively, there is a jack for each cable 32.
  • the tension adjustment may be useful for balancing the forces exerted by the two guide cables 32 on the carriage 30 so that the guidance is more efficient.
  • the positioning of the low and high anchoring points 50, 51 of a guide cable 32 is such that the wall 12 of the tower 10 on which the carriage 30 rolls is located between the angular deflection element 52 and the anchoring points 50, 51.
  • the tension of the guide cables 32 results in a force exerted on the angular deflection element 52 and the carriage 30 which has a horizontal component in the direction of the tower 10. This horizontal component of the force contributes to keep the carriage 30 against the wall 12 of the tower 10.
  • the traction cable 33 extends between an attachment point 55 on the carriage 30, a deflection pulley 56 situated in the upper part of the tower 10 and a winch 57 located at the base of the tower 10.
  • a winch 57 located at the base of the tower 10.
  • the traction cable 33 follows an inclined path, so that the traction T ⁇ that it exerts on the carriage 30 has a component horizontal which tends to keep the trolley 30 against the tower 10.
  • attachment point 55 is shown in front of the carriage 30, so that the drawing is easier to read.
  • the point of attachment 55 can be located between the axles of the wheels 35 so that the carriage 30 is better held against the wall 12 of the tower 10.
  • connection of the traction cable 33 to the carriage 30 does not necessarily consist of an attachment point.
  • the cable 33 has a halyard at the level of the carriage 30, which makes it possible to reduce the force coming from the winch 57.
  • the carriage 30 is equipped with two return pulleys 58 located on both sides, and the pulling cable 33 passes under these two pulleys 58 to be returned to an anchor point 59 located at the top of the tower 10. Due to this arrangement, each pulley 58 receives traction cable 33 a force T ⁇ I2 from the winch 57, which results in a total force T ⁇ on the carriage.
  • This force T ⁇ has a vertical component that raises the truck (or slows down its descent) and a horizontal component that slams the truck against the wall 12 of the tower 10.
  • the guidance and traction system may include a platform 60 for positioning the anchor points 51, the pulley 56 and / or the anchor point 59 at the top of the tower 10
  • the platform consists for example of a pair of beams fixed to the tower 10 in its upper part, under the nacelle 15.
  • the concrete elements forming the tower 10 may, in the upper part thereof, be prefabricated with in order to incorporate the beams of the platform 60 or to have an interface allowing easy assembly and disassembly of the platform, the platform 60 is pre-equipped so that the positions of the anchoring points 51, 59 and pulley 56 are well defined to provide the guiding and pulling forces as described above.
  • the platform 60, as well as the cables 32, 33, the trolley 30 and the winch 57, constitute an apparatus that can be moved from one wind turbine to another when there are needs to mount or disassemble blades 25.
  • [0) 42 It is possible to leave in place all or part of the equipment of the platform 60 to facilitate any maintenance operations during the life of the wind turbine. If the blades 25 are installed shortly after the installation of the nacelle 15 at the top of the tower 10, it is possible to use as a platform 60 to hoist the blades 25 a platform which has been put in place. for the installation of the nacelle 15 or the erection of the tower 10.
  • the upper platform 60 can be put in place for the purposes of maneuvering the blades 25, thanks to the winch generally available in the nacelle 15 for subsequent maintenance operations of the wind turbine.
  • the cables 32, 33 for guiding and pulling the carriage 30 must remain relatively close to the wall of the tower 10 so as not to hinder the rotation of the rotor provided with all or part of its blades 25.
  • FIG. 1 illustrates, in dashed lines, an option that can be added to the carriage 30 to improve safety during maneuvers of the blade 25.
  • a system 80-84 for locking the carriage 30 relative to at the tower 10 is provided to be put into service selectively by the operator, especially in case of deterioration of weather conditions while the blade is transported by the carriage 30.
  • the locking system comprises one or more straps 80 arranged in a loop around the tower 10, with both ends attached to the carriage 30.
  • the strap 80 is put in place, without being stretched, before that the carriage 30 begins its vertical movement along the tower 10, then it moves along with the carriage along the tower.
  • a guide 82 such as a hook located on the side of the tower 10 diametrically opposite the carriage 10, which guide 82 is suspended from the platform 60 at the top of the tower via a rope 83.
  • the length of the rope 83 is adjusted by a reel 84 so that the guide 82 moves vertically with a speed adapted to that of the carriage 30.
  • the carriage 30 is provided with an actuator 81 connected to one or both ends of the strap 80, and activatable remotely by the operator. In response to a command from the operator, the actuator 81 tends the strap 80 so that it comes to surround the tower 10 and lock the carriage 30 and the blade 25 in position.
  • FIGS 3A and 3B show in more detail a possible arrangement of the carriage 30 shown in Figure 1.
  • the frame 36 of the carriage 30 is equipped with wheels 35 mounted on two axles in this example.
  • At the front of the chassis 36 is the attachment point 55 of the traction cable 33 (or one or more return pulleys if there is a hauling of the cable 33).
  • the blade support 40 may be in the form of a clamp having two shells provided with an internal lining of profile adapted to the outer profile of the blade 25 in the region where it is held.
  • the profile of the interior lining of the support 40 is oriented, with respect to the longitudinal axis of the blade 25, so that it is opposite its location on the hub 21 of the generator, with a suitable angular position at the connection of the blade on the hub.
  • the lining may be flexible to better ensure that the composite material of the blade 25 is not damaged.
  • the two shells are gathered around the blade 25 when it is gripped by the clamp 40, and held against each other, with the blade between them, by means of threaded rods 65 or other suitable assembly means .
  • blade 25 is held in support 40 in a region between its proximal end 26 and its center of gravity G.
  • the distal end 27 of the blade is naturally directed downwardly as the carriage 30 progresses along the tower 10.
  • the region where the blade 25 is held in the support 40 is much closer to the center of gravity G than to the This limits the need to compensate for the angular momentum of the blade 25 about the X 'axis when the blade is lifted off the ground.
  • the carriage 30 shown in FIGS. 3A-B comprises a plate 62 mounted on the frame 36 via remotely controllable telescopic supports 63 for adjusting the orientation and the position of the plate 62 relative to the chassis 36.
  • each support 63 comprises an actuator, for example a jack, associated with a power source (not shown) on board the truck and can be controlled by means of a remote controlled by an operator controlling the maneuver from the nacelle 15.
  • the carriage 30 shown in Figures 3A-B further comprises a pivot bearing 64 interposed between the plate 62 and the blade holder 40 to allow the pivoting of the blade support about the axis X 'supra.
  • the bearing 64 may optionally be motorized so that the operator can also adjust the angular position of the support 40 and the blade 25 around the axis X 'when the proximal end 26 is close to its location on the hub 21.
  • FIGS. 3A and 3C show a manner of mounting on the carriage 30 the angular return elements 52 for the guide cables 32.
  • each angular return element has the shape of a saddle 52 on which the guide cable 32 is deflected.
  • the saddle 52 has a curved track on which the cable 32 bears. This curved track is sandwiched between two plates that let the guide cable 32 while maintaining its position in position on the track. These two plates form a unit which is articulated on the frame 36 of the carriage 30 around an axis Y parallel to the direction of movement of the carriage 30 along the tower 10.
  • This arrangement provided symmetrically on both sides another of the chassis 36, allows the guide cables 32 to perform their function regardless of the height of the carriage 30 along the tower 10.
  • FIGS. 4A-C are an illustration of a procedure for loading the blade 25 to be mounted along the wind turbine tower 10.
  • the blade 25 is brought into position. horizontal position at the foot of the tower 10 using one or more vehicles 70, 71.
  • the carriage 30 is in the low position, and the support 40 is placed on the blade 25 in the appropriate region between its center of gravity G and its proximal end 26.
  • the winch 57 is actuated to initiate the ascent of the carriage 30 (FIG. 4B).
  • a small crane 72 can be used to support the distal portion 27 of the blade. There is no need for a very powerful crane since the blade 25 is held by the support 40 in a region close to its center of gravity.
  • FIG. 5 illustrates an alternative embodiment, in which the chassis 100 of the carriage 30 presents in the direction of the tower 10:
  • a guide rail 105 which is arranged vertically when the carriage is brought against the tower.
  • the frame 100 On the top of the carriage 30, the frame 100 carries the ring 64 allowing the rotation of the blade support 40 about the axis X 'as previously described.
  • the chassis 100 also has a transverse beam 102 on which two traction cables 33 are hooked at positions P 1; P 2 symmetrical with respect to the plane P.
  • These two traction cables 33 have an inclination as described above with reference to Figure 1, so that the carriage 30 is held against the tower 10 by a force having a horizontal component resulting from the traction T ⁇ I2 exerted on the cables 33.
  • the cables 33 are for example returned each by a respective pulley 56 located in the upper part of the tower 10 and each connected to a respective winch 57 located at the base of the tower 10.
  • the guide rail 105 is aligned in the radial plane of displacement P passing through the axis Z of the tower 10. In a variant, it is possible to provide several parallel guide rails, preferably arranged symmetrically with respect to the plane P.
  • the (or each) guide rail 105 cooperates with shoes 110 which are arranged on the wall of the tower 10.
  • the shoes 110 are distributed at different levels along the height of the tower 10. These levels may be spaced a little less than half the length of the rail 105 so that the rail always cooperates with shoes located at two or three consecutive levels so that the rail is properly aligned with the vertical.
  • each piece 111 comprises a support plate which bears against the inner face of the wall of the tower 10 around the window 112, and two tabs forming a pair of shoes 110 which pass through the window 112 to project beyond the wall.
  • the rail 105 engages between the two shoes 110 to guide the carriage 30 during its vertical movement.
  • the shoes 110 have their end curved so that they contribute to keeping the rail 105 and the carriage 30 against the wall of the tower 10 during the maneuver.
  • the tower 10 has a non-constant cross section, for example a frustoconical base surmounted by a cylindrical portion, can be provided on the rail 105 one or more joints about horizontal axes Y perpendicular to the plane P ( Figure 5), to facilitate the crossing of section transition zones along the tower.
  • the vertical rail 105 is not carried by the carriage 30, but attached to the tower 10, for example using the aforementioned windows 112. The rail then runs over the majority of the height of the tower so as to cover the course of the trolley on the facade.
  • the shoes 110 cooperating with this fixed rail are then carried by the underside of the carriage 30, to ensure the vertical guidance thereof.
  • This rail 105 can be fixed to the tower 10 temporarily for the execution of the maneuvers of the blades 25.

Landscapes

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Abstract

Pour manœuvrer une pale d'éolienne entre le sol et un rotor de génératrice électrique installé sur une nacelle (15) en haut d'une tour (10), la pale (25) est tenue dans un support (40) monté sur un chariot (30) disposé contre la tour. Le chariot est déplacé et guidé le long de la tour en utilisant au moins un câble incliné (32, 33) de façon à exercer sur le chariot une force ayant une composante horizontale en direction de la tour.

Description

PROCEDE POUR MANŒUVRER UNE PALE D'EOLIENNE
[0001] La présente invention concerne la pose des pâles d'éoliennes, ainsi que leur dépose.
ARRIERE-PLAN
[0002] Pour installer ou désinstaller les pâles d'éolienne, on utilise le plus souvent des grues de forte capacité, capables de lever des charges lourdes jusqu'en haut de la tour, par exemple les mêmes grues servant à équiper la nacelle. La disponibilité de ces grues pour assembler les éoliennes est cependant problématique car leur location est très coûteuse tandis que les conditions météorologiques permettant d'intervenir sur les pales ne sont pas assurées.
[0003] Si les pales d'éolienne sont encombrantes, avec une longueur de plus de 50 m pour de grandes éoliennes, leur poids n'est pas si important, par exemple de 10 à 15 tonnes. Le recours à de grandes grues ne s'impose donc pas, même si c'est le moyen le plus couramment utilisé.
[0004] À titre d'alternative, il a été proposé, dans le brevet US 7 785 073, de monter ou démonter une pale d'éolienne en utilisant au moins un câble tendu entre le sol et une pièce montée sur la nacelle, par exemple le moyeu du rotor de la génératrice, et en déplaçant la pale le long de ce câble. Cependant, la pale reste assez sensible au vent ou autres perturbations lors de sa progression le long du câble, même si l'intervention a généralement lieu dans des conditions météorologiques favorables. En cas de vent imprévu, la mise en sécurité requiert une réorientation de la nacelle avant d'intervenir sur la deuxième ou troisième pale, mais le système de câbles complique les opérations. En outre, cette solution ne facilite pas l'accostage de la pale sur le moyeu, qui reste une opération délicate.
[0005] Un but de la présente invention est de proposer une technique plus commode pour monter ou descendre des pales d'éoliennes sans recourir à des grues de grande hauteur.
RESUME
[0006] Il est proposé un procédé pour manœuvrer une pale d'éolienne entre le sol et un rotor de génératrice électrique installé sur une nacelle en haut d'une tour. Le procédé comprend : tenir la pale dans un support de pale monté sur un chariot disposé contre la tour ; et déplacer et guider le chariot le long de la tour, en utilisant au moins un câble incliné de façon à exercer sur le chariot une force ayant une composante horizontale en direction de la tour.
[Ό007] Le chariot soutenant la pale prend appui sur la tour lors de son ascension (ou sa descente) vers (ou depuis) la position haute permettant de connecter (ou déconnecter) la pale au rotor.
[Ό008] Cet appui, qui stabilise la pale lors de son mouvement, est sécurisé par la composante horizontale de la force exercée sur le chariot par au moins un câble qui (i) exerce une traction pour hisser le chariot ou freiner sa descente, et/ou (ii) assure son guidage lors du déplacement le long de la tour.
[000 j Une fois parvenu en position haute, le chariot est encore maintenu fermement contre la tour par le ou les câbles, ce qui facilite la connexion de la pale au rotor de la génératrice. Il est possible de faire pivoter la nacelle et/ou de faire tourner le rotor et/ou d'ajuster la hauteur du chariot et/ou de déplacer le support de pale par rapport au chariot pour présenter l'interface de connexion de la pale dans de bonnes conditions pour assurer l'assemblage.
[0010] Les opérations d'installation ou de désinstallation des pales de l'éolienne, qui ne requièrent pas obligatoirement une grue de grande hauteur, s'en trouvent grandement simplifiées. Le temps de l'intervention ainsi que son coût sont donc minimisés.
[0011] Dans une réalisation, le guidage du chariot le long de la tour est opéré indépendamment de la nacelle qui est montée suffisamment haut en haut de la tour de façon à pouvoir pivoter autour d'un axe vertical. [0012] Pour assurer le guidage du chariot, plusieurs types de systèmes sont utilisables. Une possibilité est d'installer entre le chariot et la tour un système de guidage comprenant au moins un rail vertical et des sabots coopérant avec le rail pour guider le chariot lors de son déplacement le long de la tour.
[0013] En plus de la fonction de guidage latéral du chariot et de la pale pour les garder sur leur trajectoire verticale, ce système de guidage peut contribuer au maintien du chariot contre la tour, par une coopération appropriée des sabots avec le rail. [1)814] Selon une option, le rail appartient au chariot et les sabots sont montés sur la tour. Les sabots peuvent notamment être installés à travers des fenêtres ménagées dans la paroi de la tour lors de la construction de celle-ci. Une autre option est que le rail soit fixé à la tour et que les sabots soient situés en partie inférieure du chariot. [0015] Une forme de réalisation alternative du système de guidage comporte deux câbles disposés symétriquement de part et d'autre d'un plan vertical. Chacun de ces câbles de guidage peut être connecté à un point situé au pied de la tour et à un point situé en partie supérieure de la tour et être dévié sur un élément de renvoi angulaire prévu sur le chariot. Les points de connexion des deux câbles de guidage sont avantageusement disposés de façon que les câbles de guidage exercent sur les éléments de renvoi angulaire du chariot une force ayant une composante horizontale en direction de la tour. Les points de connexion des deux câbles de guidage en partie supérieure de la tour peuvent notamment être disposés sous la nacelle. Un réglage de leur tension et éventuellement utilisé pour fiabiliser encore la fonction de guidage du chariot. [0016] Dans une réalisation, au moins un câble de traction est relié au chariot pour entraîner le chariot lors de son ascension le long de la tour, ou pour retenir le chariot lors de sa descente le long de la tour, le câble de traction étant incliné pour que la traction qu'il exerce sur le chariot ait une composante horizontale en direction de la tour. Le chariot peut comporter au moins une poulie de renvoi pour réaliser un mouflage du câble de traction, permettant ainsi de limiter la force de traction requise pour faire déplacer le chariot et la pale. Le câble de traction peut être dévié par au moins une poulie située en partie supérieure de la tour et reliée à un treuil ou un frein situé au pied de la tour.
[0017] Dans une réalisation, le support de pale est monté pivotant sur le chariot, autour d'un axe sensiblement horizontal. Pour orienter naturellement la pale lors de son mouvement, il convient que le support tienne la pale dans une région située entre son extrémité proximale, c'est-à-dire l'extrémité à raccorder au rotor de génératrice électrique, et son centre de gravité, pour faciliter la manœuvre, il est préférable que la région où le support de pale tient la pale soit plus proche du centre de gravité que de son extrémité proximale. [0018] Dans une mise en œuvre du procédé, la pale est amenée au pied de la tour en position horizontale où elle est saisie dans le support de pale monté sur le chariot. On commence alors un déplacement vers le haut du chariot en soutenant une partie distale de la pale jusqu'à ce que le chariot ait atteint une hauteur où la pale s'étend verticalement avec son extrémité distale vers le bas, puis on poursuit le déplacement vers le haut du chariot jusqu'à ce que l'extrémité proximale de la pale atteigne le rotor de génératrice électrique.
[0019] Le support de pale peut comporter une pince ayant une garniture de forme adaptée au profil extérieur de la pale.
[1)820] Pour assembler la pale au rotor de génératrice électrique, ce dernier est positionné pour présenter un emplacement de moyeu en regard de l'extrémité proximale de la pale. Dans une réalisation du procédé, on contrôle le chariot parvenu en haut de sa trajectoire le long de la tour pour ajuster la position de l'extrémité proximale de la pale par rapport à l'emplacement de moyeu. Avantageusement, le chariot est agencé pour procurer un ajustement de la position de l'extrémité proximale de la pale suivant au moins un degré de liberté parmi : translation dans une direction radiale par rapport à la tour, rotation autour d'un axe horizontal perpendiculaire à un plan radial par rapport à la tour, rotation autour d'un axe longitudinal de la pale.
[002î] Pour renforcer la sécurité lors des manœuvres de la pale, il est possible d'adjoindre au chariot un système de blocage de celui-ci par rapport à la tour, activable par un opérateur. Ce système de blocage comprend par exemple une sangle ou analogue, reliée au chariot et formant une boucle autour de la tour, le chariot étant équipé d'un actionneur pour mettre en tension la sangle en réponse à une commande fournie par l'opérateur.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
[1)022] D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description ci-après d'un exemple de réalisation non limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 est un schéma en vue de côté d'une éolienne dont une pale est en train de se déplacer le long de la tour, suivant la direction I-I indiquée sur la figure 2 ;
- la figure 2 est un schéma en vue de face de éolienne, suivant la direction II- II indiquée sur la figure 1 ; - la figure 3A est un schéma en coupe, selon un plan horizontal (A-A sur la figure 3B), d'un chariot tenant une pale pour accompagner son mouvement le long de la tour d'une éolienne ;
- la figure 3B est un schéma en coupe du même chariot, selon un plan radial (B-B sur la figure 3A) ;
- la figure 3C montre un détail du chariot, suivant la direction C indiquée sur la figure 3A ;
- les figures 4A-C sont des schémas simplifiés d'une éolienne, illustrant un exemple d'opération de chargement de la pale sur le chariot et le début de son ascension le long de la tour ;
- la figure 5 est un schéma montrant une autre forme de réalisation d'un chariot pour lever ou descendre une pale d' éolienne le long d'une tour ; et
- la figure 6 est un schéma d'un détail de la figure 5, vu en coupe transversale selon le plan horizontal VI- VI. DESCRIPTION DE MODES DE REALISATION
[8 )23] Les figures 1 et 2 montrent schématiquement une éolienne comportant une tour 10 surmontée d'une nacelle 15. Pour faciliter la lecture de ces deux figures, les dimensions horizontales de la tour d' éolienne y sont exagérées par rapport à sa dimension verticale. En pratique, la dimension verticale de la tour, par exemple de l'ordre de 150 m, est plus de 10 fois supérieure à ses dimensions horizontales.
[01)24] La tour 10 se dresse à partir d'une fondation 11 construite dans le sol. Typiquement, la tour 10 est réalisée par assemblage d'éléments préfabriqués en béton, sur tout ou partie de sa hauteur. Les éléments en béton sont précontraints par des câbles verticaux (non représentés) pour assurer une bonne résistance de la tour 10 aux efforts de flexion que le vent lui fera subir.
[1)825] Le haut de la tour 10 est équipé pour accueillir la nacelle 15 qui comporte une monture permettant son pivotement autour de l'axe vertical Z de la tour. La nacelle 15 est prévue pour recevoir la génératrice électrique 20 de l'éolienne, dont le rotor a un moyeu 21 destiné à recevoir trois pales 25 orientées à 120° par rapport à l'axe X du rotor. Une seule pale est représentée sur les dessins. Chaque pale 25 à une extrémité proximale 26, présentant une interface de connexion au moyeu 21 du rotor, et une extrémité distale 27. [0Θ26] Pour manœuvrer la pale entre le sol et sa position d'accostage sur le moyeu 21, le procédé met en œuvre un chariot 30 qui se déplace le long de la tour 10 et un système de traction et de guidage utilisant un ou plusieurs câbles. Dans les exemples représentés sur les figures 1 et 2, ce système comporte un câble de traction 33 et deux câbles de guidage 32.
[Ό027] Le chariot 30 se déplace sur la paroi 12 de la tour 10 dans un plan vertical P parallèle à la vue de la figure 1. Le plan vertical P est radial, c'est-à-dire qu'il contient l'axe Z de la tour 10. Le chariot 30 a un châssis muni de roues 35 qui sont au nombre de quatre dans l'exemple représenté pour assurer le roulement du chariot dans sa trajectoire le long de la tour 10. L'empattement des roues 35 est typiquement de quelques mètres, par exemple de 5 à 6 m.
[8 )28] Un support de pale 40 adapté pour tenir la pale 25 lors de son déplacement est monté sur le châssis du chariot 30. Le support de pale 40 à un degré de liberté en rotation par rapport au chariot 30, autour d'un axe horizontal X' sensiblement perpendiculaire au plan de roulement du chariot 30 défini par ses roues 35.
[0029] Les roues 35 procurent un certain guidage du chariot 30 dans sa trajectoire verticale le long de la tour 10. Cependant, dans l'exemple représenté, la fonction de guidage est également assurée par les câbles 32 qui ont un agencement symétrique autour du plan radial P. [0030] Le guidage du chariot 10 est opéré de manière indépendante de la nacelle 15, par des éléments situés sous cette nacelle.
[0031] Dans l'exemple considéré, chacun des câbles de guidage 32 a un premier point d'ancrage 50 en partie basse de la tour 10, à proximité de la fondation 11, et un deuxième point d'ancrage 51 en partie haute de la tour 10, à proximité de la nacelle 15 mais sous celle-ci (afin que la nacelle puisse tourner sans obstacle autour de son axe Z). Le chariot 30 comporte un élément de renvoi angulaire 52, tel qu'une selle ou une poulie, pour chacun des câbles de guidage 32. Les éléments de renvoi angulaire 52 sont montés sur les deux côtés du chariot 30 de façon que chacun d'eux coopère avec l'un des câbles de guidage 32. Chaque câble 32 s'étend donc entre ses deux points d'ancrage 50, 51 en formant un coude au niveau de l'élément de renvoi angulaire 52. L'altitude du coude change au fur et à mesure que le chariot 30 se déplace le long de la tour 10. [0Θ32] Si l'élasticité des câbles de guidage 32 ne suffit pas pour permettre la légère variation de leur longueur lorsque le chariot 30 se déplace, il est possible de prévoir un mécanisme de mise en tension aux câbles de guidage 32. Ce mécanisme de mise en tension (non représenté) comprend par exemple un vérin qui tend chacun des câbles 32 en absorbant la variation de longueur liée au déplacement de l'élément de renvoi angulaire 52. Le vérin est par exemple situé en partie basse de la tour. Il peut être commun aux deux câbles de guidage 32. En variante, il y a un vérin pour chaque câble 32. Le réglage de tension peut être utile pour équilibrer les forces exercées par les deux câbles de guidage 32 sur le chariot 30 afin que le guidage soit plus efficace. [0033] Comme le montre la figure 1, le positionnement des points d'ancrage bas et haut 50, 51 d'un câble de guidage 32 est tel que la paroi 12 de la tour 10 sur laquelle roule le chariot 30 soit située entre l'élément de renvoi angulaire 52 et les points d'ancrage 50, 51. De ce fait, la tension des câbles de guidage 32 se traduit par une force exercée sur l'élément de renvoi angulaire 52 et le chariot 30 qui possède une composante horizontale en direction de la tour 10. Cette composante horizontale de la force contribue à maintenir le chariot 30 contre la paroi 12 de la tour 10.
[8 )34] D'autre part, la disposition symétrique des câbles de guidage 32 et des éléments de renvoi angulaire 52 de part et d'autre du plan radial P (figure 2) assure que le chariot 30 reste bien sur sa trajectoire verticale prédéfinie. [8 )35] Le câble de traction 33 sert à hisser le chariot 30 lorsqu'il s'agit de monter la pale 25 sur le moyeu 21, ou à freiner la descente du chariot 30 lorsqu'il s'agit de démonter la pale 25.
[8 )36] Dans l'exemple représenté sur la figure 1, le câble de traction 33 s'étend entre un point d'attache 55 sur le chariot 30, une poulie de renvoi 56 située en partie haute de la tour 10 et un treuil 57 situé à la base de la tour 10. En variante, il est possible de monter le treuil 57 en haut de la tour. Lorsqu'il s'agit de faire descendre une pale 25, on remplace le treuil 57 par un frein, à moins que le treuil 57 possède une fonction de freinage.
[0037] Entre le point d'attache 55 et le haut de la tour (poulie 56), le câble de traction 33 suit une trajectoire inclinée, de telle sorte que la traction T\ qu'il exerce sur le chariot 30 possède une composante horizontale qui tend à maintenir le chariot 30 contre la tour 10.
[0038] Sur la figure 1, le point d'attache 55 est représenté à l'avant du chariot 30, afin que le dessin soit plus facile à lire. En pratique, le point d'attache 55 peut être situé entre les essieux des roues 35 afin que le chariot 30 soit mieux maintenu contre la paroi 12 de la tour 10.
[0Θ39] En outre, comme le montre la figure 2, la connexion du câble de traction 33 sur le chariot 30 ne consiste pas nécessairement en un point d'attache. Dans l'exemple montré sur la figure 2, le câble 33 présente un mouflage au niveau du chariot 30, ce qui permet de démultiplier la force issue du treuil 57. Dans l'exemple, le chariot 30 est équipé de deux poulies de renvoi 58 situées sur ses deux côtés, et le câble de traction 33 passe sous ces deux poulies 58 pour être renvoyé vers un point d'ancrage 59 situé en haut de la tour 10. Du fait de cet agencement, chaque poulie 58 reçoit du câble de traction 33 une force T\I2 issue du treuil 57, qui se traduit par une force totale T\ sur le chariot. Cette force T\ a une composante verticale qui fait monter le chariot (ou freine sa descente) et une composante horizontale qui plaque le chariot contre la paroi 12 de la tour 10.
[8(140] Le système de guidage et de traction peut comporter une plate-forme 60 pour le positionnement des points d'ancrage 51, de la poulie 56 et/ou du point d'ancrage 59 à la partie haute de la tour 10. La plate-forme consiste par exemple en une paire de poutres fixées à la tour 10 dans sa partie haute, sous la nacelle 15. Les éléments en béton formant la tour 10 peuvent, dans la partie haute de celle-ci, être préfabriqués de façon à incorporer les poutres de la plate-forme 60 ou à présenter une interface permettant aisément le montage et démontage de la plate-forme. La plate-forme 60 est pré-équipée afin que les positions des points d'ancrage 51, 59 et de la poulie 56 soient bien définies pour procurer les efforts de guidage et de traction comme décrit ci-dessus.
[0 )41] La plate-forme 60, ainsi que les câbles 32, 33, le chariot 30 et le treuil 57, constituent un appareillage qui peut être déplacé d'une éolienne à une autre lorsqu'il y a des besoins de monter ou démonter des pales 25.
[0 )42] Il est possible de laisser en place tout ou partie de l'équipement de la plate-forme 60 pour faciliter d'éventuelles opérations de maintenance au cours de la vie de Γ éolienne. Si les pales 25 sont installées peu de temps après l'installation de la nacelle 15 en haut de la tour 10, il est possible d'utiliser comme plate-forme 60 pour hisser les pales 25 une plate-forme qui a été mise en place pour l'installation de la nacelle 15 ou l'érection de la tour 10. Dans le cas où le planning des travaux n'est pas compatible avec cette séquence, parce qu'il s'écoule trop de temps entre le moment où la tour 10 et la nacelle 15 sont montées et le moment où les pales 25 sont installées, la plate-forme supérieure 60 pourra être mise en place pour les besoins de la manœuvre des pales 25, grâce au treuil généralement disponible dans la nacelle 15 pour les opérations ultérieures de maintenance de l'éolienne. [0043] Les câbles 32, 33 servant au guidage et à la traction du chariot 30 doivent rester relativement proches de la paroi de la tour 10 afin de ne pas gêner la rotation du rotor muni de tout ou partie de ses pales 25.
[8 )44] La figure 1 illustre, en pointillés, une option qui peut être ajoutée au chariot 30 pour améliorer la sécurité lors des manœuvres de la pale 25. Selon cette option, un système 80-84 de blocage du chariot 30 par rapport à la tour 10 est prévu pour être mis en service sélectivement par l'opérateur, notamment en cas de dégradation des conditions météorologiques pendant que la pale est transportée par le chariot 30.
[0045] À titre d'exemple, le système de blocage comprend une ou plusieurs sangles 80 disposées en boucle autour de la tour 10, avec leurs deux extrémités attachées au chariot 30. La sangle 80 est mise en place, sans être tendue, avant que le chariot 30 commence son mouvement vertical le long de la tour 10, puis elle se déplace en même temps que le chariot le long de la tour. Pour assurer que la sangle 80 accompagne les mouvements verticaux du chariot 30 sans les entraver, elle peut être passée ou tenue dans un guide 82 tel qu'un crochet situé sur le côté de la tour 10 diamétralement opposé au chariot 10, lequel guide 82 est suspendu depuis la plate-forme 60 en haut de la tour par l'intermédiaire d'une corde 83. Sur la plate-forme 60, la longueur de la corde 83 est réglée par un dévidoir 84 pour que le guide 82 se déplace verticalement avec une vitesse adaptée à celle du chariot 30.
[0046] Le chariot 30 est muni d'un actionneur 81 relié à une ou aux deux extrémités de la sangle 80, et activable à distance par l'opérateur. En réponse à une commande de l'opérateur, actionneur 81 tend la sangle 80 pour que celle-ci vienne ceinturer la tour 10 et bloquer le chariot 30 et la pale 25 en position.
[0047] Les figures 3A et 3B montrent avec plus de détails un agencement possible du chariot 30 représenté sur la figure 1. Le châssis 36 du chariot 30 est équipé des roues 35 montées sur deux essieux dans cet exemple. À l'avant du châssis 36 se trouve le point d'attache 55 du câble de traction 33 (ou une ou plusieurs poulies de renvoi s'il y a un mouflage du câble 33). [1)848] Le support de pale 40 peut se présenter sous forme d'une pince ayant deux coques pourvue d'une garniture intérieure de profil adapté au profil extérieur de la pale 25 dans la région où celle-ci est tenue. Le profil de la garniture intérieure du support 40 est orienté, par rapport à l'axe longitudinal de la pale 25, de façon que celle-ci se présente en regard de son emplacement sur le moyeu 21 de la génératrice, avec une position angulaire adaptée à la connexion de la pale sur le moyeu. La garniture peut être souple afin de mieux assurer que le matériau composite de la pale 25 ne soit pas endommagé. Les deux coques sont réunies autour de la pale 25 lorsque celle-ci est saisie par la pince 40, et maintenues l'une contre l'autre, avec la pale entre elles, au moyen de tiges filetées 65 ou autre moyen d'assemblage approprié.
[8(149] Comme le montrent les figures 1, 2 et 3B, la pale 25 est tenue dans le support 40 dans une région située entre son extrémité proximale 26 et son centre de gravité G. Ainsi, l'extrémité distale 27 de la pale est naturellement dirigée vers le bas lorsque le chariot 30 progresse le long de la tour 10. [8850] De préférence, la région où la pale 25 est tenue dans le support 40 est nettement plus proche du centre de gravité G que de l'extrémité proximale 26. Ceci limite le besoin de compenser le moment angulaire de la pale 25 autour de l'axe X' lorsque la pale est soulevée du sol.
[8851] Le chariot 30 représenté sur les figures 3A-B comporte un plateau 62 monté sur le châssis 36 par l'intermédiaire d'appuis télescopiques 63 pouvant être commandés à distance pour régler l'orientation et la position du plateau 62 par rapport au châssis 36.
Dans l'exemple non limitatif dessiné sur les figures 3A-B, il y a quatre appuis télescopiques 63 à proximité des quatre coins du châssis 36 qui est de forme générale rectangulaire. Chaque appui 63 comporte un actionneur, par exemple un vérin, associé à une source de puissance (non représentée) embarquée sur le chariot et pouvant être commandée au moyen d'une télécommande manipulée par un opérateur pilotant la manœuvre depuis la nacelle 15.
[88S2] Le chariot 30 représenté sur les figures 3A-B comporte en outre un palier pivotant 64 interposé entre le plateau 62 et le support de pale 40 afin d'autoriser le pivotement du support de pale autour de l'axe X' précité. Le palier 64 peut éventuellement être motorisé pour que l'opérateur puisse également régler la position angulaire du support 40 et de la pale 25 autour de l'axe X' lorsque l'extrémité proximale 26 est rapprochée de son emplacement sur le moyeu 21.
[0053] Les figures 3A et 3C montrent une manière de monter sur le chariot 30 les éléments de renvoi angulaire 52 pour les câbles de guidage 32. Dans cet exemple, chaque élément de renvoi angulaire a la forme d'une selle 52 sur laquelle le câble de guidage 32 est dévié. La selle 52 présente une piste courbe sur laquelle le câble 32 prend appui. Cette piste courbe est prise en sandwich entre deux plaques qui laissent passer le câble de guidage 32 tout en assurant son maintien en position sur la piste. Ces deux plaques forment une unité qui est articulée sur le châssis 36 du chariot 30 autour d'un axe Y parallèle à la direction de déplacement du chariot 30 le long de la tour 10. Cet agencement, prévu de façon symétrique de part et d'autre du châssis 36, permet aux câbles de guidage 32 d'assurer leur fonction quelle que soit la hauteur du chariot 30 le long de la tour 10.
[8 )54] Lors de l'installation d'une pale 25, l'opérateur peut ajuster la position de l'extrémité proximale 26 de la pale une fois le chariot 30 parvenu en haut de sa trajectoire le long de la tour. La position de l'extrémité proximale 26 est ajustée relativement à l'emplacement prévu pour la pale sur le moyeu 21 du rotor.
[ÛGS5] Pour cela, l'opérateur, placé à un poste de commande aménagé sur la nacelle 15 et utilisant une interface de commande appropriée, dispose des degrés de liberté suivants : rotation de la génératrice 20 autour de l'axe Z par rapport à la tour 10 ;
rotation du moyeu 21 autour de l'axe X ;
translation verticale du chariot 30, vers le haut ou vers le bas, au moyen du treuil/frein 57 ;
rotation de la pale 25 sur le chariot 30 autour de l'axe X', par exemple au moyen de la couronne motorisée 64 ;
translation dans la direction radiale par rapport à la tour 10, par exemple par commande synchronisée des appuis télescopiques 63 ;
rotation autour d'un axe horizontal perpendiculaire au plan radial P, par exemple par commande différentielle des appuis télescopiques 63 situés à l'avant du chariot 30 et des appuis télescopiques 63 situés à l'arrière du chariot 30 ;
rotation autour de l'axe longitudinal de la pale, par exemple par commande différentielle des appuis télescopiques 63 situés sur le côté gauche du chariot 30 et des appuis télescopiques 63 situés sur le côté droit du chariot 30.
[8 )56] Ces opérations d'ajustement peuvent être réalisées alors que la pale 25 est fermement tenue par rapport à la tour 10 par l'effet des câbles de guidage et de traction 32, 33. En outre, comme la pale 25 est orientée verticalement, la tour 10 lui offre une certaine protection par rapport au vent.
[1)857] Les figures 4A-C sont une illustration d'une procédure de chargement de la pale 25 pour la faire monter le long de la tour d'éolienne 10. Au départ (figure 4A), la pale 25 est amenée en position horizontale au pied de la tour 10 à l'aide d'un ou plusieurs véhicules 70, 71. À ce moment, le chariot 30 est en position basse, et le support 40 est mis en place sur la pale 25 dans la région appropriée entre son centre de gravité G et son extrémité proximale 26. Une fois la pale 25 saisie dans le support 40, le treuil 57 est actionné pour amorcer l'ascension du chariot 30 (figure 4B). Dans cette phase, une petite grue 72 peut être utilisée pour soutenir la partie distale 27 de la pale. Il n'y a pas besoin d'une grue très puissante puisque la pale 25 est tenue par le support 40 dans une région proche de son centre de gravité.
[01*58] Une fois que le chariot 30 a atteint une hauteur ou la pale 25 s'oriente verticalement (figure 4C), l'activation du treuil 57 est maintenue pour que le chariot 30 poursuive son ascension jusqu'à la position d'accostage de la pale sur le rotor. À ce moment-là, l'ajustement de la manœuvre peut être achevé par l'opérateur comme indiqué précédemment.
[8859] La figure 5 illustre une variante de réalisation, dans laquelle le châssis 100 du chariot 30 présente en direction de la tour 10 :
les roues (non représentées) facilitant le coulissement du chariot le long de la tour dans le plan radial de déplacement P ; et
un rail de guidage 105, qui est disposé verticalement lorsque le chariot est amené contre la tour.
[8ik>0] Sur le dessus du chariot 30, le châssis 100 porte la couronne 64 permettant la rotation du support de pale 40 autour de l'axe X' comme décrit précédemment. Dans l'exemple décrit, le châssis 100 présente également une poutre transversale 102 sur laquelle deux câbles de traction 33 sont accrochés en des positions P1 ; P2 symétriques par rapport au plan P. Ces deux câbles de traction 33 présentent une inclinaison comme décrit précédemment en référence à la figure 1, afin que le chariot 30 soit maintenu contre la tour 10 par une force ayant une composante horizontale résultant de la traction T\I2 exercée sur les câbles 33. Les câbles 33 sont par exemple renvoyés chacun par une poulie respective 56 située en partie haute de la tour 10 et connectés chacun à un treuil respectif 57 situé à la base de la tour 10. Une autre possibilité, semblable à ce qui a été décrit en référence à la figure 2, consiste à placer sur la poutre 102 deux poulies de renvoi (telles que 58) aux positions P1; P2 pour effectuer un mouflage d'un unique câble de traction 33. [006î] Le rail de guidage 105 est aligné dans le plan radial de déplacement P passant par l'axe Z de la tour 10. En variante, on peut prévoir plusieurs rails de guidage parallèles, de préférence disposés symétriquement par rapport au plan P.
[8 )62] Le (ou chaque) rail de guidage 105 coopère avec des sabots 110 qui sont disposés sur la paroi de la tour 10. Les sabots 110 sont répartis à différents niveaux le long de la hauteur de la tour 10. Ces niveaux peuvent être espacés d'un peu moins de la moitié de la longueur du rail 105 afin que le rail coopère toujours avec des sabots situés à deux ou trois niveaux consécutifs de telle sorte que le rail soit convenablement aligné sur la verticale.
[0063 j Si la tour 10 a été construite en utilisant un procédé tel que celui décrit dans WO 2015/177413 Al, sa paroi se compose de segments annulaires empilés présentant chacun une ou plusieurs évidements ou fenêtres vers l'extérieur. Comme le montre la figure 6, on peut mettre à profit ces fenêtres 112 formées dans la paroi de la tour 10 pour y introduire des pièces 111 qui incorporent ou supportent les sabots 110 du système de guidage, dans l'exemple représenté, chaque pièce 111 comporte une plaque- support qui prend appui contre la face interne de la paroi de la tour 10 autour de la fenêtre 112, et deux pattes formant une paire de sabots 110 qui traversent la fenêtre 112 pour dépasser à l'extérieur de la paroi. Le rail 105 s'engage entre les deux sabots 110 pour assurer le guidage du chariot 30 lors de son déplacement vertical. Comme le montre la figure 6, les sabots 110 ont leur extrémité recourbée de telle sorte qu'ils contribuent à maintenir le rail 105 et le chariot 30 contre la paroi de la tour 10 lors de la manœuvre. [0064] Lorsque la tour 10 présente une section transversale non constante, par exemple une base tronconique surmontée par une partie de forme cylindrique, on peut prévoir sur le rail 105 une ou plusieurs articulations autour d'axes horizontaux Y perpendiculaires au plan P (figure 5), afin de faciliter le franchissement des zones de transition de section le long de la tour. [0065] Dans une variante de réalisation, le rail vertical 105 n'est pas porté par le chariot 30, mais fixé à la tour 10, par exemple en utilisant les fenêtres susmentionnées 112. Le rail court alors sur la majorité de la hauteur de la tour de façon à couvrir le parcours du chariot sur la façade. Les sabots 110 coopérant avec ce rail fixe sont alors portés par le dessous du chariot 30, afin d'assurer le guidage vertical de celui-ci. Ce rail 105 peut être fixé à la tour 10 de manière provisoire pour l'exécution des manœuvres des pales 25.
[0Θ66] Les modes de réalisation décrits ci-dessus sont une simple illustration de la présente invention. Diverses modifications peuvent leur être apportées sans sortir du cadre de l'invention qui ressort des revendications annexées.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé pour manœuvrer une pale d'éolienne (25) entre le sol et un rotor de génératrice électrique (20) installé sur une nacelle en haut d'une tour (10), le procédé comprenant :
tenir la pale dans un support de pale (40) monté sur un chariot (30) disposé contre la tour ; et
déplacer et guider le chariot le long de la tour, en utilisant au moins un câble (32, 33) incliné de façon à exercer sur le chariot une force ayant une composante horizontale en direction de la tour.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le guidage du chariot (30) le long de la tour (10) est opéré indépendamment de la nacelle (15) qui est montée en haut de la tour de façon à pouvoir pivoter autour d'un axe vertical (Z).
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel entre le chariot (30) et la tour (10) est installé un système de guidage comprenant au moins un rail vertical (105) et des sabots (110) coopérant avec le rail pour guider le chariot lors de son déplacement le long de la tour.
4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel les sabots (110) coopèrent en outre avec le rail (105) de façon à maintenir le chariot (30) contre la tour (10).
5. Procédé selon la revendication 3 ou la revendication 4, dans lequel le rail (105) appartient au chariot (30) et les sabots (110) sont montés sur la tour (10).
6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel les sabots (110) sont installés à travers des fenêtres (112) ménagées dans la paroi de la tour (10) lors de la construction de la tour.
7. Procédé selon la revendication 3 ou la revendication 4, dans lequel le rail (105) est fixé à la tour (10) et les sabots (110) sont situés en partie inférieure du chariot (30).
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel deux câbles de guidage (32) sont disposés symétriquement de part et d'autre d'un plan vertical, chaque câble de guidage étant connecté à un point (50) situé au pied de la tour (10) et à un point (51) situé en partie supérieure de la tour et étant dévié sur un élément de renvoi angulaire (52) prévu sur le chariot (30).
9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel les points de connexion (50, 51) des deux câbles de guidage (32) sont disposés de façon que les câbles de guidage exercent sur les éléments de renvoi angulaire (52) du chariot (30) une force ayant une composante horizontale en direction de la tour (10).
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8-9, dans lequel les points de connexion (51) des deux câbles de guidage (32) en partie supérieure de la tour (10) sont disposés sur la tour en dessous la nacelle (15).
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8-10, dans lequel les câbles de guidage (32) ont une tension (T2) réglable.
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins un câble de traction (33) est relié au chariot (30) pour entraîner le chariot lors de son ascension le long de la tour (10), ou pour retenir le chariot lors de sa descente le long de la tour, le câble de traction étant incliné pour que la traction (T qu'il exerce sur le chariot ait une composante horizontale en direction de la tour.
13. Procédé selon la revendication 12, dans lequel le chariot (30) comporte au moins une poulie de renvoi (58) pour réaliser un mouflage du câble de traction (33).
14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 12-31, dans lequel le câble de traction (33) est dévié par au moins une poulie (56) située en partie supérieure de la tour (10) et relié à un treuil (57) ou un frein situé à la base de la tour.
15. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le support de pale (40) est monté pivotant sur le chariot, autour d'un axe (Χ') sensiblement horizontal.
16. Procédé selon la revendication 15, dans lequel la pale (25) a une extrémité proximale (26) pour raccordement au rotor de génératrice électrique et une extrémité distale (27) à l'opposé de l'extrémité proximale, et le support de pale (40) tient la pale dans une région située entre l'extrémité proximale et le centre de gravité (G) de la pale.
17. Procédé selon la revendication 16, dans lequel la région où le support de pale (40) tient la pale (25) est plus proche du centre de gravité (G) que de l'extrémité proximale (26).
18. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant :
amener la pale (25) au pied de la tour (10) en position horizontale ;
saisir la pale dans le support de pale (40) monté sur le chariot (40) ; commencer un déplacement vers le haut du chariot en soutenant une partie distale (27) de la pale jusqu'à ce que le chariot ait atteint une hauteur où la pale s'étend verticalement avec son extrémité distale vers le bas ; et
poursuivre le déplacement vers le haut du chariot jusqu'à ce qu'une extrémité proximale (26) de la pale atteigne le rotor de génératrice électrique.
19. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le support de pale (40) comporte une pince ayant une garniture de forme adaptée à un profil extérieur de la pale (25).
20. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le rotor de génératrice électrique est positionné pour présenter un emplacement de moyeu (21) en regard d'une extrémité proximale (26) de la pale (25), et dans lequel le chariot (30) parvenu en haut de sa trajectoire le long de la tour (10) est contrôlé pour ajuster la position de l'extrémité proximale de la pale par rapport à l'emplacement de moyeu.
21. Procédé selon la revendication 20, dans lequel le chariot (30) est agencé pour procurer un ajustement de la position de l'extrémité proximale (26) de la pale (25) suivant au moins un degré de liberté parmi une translation dans une direction radiale par rapport à la tour (10), une rotation autour d'un axe horizontal perpendiculaire à un plan radial par rapport à la tour , et une rotation autour d'un axe longitudinal de la pale.
22. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel un système de blocage du chariot (30) par rapport à la tour (10) est activable par un opérateur.
23. Procédé selon la revendication 22, dans lequel le système de blocage comprend une sangle (80) reliée au chariot (30) et formant une boucle autour de la tour (10), le chariot étant équipé d'un actionneur (81) pour mettre en tension la sangle en réponse à une commande fournie par l'opérateur.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017162249A1 (fr) * 2016-03-22 2017-09-28 Vestas Wind Systems A/S Système de descente d'éolienne
WO2018058500A1 (fr) * 2016-09-30 2018-04-05 Gurit Tooling (Taicang) Co., Ltd. Dispositif de verrouillage au sol pour moule de pale d'éolienne
US11300105B2 (en) * 2017-08-29 2022-04-12 Vestas Wind Systems A/S Wind turbine with a movable container housing a hoisting mechanism
CN112392670B (zh) * 2019-08-19 2022-12-20 新疆金风科技股份有限公司 风力发电机组及调平装置、方法、系统、介质和设备
CN110671276B (zh) * 2019-11-20 2021-01-08 江西省斯云新能源智能科技有限公司 一种用于风力涡轮机叶片安装的设备
EP4019771A1 (fr) * 2020-12-23 2022-06-29 General Electric Renovables España S.L. Procédé de montage d'une lame sur ou de démontage d'une lame d'un moyeu de rotor d'une éolienne
AU2022398189A1 (en) * 2021-11-23 2024-06-13 Gregory John Neighbours Wind turbine blade installation system and related methods
WO2024063655A1 (fr) * 2022-09-22 2024-03-28 Wind Spider As Agencement et procédés d'installation, de construction, de remplacement de pièces ou de maintenance d'une éolienne
NL2033143B1 (en) * 2022-09-26 2024-04-03 Nat Oilwell Varco Norway As Offshore wind turbine blade installation, vessel or barge, and combinations
CN116857125B (zh) * 2023-09-04 2023-11-17 上海戈洛立科技有限公司 一种风力发电机叶片姿态调整装置及方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2522280A1 (fr) * 2003-04-17 2004-10-28 New World Generation Inc. Turbine eolienne a prise de force par entrainement par friction sur le bord exterieur
WO2006050723A1 (fr) * 2004-11-10 2006-05-18 Vestas Wind Systems A/S Partie tour pour turbine eolienne, systeme de couvercle d'ouverture, procede de fabrication d'une partie tour et utilisations correspondantes
US8191878B2 (en) * 2007-04-30 2012-06-05 Vestas Wind Systems A/S Mounting device
US20090052818A1 (en) * 2007-07-10 2009-02-26 Jason Matthew Mitmesser Hybrid bearing
DE102009056245B4 (de) * 2009-12-01 2014-02-20 Aerodyn Engineering Gmbh Windenergieanlage mit Hebevorrichtung
ES2364732B1 (es) * 2010-02-25 2012-09-17 Gamesa Innovation & Technology, S.L. Útil para manipulación de palas.
AU2011310939A1 (en) * 2011-04-05 2012-10-18 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Power generating apparatus of renewable energy type
GB201121760D0 (en) * 2011-12-19 2012-02-01 Lm Wind Power As A blade cart for a wind turbine blade
KR101378961B1 (ko) * 2012-06-14 2014-03-28 삼성중공업 주식회사 풍력발전기용 블레이드 그립핑 장치
KR101422497B1 (ko) * 2012-06-21 2014-07-25 삼성중공업 주식회사 풍력터빈용 블레이드 유지관리 플랫폼
KR101324974B1 (ko) * 2012-06-22 2013-11-05 삼성중공업 주식회사 풍력 터빈용 블레이드 유지보수장치 및 이를 갖춘 풍력 터빈
JP2015075037A (ja) * 2013-10-09 2015-04-20 三菱重工業株式会社 風車用のブレード着脱方法及びブレード着脱装置
ES2886137T3 (es) * 2015-07-16 2021-12-16 Vestas Wind Sys As Métodos para erigir o desmontar una turbina eólica multirrotor

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