ES2283192B1 - Metodo de montaje de elementos en el interior de la torre de un aerogenerador. - Google Patents
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Abstract
Método de montaje de elementos en el interior de la torre de un aerogenerador realizada en varias secciones (4) de material metálico, según el cual elementos tales como escaleras (3), plataformas (9) y cables eléctricos se fijan en soportes auxiliares tales como vigas (2; 1, 1¿) o anillos (10) que a su vez se fijan a dichas secciones (4) de manera que no disminuyan su resistencia a la fatiga.
Description
Método de montaje de elementos en el interior de
la torre de un aerogenerador.
La presente invención se refiere a un método de
montaje de elementos en el interior de la torre de un aerogenerador
y, más en particular, de una torre metálica realizada en varias
secciones.
El desarrollo e innovación en el campo de los
aerogeneradores durante las últimas décadas ha dado como resultado
el aumento del tamaño y de la potencia de las turbinas de los
mismos, lo cual implica un aumento de las alturas de las torres,
las cuales, para ser resistentes, han de tener mayores espesores de
pared. La optimización de estos espesores se realiza mediante el
cálculo estructural del espesor mínimo de la pared de la torre que
es capaz de soportar con seguridad las cargas a las que dicha torre
está sometida, así como las vibraciones.
Las torres de los aerogeneradores deben llevar
en su interior diversos elementos y entre ellos una escalera para
poder realizar diversas operaciones de mantenimiento en los mismos.
En la técnica conocida, esas escaleras van roscadas a unas guías
que, a su vez, se unen a unas piezas conectoras que están soldadas
a la cara interior de la torre. Así por ejemplo, el documento
WO0238953 describe una escalera atornillada a unos pasadores que
pertenecen a unas plataformas que, a su vez, están soldadas al
interior de la torre de un aerogenerador.
Fijaciones de este tipo obligan a aumentar el
espesor de pared de las torres al reducirse la resistencia a fatiga
de las mismas. La presente invención propone una nuevo método de
montaje de torres de aerogeneradores que soluciona ese
inconveniente.
El método de montaje de elementos tales como una
escalera vertical, unas guías para un ascensor ó una plataforma
horizontal en el interior de la torre de un aerogenerador realizada
en varias secciones de material metálico según la invención,
consiste en utilizar unos soportes auxiliares para fijar dichos
elementos, estando dichos soportes auxiliares fijados a la sección
de la torre de manera que no disminuyan su resistencia a la
fatiga.
Como soportes auxiliares preferentes se proponen
anillos horizontales para las plataformas, vigas verticales para la
escalera y las guías del ascensor, a donde adicionalmente se
sujetarán otros elementos tales como cables eléctricos.
Una ventaja de la presente invención es que se
consigue reducir el espesor de la torre al eliminar los
debilitamientos causados por las soldaduras de los elementos de
fijación utilizados en la técnica anterior.
Otra ventaja de la presente invención es que se
simplifica el proceso de fabricación y montaje de la torre al
evitar tener que proceder a la soldadura de un elevado número de
elementos de fijación que conlleva tiempo y precisión ya que la
práctica totalidad de las operaciones de montaje podrían realizarse
en la planta de fabricación evitando operaciones en el lugar de la
instalación que siempre son más costosas y difíciles.
Otras características y ventajas de la presente
invención se desprenderán de la descripción detallada que sigue de
las realizaciones ilustrativas de su objeto en relación con las
figuras que se acompañan.
La Figura 1 muestra el interior de una torre de
un aerogenerador con una escalera y una plataforma fijadas a
soportes auxiliares según la invención.
La Figura 2 es una vista parcial en sección
lateral de una torre de un aerogenerador con una escalera y una
plataforma fijadas a soportes auxiliares según la invención.
La Figura 3 es una vista superior en planta de
la fijación de una escalera a un soporte auxiliar.
La Figura 4 muestra el interior de una torre de
un aerogenerador con una escalera fijada a una sola viga.
La Figura 5 es una vista en planta de la torre
mostrada en la Figura 4.
La Figura 6 muestra una realización práctica de
la fijación de la escalera a la brida superior de una sección de la
torre.
Las Figuras 7 y 8 son vistas detalladas de
diferentes realizaciones para las fijaciones de las vigas a las
bridas inferiores de las distintas secciones de la torre.
Las torres metálicas de los aerogeneradores
están formadas por una pluralidad de secciones 4 de longitudes
comprendidas entre 10 y 30 m de forma cilíndrica o troncocónica con
bridas superior e inferior 5, 6 para su unión con otras
secciones.
Según una primera realización de la invención,
la escalera 3 no se fija directamente a la sección 4 de la torre
sino a dos vigas 1, 1'.
Las vigas 1, 1', preferiblemente de perfil en
doble T, se fijan a la brida superior 5 y a la brida inferior 6 de
la sección 4 de la torre de manera que quedan dispuestas
paralelamente a sus paredes. En la brida superior 5 se fijan
rígidamente mediante, por ejemplo, soldadura o tornillos, y en la
brida inferior 6 se fijan en sentido horizontal, de manera que se
posibilite un desplazamiento longitudinal.
Esa forma de fijación de las vigas 1, 1' permite
flexiones de la sección 4 causadas por las cargas operacionales que
actúan sobre la torre, permitiendo igualmente dilataciones y
contracciones con los cambios de temperatura, sin que las citadas
vigas 1, 1' sufran cargas externas operacionales. Las únicas cargas
externas sobre las citadas vigas 1, 1' serán las producidas por las
personas que utilicen la escalera 3.
La Figura 6 muestra una fijación rígida de las
vigas 1, 1' en la brida superior 5 empleando tornillos 21 y tacos
de apoyo 23 de forma apropiada para acoplar el ala plana de las
vigas 1, 1' en doble T a la superficie curva de la brida 5.
La Figura 7 muestra una fijación rígida en
sentido horizontal de las vigas 1, 1' en la brida inferior 6
empleando tornillos 27 y abrazaderas 25 que permite un
deslizamiento longitudinal de las vigas 1, 1' y que están diseñadas
de forma apropiada en su cara de apoyo en la superficie curva de la
brida 6.
La Figura 8 muestra una combinación de
fijaciones horizontales para las vigas 1, 1' en la brida inferior
6, empleando tornillos 35 y tacos de apoyo 37 con holgura en el
sentido longitudinal proporcionada por los orificios rasgados 39 en
el ala de la doble T para la viga 1', y utilizando tornillos 27 para
la fijación de una abrazadera 25 que permite el desplazamiento
longitudinal de la viga 1 respecto de la brida inferior 6.
La escalera 3, que puede comprender una
protección exterior para el operario formada por unos perfiles 7 y
8, se fija a las citadas vigas 1, 1' mediante cualquier medio
apropiado. Al no emplear soportes de sujeción soldados en varios
puntos del interior de la sección 4 de la torre se evitan unos
debilitamientos que permiten reducir su espesor, manteniendo la
misma resistencia a la fatiga, que viene marcado por las soldaduras
de las virolas.
En una segunda realización de la invención,
mostrada en las Figuras 4 y 5, se utiliza solo una viga 2 a la que
se fija la escalera 3. La viga 2 está fijada a la brida superior 5
y a la brida inferior 6 de forma análoga a las vigas 1, 1' de la
primera realización.
Otro elemento importante que debe montarse en el
interior de la torre de un generador son plataformas de apoyo 9. En
una realización de la invención las plataformas 9 se soportan en
anillos 10 fijados al interior de la sección 4 de la torre mediante
por ejemplo, un cordón de soldadura continuo, de manera que no se
disminuya su resistencia a la fatiga por tratarse de una fijación
uniforme alrededor de toda la sección de la torre, y que además al
situarse en una zona cercana a la brida superior 5, el espesor de
la pared de la torre está principalmente condicionado por las
solicitaciones de la brida.
La fijación de los anillos 10 al interior de la
sección 4 de la torre se puede realizar mediante una soldadura
similar a la empleada entre chapas con lo que se consigue una
calidad superior (mayor resistencia a la fatiga) al límite máximo
permitido en las soldaduras de piezas de conexión sobre las
chapas.
Las plataformas de apoyo 9 pueden estar formadas
por varias vigas 11 sobre las que se dispone la base 12 de la
plataforma. Alternativamente podrían estar formadas por un panel
auto-portante de material compuesto apoyado sobre
el anillo 10.
En otra realización de la invención (no
representada) los anillos 10 que soportan la plataforma 9 en lugar
de estar fijados a la sección 4 de la torre están colgados de la
brida superior 5 mediante soportes auxiliares fijados a ella.
En cualquiera de las realizaciones, los cables
eléctricos del aerogenerador (no representados) bajarán desde la
parte superior de la torre hasta la base de la misma, fijados a
conectores que a su vez se sujetarán en las vigas de la escalera y
las plataformas colocadas a lo largo de las diferentes secciones 4
de la torre, de forma que se evitará todo tipo de soldaduras que
disminuya la resistencia a fatiga de la estructura de la torre.
En las realizaciones preferentes que acabamos de
describir pueden introducirse aquellas modificaciones comprendidas
dentro del alcance definido por las siguientes
reivindicaciones.
Claims (8)
1. Método de montaje de elementos en el interior
de la torre de un aerogenerador realizada en varias secciones (4)
de material metálico, caracterizado porque dichos elementos
(3, 9) se fijan en soportes auxiliares (2; 1, 1'; 10) que se fijan
a dichas secciones (4) de manera que no disminuyan su resistencia a
la fatiga.
2. Método de montaje de elementos en el interior
de la torre de un aerogenerador según la reivindicación 1,
caracterizado porque dichos soportes auxiliares comprenden
al menos una viga (2; 1, 1') fijada a las bridas (5, 6) de cada
sección (4) de la torre.
3. Método de montaje de elementos en el interior
de la torre de un aerogenerador según la reivindicación 2,
caracterizado porque dicha viga o vigas (2; 1, 1') se fijan
a la brida superior (5) de manera rígida y a la brida inferior (6)
de manera que se permita su movimiento en la dirección longitudinal
de la viga pero se impida el movimiento en dirección horizontal.
4. Método de montaje de elementos en el interior
de la torre de un aerogenerador según la reivindicación 3,
caracterizado porque dichos elementos incluyen una escalera
(3) que se fija a dicha viga ó vigas (2; 1, 1').
5. Método de montaje de elementos (9) en el
interior de la torre de un aerogenerador según la reivindicación 1,
caracterizado porque dichos soportes auxiliares comprenden
al menos un anillo (10) fijado circunferencialmente a una sección
(4) de la torre en zonas cercanas a la brida superior (5).
6. Método de montaje de elementos en el interior
de la torre de un aerogenerador según la reivindicación 1,
caracterizado porque dichos soportes auxiliares comprenden
al menos un anillo (10) soportado por la brida superior (5).
7. Método de montaje de elementos en el interior
de la torre de un aerogenerador según las reivindicaciones 5 ó 6,
caracterizado porque dichos elementos incluyen una
plataforma (9) que se fija a dicho anillo (10).
8. Método de montaje de elementos en el interior
de la torre de un aerogenerador según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichos
elementos también incluyen cables eléctricos con conectores fijados
a los soportes auxiliares (2; 1, 1'; 10).
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