ES2378042B2 - Dispositivo y método de llenado del depósito de lubricación de un aerogenerador. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para llenado del depósito de lubricación del tren de potencia de aerogeneradores, de instalación a través de una trampilla de la góndola del aerogenerador y constituido por al menos una estructura metálica que alberga en su interior el depósito del fabricante, y método de llenado del depósito de lubricación del tren de potencia del aerogenerador utilizando dicho dispositivo.
Description
Dispositivo y método de llenado del depósito de lubricación de un aerogenerador.
Objeto de la invención
La presente invención está relacionada con el mantenimiento de los componentes de un aerogenerador y más concretamente con el llenado de aceite del depósito de lubricación del tren de potencia de un aerogenerador.
Antecedentes de la invención
El funcionamiento adecuado de un aerogenerador depende del correcto funcionamiento de la multiplicadora entre otros componentes, para ello los engranajes planetarios y rodamientos requieren de una correcta lubricación que evite su deterioro, propiciando un correcto funcionamiento de la maquinaria.
Los diferentes tipos de aerogeneradores difieren en altura en función de la potencia que proporcionan pudiendo variar la altura desde 44 metros hasta 120 metros, de la misma forma el depósito de lubricación del aerogenerador variará su capacidad según los requerimientos de la máquina.
En aerogeneradores cuyo depósito de lubricación del tren de potencia, ubicado generalmente en la góndola del aerogenerador, se encuentra a una altura de aproximadamente 120 metros y dispone de una capacidad de aproximadamente unos 900 litros, se complican las tareas de mantenimiento relacionadas con los aceites de lubricación.
Actualmente, tanto el primer llenado de aceite del depósito de lubricación del tren de potencia, como el cambio de aceite por tareas de mantenimiento, se realiza de forma manual, es decir, se procede al vaciado del aceite sucio del depósito mediante garrafas convencionales que sean fácilmente manejables por un operario, para su posterior descenso a tierra y de igual manera se izan las garrafas de aceite limpio para su posterior vertido en dicho depósito.
Este tipo de procedimientos requieren de un elevado tiempo de trabajo así como un elevado riesgo de contaminación de los operarios encargados de la manipulación de los aceites y el consecuente riesgo de vertidos al medio ambiente, por lo que se hace necesaria la búsqueda de una solución.
La Patente ES 2 321 995 describe un procedimiento y dispositivo para el cambio de aceite en multiplicadoras de aerogeneradores, para ello se emplea un camión cisterna que dispone de un depósito de almacenaje de aceite sucio, un depósito de almacenaje de aceite limpio, medios de bombeo y medios de calefactación de dicho aceite. El camión es estacionado en la base del aerogenerador y mediante mangueras, el aceite sucio es succionado y depositado en el camión. Una vez realizado este proceso se procede al llenado del depósito de lubricación, ubicado en la góndola, mediante el bombeo del aceite limpio desde el depósito del camión.
Sin embargo esta solución plantea varios inconvenientes relacionados con la elevada altura a la que se encuentra el depósito de lubricación, como el requerimiento de moto-bombas de gran potencia para poder bombear el aceite limpio que conlleva a un encarecimiento de las tareas de mantenimiento relacionadas con la lubricación y que hacen que esta solución sea relegada a aerogeneradores cuya altura sea próxima a los 100 metros de altura, y por otro lado, dado que dicho dispositivo se emplea para la misma tarea de mantenimiento en diferentes aerogeneradores, el uso continuado de los depósitos y las mangueras provoca que estos vayan ensuciándose y en el caso del aceite limpio que pueda llegar a perder parte de sus propiedades.
Por último, cabe destacar el hecho de que los fabricantes de aceite suministran el aceite en sus propios contenedores y que en el momento en el que se produce el trasvase de dicho aceite a otro depósito se pierde la garantía del fabricante, con lo que en el caso de una contaminación de dicho aceite por contacto con alguna partícula contaminante, como pudiera ser el caso del depósito del camión cisterna, perderíamos dicha garantía.
Descripción de la invención
De acuerdo con la presente invención se propone un útil para llenado del depósito de lubricación del tren de potencia de aerogeneradores, que gracias a sus características constructivas y funcionales resulta realmente ventajoso frente a las soluciones convencionales, aportando un útil que garantiza el llenado de aceite de forma limpia y sencilla desde el propio depósito proporcionado por el fabricante en cualquier tipo de aerogenerador, independientemente de la altura a la que se encuentre el depósito de lubricación del tren de potencia.
El útil garantiza la máxima calidad del aceite del fabricante, así como su mínima exposición al ambiente y la seguridad del personal de operaciones de mantenimiento.
El útil objeto de la invención se compone de al menos una estructura metálica que determina dos partes una principal y otra secundaria.
En la parte principal de la estructura se monta el depósito de aceite del fabricante, y bajo dicho depósito se ubican unos medios de bombeo constituidos por un grupo moto-bomba. La parte secundaria de la estructura dispone de unos medios de sujeción del útil a la góndola, interfaces de conexión eléctrica e hidráulica y de control.
El útil es izado mediante la grúa interna de la góndola, la cual se engancha en unos medios de izado, hasta una trampilla ubicada en la góndola y posteriormente es anclado a la góndola mediante los medios de sujeción de la parte secundaria de la estructura del útil en combinación con unos medios de fijación previamente atornillados en una viga de la góndola.
Previamente al llenado del depósito de lubricación y dentro de las operaciones de mantenimiento de cambio de aceite, el aceite sucio debe extraerse del depósito de lubricación, empleándose para ello la manguera de retirada de aceite localizada en la torre o en su defecto cualquier otro medio convencional.
Para el llenado del depósito de lubricación se extraen los interfaces de conexión hidráulica de la parte secundaria de la estructura y se introduce la manguera de bombeo del útil en el agujero de llenado del depósito de lubricación. Con la manguera conectada al depósito, se actúa el grupo moto-bomba desde la interfaz de control, realizándose el llenado del depósito de lubricación del tren de potencia.
Cuando las condiciones climáticas determinen una temperatura ambiente inferior a 5ºC, el aceite debe ser calentado previamente a su izado a la góndola, ya que en caso contrario debido a la densidad del aceite el bombeo del mismo no sería posible. Para ello se prevé el uso de un útil de calentamiento, que consta de medios de aspiración de aceite, un colector de resistencias, una etapa de impulsión y un retorno a depósito.
Breve descripción de los dibujos
A continuación para una mayor comprensión de esta memoria descriptiva y formando parte integrante de la misma, se acompañan una serie de figuras en las que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado una realización preferente de la invención.
La figura 1 muestra una vista en perspectiva de una realización preferente del útil de llenado de aceite objeto de la invención.
La figura 2 muestra una vista en perspectiva de la parte principal de la estructura del útil de la invención, mientras se introduce el depósito comercial.
La figura 3 muestra una vista en perspectiva de la parte secundaria de la estructura del útil de la invención según la realización preferente de la figura 1.
La figura 4 muestra una perspectiva del montaje de la parte secundaria sobre la parte principal de la estructura del útil según la realización preferente de la figura 1.
La figura 5A a 5D muestra una secuencia en detalle de la fijación del útil en la góndola.
La figura 6A y 6B muestra la disposición del útil de la invención respecto de la góndola durante el proceso de llenado del tanque de aceite.
Las figura 7 muestra el útil de calefactación de aceite según la invención.
Descripción de una realización preferencial
El útil (1) objeto de la invención está formado por al menos una estructura metálica compuesta de dos partes, una parte principal (2) y una parte secundaria (3).
Tal y como se muestra en la realización preferente de las figuras1a6, dichas partes estructurales (2 y 3) pueden constituir en sí mismas estructuras independientes unidas entre sí mediante elementos de tornillería (4), pudiendo acoplarse la parte secundaria sobre la principal o de manera lateral o a la inversa en función de los requerimientos del aerogenerador de aplicación.
La estructura principal (2) de la realización preferente, presenta un bastidor metálico que determina dos sectores, uno inferior en el que se ubica una moto-bomba (5) y un sector superior en el que se ubica un depósito (6) de aceite comercial, ver figura 2. El depósito (6) queda apoyado sobre unos perfiles metálicos huecos (7) que harán por un lado de punto de apoyo y por otro lado servirán para manipular dicha estructura principal (2), mediante medios convencionales como por ejemplo una carretilla elevadora.
La parte superior de la estructura principal representada, consta de cuatro bulones (4) soldados para la posterior fijación de la estructura secundaria (3) sobre la estructura principal (2) y de medios de conexión (8) hidráulicos y eléctricos entre ambas estructuras.
La fijación del depósito del fabricante (6) en la estructura principal (2) se realiza mediante cinchas y tensores convencionales (9) de forma que se eviten movimientos laterales del depósito (6) que pudieran desestabilizar el útil
(1) durante el izado hacia la góndola (23) del aerogenerador.
La estructura secundaria (3) que se muestra en la figura 3, determina en la parte inferior un bastidor (10) para su fijación a la estructura principal (2), sobre dicho bastidor (10) va montado un alojamiento (11) rectangular cuyas paredes están formadas por placas perforadas (12) y que alberga en su interior unos interfaces de conexión eléctrica, hidráulica y de control (no representados).
El alojamiento (11) consta en la parte superior de unos medios de izado (13) constituidos preferentemente por unos cáncamos y unos medios de fijación del útil (14) en la góndola (23) del aerogenerador.
Los medios de fijación (14) están constituidos por dos perfiles abatibles (14.1) sujetos en los laterales del alojamiento (11) y unos medios de sujeción (14.2, 14.3), figuras 5A a 5D, que se colocan en una de las vigas (23.1) de la góndola (23).
Dichos medios de sujeción (14.2, 14.3) disponen de dos piezas macizas (14.2) que se colocan en paralelo en la viga
(23.1) de la góndola (23) y una tercera pieza maciza (14.3) que, una vez los perfiles (14.1) del alojamiento (11) han sido abatidos y fijados, se atornilla sobre estos para mayor seguridad. Esta fijación garantiza la absorción de posibles desalineaciones entre los perfiles abatibles (14.1) y el conjunto formado por la viga (23.1) y las piezas de fijación (14.2).
Por otro lado, para condiciones ambientales en las que la temperatura sea inferior a 5ºC se prevé el uso de un útil de calefactación (15) del aceite contenido en el depósito del fabricante (6) como el mostrado en la figura 7. Dicho útil
- (15)
- va montado sobre un carro (16) con ruedas y está constituido por un cuadro eléctrico (17), un grupo moto-bomba (18), una manguera (21.1) y un conector (21.2) de impulsión (21), un conjunto de resistencias calefactoras (20) y un grupo de aspiración (19).
El proceso de calentamiento del aceite se realiza antes del llenado del depósito de lubricación (22) y previamente a que el útil (1) de llenado sea izado hasta la góndola (23) del aerogenerador. Cuando el útil (15) de calefactación se conecta al depósito (6) del fabricante, conectando (21.2) la impulsión (21) en la boca superior (6.2) y la aspiración
- (19)
- en la toma inferior (6.1), y es activado, el aceite comienza a circular por la aspiración (19) pasa por el colector de resistencias (20) y retorna al depósito (6) a través de la impulsión (21).
El útil (15) de calefactación dispone de un termostato (no representado) en el cuadro eléctrico (17) mediante el cual se puede configurar la temperatura a la que se desea que se caliente el aceite, de manera que mientras la temperatura del aceite sea menor a la temperatura a alcanzar, las resistencias (20) permanecerán encendidas y cuando el aceite ha alcanzado la temperatura deseada o su temperatura es mayor a la deseada, las resistencias (20) dejan de funcionar.
El útil (1) de llenado del depósito de lubricación (22) del tren de potencia, según la realización preferente, es montado previamente a su izado, siguiéndose los pasos siguientes;
a) Se coloca el depósito (6) de aceite del fabricante dentro de la estructura principal (2) del útil (1) y se fija a los listones laterales de la estructura principal (2) usando cinchas y tensores (9).
b) En el caso de que el útil esté constituido por más de una estructura, se monta la estructura secundaria (3) sobre la estructura principal (2) insertando el bastidor (10) en los bulones (4) de la parte superior de la estructura principal (2) del útil (1).
c) Se conectan las conexiones hidráulicas y eléctricas de la estructura secundaria (3) a las de la estructura principal (2) y se abre la llave de paso de la toma inferior (6.1) del depósito (6) de aceite del fabricante.
d) Se traslada el útil (1) hasta la base del aerogenerador y se engancha el cable de la grúa fija (no representada) de la góndola (23) en los medios de izado (13) de la estructura secundaria (3).
e) Se montan los medios de sujeción (14.2) en la viga (23.1) de la góndola (23) más próxima a la trampilla
(23.2) inferior.
f) Se iza el útil (1) provisto del depósito (6) de aceite del fabricante hasta que se encuentre bajo la carcasa de la góndola (23) y se introduce la estructura secundaria (3) del útil (1) por la abertura de la trampilla (23.2) de la góndola (23).
g) Se abaten los perfiles abatibles (14.1) del útil (1) hasta conseguir que queden entre las dos fijaciones instaladas de los medios de sujeción (14.2) y se sujetan con la pieza maciza (14.3).
h) Una vez que está fijado el utillaje, se sacan del alojamiento (11) de la estructura secundaria (3) los interfaces de control, hidráulicos y eléctricos, se ruta la manguera de impulsión hasta el depósito de lubricación
(22) del aerogenerador y se introduce por el agujero de llenado del depósito (22).
j) Se abre la llave de paso del final de la manguera y se inicia el bombeo del aceite.
k) Una vez que se ha trasvasado todo el aceite se para el útil (1), se extrae la manguera de impulsión del depósito (22) y se desciende el útil (1) una vez libre de sujeciones (14) a la góndola (23).
Claims (15)
- REIVINDICACIONES1. Dispositivo de llenado del depósito de lubricación de un aerogenerador del tipo que consta de medios de bombeo para trasvasar el aceite desde un depósito provisto por un fabricante hasta un depósito de lubricación de un tren de potencia, caracterizado porque se compone de al menos una estructura metálica que determina dos partes una principal y otra secundaria, alojando la parte principal el depósito (6) de aceite del fabricante junto con un grupo moto-bomba (5), mientras que la parte secundaria aloja interfaces de control, hidráulicos y eléctricos, medios de izado(13) y medios de sujeción (14) a una viga (23.1) de la góndola (23) del aerogenerador y porque se instala a través de una trampilla (23.2) de dicha góndola del aerogenerador.
-
- 2.
- Dispositivo de llenado según la primera reivindicación, caracterizado porque está constituido por dos estructuras metálicas independientes, una principal (2) y una secundaria (3) que se unen entre sí mediante medios convencionales.
-
- 3.
- Dispositivo de llenado según la segunda reivindicación, caracterizado porque la estructura principal (2) consta además de bulones (4) soldados para la posterior fijación de la estructura secundaria (3) en la estructura principal (2) y de medios de conexión (8) hidráulicos y eléctricos entre ambas estructuras (2, 3).
-
- 4.
- Dispositivo de llenado según la segunda reivindicación, caracterizado porque la estructura secundaria (3) determina en la parte inferior un bastidor (10) para su fijación a la estructura principal (2).
-
- 5.
- Dispositivo de llenado según la primera reivindicación, caracterizado porque la estructura principal (2) presenta un bastidor metálico que determina dos sectores, uno inferior en el que se ubica una moto-bomba (5) y un sector superior en el que se ubica un depósito (6) de aceite comercial, el cual queda apoyado sobre unos perfiles metálicos huecos (7) que harán por un lado de punto de apoyo y por otro lado servirán para manipular dicha estructura principal (2).
-
- 6.
- Dispositivo de llenado según la primera reivindicación, caracterizado porque la estructura secundaria (3) determina un alojamiento (11) rectangular cuyas paredes están formadas por placas perforadas (12) y que alberga en su interior unos interfaces de conexión eléctrica y de control.
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- 7.
- Dispositivo de llenado según la primera reivindicación, caracterizado porque el alojamiento (11) de la estructura secundaria (3) consta de unos medios de izado (13) y unos medios de fijación del útil (14) en la góndola (23) del aerogenerador, constituidos por dos perfiles abatibles (14.1) sujetos en los laterales del alojamiento (11) y unos medios de sujeción (14.2, 14.3) que se colocan en una de las vigas (23.1) de la góndola (23).
-
- 8.
- Método de llenado del depósito de lubricación de un aerogenerador de acuerdo con el dispositivo de la primera reivindicación, caracterizado porque el útil (1) de llenado una vez montado e instalado el depósito (6) del fabricante en su interior, es izado a la góndola del aerogenerador usando el cable de la grúa interna (no representada) del aerogenerador y es sujeto a una viga (23.1) mediante los perfiles abatibles (14.1) y los medios de sujeción (14.2, 14.3).
-
- 9.
- Método de llenado según la octava reivindicación, caracterizado porque previamente al izado del útil (1) de llenado a la góndola (23), se monta el útil en tierra siguiendo los siguientes pasos;
a) Colocar el depósito (6) de aceite del fabricante dentro del útil (1) y fijarlo usando medios convencionales (9).b) Conectar las conexiones hidráulicas y eléctricas y abrir la llave de paso de la toma inferior (6.1) del depósito (6) de aceite del fabricante. -
- 10.
- Método de llenado según la octava reivindicación, caracterizado porque cuando el útil (1) está formado por estructuras independientes previamente a su izado a la góndola (23) y después de colocar el depósito del fabricante en la estructura principal (2), se asegura la estructura secundaria (3) en la principal (2).
-
- 11.
- Método de llenado según la octava reivindicación, caracterizado porque la estructura secundaria (3) del útil (1) es introducida por una trampilla (23.2) de la góndola (23) dejando la principal (2) al aire y los perfiles abatibles (14.1) del útil (1) se abaten hasta que queden entre las dos fijaciones (14.2) de los medios de sujeción (14.2), previamente montados en una viga (23.1) de la góndola (23), asegurando los perfiles con la pieza maciza (14.3) y sujetando el útil
(1) en la góndola (23) del aerogenerador. -
- 12.
- Método de llenado según la octava reivindicación, caracterizado porque el aceite del depósito (6) del fabricante se trasvasa por bombeo al depósito de lubricación (22) mediante una manguera de impulsión del útil (1).
-
- 13.
- Método de llenado según la octava reivindicación, caracterizado porque una vez el aceite es trasvasado del depósito (6) del fabricante al depósito de lubricación (22) se extrae la manguera de impulsión y se sueltan las fijaciones del útil (1) a la góndola (23) para proceder a su descenso a tierra.
- 14. Método de llenado según la octava reivindicación, caracterizado porque cuando la temperatura ambiente es inferior a 5ºC el aceite se calienta mediante un útil (15) de calefactación previamente a su izado a la góndola (23) del aerogenerador.OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCASN.º solicitud: 200901983ESPAÑAFecha de presentación de la solicitud: 09.10.2009Fecha de prioridad:INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA51 Int. Cl. : F03D11/00 (2006.01) F01M11/04 (2006.01)DOCUMENTOS RELEVANTES
- Categoría
- 56 Documentos citados Reivindicaciones afectadas
- A
- US 2005034925 A1 (FLAMANG PETER et al.) 17.02.2005, 1
- párrafo [12]; figura.
- A
- CA 2666553 A1 (MITSUBISHI HEAVY IND LTD) 24.12.2008, 1,8
- párrafo [23]; figura 11.
- A
- ES 2235741 T3 (GEN ELECTRIC) 16.07.2005, 1
- columna 1, líneas 5-9; columna 3, líneas 14-18; figuras 1-3.
- A
- ES 2321995 A1 (ASCEND RMM S L) 15.06.2009
- Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud
- El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:
- Fecha de realización del informe 22.03.2012
- Examinador J. Galán Mas Página 1/4
INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICANº de solicitud: 200901983Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) F03D, F01M Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos debúsqueda utilizados) INVENES, EPODOCInforme del Estado de la Técnica Página 2/4OPINIÓN ESCRITANº de solicitud: 200901983Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 22.03.2012Declaración- Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)
- Reivindicaciones Reivindicaciones 1-14 SI NO
- Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)
- Reivindicaciones Reivindicaciones 1-14 SI NO
Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).Base de la Opinión.-La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.Informe del Estado de la Técnica Página 3/4OPINIÓN ESCRITANº de solicitud: 2009019831. Documentos considerados.-A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.- Documento
- Número Publicación o Identificación Fecha Publicación
- D01
- US 2005034925 A1 (FLAMANG PETER et al.) 17.02.2005
- D02
- CA 2666553 A1 (MITSUBISHI HEAVY IND LTD) 24.12.2008
- D03
- ES 2235741 T3 (GEN ELECTRIC) 16.07.2005
- D04
- ES 2321995 A1 (ASCEND RMM S L) 15.06.2009
- 2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaraciónEl documento D01 describe un dispositivo para cambiar el aceite de lubricación de un aerogenerador en el que se sustituye un depósito de aceite usado, situado en la góndola del aerogenerador, por un depósito con aceite limpio (párrafo 12). Por otro lado, el documento D02 describe como se utiliza una viga (14), situada en la góndola de un aerogenerador, para operaciones de mantenimiento entre las que se encuentran subir y bajar aceite de lubricación (párrafo 23).Sin embargo, de estos documentos no se deriva un dispositivo de llenado del depósito de lubricación de un aerogenerador con una estructura metálica en dos partes con las características definidas en la reivindicación 1, ni se considera que sea evidente para el experto en la materia llegar a estas características a partir de los documentos citados o de una combinación de ellos, por lo que la reivindicación 1 cumpliría los requisitos de novedad y de actividad inventiva de acuerdo a los artículos 6 y 8 de la Ley 11/1986.En consecuencia, también cumplirían con dichos requisitos de novedad y de actividad inventiva las reivindicaciones dependientes 2 a 14.Informe del Estado de la Técnica Página 4/4
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- 2009-10-09 ES ES200901983A patent/ES2378042B2/es not_active Withdrawn - After Issue
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