ES2381833A1 - Montaje de elementos en el interior de un gran aerogenerador. - Google Patents
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Abstract
Montaje de elementos en el interior de un gran aerogenerador dispuestos entre el tramo superior (3) de la torre (1) y debajo de la góndola. Los elementos, que se transportan pre-montados hasta el lugar de emplazamiento, son unas plataformas (6a y 6b) horizontales de forma circular, una escalera (5) vertical que atraviesa ambas plataformas (6a y 6b) y una estructura central (7) que une e integra todo el conjunto. La pieza de conexión intermedia (8) montada sobre el bastidor de la góndola (4) permite el acoplamiento entre el conjunto anteriormente mencionado y la góndola. Las plataformas (6a y 6b) albergan aparatos eléctricos del tren de potencia y sistema de giro así como el sistema de lubricación y refrigeración de dicho tren de potencia. Una vez montados todos los elementos, giran solidariamente con la góndola en el movimiento de rotación que realiza para orientarse hacia el viento.
Description
Montaje de elementos en el interior de un gran
aerogenerador.
La presente invención se refiere al montaje de
elementos en el interior de la torre de un aerogenerador de gran
tamaño y en particular, el montaje de los citados elementos entre la
parte inferior de la góndola y la parte superior de la torre.
El desarrollo de nuevos aerogeneradores ha dado
como resultado el aumento del tamaño y de la potencia de los mismos.
Los grandes aerogeneradores permiten instalar más potencia en un
mismo emplazamiento y reducen el impacto visual que presenta un
parque formado por varios aerogeneradores. Por otro lado, la altura
a la que se encuentra el buje del rotor está relacionada con la
energía capturada por el viento, por lo que se tiende a torres de
elevada altura, tubulares, de forma troncocónica y autoportantes. El
diseño de la torre requiere de un conocimiento general del sistema,
siendo muy importantes los criterios de accesibilidad tanto al rotor
eólico como a los equipos embarcados en la góndola. Por todo ello es
común que la torre disponga en su interior de una escalera y
distintas plataformas para acceder a la góndola, dicha escalera y
plataformas se ancla a las paredes de la torre. Las fijaciones se
realizan mediante soldadura, pero este método de fijación penaliza
los espesores de la pared. En este sentido las patentes EP1156175 y
US200922319 protegen distintas formas de soportar las plataformas en
el interior de la torre, anclándolas a las paredes. Por el interior
de la torre también se ubican las canalizaciones de los cables de
potencia que bajan desde el generador situado en la góndola hasta la
base de la torre. De allí se une a la red eléctrica.
El diseño del eje de giro del rotor eólico y su
integración en el tren de potencia y en la estructura de la góndola
es uno de los puntos fundamentales para el diseño del aerogenerador,
ya que la citada estructura soporta las cargas que posteriormente se
transmiten a la torre. Contar con una adecuada distribución de los
elementos constitutivos del tren de potencia permite un tamaño
compacto de la góndola y una distribución de cargas apropiada para
los grandes tamaños de torre utilizados en la actualidad. Por ello
la presente invención se centra en ahorrar espacio en el interior de
la góndola instalando elementos eléctricos y de lubricación sobre
las plataformas montadas según la invención.
Las fijaciones mediante atornillado o soldadura
de los elementos en el interior de la torre, obligan a aumentar el
espesor de la pared de la torre al reducirse la resistencia a fatiga
de la misma. La presente invención propone un novedoso sistema de
montaje de elementos en el interior de la torre, solucionando el
inconveniente de las penalizaciones en el espesor de la pared.
La invención describe el montaje de elementos
tales como una o varias plataformas horizontales que abarcan casi la
totalidad del diámetro interno de la torre, una escalera vertical
que enlaza el interior de la góndola con las plataformas mencionadas
y una estructura central que conforma la unión de las plataformas y
de la escalera, así como la disposición del conjunto en el interior
del aerogenerador. La invención utiliza el interior de la torre para
albergar el conjunto así montado, sin incurrir soldaduras en la
pared de la torre con su consiguiente penalización en el espesor de
la pared y, por otra parte, ancla el citado conjunto al bastidor de
la góndola de donde queda unido y suspendido.
La estructura central que une plataformas y
escalera está diseñada de tal modo que proporciona el máximo espacio
libre sobre la plataforma, se utilizan para albergar los cables de
potencia por el interior de una estructura central y se fijan de
forma rápida y fácil al bastidor de la góndola a través de una pieza
de conexión intermedia.
Es un objeto de la invención lograr una
disposición mejorada sobre las citadas plataformas evitando
soldarlas a las paredes de la torre y dotarlas de cuantos huecos
sean necesarios para implementar la escalera y la estructura
auxiliar central.
Es otro objeto de la invención que el bastidor
de la góndola soporte el conjunto de estructura central, plataforma
horizontal y escalera vertical, de forma que todo el conjunto gire
al unísono con la góndola, ya que la góndola debe estar
constantemente orientada de una forma adecuada al viento
incidente.
Otro objeto de la presente invención es que se
simplifica el proceso de montaje en campo ya que el módulo formado
por los elementos anteriormente citados va montado y transportado en
el tramo superior de la torre con la colaboración de un utillaje
temporal que se retira al completar el montaje en campo.
Y por último es otro objeto de la invención que
el montaje de estos elementos proporcione la superficie necesaria
sobre las plataformas para incluir el sistema control eléctrico del
tren de potencia y su lubricación, minimizando el tamaño de la
góndola.
Con el fin de explicar cómo están montados los
elementos anteriormente mencionados y su unión con el bastidor de la
góndola, se acompañan las siguientes figuras:
La figura 1 muestra un sector de la torre y el
bastidor de la góndola.
La figura 2 constituye una vista en perspectiva
del bastidor las plataformas, la escalera vertical y la estructura
central.
La figura 3 constituye una vista explosionada de
los elementos utilizados en el montaje representado en la figura
anterior.
La figura 4 muestra una disposición final de las
plataformas y de los equipos que se disponen sobre ellas.
Tal y como se muestra en la figura 1, la torre
(1) de un aerogenerador está formada por distintos tramos o
sectores. Los tramos se transportan separados y se montan en el
lugar de emplazamiento. Los elementos que constituyen el objeto de
la invención se transportan ya montados en el interior del tramo
superior (3) con la ayuda de un utillaje temporal. Una vez izado el
tramo superior (3) de la torre (1) y una vez izado el bastidor (4)
de la góndola, el conjunto de plataformas, escalera y estructura
central se desengancha del último tramo (3) de la torre y se une al
bastidor (4).
En la figura 2 se muestra el bastidor (4) de la
góndola. El bastidor es una pieza de fundición que soporta la
góndola y el rotor (no mostrados en la figura). Para acceder a la
góndola desde el exterior del aerogenerador es necesaria una
escalera (5) que permita a los operarios ascender de forma vertical
por el interior de la torre (1). La escalera (5) se relaciona con
otro importante elemento que debe montarse en el interior de la
torre, las plataformas (6) de apoyo. Estas plataformas horizontales
(6), son de sección circular, se disponen a intervalos regulares por
todo el interior de la torre y normalmente están fijadas a las
paredes de la misma. En el montaje descrito en la presente
realización las plataformas horizontales (6) y la escalera vertical
(5) están unidas a una estructura central (7) que a su vez fija todo
el conjunto por medio de una pieza de conexión intermedia (8) que
permite la unión con el bastidor (4).
En las figuras 2 y 3 se aprecia que la
estructura central (7) es una pieza única con uniones a las dos
plataformas (6a y 6b) y a la pieza intermedia de conexión (8). Dicha
estructura central (7) es un cuerpo cilíndrico hueco cuya parte
inferior (9) une la plataforma inferior (6a) con la plataforma
superior (6b) y proporciona soporte al tramo intermedio de la
escalera (5b), y cuya parte superior (10) une la plataforma superior
(6b) a la pieza de conexión intermedia (8) y proporciona soporte al
tramo superior de la escalera (5c). Los puntos de unión de las
plataformas y la pieza de conexión intermedia con la estructura
central (7) son tres placas cuadradas (19) que se disponen en la
parte superior, en la parte intermedia y en la parte inferior,
bordeando la citada estructura central (7).
Las plataformas (6) tienen una estructura
portante (11) en la base, unas trampillas (12) que escamotean el
hueco de la escalera según necesidades y un hueco central (13) donde
conectan la estructura central (7).
La escalera (5) vertical dispone de barras de
fijación que se unen a la estructura central (7) en los tramos
intermedio (5b) y superior (5c). El tramo inferior de la escalera
(5a), fijada mediante sus correspondientes barras al entramado de
soportes (11), queda colgando de la plataforma inferior (6a).
La estructura intermedia (8) que se une a la
estructura central (7) se ancla al bastidor (4) mediante elementos
de unión convencionales. La estructura intermedia (8) está formada
por un entramado de dos vigas principales y alguna más trasversales
a ellas. Se anclan mediante lengüetas horizontales y verticales que
se ubican en los extremos de las vigas principales.
Tal y como se muestra en la figura 4, las
plataformas (6a y 6b) albergan distintos elementos que ocupan una
superficie importante. La plataforma superior (6b) incluye un
armario eléctrico (14) para el sistema de giro y dispone de mucho
espacio libre para manipular carretillas con herramientas para el
mantenimiento del sistema de orientación o de giro. También dispone
de unas poleas de re-envío (no mostradas en la
figura) ancladas en el conjunto que conforman las vigas
transversales de la pieza de conexión intermedia (8), que junto con
el polipasto de la góndola, permiten intercambiar pesadas piezas por
el interior de la torre. Para ello en la plataforma superior (6b) se
incluye una trampilla de doble hoja (15b) y en la plataforma
inferior (6a) existe otro hueco tapado con una trampilla simple
(15a). La plataforma inferior (6a) por su parte incluye el tanque de
lubricación y el sistema de refrigeración de aceite (16) y el
armario de control (18) del sistema de lubricación y refrigeración
(16).
En una segunda realización práctica los
elementos auxiliares de fijación (7) están formados por una serie de
vigas (pueden ser tres o cuatro uniformemente distribuidas) que
conectan las plataformas (6) con la pieza de conexión intermedia (8)
anclada en el bastidor (4).
Claims (7)
1. Montaje de elementos en el interior de un
gran aerogenerador, concretamente en el tramo superior (3) de la
torre (1), justo debajo de la góndola, siendo los elementos al menos
una plataforma (6) y una escalera (5), caracterizado porque
la plataforma o plataformas (6a y 6b) son horizontales, la escalera
(5) es vertical y junto con una estructura central (7) constituida
por una pieza única que atraviesan ambas plataformas (6a y 6b)
forman un conjunto que se integra mediante una pieza de conexión
intermedia (8) al bastidor de la góndola (4) girando solidariamente
con ella.
2. Montaje de elementos en el interior de un
gran aerogenerador según reivindicación 1, caracterizado
porque la estructura central (7) es un cuerpo cilíndrico hueco que
une con una placa cuadrada (19) las plataformas (6a y 6b) y la pieza
de conexión intermedia (8) en tres puntos: los dos extremos y el
centro.
3. Montaje de elementos en el interior de un
gran aerogenerador según reivindicación 1, caracterizado
porque la escalera (5) vertical dispone de barras de fijación que se
unen a la estructura central (7) en los tramos intermedio (5b) y
superior (5c) y el tramo inferior de la escalera (5a) se fija
mediante sus correspondientes barras a la estructura portante (11)
de la plataforma inferior (6a) quedando colgada.
4. Montaje de elementos en el interior de un
gran aerogenerador según reivindicación 1, caracterizado
porque la pieza de conexión intermedia (8) es un entramado formado
por vigas principales y transversales, que se anclan al bastidor (4)
mediante elementos de unión dispuestos en los extremos y formados
por lengüetas horizontales y verticales que se ubican en los
extremos de las vigas principales.
5. Montaje de elementos en el interior de un
gran aerogenerador según reivindicación 1, caracterizado
porque las plataformas (6a y 6b) tienen una estructura portante (11)
en la base y unas trampillas (12) que escamotean el hueco de la
escalera dispuestas junto a un hueco central (13).
6. Montaje de elementos en el interior de un
gran aerogenerador según reivindicación 5, caracterizado
porque la plataforma (6b) incluye un armario eléctrico (14) y de una
trampilla de doble hoja (15b).
7. Montaje de elementos en el interior de un
gran aerogenerador según reivindicación 5, caracterizado
porque la plataforma (6a) tiene una trampilla simple (15a), incluye
un tanque de lubricación y sistema de refrigeración de aceite (16) y
un armario de control (18) del sistema de lubricación y
refrigeración.
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