ES2388822A1 - Device for the replacement of the inclination cylinder in the bushing of a wind turbine. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
- DISPOSITIVO PARA LA SUSTITUCIÓN DEL CILINDRO DE INCLINACIÓN EN EL DEVICE FOR THE REPLACEMENT OF THE INCLINATION CYLINDER IN THE
- BUJE DE UN AEROGENERADOR. AEROGENERATOR BUSHING.
- 5 5
- Objeto de la invención Object of the invention
- La presente invención se refiere a un dispositivo para la sustitución del The present invention relates to a device for replacing the
- cilindro de inclinación en el buje de un aerogenerador, más concretamente a los tilt cylinder in the hub of a wind turbine, more specifically at
- cilindros responsables de determinar la inclinación o ángulo de las palas, y que se cylinders responsible for determining the inclination or angle of the blades, and which
- 1 O 1 o
- encuentran averiados o por mantenimiento, de un aerogenerador ya instalado. they find faulty or by maintenance, of an already installed wind turbine.
- Antecedentes de la invención. Background of the invention.
- Un aerogenerador presenta unas palas fijadas sobre un buje giratorio que A wind turbine has blades fixed on a rotating hub that
- está conectado con los mecanismos interiores de generación de energía eléctrica en la is connected to the internal mechanisms of electric power generation in the
- 15 fifteen
- góndola de protección sobre la torre de soporte. Cada pala está montada sobre el buje gondola protection on the support tower. Each blade is mounted on the bushing
- con posibilidad de giro axial en una posición oblicua al eje del rotor para el with the possibility of axial rotation in an oblique position to the rotor shaft for
- aprovechamiento del viento que impacta sobre dichas palas. Según la velocidad del use of the wind that impacts these blades. According to the speed of
- viento, estas palas presentan un ángulo variable que optimiza la fuerza ejercida en el wind, these blades have a variable angle that optimizes the force exerted on the
- buje por el viento, y por lo tanto la potencia obtenida. Para la variación de este ángulo bushing by the wind, and therefore the power obtained. For the variation of this angle
- 20 twenty
- en el interior del buje se encuentran unos cilindros de regulación de la inclinación, inside the hub there are tilt adjustment cylinders,
- también conocidos como "cilindro de pitch" also known as "pitch cylinder"
- El principal problema es que el cambio de dichos cilindros de inclinación The main problem is that the change of said tilt cylinders
- es bastante complicado en un aerogenerador ya instalado y en funcionamiento. Esto se It is quite complicated in an already installed and running wind turbine. This is
- debe a que el acceso al interior del buje donde está instalado el cilindro de inclinación because the access to the inside of the hub where the tilt cylinder is installed
- 25 25
- se realiza a través de una abertura frontal del buje, cubierta por la tapa frontal o "nose it is done through a front opening of the bushing, covered by the front cover or "nose
- cone", y que se encuentra a una gran altura. Esta tapa no se extrae totalmente, sino que cone ", and that is at a great height. This cover is not completely removed, but
- se deja abierta lateralmente. It is left open laterally.
- Dada esta situación la sustitución del cilindro inclinado resulta Given this situation the replacement of the inclined cylinder results
- complicada, porque se debe elevar a gran altura, desde la base del aerogenerador complicated, because it must be raised high, from the base of the wind turbine
- 30 30
- hasta la parte anterior del buje e introducir dicho cilindro de inclinación por la abertura to the front of the bushing and insert said tilt cylinder through the opening
- anteriormente citada. previously cited.
- Además, el espacio libre que deja la tapa no es suficiente para permitir In addition, the free space left by the lid is not enough to allow
- que se pueda elevar el cilindro de inclinación en su posición de instalación, lo cual that the tilt cylinder can be raised in its installation position, which
- dificulta mucho esta operación de sustitución, ya que es necesario manipular el cilíndro It makes this replacement operation very difficult, since it is necessary to manipulate the cylinder
de inclinación en el aire. of inclination in the air.
El dispositivo para la sustitución del cilindro de inclinación en el buje de un aerogenerador, objeto de esta invención, presenta unas particularidades técnicas destinadas a facilitar la extracción e introducción del cilindro de inclinación con el que se regula el ángulo de inclinación de las palas de un aerogenerador. Más concretamente, permite la elevación y entrada del cilindro de inclinación con facilidad a través de la entrada anterior del buje, y la extracción y colocación en su posición de trabajo. The device for replacing the tilt cylinder in the hub of a wind turbine, object of this invention, has some technical features designed to facilitate the extraction and introduction of the tilt cylinder with which the angle of inclination of the blades of a blade is regulated. wind turbine More specifically, it allows the elevation and entry of the tilt cylinder with ease through the front entrance of the hub, and the extraction and placement in its working position.
De acuerdo con la invención, el dispositivo comprende una estructura de soporte y una brida de izado del cilindro de inclinación, estando esta brida asociada a unos medios de elevación, comprendiendo la estructura de soporte unos largueros anclables a unos puntos firmes del aerogenerador en una disposición anterior al buje del rotor mediante unos medios de anclaje, encontrándose sobre dichos largueros unos medios de desplazamiento longitudinal y transversal del cilindro de inclinación para su montaje y desmontaje. La brida comprende unos medios de sujeción del cilindro de inclinación y unos medios de basculación del mismo en un plano vertical. La brida comprende unos medios de compensación del centro de gravedad del conjunto de dicha brida y del cilindro de inclinación acoplado, colgados de los medios de elevación, aunque varíe su posición angular respecto a la vertical. In accordance with the invention, the device comprises a support structure and a lifting flange of the tilt cylinder, this flange being associated with lifting means, the support structure comprising anchorages to firm points of the wind turbine in an arrangement prior to the rotor hub by means of anchoring means, said longitudinal and transverse displacement means of the tilt cylinder being located on said stringers for assembly and disassembly. The flange comprises means for holding the tilt cylinder and means for tilting it in a vertical plane. The flange comprises compensation means of the center of gravity of the said flange assembly and of the coupled tilt cylinder, hung from the lifting means, although their angular position varies with respect to the vertical.
De esta forma el dispositivo coloca en la parte anterior del buje una vez abierta la tapa anterior o "nose cene" para extraer el cilindro de inclinación defectuoso y volver a colocar el nuevo, permitiendo el paso de dicho cilindro a través del reducido espacio libre disponible mediante la inclinación del conjunto de la brida y el cilindro de inclinación y la restitución a una posición de colocación o extracción adecuada. In this way the device places the front cover or "nose dine" in the front part of the bushing to remove the defective tilt cylinder and replace the new one, allowing the passage of said cylinder through the reduced free space available by tilting the flange assembly and the tilt cylinder and restoring it to an appropriate placement or removal position.
En una realización primera, los medios de elevación comprenden unos medios de reenvío por poleas del cable y el gancho existente en la góndola para la elevación de la brida. Estos medios de elevación comprenden unas poleas en la parte superior intermedia y extrema de la estructura de soporte. Este cable puede ser el de la grua de pescante que se suele encontrar en la góndola del aerogenerador y que presenta una longitud suficiente para ser pasada a través del buje para su uso. In a first embodiment, the lifting means comprise means for forwarding by pulleys of the cable and the hook existing in the gondola for lifting the flange. These lifting means comprise pulleys in the upper and intermediate upper part of the support structure. This cable can be the one of the davit crane that is usually found in the gondola of the wind turbine and that has a sufficient length to be passed through the bushing for its use.
Los medios de anclaje de la estructura de soporte comprenden unas The anchoring means of the support structure comprise some
primeras placas en unos extremos de los largueros, de fijación atornillada sobre la cara first plates at the ends of the stringers, fixing screwed on the face
anterior del buje del aerogenerador, unos puntales inferiores apoyados en respectivas segundas placas de apoyo también en dicho buje y unos tirantes laterales y superiores. Estos medios de anclaje permiten un ajuste y fijación firme, quedando la estructura de soporte en una disposición ligeramente inclinada hacia delante, con lo que se facilita su ubicación en el espacio disponible.
front of the wind turbine hub, lower struts supported on respective second support plates also on said hub and lateral and upper braces. These anchoring means allow a firm adjustment and fixation, the support structure remaining in a slightly inclined forward arrangement, thereby facilitating its location in the available space.
Los puntales son regulables en longitud, por ejemplo mediante dos barras unidas a un espárrago intermedio con unas roscas opuestas, una rosca a izquierdas en un extremo y una rosca a derechas en el otro extremo, con lo que el giro del espárrago provoca un mayor o menor introducción en las barras, y por lo tanto una extensión o contracción del puntal. The struts are adjustable in length, for example by two bars attached to an intermediate stud with opposite threads, a left-hand thread at one end and a right-hand thread at the other end, whereby the rotation of the stud causes a greater or greater less introduction in the bars, and therefore an extension or contraction of the strut.
Los medios de desplazamiento longitudinal y transversal de la brida en la estructura de soporte comprenden unos patines desplazables longitudinalmente bajo los largueros de la estructura de soporte, encontrándose fijados a estos patines un travesaño oblicuo con un carro de sujeción de un polipasto. Una vez alzado por los medios de elevación el cilindro de inclinación y dispuesto frente al buje se utiliza el carro para su introducción dentro de dicho buje. Igualmente, para la extracción, se utiliza el polipasto sobre el carro para extraer el cilindro de inclinación a cambiar hacia el exterior en un punto desde el cual descenderlo hasta la base del aerogenerador o suelo. The longitudinal and transverse displacement means of the flange in the support structure comprise longitudinally movable skates under the stringers of the support structure, an oblique cross member with a hoist holding a hoist being fixed to these skates. Once the tilt cylinder has been lifted by the lifting means and arranged in front of the bushing, the carriage is used for insertion into said bushing. Likewise, for the extraction, the hoist on the car is used to extract the tilt cylinder to change outwards at a point from which to descend it to the base of the wind turbine or ground.
La brida comprende un bastidor, en forma de "U" invertida con dos soportes laterales paralelos, para abrazar al cilindro por su parte media mediante, dos placas intermedias opuestas, estando el bastidor asociado con un anclaje de elevación, encontrándose en un soporte lateral los medios de basculación, conformados por una polea con cadena, estando esta polea asociada a un brazo basculante mediante un engranaje intermedio, y encontrándose en el extremo de dicho brazo un aro de fijación del cilindro de inclinación. The flange comprises an inverted "U" shaped frame with two parallel lateral supports, to embrace the cylinder by its middle part by means of two opposite intermediate plates, the frame being associated with a lifting anchor, the lateral support being found in a lateral support. tilting means, formed by a pulley with chain, this pulley being associated to a tilting arm by means of an intermediate gear, and at the end of said arm being a fixing ring of the tilt cylinder.
Los medios de compensación del centro de gravedad de la brida comprenden unos husillos paralelos a unas guías en la parte superior del bastidor, estando los husillos relacionados con una manivela de accionamiento, encontrándose montados en dichos husíllos el anclaje de elevación para su desplazamiento longitudinal respecto al bastidor. Así se corrige la variación del centro de gravedad producido al inclinar el cilindro de inclinación cuando pasa por la apertura entre el buje y la tapa del The compensation means of the center of gravity of the flange comprise spindles parallel to guides in the upper part of the frame, the spindles being related to a drive crank, the lifting anchor being mounted on said spindles for its longitudinal displacement relative to the frame. This corrects the variation of the center of gravity produced by tilting the tilt cylinder when it passes through the opening between the bushing and the cover of the
"nose cone", sin riesgo a que pierda el equilibrio. Con el movimiento de los husillos se desplaza el punto de izado, adaptándolo al centro de gravedad en función de la rotación del cilindro de inclinación.
"nose cone", without risk of losing your balance. With the movement of the spindles, the lifting point moves, adapting it to the center of gravity depending on the rotation of the tilt cylinder.
El bastidor, los soportes laterales y las placas intermedias de la brida The frame, side supports and intermediate flange plates
- presentan en su cara interior unas placas de material sintético para evitar dañar el they have plates of synthetic material on their inner face to avoid damaging the
- cilindro de inclinación, principalmente evitando ralladuras o golpes que se producen en tilt cylinder, mainly avoiding scratches or bumps that occur in
- la manipulación, en le paso angosto del buje y durante su colocación. handling, in the narrow passage of the bushing and during placement.
- 5 5
- Descripción de las figuras. Description of the figures.
- Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de To complement the description that is being made and in order to
- facilitar la comprensión de las características de la invención, se acompaña a la facilitate the understanding of the features of the invention, is accompanied by the
- presente memoria descriptiva un juego de dibujos en los que, con carácter ilustrativo y present a description of a set of drawings in which, for illustrative purposes and
- no limitativo, se ha representado lo siguiente: non-limiting, the following has been represented:
- 1 O 1 o
- La figura 1 muestra una vista de perfil del dispositivo instalado. Figure 1 shows a profile view of the installed device.
- La figura 2 muestra una vista en perspectiva de la brida. Figure 2 shows a perspective view of the flange.
- La figura 3 muestra una vista de perfil de la brida. Figure 3 shows a profile view of the flange.
- La figura 4 muestra una vista en alzado de la brida. Figure 4 shows an elevation view of the flange.
- La figura 5 muestra una vista en perspectiva de la estructura de Figure 5 shows a perspective view of the structure of
- 15 fifteen
- soporte. support.
- La figura 6 muestra una vista de perfil de la estructura de soporte. Figure 6 shows a profile view of the support structure.
- La figura 7 muestra un detalle de la vista por el extremo anterior de la Figure 7 shows a detail of the view from the front end of the
- estructura de soporte. support structure.
- 20 twenty
- Realización preferente de la invención Preferred Embodiment of the Invention
- Como se puede observar en las figuras referenciadas el dispositivo para As can be seen in the referenced figures the device for
- la sustitución del cilindro de inclinación (C) en el buje (B) de un aerogenerador replacement of the tilt cylinder (C) in the hub (B) of a wind turbine
- comprende una estructura de soporte (1) y una brida (2) de izado del cilindro de it comprises a support structure (1) and a lifting flange (2) of the cylinder
- inclinación (C), estando esta brida (2) asociada unos medios de elevación, en este caso inclination (C), this flange (2) being associated with lifting means, in this case
- 25 25
- los medios de elevación comprenden unos medios de reenvío del cable (3) de la grua The lifting means comprise means for forwarding the cable (3) of the crane
- pescante (no representada) en la góndola del aerogenerador, el cual pasa por unas davit (not shown) in the gondola of the wind turbine, which passes through
- poleas ( 11) en un punto intermedio y extremo de la estructura de soporte { 1 ). pulleys (11) at an intermediate and end point of the support structure {1).
- La estructura de soporte (1) está conformada por unos largueros (12) The support structure (1) is formed by stringers (12)
- anclables a unos puntos firmes del buje (B) del aerogenerador en una disposición anchored to firm points of the hub (B) of the wind turbine in an arrangement
- 30 30
- anterior por unos medios de anclaje, estando en este caso los largueros (12) anterior by means of anchoring, being in this case the stringers (12)
- conformados por unos conjuntos soldados de largueros y travesaños unidos de forma formed by welded sets of stringers and crossbars joined together
- consecutiva mediante atornillado, y siendo un larguero (12) más largo que el otro. Los consecutive by screwing, and being a stringer (12) longer than the other. The
- medios de anclaje de la estructura de soporte comprenden unas primeras placas ( 13) en anchoring means of the support structure comprise first plates (13) in
- unos extremos de los largueros (12), de fijación atornillada sobre la cara anterior del ends of the stringers (12), fastened screwed on the front face of the
- buje (B) del aerogenerador una vez abierta la tapa anterior o "nose cone", unos puntales hub (B) of the wind turbine after opening the front cover or "nose cone", some struts
- ( 4) inferiores apoyados en respectivas segundas placas ( 41) de apoyo, también sobre la (4) lower supported on respective second support plates (41), also on the
- cara anterior de dicho buje (B), y unos tirantes (5) laterales y superiores que estabilizan front face of said bushing (B), and lateral and upper braces (5) that stabilize
- el montaje de forma segura. Los puntales (4) son regulables en longitud, en este caso Mounting safely. The struts (4) are adjustable in length, in this case
- 5 5
- mediante dos barras unidas por un espárrago intermedio con rosca a derechas y a by two bars joined by an intermediate stud with right hand thread and
- izquierdas. left
- Los largueros ( 12) comprenden unos medios de desplazamiento The stringers (12) comprise means of movement
- longitudinal y transversal del cilindro de inclinación (C) en su montaje y desmontaje. longitudinal and transverse of the tilt cylinder (C) in its assembly and disassembly.
- Estos medios de desplazamiento están configurados por unos patines (14) desplazables These displacement means are configured by movable skates (14)
- 1 O 1 o
- longitudinalmente bajo los largueros ( 12) de la estructura de soporte (1 ), encontrándose longitudinally under the stringers (12) of the support structure (1), being
- fijados a estos patines (14) un travesaño oblicuo (15) con un carro (16) de sujeción de fixed to these skates (14) an oblique cross member (15) with a carriage (16) for securing
- un polipasto (17), que permita la extracción e introducción del cilindro de inclinación (5) a hoist (17), which allows the extraction and introduction of the tilt cylinder (5)
- entre su alojamiento interior y el exterior del buje (B). between its inner housing and the outside of the bushing (B).
- La brida (2) comprende un bastidor (21 ), en forma de "U" invertida con The flange (2) comprises a frame (21), in the form of an inverted "U" with
- 15 fifteen
- dos soportes laterales (22) paralelos para abrazar al cilindro de inclinación (C) mediante two parallel lateral supports (22) to hug the tilt cylinder (C) by
- unas placas intermedias (23) opuestas, estando el bastidor (2) asociado con un anclaje opposite intermediate plates (23), the frame (2) being associated with an anchor
- de elevación (24), en este caso de dos ganchos u orificios. En un soporte lateral (22) de lifting (24), in this case two hooks or holes. On a side stand (22) of
- la brida (2) se encuentran unos medios de basculación, conformados por una polea (25) the flange (2) is a tilting means, formed by a pulley (25)
- con cadena, y asociado a un brazo (26) mediante un engranaje intermedio. En el with chain, and associated to an arm (26) by means of an intermediate gear. At
- 20 twenty
- extremo de dicho brazo (26) se encuentra un aro (27) de fijación del cilindro de end of said arm (26) is a ring (27) for fixing the cylinder of
- inclinación (C) durante su basculado. El bastidor (21 ), los soportes laterales (22) y las tilt (C) during tilting. The frame (21), the side supports (22) and the
- placas intermedias (23) presentan en su cara interior unas placas de material sintético intermediate plates (23) have synthetic material plates on their inner face
- (28), en este caso nailon, para evitar dañar el cilindro de inclinación (C). (28), in this case nylon, to avoid damaging the tilt cylinder (C).
- La brida (2) comprende unos medios de compensación del centro de The flange (2) comprises compensation means of the center of
- 25 25
- gravedad del conjunto de dicha brida (2) y del cilindro de inclinación (C) durante la gravity of the said flange assembly (2) and the tilt cylinder (C) during the
- basculación al pasar el hueco entre el buje (B) y la tapa (no representada) o "nose cone" tilt when passing the gap between the bushing (B) and the cover (not shown) or "nose cone"
- anterior. Estos medios de compensación del centro de gravedad de la brida (2) previous. These means of compensation of the center of gravity of the flange (2)
- comprenden unos husillos (7) paralelos a unas guías (71) en la parte superior del they comprise spindles (7) parallel to guides (71) in the upper part of the
- bastidor (21 ), estando los husillos (7) relacionados con una manivela (72) de frame (21), the spindles (7) being related to a crank (72) of
- 30 30
- accionamiento. En dichos husillos (7) se encuentra montado el anclaje de elevación (24) drive The lifting anchor (24) is mounted on said spindles (7).
- para su desplazamiento longitudinal respecto al bastidor (2). for its longitudinal displacement with respect to the frame (2).
- Una vez descrita suficientemente la naturaleza de la invención, así como Once the nature of the invention has been sufficiently described, as well as
- un ejemplo de realización preferente, se hace constar a los efectos oportunos que los an example of a preferred embodiment, it is stated for the appropriate purposes that
- materiales, forma, tamaño y disposición de los elementos descritos podrán ser Materials, shape, size and arrangement of the elements described may be
modificados, siempre y cuando ello no suponga una alteración de las características esenciales de la invención que se reivindican a continuación.
modified, as long as this does not imply an alteration of the essential characteristics of the invention that are claimed below.
Claims (5)
- fijados a estos patines (14} un travesaño oblicuo (15) con un carro (16) de sujeción de un polipasto ( 17). fixed to these skates (14) an oblique cross member (15) with a carriage (16) holding a hoist (17).
- 5 1 O 5 1 O
- 6.-Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la brida (2) comprende un bastidor (21 ), en forma de "U" invertida con dos soportes laterales (22) paralelos para abrazar al cilindro de inclinación (C) mediante dos placas intermedias (23) opuestas, estando el bastidor (21) asociado con un anclaje de elevación (24 ), encontrándose en un soporte lateral (22) los medios de basculación, conformados por una polea (25) con cadena asociada a un brazo (26) mediante un engranaje intermedio, y encontrándose en el extremo de dicho brazo (26) un aro (27) de fijación del cilindro de inclinación (C). Device according to any of the preceding claims, characterized in that the flange (2) comprises a frame (21), in the form of an inverted "U" with two parallel lateral supports (22) to hug the tilt cylinder (C) by two opposite intermediate plates (23), the frame (21) being associated with a lifting anchor (24), the tilting means being formed on a lateral support (22), formed by a pulley (25) with chain associated with a arm (26) by means of an intermediate gear, and at the end of said arm (26) a ring (27) for fixing the tilt cylinder (C).
- 15 fifteen
- 7.-Dispositivo, según la reivindicación 6, caracterizado porque los medios de compensación del centro de gravedad de la brida (2) comprenden unos husillos (7) paralelos a unas guías (71) en la parte superior del bastidor (21 }, estando los husillos (7) relacionados con una manivela (72) de accionamiento, encontrándose montados en dichos husillos (7) el anclaje de elevación (24) para su desplazamiento longitudinal respecto al bastidor (2). Device according to claim 6, characterized in that the compensation means of the center of gravity of the flange (2) comprise spindles (7) parallel to guides (71) in the upper part of the frame (21}, being the spindles (7) related to a drive crank (72), the lifting anchor (24) being mounted on said spindles (7) for longitudinal movement with respect to the frame (2).
- 20 twenty
- 8.-Dispositivo, según la reivindicación 6, caracterizado porque el bastidor (21 ), los soportes laterales (22) y las placas intermedias (23) presentan en su cara interior unas placas de material sintético (28) para evitar dañar el cilindro de inclinación (C). Device according to claim 6, characterized in that the frame (21), the lateral supports (22) and the intermediate plates (23) have on their inner side plates of synthetic material (28) to avoid damaging the cylinder of tilt (C).
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