ES2597842T3 - Dispositivo y procedimiento para el montaje y/o desmontaje de un componente de una turbina eólica - Google Patents

Dispositivo y procedimiento para el montaje y/o desmontaje de un componente de una turbina eólica Download PDF

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Abstract

Dispositivo de montaje y/o desmontaje para un componente (10) de una turbina eólica, en particular una pala de rotor, así como una turbina eólica (20) con una cabeza de torre (21), que presenta al menos un medio de guiado (30) tensado entre la cabeza de torre (21) y un suelo (40), donde está dispuesto al menos un módulo de sujeción (60), caracterizado por que el módulo de sujeción (60) sujeta una carga parcial del peso del componente (10) durante un transporte del componente (10) entre el suelo (40) y la cabeza de torre (21) de la turbina eólica (20) y en la zona de la cabeza de torre (21) está dispuesto al menos un módulo de carga (140, 141), que sujeta una carga parcial adicional del componente (10) durante el transporte del componente (10) entre el suelo (40) y la turbina eólica (20), y del al menos un módulo de carga (140, 141) sale un cable de carga (120, 121), cuya longitud entre el módulo de carga (140,141) y el componente (10) es variable, y del módulo de sujeción (60) sale al menos un cable de sujeción (70) hacia el componente (10), cuya longitud entre el módulo de sujeción (60) y el componente (10) es variable.

Description

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DESCRIPCION
Dispositivo y procedimiento para el montaje y/o desmontaje de un componente de una turbina eolica
La invencion se refiere a un dispositivo para el montaje y/o desmontaje de un componente, en particular de una pala de rotor, de una turbina eolica y a una turbina eolica y a un manguito, en particular para dicho dispositivo, asf como a un procedimiento para el montaje y/o desmontaje de un componente, en particular de una pala de rotor o cojinete de pala de rotor, de una turbina eolica.
En el caso de las turbinas eolicas puede producirse un dano de las palas de rotor por ejemplo por un rayo, corrosion o granizo. Entonces se sustituyen las palas de rotor danadas para que los periodos de inactividad de la turbina eolica sean lo mas reducidos posible.
La sustitucion de las palas de rotor se produce de manera conocida por medio de una grua. A este respecto, en primer lugar se gira la pala de rotor danada horizontalmente apuntando hacia un lado o en perpendicular por debajo del cubo de rotor. Aqu se fija la pala de rotor danada al cable de traccion de la grua. Las palas de rotor presentan en cada caso una brida en su rafz, que esta unida de manera firme con bridas dispuestas en el cubo de rotor. Se suelta la union de brida de la pala de rotor danada y entonces puede dejarse descender la pala de rotor danada y transportarse a otro lugar. A continuacion se fija una pala de rotor intacta al cable de traccion de la grua y se tira de la misma hacia arriba hacia el cubo de rotor. Sin embargo, en los procedimientos conocidos resultan desventajosos los elevados costes por alquilar, traer y llevar y manejar la grua.
Por el documento WO 2004/067954 A1 se conoce un procedimiento de montaje, en el que se tensan al menos dos cables entre la zona de cubo de la turbina eolica y la zona de suelo, a lo largo de los cuales puede tirarse de la pala de rotor hacia arriba a traves de tornos continuos. Sin embargo, resulta desventajoso en el procedimiento el hecho de que la pala de rotor llega horizontalmente al suelo y por tanto que la pala de rotor tiene que ponerse en primer lugar en una posicion perpendicular. Esto puede llevar a danos de la punta de pala de rotor cuando esta se desplaza sobre el suelo. A este respecto, habitualmente se eleva la punta de pala con una grua auxiliar pequena o la punta de pala se coloca sobre un carro y sobre el mismo se hace rodar sobre el suelo. La ultima variante del procedimiento presupone un suelo bastante plano. Ademas existe el riesgo de que la pala de rotor que se transporta muy cerca de la torre golpee contra la torre con viento fuerte.
Por el documento EP 1 239 150 A2 se conoce un dispositivo de trabajo transportable con aparato elevador para una turbina eolica, en el que un aparato elevador puede tirar hacia arriba a lo largo de una disposicion de cable de guiado hacia el mastil, aqu en el estado listo para su funcionamiento se fija a un punto de montaje a una altura adecuada al mastil y puede dejarse descender el rotor con ayuda de un modulo elevador desde la parte superior hasta el suelo.
Por el documento WO 97/21621 se conoce un dispositivo de montaje que presenta una pieza sobrepuesta de torre pivotante, en el que en primer lugar se tira del generador hacia arriba por el brazo del mismo y tras alcanzar una altura suficiente se coloca haciendo pivotar el brazo por encima de la cabeza de torre.
El objetivo de la invencion es poner a disposicion un procedimiento y un dispositivo con ayuda de los cuales sea posible un montaje o desmontaje sencillo y protector de componentes, en particular palas de rotor, de una turbina eolica sin grua.
Con respecto al dispositivo, el objetivo se cumple mediante un dispositivo de montaje o desmontaje con las caractensticas de la reivindicacion 1 y mediante una turbina eolica con las caractensticas de la reivindicacion 12.
La invencion hace uso del concepto de poner a disposicion un modulo de sujecion preferiblemente estacionario para el montaje y/o desmontaje en el cable de guiado, del que sale un cable de sujecion para el componente, con cuya ayuda se transporta el componente. En el mejor de los casos el extremo del cable de sujecion esta fijado al componente o el cable de sujecion esta introducido en una polea de inversion dispuesta en el componente. En la segunda forma de realizacion, en el mejor de los casos, el cable de sujecion ha vuelto al medio de guiado, preferiblemente al modulo de sujecion y su extremo se ha fijado a la cabeza de torre. El modulo de sujecion asume por asf decirlo una parte de la funcion de grua habitual.
En el mejor de los casos el medio de guiado esta tensado de manera oblicua entre la cabeza de torre y el suelo. En una forma de realizacion preferida de la invencion, el medio de guiado esta configurado como cable de guiado tensado de manera firme, de modo que la posicion del modulo de sujecion tambien esta asegurada o permanece fija bajo la carga de traccion del componente en el cable de guiado. En el mejor de los casos la posicion del modulo de sujecion, durante la operacion de montaje-desmontaje en el espacio tambien es esencialmente estacionaria y de posicion fija respecto a la turbina eolica. A este respecto, sin embargo, no pueden excluirse ciertas oscilaciones y movimientos del modulo de sujecion estacionario, y tampoco son daninas.
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En otra forma de realizacion preferida de la invencion el modulo de sujecion puede desplazarse durante la operacion de montaje/desmontaje a lo largo del medio de guiado. De este modo el componente elevado desde el suelo con el cable de sujecion puede moverse a lo largo del medio de guiado hacia la torre. En esta forma de realizacion puede prescindirse de cables de carga adicionales. Preferiblemente el modulo de sujecion puede bloquearse en diferentes posiciones del medio de guiado con una posicion fija. Las diferentes posiciones de bloqueo pueden pasar de manera continua una a la otra.
Tambien es concebible combinar un modulo de sujecion desplazable con cables de carga.
El cable de guiado esta fijado preferiblemente con un extremo a la cabeza de torre y con el otro extremo, distanciado del pie de torre, esta anclado en el suelo, por ejemplo por medio de un ancla enterrada, o sujeto en un carro pesado, colocado de manera correspondiente. A este respecto, el extremo en el lado del suelo del medio de guiado ya no esta dispuesto en la zona del pie de torre de la turbina eolica, en particular no es necesario que el medio de guiado este fijado en la cimentacion de la turbina eolica.
La longitud del cable de sujecion entre el modulo de sujecion y el componente puede variarse fijando un extremo del cable de sujecion de manera conveniente a un punto de fijacion del componente, en particular en la zona de una punta de pala de rotor, y recogiendo, enrollando o similar, o alargando, desenrollando o similar otro extremo del cable de sujecion y elevando asf el componente desde el suelo o haciendolo descender hacia el suelo. Para ello, el modulo de sujecion puede estar conformado como torno de cable fijado al medio de guiado o de manera mas favorable, como polea de inversion para el cable de sujecion. En este ultimo caso, otro extremo del cable de sujecion puede haberse introducido en un torno de cable de sujecion. El torno de cable de sujecion esta dispuesto preferiblemente al lado del anclaje de suelo o en la cabeza de torre. En otra forma de realizacion puede variarse la polea de inversion de cable de sujecion durante la operacion de montaje en cuanto a su posicion a lo largo del cable de guiado.
De manera favorable, ademas del modulo de sujecion al menos un modulo de carga esta fijado en la zona de la cabeza de torre, del que sale un cable de carga, cuya longitud entre el modulo de carga y el componente es variable. Para ello, el al menos un cable de carga puede estar fijado con un extremo a un punto de fijacion del componente, en particular en la zona de una rafz de pala de rotor. El cable de carga puede estar guiado a traves de un modulo de carga configurado preferiblemente como polea de inversion de cable de carga, y otro extremo del al menos un cable de carga puede haberse introducido en un torno de cable de carga asociado. Preferiblemente estan presentes exactamente dos cables de carga con dos poleas de inversion de cable de carga asociadas en la zona de la cabeza de torre. Los preferiblemente en total tres cables, dos cables de carga y un cable de sujecion, permiten un transporte del componente con posicion estable, en particular de la pala de rotor. A este respecto los cables de carga soportan la carga principal. La al menos una polea de inversion de cable de carga esta dispuesta mas cerca del eje longitudinal de la torre que el modulo de sujecion. Los cables de carga y el cable de sujecion se encuentran en el mismo lado de torre.
En el mejor de los casos el modulo de sujecion esta distanciado de la turbina eolica. El distanciamiento se produce por ejemplo mediante la oblicuidad en la disposicion del medio de guiado. Una distancia minima entre turbina eolica y modulo de sujecion puede ascender al menos al 10%, preferiblemente al 20%, de la altura de torre y/o al menos a la mitad de la longitud de pala de rotor. De manera favorable el modulo de sujecion esta distanciado al menos por una longitud de pala de rotor de la turbina eolica. El distanciamiento permite montar/desmontar palas de rotor de manera especialmente sencilla y protectora. La proyeccion esencialmente perpendicular de los modulos de carga y del modulo de sujecion sobre el suelo forma las esquinas de un triangulo, que estan distanciadas lo suficiente, de modo que una pala de rotor aqu sujeta, en particular en la zona de suelo, puede transportarse de manera estable por el aire. El cable de sujecion fijado a la punta de pala de rotor controla en la zona de suelo la altura de la punta de pala de rotor sobre el suelo. Ya no es necesario, como hasta ahora, tirar de la punta a lo largo del suelo o sujetarla por medio de una grua auxiliar, hasta que la pala de rotor se haya enderezado de manera vertical, sino que puede elevarse inmediatamente durante el montaje y solo hacerse descender mas tarde durante el desmontaje junto con la rafz, que puede elevarse y hacerse descender con los preferiblemente dos cables de carga. Asf, la pala de rotor puede permanecer orientada al menos en la zona de suelo con su eje longitudinal esencialmente paralelo al suelo y transportarse perpendicular al suelo. Esto ahorra tiempo y con ello tambien costes durante el montaje/desmontaje, porque las palas de rotor, por regla general, se llevan a la instalacion y se retiran de la misma dispuestas sobre su saliente con el canto posterior elevado. De este modo es posible una descarga directa desde o una carga directa sobre un tractor para semirremolque. De este modo se facilita considerablemente el manejo de las palas de rotor muy sensibles con un peso de hasta 20 t en el suelo.
Otra ventaja del distanciamiento del medio de sujecion con respecto a la turbina eolica es el control de la distancia del componente con respecto a la turbina eolica que de este modo es posible con el medio de sujecion. Mediante un acortamiento del medio de sujecion puede aumentarse la distancia del componente con respecto a la turbina eolica y mediante un alargamiento del medio de sujecion dado el caso puede reducirse la distancia. El distanciamiento del modulo de sujecion permite que durante el transporte de la pala de rotor actue una fuerza, en particular sobre la punta de pala de rotor, orientada en sentido opuesto a la torre.
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En una forma de realizacion preferida de la invencion las palas de rotor montadas en la turbina eolica presentan puntos de fijacion para cables de union. A cada uno de los cables de union que salen de una pala de rotor esta fijada en cada caso una polea de inversion de cable de carga. A este respecto los puntos de fijacion pueden manejarse desde el tejado de una sala de maquinas dispuesta en la cabeza de torre para el personal de mantenimiento. Para ello la pala de rotor montada se pone preferiblemente en la posicion de las 12 horas.
Los puntos de fijacion pueden ponerse a disposicion en diferentes formas de realizacion. Preferiblemente se equipan palas de rotor en serie con puntos de fijacion previstos en puntos descritos. Los puntos de fijacion pueden estar integrados en la pared externa de pala de rotor en la zona de la rafz de pala de rotor. A este respecto son concebibles roscas u ojales realizados en la pala de rotor. Preferiblemente estan previstos dos puntos de fijacion opuestos entre sf, cuya lmea de union discurre de manera transversal, de manera preferible esencialmente perpendicular al plano definido por el saliente de pala de rotor y canto posterior de pala de rotor. En este caso es posible girar el rotor siguiendo la direccion del viento y poner las palas de rotor montadas en posicion de bandera y posicion en V por encima de la sala de maquinas y fijar los cables de union al punto de fijacion inferior en cada caso de las dos palas de rotor que se encuentran en la posicion en V. Cuando no sopla el viento tambien es concebible poner las palas de rotor montadas en la posicion de funcionamiento y montar cables de union en forma de V en cada una de las dos palas de rotor.
Los puntos de fijacion integrados de la pala de rotor que va a montarse/desmontarse pueden tener la misma construccion que los puntos de fijacion de las palas de rotor montadas, lo que resulta rentable. Cada uno de los dos puntos de fijacion de la pala de rotor que va a montarse/desmontarse esta determinado para un extremo de un cable de carga. La posicion descrita anteriormente de los dos puntos de fijacion permite en este caso montar/desmontar la pala de rotor con el canto posterior de pala de rotor apuntando en sentido opuesto a la torre. Para ello, el tractor para semirremolque previsto para el transporte de la pala de rotor debena desplazarse hacia o en prolongacion del eje de rotor delante del pie de torre.
Sin embargo, los puntos de fijacion tambien pueden ponerse a disposicion, en particular en el caso de palas de rotor ya existentes que no presentan puntos de fijacion integrados, mediante manguitos dispuestos especialmente para su montaje alrededor de las palas de rotor. Entonces, los manguitos presentan ojales o similar para la fijacion de los cables de union o para la fijacion de los cables de carga.
El manguito puede estar realizado en una forma sencilla como correa de tension, aunque tambien son concebibles manguitos de tipo pinza para tubo flexible o manguitos firmes, por ejemplo que presentan un marco de metal. Pueden presentar dispositivos para la configuracion de una union con arrastre de fuerza del manguito con el componente. Los dispositivos pueden presentar cuerpos de expansion dispuestos por dentro. Por motivos de seguridad estan previstos al menos dos cuerpos de expansion por cada manguito. Los manguitos pueden estar adaptados en una seccion transversal a una seccion transversal de pala de rotor.
En otra forma de realizacion de la invencion unos modulos de carga, en particular poleas de inversion de cable de carga, estan fijados en los nervios dispuestos entre bridas adyacentes de un cubo de rotor. Los modulos de carga fijados a los nervios permiten el montaje/desmontaje de palas de rotor tambien cuando solo esta montada una pala de rotor o cuando no esta montada ninguna pala de rotor en el cubo de rotor y por consiguiente faltan los puntos de fijacion correspondientes.
En una forma de realizacion preferida de la invencion se pone a disposicion un punto de fijacion para el medio de sujecion, en particular el extremo del cable de sujecion, en la pala de rotor que va a montarse/desmontarse a traves de una bolsa que puede colocarse sobre la punta de pala de rotor. Sin embargo, tambien es posible colocar un manguito similar a los manguitos descritos anteriormente alrededor de la punta de pala de rotor y fijar al mismo el cable de sujecion. Sin embargo, este punto de fijacion tambien puede estar integrado y tener la misma construccion que los puntos de fijacion integrados, descritos anteriormente.
En el caso de palas de rotor curvas, las denominadas palas de rotor dobladas previamente o tambien “banana blades” (palas de tipo banana), el cable de sujecion tambien puede fijarse mas en la zona media en la direccion longitudinal de la pala de rotor. En este caso puede preverse un punto de fijacion de la manera descrita anteriormente. De este modo se evita que la pala de tipo banana sujeta en los puntos de extremo se de la vuelta.
La fijacion de la pala de rotor al cubo de rotor puede producirse mediante una union de brida. A este respecto la pala de rotor presenta, por ejemplo en uno de sus extremos, una brida con un patron de pernos que esta determinada para su union con una brida libre con un patron de orificios del cubo de rotor. Se facilita un ajuste de los dos patrones de brida durante el montaje y desmontaje mediante las posibilidades de control de la pala de rotor.
Una union de las dos poleas de inversion de cable de carga con los dos puntos de fijacion inferiores de las palas de rotor ya montadas y que se encuentran en la posicion en V tiene en este caso la ventaja de que los modulos de regulacion angular asociados a las palas de rotor montadas en el cubo de rotor pueden utilizarse para la regulacion de posicion de las poleas de inversion de cable de carga y con ello para alejar la rafz de pala de rotor con respecto a la torre. Otras regulaciones de posicion relativas de las dos bridas se consiguen mediante una activacion diferente
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de los dos tornos de cable de carga, con lo que puede inclinarse la pala de rotor que va a montarse/desmontarse. Se permite un segundo movimiento de inclinacion tirando de o aflojando el cable de sujecion. Durante el desmontaje, en primer lugar se suelta algo la brida, de modo que tambien en este caso puede variarse facilmente la posicion de la pala de rotor y pueden reducirse tensiones.
Con respecto al procedimiento el objetivo se alcanza mediante un procedimiento con las caractensticas de la reivindicacion 15.
El procedimiento segun la invencion permite, al menos en la zona de suelo, con una orientacion esencialmente paralela de la direccion longitudinal de pala de rotor con respecto al suelo, mover la pala de rotor perpendicular al suelo. De este modo, de manera ventajosa, es posible una descarga y una carga de la pala de rotor desde o sobre un vehuculo de transporte.
Durante el montaje se eleva el componente, en particular la pala de rotor, preferiblemente lo mas posible, es decir hasta una altura maxima que puede alcanzarse segun el dispositivo, en su posicion horizontal. A este respecto, el dispositivo de montaje esta orientado preferiblemente de tal modo que la pala de rotor recibe el flujo en la direccion de su eje longitudinal. Asf, el viento solo dispone de una superficie de ataque reducida y la pala de rotor no puede golpear contra la torre. Entonces, preferiblemente casi a la altura de montaje se gira la pala de rotor sobre un eje transversal y se coloca perpendicular bajo la cabeza de torre por debajo de una brida libre. Entonces, el ajuste de brida se produce con un trabajo de control fino.
Durante el montaje del dispositivo en primer lugar puede fijarse el medio de guiado a la cabeza de torre. El medio de guiado configurado preferiblemente como cable de guiado se tensa utilizando un torno de cable de sujecion. Para conseguir una mejor transmision de fuerza adicionalmente puede utilizarse un polipasto para tensar el cable de guiado. Es concebible montar primero el medio de guiado y a continuacion los medios de carga, o realizar el montaje en el orden inverso.
Durante el desmontaje del componente, en particular de la pala de rotor, se suelta la union de brida, y se hace descender solo ligeramente la pala de rotor y con una altura maxima, lo mas grande posible se pone ya en la posicion horizontal. Entonces se hace descender la pala de rotor orientada horizontalmente esencialmente perpendicular al suelo.
La invencion se refiere tambien a un procedimiento para reemplazar sin grua un cojinete de pala de rotor de una pala de rotor de una turbina eolica con cubo de rotor, en el que: se desmonta del cubo de rotor una pala de rotor con un cojinete de pala de rotor, se reemplaza el cojinete de pala de rotor por otro cojinete de pala de rotor y se monta la pala de rotor con el otro cojinete de pala de rotor en el cubo de rotor. El segun la invencion permite una sustitucion sin utilizar una grua movil cara.
Los cojinetes de pala de rotor estan sometidos a un gran desgaste por una solicitacion constante. Su reemplazo se produce preferiblemente por el dispositivo descrito sin el uso de una grua.
La invencion se describe mediante un ejemplo de realizacion con tres figuras. A este respecto muestran: la figura 1a, una representacion esquematica de un procedimiento segun la invencion, la figura 1b, puntos de fijacion para una pala de rotor doblada previamente, la figura 2, una vista frontal de un rotor abierto,
la figura 3, una vista lateral del rotor en la figura 2 con una pala de rotor representada de manera transparente.
En la figura 1a se representan tres etapas de procedimiento del desmontaje o montaje de una pala de rotor 10 proyectadas una sobre otra. Se pasa por las posiciones X, Y, Z de la pala de rotor 10 en este orden durante el montaje de la pala de rotor 100 en una turbina eolica 20. Durante el desmontaje de la pala de rotor 10 se pasa por las etapas de procedimiento en el orden inverso Z, Y, X.
El dispositivo de montaje/desmontaje representado en la figura 1a presenta un cable de guiado 30 tensado de manera oblicua entre una cabeza de torre 21 de la turbina eolica 20 y un suelo 40. El cable de guiado 30 esta fijado de manera separable con un extremo a una cabeza de torre 21, como se muestra en las figuras 2 y 3, a un cubo de rotor 190 o alternativamente a dos palas de rotor montadas 11, 12, el otro extremo del cable de guiado 30 esta anclado por medio de un anclaje de suelo (no mostrado) de manera separable en el suelo 40. Alternativamente al anclaje de suelo puede utilizarse un remolque o tractor pesado o similar. El cable de guiado 30 en la figura 1 esta tensado aproximadamente con un angulo de apenas 45° con respecto a la superficie del suelo. Con una altura de torre de 100 m, en este caso la longitud del cable de guiado 30 estana a aproximadamente 155 m. Estana anclado a una distancia de aproximadamente 120 m con respecto a una torre 22 en el suelo 40. En el caso de condiciones de
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espacio limitadas en el emplazamiento de la turbina eolica 20 puede ser util realizar el anclaje del cable de guiado 30 a una distancia menor que la altura de torre, por ejemplo a 80 m.
El cable de guiado 30 se tensa adicionalmente para el montaje o desmontaje de la pala de rotor 10, durante el funcionamiento de la turbina eolica 20 esta retirado.
Al cable de guiado 30, saliendo de uno de sus extremos por una longitud L1, cuya proyeccion sobre el suelo 40 corresponde a algo mas que la longitud de una pala de rotor 10, esta fijada una polea de inversion de cable de sujecion 60. La polea de inversion de cable de sujecion 60 esta fijada de manera antideslizante al cable de guiado 30 y durante el montaje o desmontaje de la pala de rotor 10 permanece invariable en su posicion a lo largo del cable de guiado 30. La posicion de la polea de inversion de cable de sujecion 60 a lo largo del cable de guiado 30 es regulable. De este modo puede adaptarse la posicion de la polea de inversion de cable de sujecion 60 al montaje o desmontaje de palas de rotor 10 de longitud diferente con turbinas eolicas 20 diferentes asf como condiciones de emplazamiento diferentes.
En la polea de inversion de cable de sujecion 60 esta introducido un cable de sujecion 70, cuyo un extremo esta unido de manera firme con una bolsa 80 y cuyo otro extremo se grna hacia un torno de cable de sujecion 90. El cable de sujecion 70 puede enrollarse y desenrollarse sobre el torno de cable de sujecion 90. A este respecto se eleva o hace descender una punta de la pala de rotor 10 introducida en la bolsa 80. Alternativamente el torno de cable de sujecion 90 tambien puede estar previsto en la punta de la pala de rotor 10 o en la cabeza de torre 21 o en lugar de la polea de inversion de cable de sujecion 60.
Alrededor de una rafz de pala de rotor opuesta a la punta de la pala de rotor 1 esta situado un manguito 100 para el montaje o desmontaje. El manguito 100 tambien se muestra en la figura 2. El manguito 100 presenta en zonas opuestas entre sf puntos de fijacion 110, 111 para extremos de en cada caso un cable de carga 120, 121. El manguito 100 dispone de un dispositivo tensor con el que puede tensarse con arrastre de fuerza alrededor de la rafz de pala. Alternativamente el manguito 100 esta equipado por dentro con cuerpos de expansion que pueden inflarse o rellenarse con aire comprimido o agua respectivamente. Cada uno de los dos cables de carga 120, 121 se grna al lado de y esencialmente paralelo a la torre 22 de la turbina eolica 20 hacia la cabeza de torre 21. En la cabeza de torre 21 cada uno de los dos cables de carga 120, 121 se grna a traves de en cada caso una polea de inversion de cable de carga 140, 141 y esencialmente paralelo a la torre 22 hacia en cada caso un torno de cable de carga 170, 171 dispuesto en un pie de torre. Los dos cables de carga 120, 121 pueden enrollarse y desenrollarse con ayuda de los dos tornos de cable de carga 170, 171. A este respecto se eleva o hace descender la rafz de pala de rotor. La pala de rotor 10 se mantiene estable en el espacio durante el montaje/desmontaje en total en tres puntos de fijacion 80, 110, 111.
En la figura 1b se representa una pala de rotor 10 curvada previamente, una denominada pala de tipo banana. La pala de rotor 10 esta curvada en la posicion de funcionamiento con su punta de pala de rotor alejada de la torre 22. De este modo se reduce el riesgo de que la punta de pala de rotor golpee la torre 22 durante el funcionamiento. En el caso de este tipo de palas de rotor 10 curvadas previamente puede ser util transportarlas y elevarlas dispuestas sobre su lado plano como se representa en la figura 1b. Para ello, por medio de un manguito 81 que, para evitar que la pala de rotor 10 se de la vuelta durante el transporte, esta fijado en el lado de la rafz de la curvatura principal, se proporciona un punto de fijacion para el cable de sujecion 70.
La figura 2 muestra la cabeza de torre 21 en una vista frontal. A este respecto se ha retirado un casquete y el interior del cubo de rotor 190 puede verse libremente. La pala de rotor que va a desmontarse 10 esta girada en la posicion de las 6 horas bajo el cubo de rotor 190. La figura 2 muestra tambien dos palas de rotor superiores, montadas 11, 12 en posicion en V. El cubo de rotor 190 presenta para cada pala de rotor 10, 11, 12 un dispositivo de regulacion angular 200, 201, 202 asociado a la misma, con el que puede regularse el angulo de cada pala de rotor 10, 11, 12 sobre su eje longitudinal. En la figura 2 las palas de rotor 10, 11, 12 estan giradas en la posicion de bandera, de modo que el viento no dispone de superficie de ataque. La pala de rotor 11 presenta, distanciados de su rafz de pala de rotor, en cada caso dos puntos de fijacion 114, 115 integrados en la pared externa y la pala de rotor 12 presenta en la misma posicion dos puntos de fijacion integrados 116, 117. De los dos puntos de fijacion 114, 115 o 116, 117 respectivos, en cada caso uno 114 o 116 esta dispuesto en la posicion de bandera abajo en la pala de rotor 11 o 12, y un punto de fijacion 115 o 117 esta dispuesto arriba sobre la pala de rotor 11 o 12. De los dos puntos de fijacion inferiores 114, 116 de las dos palas de rotor superiores 11, 12 sale en cada caso un cable de union 130, 131, en cuyos extremos opuestos a los puntos de fijacion 114, 116 estan dispuestas las poleas de inversion de cable de carga 140, 141. En cada una de las dos poleas de inversion de cable de carga 140, 141 esta introducido uno de los dos cables de carga 120, 121. Unos de los extremos de los dos cables de carga 120, 121 estan unidos con los dos puntos de fijacion 110, 111 del manguito 100, que esta fijado de manera separable a la pala de rotor 10.
En el estado mostrado en la figura 2 puede comenzarse con el verdadero desmontaje de la pala de rotor inferior 10. A este respecto la construccion del dispositivo de desmontaje en sf mismo se produce por ejemplo en las etapas siguientes: en primer lugar se pone una pala de rotor superior, montada 11 en la figura 2 en el sentido horario en la posicion de las 12 horas. Entonces una persona dedicada al mantenimiento puede fijar desde el tejado de una sala de maquinas 23 un cable de union 130 con polea de inversion de cable de carga 140 al punto de fijacion 114 de la
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pala de rotor superior 11. En la polea de inversion de cable de carga 140 se introduce un cable auxiliar ligero, por ejemplo un cable de nailon, cuyos dos extremos se dejan descender hasta el suelo 40. A uno de los extremos del cable auxiliar, por medio de un elemento de union de cable adecuado, se fija el extremo de un cable de carga 120. Por medio de uno de los tornos de cable de carga 170, a traves del cable auxiliar se introduce el cable de carga 120 en la polea de inversion de cable de carga 140 y se tira un poco de uno de sus extremos a traves de la polea de inversion de cable de carga 140. El extremo introducido del cable de carga 120 se asegura por medio de topes de cable.
Entonces se gira el rotor 120° en contra del sentido horario y se repite la operacion correspondiente para la otra pala de rotor superior montada 12.
Entonces se dispone el manguito 100 alrededor de la pala de rotor que va a desmontarse 10. Para ello se gira la pala de rotor 10 en el sentido horario a la posicion de las 12 horas y la persona dedicada al mantenimiento, desde el tejado de la sala de maquinas, puede disponer el manguito 100 alrededor de la rafz de la pala de rotor que va a desmontarse 10. Entonces se fija el extremo de uno de los cables de carga 120 a uno de los puntos de fijacion 110 del manguito 100.
Entonces vuelve a girarse la pala de rotor que va a desmontarse 10 en contra del sentido horario a la posicion de las 6 horas y adicionalmente se pone en contra del sentido horario de nuevo en la posicion de las 12 horas y se repite la operacion de fijacion para el extremo del otro cable de carga 121, de este modo tambien se fija el otro cable de carga 121 al otro punto de fijacion 111 del manguito 100. La pala de rotor que va a montarse puede volver a ponerse en el sentido horario en la posicion de las 6 horas.
Alternativamente el montaje del manguito 100 y la fijacion de los cables de carga 120, 121 tambien puede producirse con un escalador de cables en la posicion de las 6 horas.
El cable de guiado 30 se lleva tras producirse en serie, es decir con la polea de inversion de cable de sujecion 60 y el cable de sujecion introducido 70, a la sala de maquinas 23. Uno de los extremos del cable de sujecion 70 se fija a la bolsa 80 y la bolsa, por ejemplo con un escalador de cables, se coloca sobre la punta de la pala de rotor 10 y se evita que se deslice hacia abajo con un cable auxiliar.
Despues se fija el extremo del cable de guiado 30 por delante al cubo de rotor 190. Para ello, el cubo de rotor 19 puede presentar por ejemplo un tubo firme que discurre hacia la punta del casquete, a cuyo extremo se fija el cable de guiado 30 (no representado en las figuras 2 y 3). De manera ventajosa el cable de guiado 30 esta fijado a un punto de fijacion situado sobre el eje de giro del cubo de rotor 190. Entonces tambien puede girarse el cubo de rotor 190 despues del montaje del cable de guiado 30. Despues de haber fijado el extremo del cable de guiado 30 al cubo de rotor 190 se deja descender el resto del cable de guiado producido en serie 30, 60, 70, se tensa y se ancla. En la figura 2, el cable de guiado 30 esta fijado alternativamente en dos puntos de fijacion 31, 32 al cubo de rotor 190.
Tambien es posible cambiar el orden de montaje de los cables de carga 120, 121 con las poleas de cable de carga 140, 141 correspondientes, etc. y el cable de guiado 30. A este respecto el punto de fijacion 31, 32 para el cable de guiado 30 debena estar situado sobre el eje de rotacion del cubo de rotor 190. Entonces, el cable de guiado 30 montado en primer lugar ofrece la posibilidad de desplazar una plataforma de trabajo, por ejemplo por medio de una polea de inversion adicional o por medio de la polea de inversion de cable de sujecion 60 recogida cerca del cubo de rotor 190 a lo largo de la pala de rotor 10 que se encuentra en la posicion de las 6 horas. De este modo pueden realizarse trabajos de montaje, como la colocacion de la bolsa 80 o la disposicion de los cables de carga 120, 121 tambien sin escalador de cables.
Independientemente del orden de montaje del cable de sujecion 30 y los cables de carga 120, 121 puede tensarse el cable de guiado 30 con el torno de cable de sujecion 90. Para ello, adicionalmente tambien puede utilizarse un polipasto.
En la figura 3 se ilustra un dispositivo diferente del dispositivo de desmontaje representado en la figura 2 porque aqrn los cables de union 130, 131 estan configurados en forma de V. Aqrn los puntos de fijacion no estan integrados en la pared de pala de rotor sino dispuestos en puntos opuestos 114, 115 de un manguito 112 en la pala de rotor 11, o 116, 117 de un manguito (no mostrado) en la pala de rotor 12. A diferencia de las representaciones, todas las palas de rotor 10, 11, 12 presentan preferiblemente puntos de fijacion identicos 110, 111, 114, 1115, 116, 117, o bien integrados o bien puntos de fijacion 110, 111, 114, 1115, 116, 117 puestos a disposicion a traves de manguitos 100, 112.
El dispositivo de desmontaje esta montado y el desmontaje de la pala de rotor inferior 10 puede comenzar en la posicion representada en la figura 2 y la figura 3.
Durante el desmontaje de la pala de rotor 10 se suelta con cuidado el atornillado de brida de pala 280, 281, corrigiendo la orientacion de la pala de rotor 10 a traves del cable de sujecion 70 y los dos cables de carga 120, 121 y los modulos de regulacion angular 200, 201, 202. Entonces puede soltarse por completo el atornillado de brida de
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pala 280, 281 y dejarse descender la pala de rotor 10. A este respecto la pala de rotor 10 se retira lo antes posible con el cable de sujecion 70 de la torre 22 para evitar una colision con la torre 22 de la turbina eolica 20.
El montaje del dispositivo de montaje se produce de manera muy similar al montaje del dispositivo de desmontaje, y por tanto no se describe en detalle. Es diferente que los cables de carga 120, 121 se siguen introduciendo a traves de las poleas de inversion de cable de carga 140, 141 y el extremo respectivo del cable de sujecion 120, 121 puede dejarse descender hacia el suelo y aqrn se produce el montaje de la bolsa 80.
Entonces durante el montaje de la pala de rotor 10 inmediatamente se activan los tres tornos de cable 90, 170, 171, y la pala de rotor 10 se eleva en la posicion horizontal esencialmente perpendicular a la superficie del suelo. El dispositivo de montaje permite una descarga de la pala de rotor 10 directamente desde el vetnculo de transporte. Se tira de la pala de rotor 10 lo mas posible hacia arriba en la posicion horizontal. Despues de haber tirado hacia arriba de la pala de rotor 10, se activa el torno de cable de sujecion 90 en el sentido opuesto de los dos tornos de cable de carga 170, 171. Asf la pala de rotor 10 gira sobre uno de sus ejes transversales. Esta operacion continua hasta que la pala de rotor 10 esta colocada esencialmente perpendicular a la superficie del suelo y paralela a la torre 22 por debajo de la cabeza de torre 21. A este respecto el cable de sujecion 70 permanece tenso de modo que la pala de rotor 10 no pueda golpear contra la torre 22.
Para ajustar el numero de revoluciones y las velocidades de rotacion de los dos tornos de cable de carga 170, 171 y del torno de cable de sujecion 90 esta previsto un modulo de control (no mostrado). Cada torno de cable 90, 170, 171 puede activarse preferiblemente de manera individual.
El peso de la pala de rotor 10 asciende aqrn a entre 4 y 7 t. La capacidad de carga del cable de guiado 30 depende de la tension de cable deseada y asciende a mas de 81. La capacidad de carga de los dos cables de carga 120, 121 ascendena en este caso incluyendo la carga de seguridad a aproximadamente 6 t y la capacidad de carga del cable de sujecion 70 incluyendo la carga de seguridad a aproximadamente de 2 a 31.
En el montaje de la pala de rotor 10, hacia el final del montaje es necesario el ajuste de los dibujos de brida de la brida 280 dispuesta en la pala de rotor 10 y de la brida 281 dispuesta en el cubo de rotor 190. La brida 280 dispuesta en la pala de rotor 10 presenta pernos sobresalientes y la brida 281 dispuesta en el cubo de rotor 190 presenta orificios asociados a los pernos. En primer lugar tienen que hacerse coincidir los dos dibujos de brida y a continuacion encajarse. Para poder hacer coincidir los dos dibujos de brida es necesario desplazar la pala de rotor 10 exactamente hacia el cubo de rotor 190. La posicion de la pala de rotor 10 puede controlarse con precision mediante activacion de los tornos de cable 90, 170, 171 de los tres cables 70, 120, 121 y de los dispositivos de regulacion angular 201, 202 de las dos palas de rotor superiores 11, 12. Un grado de libertad de ajuste adicional consiste en la activacion del dispositivo de regulacion angular 200 asociado a la brida libre 281 con el que puede girar libremente la brida correspondiente.
La posicion de la pala de rotor 10 con respecto a su posicion angular relativa a la torre 22 puede controlarse con ayuda del cable de sujecion 70. Tirando del cable de sujecion 70 puede alejarse la punta de la pala de rotor 10 de la torre 22 y soltando el cable de sujecion 70 la punta de la pala de rotor 10 se mueve hacia la torre 22. De manera correspondiente puede ajustarse una posicion angular en el plano definido por el cable de guiado 30 y la torre 22 de las dos bridas 280, 281 entre sf.
La posicion angular de las dos bridas 280, 281 perpendicular al plano mencionado puede producirse mediante una regulacion relativa de los dos cables de carga 120, 121. Tirando del cable de carga 120 izquierdo en la figura 2 se reduce la distancia entre la brida 280 de la pala de rotor 10 y la brida 281 del cubo de rotor 190 en el lado izquierdo. Tirando del cable de carga 141 derecho en la figura 2 se reduce la distancia entre la brida 281 de la pala de rotor 10 y la brida 281 del cubo de rotor 190 en el lado derecho.
La distancia de la pala de rotor 10 o de la rafz de pala de rotor con respecto a la torre 22 puede controlarse mediante los dos dispositivos de regulacion angular 201, 202 de las dos palas de rotor superiores 11, 12. A este respecto las dos palas de rotor superiores 11, 12 pueden girar sobre un eje longitudinal. Asf, los puntos de fijacion 114, 116, mediante los dispositivos de regulacion angular 201, 202 de las palas de rotor superiores 11, 12 pueden alejarse de la torre 22 de la turbina eolica 20 y moverse hacia la torre.
Ademas como grado de libertad adicional tambien puede girarse el cubo de rotor 190 sobre su eje de giro.
El procedimiento tambien puede utilizarse para la sustitucion de cojinetes de pala de rotor dispuestos entre las dos bridas 280, 281.

Claims (16)

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    REIVINDICACIONES
    1. Dispositivo de montaje y/o desmontaje para un componente (10) de una turbina eolica, en particular una pala de rotor, asf como una turbina eolica (20) con una cabeza de torre (21), que presenta al menos un medio de guiado (30) tensado entre la cabeza de torre (21) y un suelo (40), donde esta dispuesto al menos un modulo de sujecion (60), caracterizado por que el modulo de sujecion (60) sujeta una carga parcial del peso del componente (10) durante un transporte del componente (10) entre el suelo (40) y la cabeza de torre (21) de la turbina eolica (20) y en la zona de la cabeza de torre (21) esta dispuesto al menos un modulo de carga (140, 141), que sujeta una carga parcial adicional del componente (10) durante el transporte del componente (10) entre el suelo (40) y la turbina eolica (20), y del al menos un modulo de carga (140, 141) sale un cable de carga (120, 121), cuya longitud entre el modulo de carga (140,141) y el componente (10) es variable, y del modulo de sujecion (60) sale al menos un cable de sujecion (70) hacia el componente (10), cuya longitud entre el modulo de sujecion (60) y el componente (10) es variable.
  2. 2. Dispositivo segun la reivindicacion 1, caracterizado por que una distancia minima entre la turbina eolica (20) y el modulo de sujecion (60) corresponde al menos aproximadamente al 10% de la altura de una torre (22) de la turbina eolica (20).
  3. 3. Dispositivo segun al menos una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado por que el modulo de sujecion (60) durante el montaje/desmontaje del componente (10) esta dispuesto esencialmente de manera estacionaria en el medio de guiado (30).
  4. 4. Dispositivo segun al menos una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que el modulo de sujecion presenta una polea de inversion de cable de sujecion (60) para el cable de sujecion (70) y un extremo del cable de sujecion (70) esta introducido en un torno de cable de sujecion (90).
  5. 5. Dispositivo segun al menos una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que el medio de guiado (30) entre la cabeza de torre (21) y el suelo (40) esta tensado de manera oblicua.
  6. 6. Dispositivo segun al menos una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por exactamente dos modulos de carga (140, 141) dispuestos en la zona de la cabeza de torre (21), que al menos sujetan una carga parcial adicional del componente (10) durante un transporte del componente (10) entre el suelo (40) y la turbina eolica (20).
  7. 7. Dispositivo segun al menos una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que el componente que va a montarse/desmontarse (10) es una pala de rotor y la pala de rotor presenta puntos de fijacion (110, 111) para otros extremos del al menos un cable de carga y/o del al menos un cable de sujecion (140, 41, 70).
  8. 8. Dispositivo segun la reivindicacion 7, caracterizado por que los puntos de fijacion integrados (110, 111, 114, 115, 116, 117) de la pala de rotor montada y que va a montarse/desmontarse (10, 11, 12) tienen la misma construccion.
  9. 9. Dispositivo segun al menos una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que distanciados de la rafz de pala de rotor de la pala de rotor que va a montarse/desmontarse (10) estan previstos puntos de fijacion (80) para el al menos un cable de sujecion (70).
  10. 10. Dispositivo segun al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por un modulo de control para el control de la velocidad de enrollado o desenrollado de los tornos de cable (90, 170, 171).
  11. 11. Turbina eolica y dispositivo segun al menos una de las reivindicaciones anteriores con una torre (22) y una cabeza de torre (21) y al menos un medio de fijacion (31, 32) en una cabeza de torre (21) para un medio de guiado (30), que puede tensarse entre la cabeza de torre (21) y el suelo (40), donde puede disponerse al menos un modulo de sujecion (60), que porta una carga parcial del peso de un componente que va a montarse y/o desmontarse (10), estando dispuesto en la zona de la cabeza de torre (21) al menos un modulo de carga (140, 141), que sujeta una carga parcial adicional del componente (10) durante el transporte del componente (10) entre el suelo (40) y la cabeza de torre (21) de la turbina eolica (20), y saliendo del modulo de sujecion (60) al menos un cable de sujecion (70) hacia el componente (10), cuya longitud entre el modulo de sujecion (60) y el componente (10) es variable.
  12. 12. Procedimiento de montaje/desmontaje de un dispositivo segun al menos una de las reivindicaciones 1 a 10, de un componente (10), en particular de una pala de rotor, de una turbina eolica (20) con una cabeza de torre (21), en el que:
    entre la cabeza de torre (21) y un suelo (40) se tensa al menos un medio de guiado (30) y en el medio de guiado (30) se dispone un modulo de sujecion (60), caracterizado por que el modulo de sujecion (60) sujeta una carga parcial del peso del componente (10) durante el transporte del componente (10) entre el suelo (40) y la cabeza de torre (21) de la turbina eolica (20) y el componente (10) se fija a un cable de sujecion (70) que sale del modulo de sujecion (60), cuya longitud entre el modulo de sujecion (60) y el componente (10) se vana de tal modo que se
    controla la posicion del componente (10) con respecto a su posicion angular relativa a la torre con ayuda del cable de sujecion (70) y en la zona del suelo (40) se mueve de manera esencialmente perpendicular al suelo, y del al menos un modulo de carga (140, 141) sale un cable de carga (120, 121), cuya longitud entre el modulo de carga (140, 141) y el componente (10) se vana.
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  13. 13. Procedimiento segun la reivindicacion 12, caracterizado por que el modulo de sujecion (60) se dispone de manera estacionaria en el medio de guiado (30).
  14. 14. Procedimiento segun la reivindicacion 12 o 13, caracterizado por que el componente (10) durante el 10 montaje se eleva en primer lugar con un eje longitudinal esencialmente paralelo al suelo (40) y a continuacion se gira
    sobre un eje que discurre transversalmente al eje longitudinal y se eleva hasta la cabeza de torre (21).
  15. 15. Procedimiento segun al menos una de las reivindicaciones 12 a 14, caracterizado por que el componente (10) se eleva en perpendicular hasta una altura maxima, orientado esencialmente paralelo al suelo (40).
    15
  16. 16. Procedimiento segun la reivindicacion 12 o 13, caracterizado por que la pala de rotor (10) durante el desmontaje se suelta en primer lugar del cubo de rotor (190), se gira la pala de rotor (10) con una altura maxima sobre un eje transversal hasta que el eje longitudinal esta dispuesto esencialmente paralelo al suelo (40) y entonces se hace descender la pala de rotor (10) esencialmente perpendicular al suelo (40).
    20
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