ES2779753T3 - Una pala de turbina eólica con un miembro de refuerzo y un método para instalar un miembro de refuerzo - Google Patents

Una pala de turbina eólica con un miembro de refuerzo y un método para instalar un miembro de refuerzo Download PDF

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Abstract

Una pala (1) de turbina eólica, que comprende: una carcasa con un perfil aerodinámico que conforma una superficie exterior en el lado de succión (3) y en el lado de presión (4) de la pala respectivamente y un espacio interno (7) en la pala, estando el lado de succión (3) y el lado de presión (4) separados por un borde delantero (6) y un borde trasero (5) definidos por la dirección por la cual la pala se mueve a través del espacio durante el funcionamiento normal, y donde la pala (1) de turbina eólica comprende además varios miembros de refuerzo alargados conectados a la carcasa para incrementar la resistencia de la pala, teniendo cada uno de los al menos uno miembros de refuerzo alargados un primer extremo (12) y un segundo extremo (11) y extendiéndose entre el primer extremo (12) y el segundo extremo (11), y donde un extremo está conectado al lado de succión de la carcasa y el otro extremo está conectado al lado de presión de la carcasa impidiendo de este modo la deformación de la carcasa, y donde al menos algunos de los miembros de refuerzo alargados están adaptados para resistir tanto fuerzas de compresión como fuerzas de tracción, en donde los miembros de refuerzo comprenden una barra (9) que tiene una sección transversal máxima entre el primer (12) y el segundo (11) extremos de la barra (9) y se extiende en el espacio interno (7) y con su dirección longitudinal entre el lado de succión (3) y el lado de presión (4) en el espacio interno (7), y donde la carcasa tiene un primer orificio pasante en el lado de succión o en el lado de presión de la pala, teniendo el primer orificio pasante una sección transversal mínima que es más grande que la sección transversal máxima de la barra (9), y donde la barra (9) tiene una primera cabeza (16) dispuesta en el primer extremo (12), teniendo la primera cabeza (16) una sección transversal que es más grande que la sección transversal mínima del primer orificio pasante y está fijada a la superficie exterior de la carcasa, y donde la barra (9) se extiende desde la primera cabeza (16) y hacia el interior del espacio interno (7) a través del primer orificio pasante, y donde el segundo extremo (11) de la barra (9) está fijado a un segundo orificio pasante en la carcasa por un tornillo (13) que tiene una segunda cabeza (14) que descansa contra la superficie exterior de la carcasa, y un vástago roscado que se extiende a través del segundo orificio pasante en la carcasa y que se conecta por atornillado con el segundo extremo (11) de la barra (9), y en donde el primer y el segundo orificios pasantes son cilíndricos circulares y tienen una sección transversal que aumenta en la dirección que se aleja del espacio interno (7) de la pala (1), y donde la primera (16) y la segunda (14) cabezas tienen una sección transversal complementaria que aumenta en la dirección que se aleja del espacio interno (7) de la pala (1).

Description

DESCRIPCIÓN
Una pala de turbina eólica con un miembro de refuerzo y un método para instalar un miembro de refuerzo Técnica anterior:
La presente invención está relacionada con una turbina eólica, y especialmente con una pala de turbina eólica, que comprende una carcasa con un perfil aerodinámico que conforma un lado de succión y un lado de presión de la pala, estando separados el lado de succión y el lado de presión por un borde delantero y un borde trasero definidos por la dirección por la cual la pala se mueve a través del espacio durante el funcionamiento normal, y varios miembros de refuerzo alargados conectados a la carcasa para incrementar la resistencia de la pala, teniendo cada uno de los al menos uno miembros de refuerzo alargados un primer extremo y un segundo extremo y extendiéndose entre el primer extremo y el segundo extremo, y donde el primer extremo está conectado al lado de succión de la carcasa y el segundo extremo está conectado al lado de presión de la carcasa impidiendo de este modo la deformación de la carcasa. Se han propuesto diversas realizaciones de elementos de refuerzo del tipo mencionado anteriormente con el propósito de reforzar las palas de las turbinas eólicas.
El documento EP 2304228 A1 describe una pala de turbina eólica que comprende una pluralidad de barras situadas entre los lados de succión y de presión; actuando dichas barras como miembros de refuerzo.
Objeto de la invención:
En este contexto, el propósito de la presente invención es proporcionar una pala de turbina eólica y una turbina eólica con elementos de refuerzo que sean más fáciles de montar en una pala de turbina eólica existente que los elementos de refuerzo de acuerdo con la técnica anterior.
De acuerdo con la presente invención, esto se obtiene mediante una pala de turbina eólica de acuerdo con la reivindicación 1, que permite que los miembros de refuerzo se puedan montar, p. ej. se puedan adaptar, desde fuera del perfil aerodinámico.
En una realización preferida de la invención, la primera cabeza en la barra está formada por un tornillo, que tiene además un vástago roscado que se extiende a través del primer orificio pasante y que está conectado por atornillado con el primer extremo de la barra.
Además, el segundo orificio pasante puede tener ventajosamente una sección transversal que sea más pequeña que la sección transversal del segundo extremo de la barra, y la sección transversal del vástago en el tornillo con la segunda cabeza puede ser ligeramente más pequeña que la sección transversal del segundo orificio pasante, de modo que el segundo extremo de la barra puede estar adaptado para descansar contra la superficie interior del perfil aerodinámico.
Ventajosamente la primera y/o la segunda cabeza se pueden adherir o pegar a la superficie exterior de la carcasa. En una realización preferida adicional, el primer y el segundo orificios pasantes son cilíndricos circulares y tienen una sección transversal que aumenta en la dirección que se aleja del espacio interno de la pala, y la primera y la segunda cabezas tienen ambas una sección transversal complementaria que aumenta en la dirección que se aleja del espacio interno de la pala, de modo que la primera y la segunda cabezas encajan de forma ajustada con la sección transversal de los orificios pasantes.
A este respecto, la sección transversal creciente de los orificios pasantes y de las cabezas puede ser preferiblemente cónica.
De acuerdo con la invención, también se proporciona un método de instalación de los miembros de refuerzo alargados en una pala de turbina eólica de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo el método los pasos de:
proporcionar el primer y el segundo orificios pasantes en el lado de succión y en el lado de presión de la carcasa en posiciones opuestas en la carcasa;
insertar la barra a través del primer orificio pasante de modo que la primera cabeza descanse contra la superficie exterior de la carcasa;
posicionar el segundo extremo de la barra delante del segundo orificio pasante;
conectar por atornillado el tornillo con la segunda cabeza al segundo extremo de la barra.
Dibujo:
A continuación, se describirán una o más realizaciones de la invención con mayor detalle y con referencia al dibujo, donde:
la figura 1: es un esbozo de principio, que muestra una sección transversal de una pala de turbina eólica de acuerdo con la invención en una posición en la que está dispuesto un miembro de refuerzo, así como una vista explosionada de un detalle de la pala de turbina eólica, con el miembro de refuerzo.
la figura 2: es un esbozo de principio, que muestra una sección transversal de la misma pala de turbina eólica que la mostrada en la fig. 1 en una posición en la que está dispuesto un miembro de refuerzo, así como una vista ampliada de un detalle de la pala de turbina eólica, con el miembro de refuerzo en un estado ensamblado.
Descripción de realizaciones ejemplares:
Las figuras 1 y 2 muestran la misma sección transversal a través de una pala 1 de turbina eólica que tiene una carcasa 2 que conforma un perfil aerodinámico con un lado de succión 3 y un lado de presión 4 que están separados por un borde trasero 5 y un borde delantero 6 definidos por la dirección por el cual la pala de turbina eólica se desplaza a través del espacio en el uso normal de la pala.
De este modo, la carcasa encierra un espacio interno 7, y varias vigas pueden, o no, estar dispuestas en el espacio interno para proporcionar rigidez a la pala de turbina eólica.
Para reducir aún más las deformaciones en la carcasa 2 de la pala 1 de turbina eólica, de acuerdo con la invención se monta un miembro de refuerzo de modo que se extienda entre el lado de succión 3 y el lado de presión 4 de la pala 1 de turbina eólica.
De acuerdo con la invención, el miembro de refuerzo comprende una barra 9 que se extiende entre el lado de succión 3 y el lado de presión 4 de la pala 1 de turbina eólica, y en la realización preferida un orificio pasante 10 que tiene una sección transversal mínima que es más pequeña que la sección transversal máxima de la barra 9, de modo que la barra se puede insertar en el espacio interno 7 a través del orificio pasante 10 como se muestra en la vista explosionada del miembro de refuerzo en la figura 1.
En esta realización, un primer extremo 11 de la barra 9 está fijado al lado de succión 3 por medio de un primer tornillo 13 que tiene una cabeza 14 del tornillo cónica, y el segundo extremo 12 de la barra 9 está fijado al lado de presión 4 por medio de un segundo tornillo 15 que tiene una segunda cabeza 16 cónica y que se extiende a través de un segundo orificio pasante 17 en el lado de presión 4. Como se muestra en las figuras, el segundo orificio pasante 17 puede tener una sección transversal mínima que sea más pequeña que la sección transversal en el segundo extremo 12 de la barra 9, de modo que el segundo extremo 12 de la barra 9 descansa contra el interior de la carcasa 2 en el estado ensamblado del miembro de refuerzo.
En el estado ensamblado, los tornillos primero y segundo se adhieren o se pegan preferiblemente a la carcasa 2, de modo que el miembro de refuerzo proporciona resistencia tanto contra fuerzas de compresión como contra fuerzas de tracción que actúan sobre la barra 9 debido a deformaciones de la carcasa 2.
La presente invención se puede utilizar en conexión con el refuerzo de diferentes realizaciones de palas de turbina eólica, pero es especialmente ventajosa en relación con el refuerzo de palas de turbina eólica largas y delgadas. En tales palas de turbina eólica, los miembros de refuerzo de acuerdo con la invención se pueden utilizar en cualquier lugar en el que se requiera refuerzo que proporcione resistencia tanto contra fuerzas de compresión como contra fuerzas de tracción que actúan sobre la barra 9, pero es especialmente ventajoso para montaje en el extremo distal de la pala de turbina eólica, donde de otro modo es muy difícil acceder.

Claims (7)

REIVINDICACIONES
1. Una pala (1) de turbina eólica, que comprende:
una carcasa con un perfil aerodinámico que conforma una superficie exterior en el lado de succión (3) y en el lado de presión (4) de la pala respectivamente y un espacio interno (7) en la pala, estando el lado de succión (3) y el lado de presión (4) separados por un borde delantero (6) y un borde trasero (5) definidos por la dirección por la cual la pala se mueve a través del espacio durante el funcionamiento normal, y donde la pala (1) de turbina eólica comprende además varios miembros de refuerzo alargados conectados a la carcasa para incrementar la resistencia de la pala, teniendo cada uno de los al menos uno miembros de refuerzo alargados un primer extremo (12) y un segundo extremo (11) y extendiéndose entre el primer extremo (12) y el segundo extremo (11), y donde un extremo está conectado al lado de succión de la carcasa y el otro extremo está conectado al lado de presión de la carcasa impidiendo de este modo la deformación de la carcasa, y donde al menos algunos de los miembros de refuerzo alargados están adaptados para resistir tanto fuerzas de compresión como fuerzas de tracción, en donde los miembros de refuerzo comprenden una barra (9) que tiene una sección transversal máxima entre el primer (12) y el segundo (11) extremos de la barra (9) y se extiende en el espacio interno (7) y con su dirección longitudinal entre el lado de succión (3) y el lado de presión (4) en el espacio interno (7), y donde la carcasa tiene un primer orificio pasante en el lado de succión o en el lado de presión de la pala, teniendo el primer orificio pasante una sección transversal mínima que es más grande que la sección transversal máxima de la barra (9), y donde la barra (9) tiene una primera cabeza (16) dispuesta en el primer extremo (12), teniendo la primera cabeza (16) una sección transversal que es más grande que la sección transversal mínima del primer orificio pasante y está fijada a la superficie exterior de la carcasa, y donde la barra (9) se extiende desde la primera cabeza (16) y hacia el interior del espacio interno (7) a través del primer orificio pasante, y donde el segundo extremo (11) de la barra (9) está fijado a un segundo orificio pasante en la carcasa por un tornillo (13) que tiene una segunda cabeza (14) que descansa contra la superficie exterior de la carcasa, y un vástago roscado que se extiende a través del segundo orificio pasante en la carcasa y que se conecta por atornillado con el segundo extremo (11) de la barra (9), y en donde el primer y el segundo orificios pasantes son cilíndricos circulares y tienen una sección transversal que aumenta en la dirección que se aleja del espacio interno (7) de la pala (1), y donde la primera (16) y la segunda (14) cabezas tienen una sección transversal complementaria que aumenta en la dirección que se aleja del espacio interno (7) de la pala (1).
2. Una pala de turbina eólica de acuerdo con la reivindicación 1, en la cual la primera cabeza (16) en la barra (9) está conformada por un tornillo (15), que tiene además un vástago roscado que se extiende a través del primer orificio pasante y que se conecta por atornillado con el primer extremo (12) de la barra (9).
3. Una pala de turbina eólica de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en la cual el segundo orificio pasante tiene una sección transversal que es más pequeña que la sección transversal del segundo extremo (11) de la barra (9), y la sección transversal del vástago en el tornillo (13) con la segunda cabeza (14) es ligeramente más pequeña que la sección transversal del segundo orificio pasante.
4. Una pala de turbina eólica de acuerdo con la reivindicación 1,2 o 3, en la cual la primera cabeza (16) se adhiere o se pega a la superficie exterior de la carcasa.
5. Una pala de turbina eólica de acuerdo con la reivindicación 4, en la cual la segunda cabeza (14) se adhiere o se pega a la superficie exterior de la carcasa.
6. Una turbina eólica de acuerdo con la reivindicación 1, donde la sección transversal creciente de los orificios pasantes y de las cabezas es cónica.
7. Un método de instalación de los miembros de refuerzo alargados en una pala (1) de turbina eólica de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo el método los pasos de:
proporcionar el primer y el segundo orificios pasantes en el lado de succión (3) y en el lado de presión (4) de la carcasa en posiciones opuestas en la carcasa;
insertar la barra (9) a través del primer orificio pasante de modo que la primera cabeza descanse contra la superficie exterior de la carcasa;
posicionar el segundo extremo (11) de la barra (9) delante del segundo orificio pasante;
conectar por atornillado el tornillo (13) con la segunda cabeza (14) al segundo extremo (11) de la barra (9).
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