ES2844925T3 - Accesorios, kits y procedimientos de elevación para aerogeneradores - Google Patents

Abstract

Accesorio de elevación (50) para elevar una pala de un aerogenerador a un buje del rotor de un aerogenerador, comprendiendo el aerogenerador el buje del rotor (40) dispuesto en una torre de un aerogenerador de manera que el buje del rotor (40) queda configurado para girar alrededor un eje de rotación, comprendiendo el buje del rotor (40) una o más superficies de montaje de la pala (41, 42, 43), comprendiendo el accesorio de elevación (50): un conector (2) configurado para unirse de manera giratoria al buje del rotor (40), una guía de elevación (10) que comprende una o más guías de cable (60) para guiar cables de elevación a la pala del aerogenerador, en el que la guía de elevación (10) está conectada de manera giratoria al conector (2) y en el que el accesorio de elevación (50) comprende, además, un primer mecanismo de dirección (3) para controlar una orientación de la guía de elevación (10) respecto al conector (2), en el que la guía de elevación (10) comprende un soporte que lleva la una o más guías de cable (60) y en el que el soporte está configurado para disponerse alrededor de una parte de raíz de la pala del aerogenerador.

Description

DESCRIPCIÓN

Accesorios, kits y procedimientos de elevación para aerogeneradores

La presente descripción se refiere a accesorios de elevación para aerogeneradores. La presente descripción se refiere, además, a kits que incluyen tales accesorios de elevación y procedimientos para instalar palas en un aerogenerador.

ANTECEDENTES

Los aerogeneradores modernos se utilizan comúnmente para suministrar electricidad a la red eléctrica. Los aerogeneradores de este tipo generalmente comprenden una torre y un rotor dispuesto en la torre. El rotor, que normalmente comprende un buje y una pluralidad de palas, gira bajo la influencia del viento sobre las palas. Dicho giro genera un par que normalmente se transmite a través de un eje del rotor a un generador, ya sea directamente o mediante el uso de un multiplicador. De esta manera, el generador produce electricidad que puede suministrarse a la red eléctrica.

Una manera conocida de montar un aerogenerador incluye las etapas de transportar los diferentes elementos al sitio del aerogenerador, ensamblar las secciones de torre y la torre, levantar la góndola del aerogenerador con una grúa grande y montar la góndola en la parte superior de la torre. Después, el buje del rotor del aerogenerador puede levantarse con la grúa y montarse en un eje del rotor y/o la góndola.

Además, en el buje del rotor del aerogenerador se monta una o más palas. El buje del rotor generalmente comprende una pluralidad de bridas de montaje anulares con aberturas. La pala puede comprender una pluralidad de elementos de sujeción, tales como pernos, o pasadores o espárragos en la raíz de la pala. Durante la instalación, estos elementos de sujeción deben disponerse en las aberturas de las bridas de montaje.

Es conocido elevar un conjunto de rotor completo, es decir, el buje con la pluralidad de palas, y montarlo, por ejemplo, a la góndola. Pero, para montar un conjunto de rotor completo, se requiere una gran superficie en el suelo, que normalmente no está disponible, por ejemplo, en el caso de aerogeneradores marinos.

También es conocido montar un conjunto de rotor incompleto en la góndola, por ejemplo, el buje con dos palas y, posteriormente, montar la pala restante. En estos casos, el rotor con las dos palas normalmente se monta con las dos palas apuntando hacia arriba, es decir, la denominada configuración de "orejas de conejo". De este modo, no hay necesidad de girar el rotor del aerogenerador ya que la tercera pala podría montarse verticalmente desde abajo. Sin embargo, para poder realizar estas operaciones, la velocidad del viento predominante debe estar por debajo de un valor predeterminado durante un período de tiempo prolongado. El período de tiempo depende de la duración prevista de la etapa de instalación y de un factor de seguridad a tener en cuenta.

También es conocido montar cada una de la pluralidad de palas de manera sustancialmente horizontal o sustancialmente vertical. Esto significa que etapas de instalación individuales pueden requerir menos tiempo y pueden llevarse a cabo con vientos más fuertes, aumentando así los períodos de tiempo disponibles para la instalación.

Típicamente, para instalar una pala en el buje del aerogenerador, puede operarse la grúa grande utilizada anteriormente para instalar, por ejemplo, la torre, la góndola y el buje del rotor para elevar la pala respecto al buje del rotor. Desafortunadamente, operar grúas tan grandes resulta costoso.

De hecho, los costes de emplear grúas tan grandes representan actualmente una parte significativa de los costes generales asociados a las instalaciones de aerogeneradores.

En particular, después de que se ha levantado la torre, se ha montado la góndola en la parte superior de la torre y entre el montaje del buje del rotor en la góndola y el montaje de las palas en el buje del rotor, hay un período de tiempo en el que la grúa no se utiliza. En la práctica, esto puede significar que el personal y el equipo de elevación, incluyendo las costosas grúas mencionadas anteriormente, pueden estar en espera, por ejemplo, durante días. Esto puede representar un coste significativo.

US 2012/073134 describe un procedimiento y un sistema para conectar un dispositivo de mantenimiento a un aerogenerador de una unidad eólica, utilizando el aerogenerador para girar el dispositivo de mantenimiento en una o más posiciones de mantenimiento, y utilizando el dispositivo de mantenimiento para realizar el mantenimiento sobre la unidad eólica.

EP 2617987 describe un procedimiento para instalar por lo menos una pala de rotor en un buje de un aerogenerador.

DESCRIPCIÓN

En un primer aspecto de la presente descripción, se dispone un accesorio de elevación para elevar una pala de un aerogenerador hasta un buje del rotor de un aerogenerador. El aerogenerador comprende un buje del rotor dispuesto en una torre del aerogenerador de manera que el buje del rotor queda configurado para girar alrededor de un eje de rotación, y el buje del rotor comprende una o más superficies de montaje de las palas. El accesorio de elevación comprende un conector configurado para unirse de manera giratoria al buje del rotor, una guía de elevación que comprende una o más guías de cable para guiar cables de elevación a una pala del aerogenerador. La guía de elevación está conectada de manera giratoria al conector y el accesorio de elevación comprende, además, un primer mecanismo de dirección para controlar la orientación de la guía de elevación respecto al conector. La guía de elevación comprende un soporte que lleva una o más guías de cable. El soporte está configurado para disponerse alrededor de una parte de la raíz de la pala del aerogenerador.

De acuerdo con este primer aspecto, se dispone un accesorio de elevación para ayudar en la elevación (y el montaje) de una o más palas en el buje del rotor. En este sentido, se evita el uso de una grúa grande para elevar e instalar una o más palas en el buje del rotor.

Una guía de elevación lleva uno o más rodillos que guían la elevación hacia una pala de rotor de aerogenerador. La guía de elevación puede pivotar respecto a un conector que está conectado al buje. Por tanto, la guía de elevación puede adoptar diferentes configuraciones: una configuración de elevación en la que el accesorio de elevación puede utilizarse para elevar una pala del aerogenerador, y una configuración pasiva. En la configuración pasiva, el buje del rotor con una pala ya instalada puede girar sin que la guía de elevación interfiera con el buje o la pala. El conector del accesorio de elevación está montado de manera giratoria en el buje, de modo que puede adoptar una posición adecuada para elevar las palas incluso si el buje gira desde una posición (para elevar una primera pala) hasta una segunda posición (para elevar una segunda pala). De este modo, se evita el desmontaje del accesorio de elevación entre las operaciones de montaje de las palas y esto puede ahorrar tiempo durante la instalación de las palas. En algún ejemplo, la instalación de tres palas puede realizarse en menos de 10 horas.

Además, tal como se ha mencionado anteriormente, no se necesita una grúa grande para instalar las palas. Por lo tanto, puede utilizarse una grúa de este tipo para levantar una torre del aerogenerador siguiente en una parte del aerogenerador en lugar de para elevar palas.

Además, puede montarse una o más palas en el buje del rotor utilizando el accesorio de elevación en una posición deseada, por ejemplo, verticalmente. Por tanto, puede evitarse la necesidad de llegar a posiciones para instalar las palas más altas que el buje. Además, las palas pueden montarse una a una, a velocidades de viento más elevadas que si se eleva el buje con varias palas. Por lo tanto, puede haber disponibles más períodos de tiempo para tales instalaciones, reduciendo de este modo el tiempo de instalación y reduciendo el coste de instalación.

Por tanto, el uso de un accesorio de elevación puede proporcionar una solución rentable para instalar palas en el buje del rotor.

En otro aspecto, se dispone un procedimiento para elevar una primera y una segunda pala de un aerogenerador a un buje del rotor de un aerogenerador. El aerogenerador comprende un buje del rotor dispuesto en una torre del aerogenerador de manera que el buje del rotor queda configurado para girar alrededor de un eje de rotación, comprendiendo el buje del rotor una o más superficies de montaje de las palas. El procedimiento comprende: acoplar de manera giratoria un conector al buje del rotor, estando conectada de manera giratoria al conector una guía de elevación que comprende una o más guías de cable para guiar cables de elevación; elevar la primera pala del aerogenerador utilizando la guía de elevación en una posición de elevación, acoplar una raíz de la primera pala del aerogenerador a una primera superficie de montaje de la pala de las superficies de montaje de la pala. El procedimiento comprende, además: pivotar la guía de elevación a una posición pasiva, girar el buje, pivotar la guía de elevación a la posición de elevación y elevar la segunda pala del aerogenerador.

Puede elevarse una pala con dos puntos de unión, uno cerca de la raíz de la pala y otro en la parte media de la envergadura o cerca de la punta de la pala. El accesorio de elevación montado en el buje guía los cables de elevación hacia la parte de la raíz de la pala. Mediante el uso de cabrestantes para enrollar y soltar los cables de elevación, la pala puede levantarse, pero también girar a medida que se levanta. Por tanto, la pala puede adoptar una posición vertical y montarse sustancialmente vertical en el buje del rotor.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La figura 1 ilustra una vista en perspectiva de un ejemplo de un aerogenerador;

La figura 2 ilustra una vista interna simplificada de un ejemplo de la góndola del aerogenerador de la figura 1; Las figuras 3 a 6 representan esquemáticamente un ejemplo de un accesorio de elevación instalado en un buje del rotor de un aerogenerador;

La figura 7 representa esquemáticamente un accesorio de elevación instalado en un buje del rotor de un aerogenerador de acuerdo con otro ejemplo;

Las figuras 8 - 13 ilustran esquemáticamente una secuencia de situaciones que ocurren durante un ejemplo de un procedimiento para instalar una pala en un buje del rotor de un aerogenerador.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE EJEMPLOS

Se hará referencia ahora en detalle a unas realizaciones de la invención, uno o más ejemplos de las cuales se ilustran en los dibujos. Cada ejemplo se da a modo de explicación de la invención, no como limitación de la invención. De hecho, será evidente para los expertos en la materia que pueden realizarse diversas modificaciones y variaciones en la presente invención sin apartarse del alcance de la invención. Por ejemplo, las características ilustradas o descritas como parte de una realización pueden utilizarse con otra realización para producir otra realización. Por tanto, se pretende que la presente invención cubra las modificaciones y variaciones que se encuentren dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

La figura 1 ilustra una vista en perspectiva de un ejemplo de un aerogenerador 160. Tal como se muestra, el aerogenerador 160 incluye una torre 170 que se extiende desde una superficie de soporte 150, una góndola 161 montada en la torre 170 y un rotor 115 acoplado a la góndola. 161. El rotor 115 incluye un buje giratorio 110 y por lo menos una pala de rotor 120 acoplada al buje 110 y que se extiende hacia fuera del mismo. Por ejemplo, en la realización ilustrada, el rotor 115 incluye tres palas de rotor 120. Sin embargo, en una realización alternativa, el rotor 115 puede incluir más o menos de tres palas de rotor 120. Cada pala de rotor 120 puede quedar separada alrededor del buje 110 para facilitar el giro del rotor 115 para permitir que la energía cinética se transfiera del viento a energía mecánica utilizable, y posteriormente, energía eléctrica. Por ejemplo, el buje 110 puede acoplarse de manera giratoria a un generador eléctrico 162 (figura 2) situado dentro de la góndola 161 para permitir la producción de energía eléctrica.

La figura 2 ilustra una vista interna simplificada de un ejemplo de la góndola 161 del aerogenerador 160 de la figura 1. Tal como se muestra, el generador 162 puede estar dispuesto dentro de la góndola 161. En general, el generador 162 puede estar acoplado al rotor 115 del aerogenerador 160 para generar energía eléctrica a partir de la energía rotacional generada por el rotor 115. Por ejemplo, el rotor 115 puede incluir un eje de rotor principal 163 acoplado al buje 110 para girar con el mismo. El generador 162 puede acoplarse entonces al eje del rotor 163 de manera que el giro del eje del rotor 163 accione el generador 162. Por ejemplo, en la realización ilustrada, el generador 162 incluye un eje del generador 166 acoplado de manera giratoria al eje del rotor 163 a través de un multiplicador 164.

Debe apreciarse que el eje del rotor 163, el multiplicador 164 y el generador 162, en general, pueden quedar soportados dentro de la góndola 161 por una estructura de soporte o bancada 165 situada encima de la torre del aerogenerador 170.

Las palas 120 quedan unidas al buje 110 con un cojinete de la pala 100 entre la pala 120 y el buje 110. El cojinete de la pala 100 comprende un anillo interior y un anillo exterior. Una pala del aerogenerador puede estar unida en el anillo de cojinete interior o en el anillo de cojinete exterior, mientras que el buje está conectado en el otro. Una pala 120 puede realizar un movimiento de rotación relativo respecto al buje 110 cuando se activa un sistema de inclinación de las palas 107. Por tanto, el anillo de cojinete interior puede realizar un movimiento de rotación respecto al anillo de cojinete exterior. El sistema de inclinación de las palas 107 de la figura 2 comprende un piñón 108 que engrana con una corona dentada 109 dispuesto en el anillo de cojinete interior para hacer girar la pala del aerogenerador.

Las figuras 3 - 6 representan esquemáticamente un ejemplo de un accesorio de elevación instalado en un buje del rotor de un aerogenerador de acuerdo con un ejemplo. En la figura 3, se muestra un aerogenerador que comprende un buje del rotor 110, dispuesto en una torre de un aerogenerador 170, en el que el buje del rotor 110 está configurado para girar alrededor de un eje de rotación. El buje del rotor (tal como se muestra en la figura 1) está configurado para comprender una pluralidad de palas de rotor. En la situación mostrada en la figura 3, una de estas palas, la pala 44, está en proceso de montaje.

El accesorio de elevación 50 comprende un conector 2 que está unido de manera giratoria al buje del rotor 110. En este ejemplo particular, el accesorio de elevación puede estar unido a una superficie frontal del buje. La superficie frontal puede incluir uno o más elementos de anclaje o montaje. En otros ejemplos, el buje puede tener otra superficie adaptada para la unión del accesorio de elevación.

En unos ejemplos, el conector puede comprender un mecanismo de cojinete que permite el giro del conector respecto al buje del rotor 110 (y, en el ejemplo de la figura 3, la superficie frontal 30). Por ejemplo, el mecanismo de cojinete puede comprender un anillo de cojinete exterior configurado para conectarse a la superficie frontal 30 y un anillo de cojinete interior configurado para conectarse al conector 2 y, en funcionamiento, entre estos dos anillos de cojinete una o más filas de elementos de rodamiento que permiten que ambos anillos de cojinete giren entre sí. El accesorio de elevación 50 puede comprender, además, una guía de elevación 10. La guía de elevación 10 comprende una o más guías de cable 60 para guiar cables de elevación a una pala del aerogenerador. La guía de elevación 10 está conectada de manera giratoria al conector 2. El accesorio de elevación comprende, además, un mecanismo de dirección 3 para controlar una orientación de la guía de elevación 10 respecto al conector 2.

En algunos ejemplos, tal como el que se muestra en las figuras 3-6, el accesorio de elevación comprende, además, un soporte intermedio 1 que conecta el conector 2 a la guía de elevación 10. Tal como se muestra en el ejemplo de la figura 3, el primer mecanismo de dirección está configurado para controlar una orientación del soporte intermedio 1 respecto al conector 2. En algunos otros ejemplos, la guía de elevación puede estar conectada de manera giratoria al soporte intermedio y el accesorio de elevación comprende un segundo mecanismo de dirección (no ilustrado aquí) configurado para controlar una orientación de la guía de elevación respecto al soporte intermedio.

El soporte intermedio 1 en este ejemplo se extiende desde un primer extremo 4 hasta un segundo extremo 5. El primer extremo 4 del soporte intermedio 1 puede estar acoplado de manera giratoria a un conector 2. Además, el segundo extremo 5 del soporte intermedio 1 puede estar acoplado de manera giratoria a un primer mecanismo de dirección 3. Tal como se muestra en la figura 4, el soporte 1 puede comprender, además, dos abrazaderas 6. Las abrazaderas 6 pueden estar acopladas operativamente a la guía de elevación 10. Particularmente, en este ejemplo, la parte intermedia 6 está acoplada de manera fija a la guía de elevación 10.

En el ejemplo de las figuras 3 - 6, la guía de elevación 10 comprende un soporte que lleva una o más guías de cable 60, y el soporte está configurado para disponerse alrededor de una parte de raíz de la pala del aerogenerador. Esto puede apreciarse, por ejemplo, en la figura 4.

Una superficie de montaje del accesorio de elevación 30 del buje del rotor puede ser una brida de montaje frontal o una parte de un buje del rotor adecuado para montar el conector 2 del accesorio de elevación. En algunos ejemplos, la superficie de montaje del accesorio de elevación 30 puede comprender unas uniones dedicadas preparadas especialmente con el único propósito de unir el accesorio de elevación. Todavía en otros ejemplos, podrían utilizarse unas uniones o superficies frontales preparadas para levantar y manipular el buje del rotor para montar el accesorio de elevación.

Tal como se ha comentado anteriormente, el soporte intermedio 1 puede estar provisto del primer mecanismo de dirección 3, por ejemplo, un sistema de nivelación provisto de uno o más cilindros hidráulicos o un elemento de bisagra adaptado para controlar la orientación de un soporte intermedio 1 (y, por lo tanto, la guía de elevación 10 unida operativamente al soporte intermedio 1) respecto al conector 2. El primer mecanismo de dirección 3 puede quedar unido entre el segundo extremo 5 del soporte intermedio 1 y el conector 2. En este sentido, el primer mecanismo de dirección 3 puede configurarse para pivotar y girar el soporte intermedio 1 (y, por lo tanto, la guía de elevación 10 acoplada operativamente al soporte intermedio 1) en diferentes ángulos respecto al conector 2.

Adicionalmente, el primer mecanismo de dirección 3 puede estar provisto de un mecanismo de bloqueo (no mostrado). El primer mecanismo de dirección 3 puede bloquearse, de este modo, en una posición determinada (y la guía de elevación 10 puede bloquearse así en un ángulo deseado respecto al conector 2).

En este ejemplo, puede disponerse una unión de la raíz de la pala 70 para la unión a una parte de la raíz de una pala del aerogenerador 44, en el que el accesorio de elevación 50 y la unión de la raíz de la pala 70 están configurados para conectarse mediante cables de elevación.

Además, tal como se muestra en la figura 6, dicha unión de la raíz de la pala 70 puede comprender un primer segmento de unión de la raíz de la pala 12, un segundo segmento de unión de la raíz de la pala 13 y un segmento de unión de la raíz de la pala central 14. El primer segmento de unión de la raíz de la pala 12 puede comprender un primer extremo 95 conectado de manera giratoria a un primer extremo 96 del segmento central 14 utilizando, por ejemplo, una bisagra. De manera similar, el segundo segmento de unión de la raíz de la pala 13 puede estar conectado de manera giratoria al segmento de unión de la raíz de la pala central 14. Los diversos segmentos pueden ser, en particular, segmentos anulares.

Con dicha disposición, el primer y el segundo segmento de unión de la raíz de la pala 12, 13 pueden girar entre dos posiciones diferentes, a saber, una posición cerrada y una posición abierta de la unión de la raíz de la pala 70. Las figuras 5 y 6 ilustran una posición abierta de la unión de la raíz de la pala. Tal como se muestra en la figura 5, con la unión de la raíz de la pala 70 en esta posición abierta, el primer mecanismo de dirección 3 puede accionarse y la guía de elevación 10 puede girar libremente entre una primera posición operativa y una segunda posición operativa en la que el accesorio de elevación 50 no interfiere con una pala previamente instalada cuando el buje del rotor gira.

De nuevo, en la figura 3, la guía de elevación 10 puede girar adicionalmente utilizando el primer mecanismo de dirección 3 hasta una primera posición operativa ilustrada. La unión de la raíz de la pala 70 se muestra acoplada a la parte de la raíz de la pala y conectada al accesorio de elevación 50 utilizando cables de elevación.

De este modo, puede elevarse una parte de la raíz de una pala y atravesar un espacio en el interior de la guía de elevación 10. De esta manera, la parte de la raíz de la pala puede alinearse y posteriormente conectarse a una superficie de montaje del buje del rotor.

La figura 7 representa esquemáticamente un accesorio de elevación instalado en un buje del rotor de un aerogenerador de acuerdo con otro ejemplo. El accesorio de elevación mostrado en la figura 7 se diferencia del accesorio de elevación mostrado en las figuras 3 - 6 en que, además de un primer mecanismo de dirección 3, se incluye un segundo mecanismo de dirección 8. Otra diferencia es que el segundo extremo 5 del soporte intermedio 1 está montado de manera giratoria respecto a la guía de elevación 10. La estructura y el funcionamiento del resto de los componentes del sistema pueden ser sustancialmente iguales o similares a los descritos anteriormente.

En este sentido, el accesorio de elevación se muestra con un soporte intermedio 1. El soporte intermedio 1 se extiende desde un primer extremo 4 hasta un segundo extremo 5. El primer extremo 4 del soporte intermedio 1 puede estar unido de manera giratoria a un conector 2. Adicionalmente, el segundo extremo 5 puede estar unido de manera giratoria a la guía de elevación 10.

El soporte intermedio 1 puede estar provisto de un segundo mecanismo de dirección 8 adaptado para controlar la orientación de la guía de elevación 10 respecto al soporte intermedio 1. El segundo mecanismo de dirección 8 puede fijarse entre el primer extremo 4 del soporte intermedio 1 y una parte 98 de la guía de elevación 10. En este sentido, el segundo mecanismo de dirección 8 puede configurarse para pivotar y girar la guía de elevación 10 en diferentes ángulos respecto al soporte intermedio 1. De manera similar a como se ha indicado anteriormente, el segundo mecanismo de dirección puede estar provisto de un mecanismo de bloqueo (no visible). El segundo mecanismo de dirección 8 puede bloquearse, de este modo, en una posición determinada (y la guía de elevación 10 puede bloquearse así en ángulo respecto al soporte intermedio 1).

Tal como se ilustra esquemáticamente en la figura 7, las guías de cable 60 pueden ser orificios o guías en el soporte en forma de anillo.

Puede disponerse un kit de elevación que comprende un accesorio de elevación de acuerdo con cualquiera de los ejemplos descritos aquí, una unión de la raíz de la pala 70 tal como se ha descrito anteriormente (véase la figura 8 y la figura 3). Tal como se ha comentado anteriormente, la unión de la raíz de la pala 70 está configurada para unirse a una parte de la raíz de una pala 44 de un aerogenerador, en el que el accesorio de elevación 50 y la unión de la raíz de la pala 70 están adaptados para conectarse mediante los cables de elevación.

El accesorio de elevación 50 puede comprender uno o más cabrestantes de la raíz de la pala 74, tal como se ilustra más claramente en las figuras 3 - 7. En los ejemplos de estas figuras, el accesorio de elevación comprende unas guías de cable adicionales, por ejemplo, uno o más rodillos 60 en forma de rodillos de desviación (por ejemplo, poleas) para desviar cables de elevación desde los cabrestantes de la raíz de la pala 74 hacia la pala del aerogenerador.

En algunos otros ejemplos, las guías de cable de la guía de elevación son (forman parte de) los cabrestantes de la raíz de la pala. Es decir, los cabrestantes de la raíz de la pala 74 ilustrados en la figura 3 montados en la guía de elevación 10 pueden montarse alternativamente en la unión de la raíz de la pala 70.

En todavía otros ejemplos, pueden colocarse uno o más cabrestantes de la raíz de la pala separados en el suelo o sobre un soporte en el suelo, y el accesorio de elevación simplemente desviaría los cables de elevación hacia una parte de la raíz de la pala.

Un equipo de elevación puede comprender, además, una unión de pala exterior para la unión a una parte media de la envergadura o la punta de la pala del aerogenerador y que comprende uno o más cabrestantes de pala exteriores para elevar la unión de pala exterior. Esto se ilustrará a continuación.

Las figuras 8 - 13 ilustran esquemáticamente una secuencia de situaciones que ocurren durante la realización de un procedimiento para instalar una pala en un buje del rotor de un aerogenerador de acuerdo con un ejemplo. Los mismos números de referencia denotan los mismos elementos. El procedimiento se describe a continuación con referencia a las secuencias de situaciones ilustradas en las figuras 8-13.

En la figura 8, se monta un buje del rotor 40, por ejemplo, a una góndola en la parte superior de una torre de un aerogenerador, de manera que el buje del rotor 40 pueda girar alrededor de un eje respecto a la góndola. El buje del rotor 40 se muestra, en el detalle ampliado de la figura 8, comprendiendo una primera superficie de montaje de la pala 41, una segunda superficie de montaje de la pala 42 y una tercera superficie de montaje de la pala 43. Cada una de estas superficies de montaje de la pala 41 - 43 están adaptadas para recibir una raíz de la pala. Además, cada una de estas superficies de montaje 41 - 43 puede comprender un sistema de inclinación de las palas (no mostrado) para hacer girar una pala para montarla en las superficies de montaje. El giro puede ser alrededor de un eje de inclinación de las palas, es decir, un eje longitudinal de la pala cuando está montada en el buje.

En un ejemplo, un procedimiento para elevar una pala de un aerogenerador a un buje del rotor de un aerogenerador comprende disponer un kit de elevación que tiene un accesorio de elevación 50, una unión de la raíz de la pala 70, y una unión de pala exterior 79. El kit de elevación incluye un conector configurado para unirse de manera giratoria a, por ejemplo, la superficie frontal del buje del rotor, y una guía de elevación 10 que comprende una o más guías de cable para guiar cables de elevación a una pala del aerogenerador 44. La guía de elevación está conectada de manera giratoria al conector y el accesorio de elevación comprende, además, un primer mecanismo de dirección para controlar una orientación de la guía de elevación 10 respecto al conector.

El procedimiento comprende, además, disponer uno o más cabrestantes de la raíz de la pala 74, unir el accesorio de elevación 50 a, por ejemplo, la superficie frontal del buje del rotor utilizando el conector del accesorio de elevación. La unión de la raíz de la pala 70 se fija en una parte de la raíz de la pala del aerogenerador (véase la figura 8), o cerca de la misma, y los cables de elevación de los cabrestantes de la raíz de la pala 74 a través de las guías de cable del accesorio de elevación con la unión de la raíz de la pala 70. En particular, tal como se muestra en la figura 3, la unión de la unión de la raíz de la pala a la parte de la raíz de la pala puede realizarse de la siguiente manera: el elemento de unión de la raíz de la pala 12 y el segundo elemento de unión de la raíz de la pala (no visible) del anillo 11 pueden girar respecto al elemento de unión de la raíz de la pala central 14 de modo que la unión de la raíz de la pala se mueva a una posición cerrada.

La unión de la pala exterior 79 se une a la pala del aerogenerador en una parte media de la envergadura o la punta de la pala del aerogenerador (véase la figura 8). Se dispone uno o más cabrestantes de pala exteriores 76 y los cables de elevación de los cabrestantes de pala exteriores se conectan a la unión de la pala exterior 79. A continuación, se eleva la pala del aerogenerador controlando los cabrestantes de la raíz de la pala 74 y los cabrestantes de pala exteriores 76.

El orden de las etapas del procedimiento que se describe aquí puede variar, por lo menos para algunas de las etapas.

En algunos ejemplos, elevar la pala del aerogenerador controlando los cabrestantes de la raíz de la pala y los cabrestantes de pala exteriores incluye una primera etapa de tirar de los cables de elevación tanto de los cabrestantes de la raíz de la pala como de los cabrestantes de pala exteriores. Esto se ilustra en la figura 9, y una pala se eleva en una posición sustancialmente horizontal. La parte de la punta 46 de la pala y la parte de la raíz 45 de la pala se elevan así sustancialmente de manera simultánea a una altura predefinida en la dirección de las flechas (flechas A y B).

En otras etapas, el procedimiento puede incluir tirar de manera controlada de los cables de elevación de los cabrestantes de la raíz de la pala y soltar de manera controlada los cables de elevación de los cabrestantes de pala exteriores. Esto se ilustra en figuras consecutivas 10, 11 y 12. A medida que los cabrestantes de la raíz de la pala tiran de los cables y, por lo tanto, elevan la parte de la raíz de la pala, los cabrestantes de pala exteriores pueden controlarse para tirar y soltar selectivamente los cables de elevación, de modo que la pala del aerogenerador 44 puede adoptar, en última instancia, una posición vertical sin que la parte de la punta de la pala golpee el suelo. La figura 8 ilustra una situación inicial. En esta situación inicial, tal como se muestra en el detalle ampliado de la figura 8, el buje del rotor 40 puede estar situado en una posición que puede ser adecuada para instalar la primera pala 44.

Una manera de definir estas posiciones es con referencia a una posición angular del buje. La posición de 0° para una pala puede considerarse como una posición en la que ésta se encuentra dispuesta sustancialmente vertical, apuntando hacia abajo. Las superficies de montaje se disponen así en la situación específica mostrada a 0° (superficie de montaje 41), 120° (superficie de montaje 42) y 240° (o -120° para la superficie de montaje 43).

Además, la pala 44 se muestra en una posición sustancialmente horizontal, por ejemplo, apoyada en el suelo.

En unos ejemplos, el buje del rotor 40 puede estar situado en una posición que puede no ser adecuada para instalar la pala 44. Puede realizarse así una primera rotación del buje (que no lleva ninguna pala) a una posición adecuada para montar la primera pala en una posición sustancialmente vertical. La primera rotación del buje puede realizarse utilizando el generador como motor o algún equipo de accionamiento auxiliar que sea adecuado para hacer girar un buje.

En unos ejemplos, la unión de la raíz de la pala 70 puede ser una unión en forma de C configurada para unirse a una parte de la raíz de la pala 44. La unión de la raíz de la pala puede comprender unos elementos de sujeción o unos mecanismos de agarre adecuados. La unión de la raíz de la pala puede fijarse a la pala o ser solidaria de la misma, por ejemplo, un saliente formado solidario de la parte de la raíz de la pala.

En el ejemplo de la figura 8, los cabrestantes de la raíz de la pala 74 están unidos de manera fija a la guía de elevación 10. Sin embargo, pueden ser posibles otras ubicaciones adecuadas para el equipo de elevación 74 tal como, por ejemplo, acoplado a la unión de la raíz de la pala 70 o situado en el suelo.

En este ejemplo, los cabrestantes de pala exteriores 76 pueden estar situados, por ejemplo, en el suelo, aunque son posibles otras ubicaciones. En el ejemplo, en la parte superior de una estructura o soporte, por ejemplo, un poste (no mostrado) puede disponerse una guía de cable 78, por ejemplo, una polea. Por lo tanto, el tercer cable 77 está configurado para pasar alrededor de la guía 78. En otros ejemplos, los cabrestantes de pala exteriores pueden situarse en dicho poste o estructura con suficiente altura, en lugar de en el suelo.

La unión de pala exterior puede ser una unión de pala en forma de C. La estructura y el funcionamiento de la unión en forma de C pueden ser iguales o similares a los descritos para la unión 70.

En la figura 12, la pala ha realizado una rotación de aproximadamente 180° y ha llegado a una posición sustancialmente vertical. En esta situación, los cabrestantes de la raíz de la pala permanecen activados y, por lo tanto, elevan la parte de la raíz de la pala.

En la figura 13, particularmente en el detalle ampliado de esta figura, la parte de la raíz de la pala 44 ya se ha acercado al buje y ha pasado por lo menos parcialmente a través de un espacio de la guía de elevación 10.

La parte de raíz de la pala 44 puede estar provista de una pluralidad de elementos de sujeción tales como pernos o pasadores o espárragos. La primera superficie de montaje 41 puede comprender una pluralidad de orificios en los cuales van a disponerse los elementos de sujeción para ensamblar la pala 44 con el buje del rotor.

Una vez que la parte de la raíz de la pala ha atravesado el espacio en el interior de la guía de elevación, puede insertarse una pluralidad de espárragos de la pala en una pluralidad de orificios del buje del rotor. La pluralidad de espárragos de la pala puede alinearse adecuadamente con la correspondiente pluralidad de orificios del buje del rotor que resultan de la posición y el control de los cabrestantes de la raíz de la pala respecto a la unión de la raíz de la pala y la raíz de la pala. De esta manera, la pala puede alinearse con la superficie de montaje de una manera relativamente fácil y se facilita, de este modo, la unión de la pala y la superficie de montaje.

En este punto, la pala puede montarse verticalmente. El montaje de las palas de una manera sustancialmente vertical generalmente es una opción preferida, ya que dicha operación puede realizarse a velocidades del viento más elevadas que otras operaciones y, lo que es más importante, no es necesario levantar una pala a una altura por encima del buje.

En unos ejemplos, los procedimientos de elevación pueden comprender, además, variar la orientación de la guía de elevación 10 respecto al conector desde una primera orientación. Después se hace girar el buje del aerogenerador y se eleva una segunda pala del aerogenerador. Esto se ilustra parcialmente en las figuras 5 y 6.

Una vez que se a montado la pala 44, tal como se muestra en las figuras 5 - 6, puede abrirse la unión de la raíz de la pala 70 y la guía de elevación 10 puede pivotar a una segunda posición operativa. Por lo tanto, el accesorio de elevación no interfiere con la pala montada previamente 44 en caso de que se haga girar el buje del rotor. Además, tal como se ha indicado anteriormente, el elemento de conexión 2 del accesorio de elevación puede estar provisto de un mecanismo de cojinete (no visible). Por lo tanto, queda claro que no es necesario retirar el accesorio de elevación previamente instalado para girar el buje e instalar una segunda pala.

Siguiendo con el ejemplo, después de la instalación de la primera pala tal como se ha descrito anteriormente, el buje del rotor puede girar de modo que pueda montarse una siguiente pala. En particular, el buje del rotor puede girar en el sentido horario, por ejemplo, hacia una posición en la que la segunda superficie de montaje 43 quede dispuesta para recibir una segunda pala de una manera sustancialmente vertical, es decir, a 0°. En ese momento, el mecanismo de bloqueo podría activarse nuevamente.

Tal como se ha indicado anteriormente, el accesorio de elevación ha pivotado hacia una segunda posición operativa. Por tanto, el accesorio de elevación puede permanecer conectado a la superficie de montaje frontal 30 del buje del rotor utilizando el mecanismo de cojinete comentado anteriormente sin interferencias en el funcionamiento normal del aerogenerador. En este caso, se evita el desmontaje del accesorio de elevación y esto puede ahorrar tiempo durante la instalación.

Una vez que se ha girado el buje del rotor a una posición adecuada para montar la segunda pala, el accesorio de elevación se gira de nuevo hacia una primera posición operativa en la que la guía de elevación 10 rodea por lo menos parcialmente una parte de una raíz de la pala consecutiva (una vez que se ha levantado suficientemente esta pala).

Entonces, puede elevarse y montarse una segunda pala en la segunda superficie de montaje 43 de una manera sustancialmente similar a la descrita anteriormente.

Evidentemente, la tercera pala puede montarse en la tercera superficie de montaje de una manera sustancialmente similar a la descrita anteriormente.

En un aspecto de la presente descripción, se dispone un procedimiento para elevar una primera y una segunda pala de un aerogenerador a un buje del rotor de un aerogenerador. El aerogenerador comprende un buje del rotor dispuesto en una torre de un aerogenerador de manera que el buje del rotor queda configurado para girar alrededor de un eje de rotación, comprendiendo el buje del rotor una o más superficies de montaje de las palas. El procedimiento comprende: unir de manera giratoria un conector al buje del rotor, estando conectada de manera giratoria al conector una guía de elevación que comprende una o más guías de cable para guiar cables de elevación; elevar la primera pala del aerogenerador utilizando la guía de elevación en una posición de elevación, unir una raíz de la primera pala del aerogenerador a una primera superficie de montaje de la pala de las superficies de montaje de la pala. El procedimiento comprende, además: pivotar la guía de elevación a una posición pasiva, girar el buje, pivotar la guía de elevación a la posición de elevación y elevar la segunda pala del aerogenerador.

En algunos ejemplos, elevar la primera pala del aerogenerador comprende elevar la primera pala del aerogenerador a una posición sustancialmente vertical para unir la raíz de la primera pala del aerogenerador a la superficie de montaje de la primera pala.

En algunos ejemplos, girar el buje comprende girar el buje a una posición en la que una segunda superficie de montaje de la pala queda orientada verticalmente hacia abajo.

En unos ejemplos, elevar la primera pala del aerogenerador incluye disponer uno o más cabrestantes de la raíz de la pala y uno o más cabrestantes de pala exteriores, unir una unión de la raíz de la pala en una parte de la raíz de pala de la primera pala del aerogenerador o cerca de la misma, conectar cables de elevación de los cabrestantes de la raíz de la pala a través de las guías de cable del accesorio de elevación con la unión de la raíz de la pala, unir una unión de pala exterior a la primera pala del aerogenerador en una parte media de la envergadura o la punta de la pala del aerogenerador, conectar cables de elevación de los cabrestantes de pala exteriores a la unión de la pala exterior y controlar los cabrestantes de la raíz de la pala y los cabrestantes de pala exteriores para elevar la primera pala del aerogenerador.

En otros ejemplos, controlar los cabrestantes de la raíz de la pala y los cabrestantes de pala exteriores incluye una primera etapa de tirar de los cables de elevación tanto de los cabrestantes de la raíz de la pala como de los cabrestantes de pala exteriores.

En un aspecto de la presente descripción, se dispone un accesorio de elevación para un aerogenerador. El accesorio de elevación está configurado para unirse de manera giratoria a la superficie frontal del buje del rotor y está configurado, además, para adoptar una configuración de elevación y una configuración pasiva. En la configuración de elevación (cuyos ejemplos se ilustran, por ejemplo, en las figuras 7 y 8), una pala de un aerogenerador puede elevarse y montarse de manera sustancialmente vertical al buje del rotor, y en el que, en la configuración pasiva (un ejemplo de la cual se ilustra en la figura 5), puede girarse el buje del rotor que lleva una o más palas del aerogenerador.

En algunos ejemplos, el accesorio de elevación comprende un conector para unir de manera giratoria el accesorio de elevación a la superficie frontal del buje del rotor y una guía de elevación que comprende uno o más rodillos para guiar cables de elevación hacia una pala del aerogenerador.

En algunos ejemplos, el accesorio de elevación comprende, además, un mecanismo de dirección para convertir el accesorio de elevación entre la configuración de elevación y la configuración pasiva.

En algunos ejemplos, tal como se ilustra en las figuras, en la configuración pasiva, la guía de elevación se encuentra en una posición sustancialmente horizontal y, en la configuración de elevación, la guía de elevación se encuentra en una posición sustancialmente vertical.

Esta descripción escrita utiliza ejemplos para describir la invención, incluyendo las realizaciones preferidas, y también para permitir que cualquier persona experta en la materia ponga en práctica la invención, incluyendo la fabricación y el uso de cualquier dispositivo o sistema y la realización de cualquier procedimiento incorporado. El alcance patentable de la invención está definido por las reivindicaciones, y puede incluir otros ejemplos que se les ocurran a los expertos en la materia. Si en una reivindicación se incluyen signos de referencia entre paréntesis relacionados con los dibujos, éstos son únicamente para tratar se aumentar la inteligibilidad de la reivindicación y no deben interpretarse como una limitación del alcance de la reivindicación.

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Accesorio de elevación (50) para elevar una pala de un aerogenerador a un buje del rotor de un aerogenerador, comprendiendo el aerogenerador el buje del rotor (40) dispuesto en una torre de un aerogenerador de manera que el buje del rotor (40) queda configurado para girar alrededor un eje de rotación, comprendiendo el buje del rotor (40) una o más superficies de montaje de la pala (41,42, 43), comprendiendo el accesorio de elevación (50):

un conector (2) configurado para unirse de manera giratoria al buje del rotor (40),

una guía de elevación (10) que comprende una o más guías de cable (60) para guiar cables de elevación a la pala del aerogenerador, en el que

la guía de elevación (10) está conectada de manera giratoria al conector (2) y

en el que el accesorio de elevación (50) comprende, además, un primer mecanismo de dirección (3) para controlar una orientación de la guía de elevación (10) respecto al conector (2), en el que la guía de elevación (10) comprende un soporte que lleva la una o más guías de cable (60) y en el que el soporte está configurado para disponerse alrededor de una parte de raíz de la pala del aerogenerador.

2. Accesorio de elevación de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el conector (2) está configurado para unirse a una superficie frontal (30) del buje del rotor (40).

3. Accesorio de elevación de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el accesorio de elevación (50) comprende, además, un soporte intermedio (1) que conecta el conector (2) con la guía de elevación, y en el que opcionalmente el primer mecanismo de dirección (3) está configurado para controlar una orientación del soporte intermedio (1) respecto al conector (2).

4. Accesorio de elevación de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que la guía de elevación (10) está conectada de manera giratoria al soporte intermedio (1) y el accesorio de elevación (5) comprende un segundo mecanismo de dirección (8) configurado para controlar una orientación de la guía de elevación (10) respecto al soporte intermedio.

5. Kit de elevación que comprende:

un accesorio de elevación (50) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 - 4, y

una unión de la raíz de la pala (70) para la unión a una raíz de una pala de un aerogenerador, en el que el accesorio de elevación (50) y la unión de la raíz de la pala (70) están configurados para conectarse mediante los cables de elevación.

6. Kit de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que el accesorio de elevación (50) comprende uno o más cabrestantes de la raíz de la pala (74).

7. Kit de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que las guías de cable (60) de la guía de elevación (10) son los cabrestantes de la raíz de la pala (74).

8. Equipo de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que las guías de cable (60) son unos rodillos de desviación para desviar cables de elevación desde los cabrestantes de la raíz de la pala (74) hacia la pala del aerogenerador.

9. Kit de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que comprende, además, uno o más cabrestantes de la raíz de la pala separados.

10. Kit de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 5 - 9, caracterizado por el hecho de que comprende, además, una segunda unión de la pala para la unión a una parte media de la envergadura o parte de punta de la pala del aerogenerador y que comprende uno o más cabrestantes de pala exteriores para elevar la segunda unión de la pala.

11. Procedimiento para elevar una primera (44) y una segunda pala del aerogenerador a un buje del rotor (40) de un aerogenerador, comprendiendo el aerogenerador un buje del rotor (40) dispuesto en una torre de un aerogenerador de manera que el buje del rotor (40) queda configurado para girar alrededor de un eje de rotación, comprendiendo el buje del rotor una o más superficies de montaje de la pala (41, 42, 43), comprendiendo el procedimiento:

unir de manera giratoria un conector (2) al buje del rotor, estando conectada de manera giratoria al conector (2) una guía de elevación (10) que comprende una o más guías de cable (60) para guiar cables de elevación; elevar la primera pala del aerogenerador utilizando la guía de elevación (10) en una posición de elevación; unir una raíz de la primera pala del aerogenerador a una primera superficie de montaje de la pala de las superficies de montaje de la pala;

pivotar la guía de elevación (10) a una posición pasiva;

girar el buje; y

pivotar la guía de elevación (10) a la posición de elevación; y

elevar la segunda pala del aerogenerador.

12. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado por el hecho de que elevar la primera pala del aerogenerador (44) comprende elevar la primera pala del aerogenerador (44) a una posición sustancialmente vertical para unir la raíz de la primera pala del aerogenerador a la primera superficie de montaje de la pala.

13. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado por el hecho de que girar el buje (40) comprende girar el buje (40) hasta una posición en la que una segunda superficie de montaje de la pala queda orientada verticalmente hacia abajo.

14. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado por el hecho de que elevar la primera pala del aerogenerador incluye

disponer uno o más cabrestantes de la raíz de la pala (74) y uno o más cabrestantes de pala exteriores;

unir un accesorio de la raíz de la pala en una parte de la raíz de la pala de la primera pala del aerogenerador o cerca de la misma;

conectar cables de elevación de los cabrestantes de la raíz de la pala (74) a través de las guías de cable (60) del accesorio de elevación con la unión de la raíz de la pala;

unir una unión de pala exterior a la primera pala del aerogenerador en una parte media de la envergadura o la punta de la pala del aerogenerador;

conectar cables de elevación de los cabrestantes de pala exteriores a la unión de la pala exterior; y

controlar los cabrestantes de la raíz de la pala (74) y los cabrestantes de pala exteriores para elevar la primera pala del aerogenerador.