ES2942633T3 - Un dispositivo para el mantenimiento de palas y torres de aerogeneradores y un sistema para subir y bajar el dispositivo - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a dispositivos de mantenimiento de palas y torres de turbinas eólicas, utilizados para el mantenimiento, incluida la limpieza, inspección, descongelación y pintura de palas y torres de turbinas eólicas. La disposición para el mantenimiento de palas y torres de aerogeneradores, que comprende: una varilla central (1), tres varillas de equilibrio (2), un cubo central (7), al menos un brazo portaherramientas (12) adaptado para fijar de forma liberable una o más herramientas destinadas para mantenimiento de superficies; y un motor de brazo portaherramientas (13) adaptado para ajustar el ángulo del brazo portaherramientas (12) con respecto a la varilla central (1), donde: la varilla central (1) y tres varillas de equilibrio (2) están conectadas a la varilla central cubo (7); el brazo portaherramientas (12) está fijado de forma giratoria a la varilla central (1) y/o al cubo central (7) a través del accionamiento del motor del brazo portaherramientas (13); las tres barras de equilibrio (2), así como la varilla central (1) o el cubo central (7) están adaptados para conectarse a cuerdas o cables de transporte y equilibrio. El sistema propuesto para bajar y subir el arreglo comprende una cuerda principal (22) que tiene los extremos uno y dos; un cabrestante de cable principal o un ancla (23); una polea o un bloque (24); teniendo la cuerda portadora (20) los extremos uno y dos; un cabrestante de cuerda de transporte (25); tres cuerdas de equilibrio (21), cada una con extremos uno y dos y medios de equilibrio (26); en el que el extremo uno del cable principal (22) está adaptado para conectarse operativamente al cabrestante o ancla (23); el extremo dos del cable principal (22) está adaptado para conectarse a la polea o bloque (24), que se puede colgar sobre la pala del aerogenerador; la cuerda portadora (20) está adaptada para pasar operativamente a través de la polea o bloque (24); el extremo uno del cable de transporte (20) está adaptado para conectarse operativamente al cabrestante del cable de transporte (25); el extremo dos del cable portador (20) está adaptado para conectarse a la varilla central (1) del arreglo; en el que los extremos uno de los cables de equilibrio (21) están adaptados para conectarse a las varillas de equilibrio (2); dos extremos de las cuerdas de equilibrio (21) están adaptados para conectarse a los medios de equilibrio (26). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Un dispositivo para el mantenimiento de palas y torres de aerogeneradores y un sistema para subir y bajar el dispositivo
Campo técnico
La invención se refiere a dispositivos de mantenimiento de palas y torres de aerogeneradores, utilizados para el mantenimiento, incluida la limpieza, inspección, descongelación y pintura de palas y torres de aerogeneradores.
Antecedentes de la técnica
Durante su uso, las palas de los aerogeneradores requieren un mantenimiento constante. Los impactos de pájaros, rayos, la erosión del borde de ataque y de la superficie causan daños en las palas de los aerogeneradores. Las palas de aerogeneradores dañadas, defectuosas, sucias o cubiertas de hielo pueden reducir la productividad global del aerogenerador.
Tradicionalmente, la inspección y el mantenimiento de las palas se realizan por escaladores industriales, que utilizan acceso de cuerdas y cunas para llegar a la pala. Un espacio de trabajo más cómodo puede garantizar el uso de una plataforma que se desplace a lo largo del aerogenerador. Sin embargo, soluciones más seguras, menos costosas y que consumen menos tiempo para el mantenimiento de las palas de los aerogeneradores utilizan robots o disposiciones que no requieren la presencia de trabajadores en las alturas.
Se conoce una plataforma de trabajo para su uso en una pala de un aerogenerador (documento US 9624901 B2). La plataforma de trabajo está provista de espacio para un técnico y está preferiblemente adaptada para su posicionamiento a lo largo de un borde de ataque o de fuga de una pala de ala, y comprende además al menos dos brazos salientes para el contacto contra la superficie de la pala.
Se conoce un dispositivo de mantenimiento de palas para aerogenerador (documento EP 2752621 B1) que comprende un cuerpo adaptado para desplazarse a lo largo de un borde de ataque de una pala de aerogenerador, brazos de soporte con rodillos, que se extienden desde el cuerpo a ambos lados de la pala; y una unidad de mantenimiento instalada en el cuerpo; comprendiendo la unidad de mantenimiento brazos de robot de limpieza instalados a ambos lados del cuerpo y un cepillo de limpieza instalado en un extremo distal de cada uno de los brazos.
Se conoce un limpiador de palas de rotor de aerogenerador (documento WO 2011107087), que comprende un soporte en forma de U con dos patas, cada una de las cuales está provista de un cepillo giratorio. El soporte está adaptado para ser colocado en el borde delantero de una pala de rotor, en el que los extremos libres de las patas apuntan hacia la punta del perfil de la pala de rotor y están dispuestos en los dos lados de la pala de rotor que se encuentran opuestos entre sí.
Se conoce un aparato para la limpieza de objetos oblongos (documento EP 1517033 B1), que comprende dos dispositivos de cepillo sustancialmente cilíndricos separados entre sí, que pueden girar alrededor de su eje longitudinal. Cada dispositivo de cepillo está unido al menos en un extremo a un bastidor intermedio, en donde la unión comprende un medio de bisagra que permite que el dispositivo de cepillo pivote en un primer plano, y medios de control de pivote que comprenden un actuador de tal manera que el ángulo relativo entre el eje longitudinal de los dos dispositivos de cepillo pueda ajustarse, y que la distancia entre los dos dispositivos de cepillo pueda ajustarse mediante un movimiento deslizante iniciado por un segundo medio actuador unido al bastidor intermedio, y que dicho bastidor intermedio está unido a un bastidor principal, comprendiendo dicho bastidor principal medios para ser unido a un medio de elevación.
Se conoce un aparato de tratamiento de palas de aerogenerador (documento US 8544484 B2), que comprende un soporte que tiene un bastidor con un seguidor de borde configurado para ser colocado cerca de un borde de una pala de aerogenerador. El soporte comprende además un miembro lateral conectado al bastidor y configurado para extenderse al menos parcialmente a lo largo de una anchura de la pala del aerogenerador y para colocarse cerca de la pala del aerogenerador. El aparato de tratamiento de palas de aerogenerador comprende además un pulverizador conectado al soporte, configurado para pulverizar fluido sobre la pala del aerogenerador.
Se conoce una herramienta dispensadora para dispensar material viscoso sobre la superficie de una pala de aerogenerador y su uso, y un sistema de robot con dicha herramienta (documento WO2019068299A1). La disposición conocida para el mantenimiento de palas y torres de aerogeneradores está adaptada para conectarse a cables o cuerdas portadoras y de equilibrado.
Aunque las soluciones del estado de la técnica resuelven parcialmente el problema de tratamiento eficaz de las superficies, su eficacia sigue siendo insuficiente.
Sumario de la invención
La invención proporciona una disposición para el mantenimiento de palas y torres de aerogeneradores, así como un sistema para bajar y subir la disposición. La disposición comprende: una varilla central, tres varillas de equilibrado, un buje central, al menos un brazo de herramienta adaptado para fijar de forma desmontable una o más herramientas destinadas al mantenimiento de superficies; y un motor de brazo de herramienta adaptado para ajustar el ángulo del brazo de herramienta con respecto a la varilla central. La varilla central y las tres varillas de equilibrado están conectadas al buje central. El brazo de herramienta está fijado de forma giratoria a la varilla central y/o al buje central por medio de la unidad de motor del brazo de herramienta. Las tres varillas de equilibrado, así como la varilla central o el buje central, están adaptados para conectarse a cables o cuerdas portadoras y de equilibrado. Según la realización preferida, la disposición comprende además un riel con un deslizador y un motor conectado a un tornillo de avance, en donde el riel está fijado al extremo superior de la varilla central, con el deslizador ubicado en el riel y conectado a la unidad de motor por medio del tornillo de avance para permitir el movimiento de deslizamiento controlable del deslizador a lo largo del riel. El deslizador, preferiblemente, comprende además una guía diseñada para permitir que una cuerda portadora pase a través de él con una fricción mínima. Según la realización preferida, las bisagras están fijadas al buje central y a las varillas de equilibrado para permitir al menos la rotación limitada de las varillas de equilibrado en el plano vertical. Según otra realización más, la disposición comprende además brazos, que opcionalmente tienen ruedas que pueden girar; donde cada uno de los brazos está provisto además con un actuador lineal fijado al brazo y a la varilla central; los brazos están adaptados así para colocar la disposición para la pala de aerogenerador y el mantenimiento con respecto a la pala de aerogenerador o torre. Las ruedas opcionales están diseñadas para reposar sobre la superficie de la pala de aerogenerador y permiten disminuir la fricción cuándo se mueve la disposición a lo largo de la superficie a tratar. Según otra realización más, la disposición comprende además un motor de varilla central, que está conectado a la varilla central por medio de la unidad de motor, lo que permite la rotación controlable de la varilla central alrededor de su eje longitudinal.
Breve descripción de los dibujos
La Fig. 1 muestra una vista en perspectiva de la disposición;
Fig. 2 - vista superior de la disposición;
Fig. 3 - una vista esquemática de la disposición en funcionamiento según una realización.
Descripción detallada de la invención
La disposición propuesta para el mantenimiento de palas y torres de aerogeneradores comprende una varilla central 1, tres varillas de equilibrado 2, un buje central 7, al menos un brazo de herramienta 12 adaptado para fijar de forma desmontable una o más herramientas destinadas al mantenimiento de superficies; y un motor de brazo de herramienta 13 (por ejemplo, un servomotor lineal o un motor de rotación) adaptado para ajustar el ángulo del brazo de herramienta 12 con respecto a la varilla central 1, en el que la varilla central 1 y las tres varillas de equilibrado 2 están conectadas al buje central 7; el brazo de herramienta 12 está fijado de forma giratoria a la varilla 1 y/o al buje central 7 por medio de la unidad de motor del brazo de herramienta 13; las tres varillas de equilibrado 2, así como la varilla central 1 o el buje central 7 están adaptados para conectarse a cables o cuerdas portadoras y de equilibrado. La disposición puede contener otros elementos opcionales.
Según la realización preferida, la disposición (Fig. 1 -2), que comprende: una varilla central 1; tres varillas de equilibrado 2; brazos 3 que tienen ruedas 4; un riel 5; un deslizador 6 adaptado para deslizarse a lo largo del riel 5 y que tiene una guía diseñada para permitir que una cuerda pase a través de él con una fricción mínima; un buje central 7; un motor 8 con tornillo de avance que permite mover de forma controlable el deslizador 6 a lo largo del riel 5 para el ajuste de la posición de la cuerda a lo largo del riel 5; dos actuadores lineales 9 adaptados para colocar los brazos 3; un motor 10 adaptado para la rotación de la varilla central 1 alrededor de su eje longitudinal; bisagras 11 adaptadas para permitir que las varillas de equilibrado 2 roten en el plano vertical; al menos un brazo de herramienta 12 adaptado para fijar de forma desmontable una o más herramientas destinadas al mantenimiento de la superficie; un motor de brazo de herramienta 13 adaptado para ajustar el ángulo del brazo de herramienta 12 con respecto a la varilla central 1.
Los brazos 3 son opcionales para algunos trabajos de mantenimiento. Para la reparación del borde de ataque, son necesarios para detener la oscilación de la pala del aerogenerador con respecto a la disposición.
Según otra realización, el extremo inferior de la varilla central 1 está fijado de forma giratoria al buje central 7 por medio de la unidad de motor 10, lo que permite la rotación controlable de la varilla central 1 alrededor de su eje longitudinal. El riel 5 está fijado al extremo superior de la varilla central 1. El deslizador 6 está ubicado en el riel 5 y está conectado a la unidad de motor 8 por medio del tornillo de avance, para permitir un movimiento de deslizamiento controlable del deslizador 6 a lo largo del riel 5.
El brazo de herramienta 12 está diseñado para fijar de forma desmontable una herramienta destinada al procesamiento de una superficie. Esta herramienta puede ser un cabezal de inspección o de evaluación, un cabezal de limpieza con cepillos que pueden girar y boquilla de alta presión, un cabezal de pintura, un cabezal de cosido de grietas y otros. Preferiblemente, entre los brazos y cada herramienta se realiza una conexión normalizada.
Según la realización preferida, el dispositivo comprende además una unidad de control electrónico.
Es obvio para el experto en la materia que dichos motores y actuadores lineales pueden ser reemplazados por diseños de operación manual.
Una cuerda o cable portador 20 se conecta al buje central 7 o varilla central 1 y, preferiblemente, se coloca a través de la guía del deslizador 6, que está diseñada para permitir que una cuerda portadora pase a través de él con una fricción mínima. Cada cuerda o cable de equilibrado 21 se conecta a la varilla de equilibrado 2 respectiva. Las varillas de equilibrado 2 conectadas a las cuerdas de equilibrado 21 aseguran que la varilla central 1 no gire cuando se aplica una fuerza lateral a la disposición.
Como se muestra en la Fig. 3, durante el mantenimiento de una pala de aerogenerador, se une una cuerda portadora 20 a la varilla central 1 de la disposición. Las cuerdas de equilibrado 21 se unen a las varillas de equilibrado 2.
Según la realización preferida, la disposición para el mantenimiento de las palas y torres de aerogeneradores se utiliza junto con un sistema de cuerdas, cabrestantes y una polea o un bloque. Comprendiendo dicho sistema: una cuerda principal 22 que tiene extremos uno y dos; un cabrestante de cuerda principal o un ancla 23; una polea o un bloque 24; teniendo la cuerda portadora 20 extremos uno y dos; un cabrestante de cuerda portadora 25; tres cuerdas de equilibrado 21, teniendo cada una extremos uno y dos, y medios de equilibrado 26. Los medios de equilibrado 26 pueden estar en la forma de cabrestantes anclados o cabrestantes movibles. Según una realización, los medios de equilibrado 26 comprenden vehículos todo terreno (ATV) con cabrestantes instalados en ellos. El extremo uno de la cuerda principal 22 se conecta de forma operativa al cabrestante o ancla 23. El extremo dos de la cuerda principal 22 se conecta a la polea o bloque 24, que se cuelga sobre la pala del aerogenerador como se muestra en la Fig. 3. La cuerda portadora 20 se coloca de forma operativa a través de la polea o bloque 24. El extremo uno de la cuerda portadora 20 se conecta de forma operativa al cabrestante de cuerda portadora 25. El extremo dos de la cuerda portadora 20 se conecta a la varilla central 1 de la disposición. Los extremos uno de las cuerdas de equilibrado 21 se conectan a las varillas de equilibrado 2. Los extremos dos de las cuerdas de equilibrado 21 se conectan a los medios de equilibrado 26. El cabrestante de cuerda principal o ancla 23 y/o el cabrestante de cuerda portadora 25 se pueden colocar en un remolque de camión.
El sistema funciona como sigue. El extremo uno de la cuerda principal 22 con la polea o bloque 24 se cuelga sobre la pala del aerogenerador. La altura de posición de la polea 24 se ajusta según sea necesario enrollando el extremo dos de la cuerda 22. La altura de posición de la disposición para el mantenimiento de las palas y torres de aerogeneradores se ajusta según sea necesario enrollando el extremo uno de la cuerda portadora 20. La estabilización, el equilibrio y la prevención de la rotación de la disposición se proporcionan controlando la longitud y, opcionalmente, la dirección de las cuerdas de equilibrado 21 enrollando los extremos dos de las cuerdas de equilibrado 21 y/o cambiando la ubicación de los medios de equilibrado 26.
Cuando finaliza el trabajo en una pala, la disposición para el mantenimiento de las palas y torres de aerogeneradores se coloca cerca de la torre y las palas de la turbina se giran aproximadamente 120 grados para colocar la siguiente pala hacia el suelo. Cuando se finaliza el trabajo, la disposición y la polea 24, que está directamente encima de ella, se bajan al suelo y se desconecta la disposición (en su lugar se coloca un dámper).
Claims (10)
1. Una disposición para el mantenimiento de palas y torres de aerogeneradores, caracterizado por que comprende: una varilla central (1), tres varillas de equilibrado (2), un buje central (7), al menos un brazo de herramienta (12) adaptado para fijar de forma desmontable una o varias herramientas destinadas al mantenimiento de superficies; y un motor de brazo de herramienta (13) adaptado para ajustar el ángulo del brazo de herramienta (12) con respecto a la varilla central (1), en el que:
- la varilla central (1) y tres varillas de equilibrado (2) están conectadas al buje central (7);
- el brazo de herramienta (12) se fija de forma giratoria a la varilla central (1) y/o al buje central (7) por medio de la unidad de motor del brazo de herramienta (13);
- las tres varillas de equilibrado (2), así como la varilla central (1) o el buje central (7) están adaptados para ser conectados a cuerdas o cables portadora y de equilibrado.
2 La disposición según la reivindicación 1, que comprende además brazos (3), que opcionalmente tienen ruedas que pueden girar (4); cada uno de los brazos (3) está provisto además de un actuador lineal (9) fijado al brazo (3) y a la varilla central (1); los brazos (3) están adaptados así para colocar la disposición para el mantenimiento de palas o torres de aerogeneradores con respecto a la superficie tratada; en donde las ruedas opcionales (4) están diseñadas para reposar sobre la superficie a tratar y permiten disminuir la fricción cuando se mueve la disposición a lo largo de la superficie a tratar.
3. La disposición según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además un riel (5), un deslizador (6) y un motor (8) conectado a un tornillo de avance, en donde el riel (5) está fijado al extremo superior de la varilla central (1) , con el deslizador (6) ubicado en el riel (5) y conectado al motor (8) por medio del tornillo de avance, para permitir el movimiento de deslizamiento controlable del deslizador (6) a lo largo del riel (5).
4. La disposición según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el deslizador (6) comprende además una guía diseñada para permitir que una cuerda portadora pase a través de él con una fricción mínima.
5. La disposición según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además un motor (10), en el que el extremo inferior de la varilla central (1) está fijado de forma giratoria al buje central (7) por medio de la unidad de motor (10), lo que permite la rotación controlable de la varilla central (1) alrededor de su eje longitudinal.
6. La disposición según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además bisagras 11 fijadas al buje central (7) y a las varillas de equilibrado (2) para permitir al menos una rotación limitada de las varillas de equilibrado (2) en el plano vertical.
7. Un sistema para bajar y subir la disposición según cualquiera de las reivindicaciones precedentes comprendiendo el sistema dicha disposición (1-13); una cuerda principal (22) que tiene extremos uno y dos; un cabrestante de cuerda principal o un ancla (23); una polea o un bloque (24); teniendo la cuerda portadora (20) extremos uno y dos; un cabrestante de cuerda portadora (25); tres cuerdas de equilibrado (21), teniendo cada una extremos uno y dos y medios de equilibrado (26); en donde el extremo uno de la cuerda principal (22) está adaptado para conectarse de forma operativa al cabrestante o ancla (23); el extremo dos de la cuerda principal (22) está adaptado para conectarse a la polea o bloque (24), que se puede colgar sobre la pala del aerogenerador; la cuerda portadora (20) está adaptada para colocarse de forma operativa a través de la polea o bloque (24); el extremo uno de la cuerda portadora (20) está adaptado para conectarse de forma operativa al cabrestante de la cuerda portadora (25); el extremo dos de la cuerda portadora (20) está adaptado para conectarse a la varilla central (1) de la disposición; en donde los extremos uno de las cuerdas de equilibrado (21) están adaptados para conectarse a las varillas de equilibrado (2); los extremos dos de las cuerdas de equilibrado (21) están adaptados para conectarse a los medios de equilibrado (26).
8. El sistema según la reivindicación 7, en donde los medios de equilibrado (26) están en forma de cabrestantes anclados o móviles.
9. El sistema según la reivindicación 8, en donde los medios de equilibrado (26) comprenden tres vehículos todo terreno con cabrestantes instalados en ellos.
10. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones 7-9, en donde el cabrestante de cuerda principal o ancla (23) y/o el cabrestante de cuerda portadora (25) están adaptados para ser colocados en un remolque de camión.
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