ES2968915T3 - Una góndola de turbina eólica y un método para ensamblar y desmontar una turbina eólica y un sistema de turbina eólica - Google Patents

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DESCRIPCIÓN
Una góndola de turbina eólica y un método para ensamblar y desmontar una turbina eólica y un sistema de turbina eólica
La presente invención se refiere a un sistema de turbina eólica, una góndola de turbina eólica, un sistema de transporte de góndola, un método de ensamblaje de una turbina eólica y un método de desmontaje de una turbina eólica.
La instalación de turbinas eólicas es un elemento de alto riesgo y alto coste en cualquier proyecto de energía eólica, especialmente en los proyectos eólicos marinos. Cómo se lleva a cabo esto, el equipo utilizado, los procesos y la planificación son clave para cumplir con los programas y presupuestos del proyecto.
Actualmente se están desarrollando proyectos de energía eólica marina con mayores capacidades en sitios más alejados de la costa y en aguas más profundas, utilizando turbinas más grandes. Estos desarrollos plantean desafíos técnicos adicionales para su instalación rentable, así como para el mantenimiento y reemplazo de componentes principales durante la vida operativa del proyecto.
Hasta la fecha, la trayectoria de desarrollo para la instalación de turbinas marinas ha sido desplegar embarcaciones grúas autoelevables cada vez más grandes con capacidad para operar en aguas más profundas, pero son muy caras y hay un límite a la profundidad máxima del agua que es técnica y comercialmente factible. En algunas áreas que ahora se están desarrollando, las profundidades del agua costera exceden rápidamente el límite actual de 60 m para embarcaciones autoelevables y no es práctico utilizar este método de instalación. La solución alternativa de utilizar una gran embarcación grúa semisumergible es incluso más cara que las embarcaciones autoelevables y menos disponible.
Además, debido a las condiciones climáticas cambiantes en alta mar y al impacto del viento y las olas en el proceso de instalación, a menudo hay un período de tiempo relativamente corto disponible para instalar turbinas eólicas. El viento y las olas en particular pueden causar dificultades al transferir un conjunto de rotor-góndola de la embarcación a la torre y acortan aún más la ventana de oportunidad para la instalación. Por consiguiente, es deseable disponer de medios mejorados para transferir el conjunto de rotor-góndola a la torre que mitigue en cierta medida el efecto del viento y las olas sobre la embarcación.
Problemas similares ocurren al instalar turbinas eólicas en tierra. Las torres más grandes pueden dificultar la elevación y el montaje del conjunto rotor-góndola en la torre y existe un fuerte deseo de aumentar la velocidad con la que se instala una turbina eólica para mejorar la economía del parque eólico. También existen dificultades para acceder a las turbinas con fines de mantenimiento y reparación.
Por lo tanto, se necesita un nuevo enfoque para el transporte, instalación y mantenimiento de las turbinas.
Para abordar algunos de estos problemas, se ha propuesto utilizar un sistema elevador para elevar un conjunto de rotor-góndola desde la base de una torre hasta la parte superior de la torre y girar el conjunto de rotor-góndola a su posición, por ejemplo, ver los documentos US6888264 y US2012/0328442. Estas disposiciones están destinadas a turbinas eólicas terrestres; sin embargo, no se ha resuelto satisfactoriamente un sistema de transferencia integrado desde el vehículo de entrega hasta la parte superior de la torre. En estos ejemplos, un carro elevador está unido a unos rieles en la base de la torre. Se fija una góndola al carro elevador y se monta un rotor encima de la góndola para completar el conjunto rotor-góndola. El buje del rotor mira generalmente hacia arriba. Así, la góndola tiene una orientación generalmente vertical. Las palas del rotor tienen una orientación generalmente horizontal. Luego, el elevador eleva el conjunto de rotor-góndola hasta la parte superior de la torre y gira el conjunto de rotor-góndola aproximadamente 90 grados. La turbina está fijada en la parte superior de la torre. Este método se ha propuesto en el contexto de torres terrestres, ya que es posible entregar los componentes por camión y proporcionar grúas para llevar a cabo un proceso de ensamblaje en el sitio para construir el conjunto rotor-góndola; sin embargo, el método es menos adecuado para su uso en el contexto de las torres marinas donde es mucho más difícil llevar a cabo un proceso de montaje in situ. Además, debido al efecto del viento y las olas y a las malas condiciones climáticas, suele haber un plazo muy limitado para montar las turbinas eólicas y, por lo tanto, es necesario reformular el concepto del elevador para que el enfoque general se adapte mejor a los contextos marinos.
Otro problema de los sistemas conocidos es la manera en que el conjunto de rotor-góndola está soportado por el carro elevador. La manera en que el conjunto de rotor-góndola es soportado por el carro elevador tiene un efecto significativo en la magnitud de la fuerza motriz requerida para hacer girar la góndola desde una orientación vertical hasta una orientación horizontal.
Otro problema con los sistemas propuestos es que la mayoría de las torres tienen una parte superior más estrecha que la base. De acuerdo con lo anterior, los rieles de elevador montados en la torre pueden tener un espacio mayor entre ellos hacia la base de la torre y un espacio menor entre ellos en la parte superior de la torre. Cualquier sistema de accionamiento utilizado por el elevador debería tener en cuenta este problema.
Por supuesto, si bien dichos refinamientos están dirigidos principalmente al contexto marino, el experto apreciará que los refinamientos también pueden ser aplicables a parques eólicos terrestres.
De acuerdo con lo anterior, la presente invención busca proporcionar un método para ensamblar una turbina eólica y un sistema de turbina eólica que mitigue al menos uno de los problemas antes mencionados, o al menos proporcione una alternativa a los sistemas existentes.
Se proporciona una góndola de turbina eólica, un sistema de carro de góndola, un sistema de turbina eólica, un método de ensamblaje de una turbina eólica y un método de desmontaje de una turbina eólica de acuerdo con las reivindicaciones adjuntas.
El método para ensamblar una turbina eólica puede incluir: fijar un carro elevador a una góndola para formar un conjunto de carro-góndola; y montar el conjunto de carro-góndola en la torre.
La invención proporciona un conjunto carro-góndola premontado (con o sin rotor), que se monta en el lateral de la torre como una unidad. Es decir, la góndola se monta en la torre después de que el carro elevador esté unido a la góndola. Esto acelera el proceso de montaje en obra. La invención se puede utilizar para turbinas eólicas terrestres y marinas. La invención es particularmente aplicable a turbinas eólicas marinas ya que a menudo hay una ventana de oportunidad limitada para ensamblar turbinas eólicas debido a las condiciones climáticas cambiantes. La invención proporciona una nueva solución no sólo para transportar e instalar conjuntos de rotor-góndola, sino que también facilita el mantenimiento de turbinas eólicas, con el objetivo de hacer que tanto la instalación como el mantenimiento sean más rápidos, seguros y económicos que los sistemas de grúa actuales y cualquier sistema elevador propuesto. Permite instalar y desmontar el conjunto rotor-góndola de la turbina sin necesidad de una gran embarcación grúa y en breves periodos de tiempo. La invención es particularmente competitiva cuando las turbinas se instalan en aguas profundas y/o en ubicaciones alejadas de la costa. Esto coincide con el crecimiento actual del desarrollo de la energía eólica marina en muchas partes del mundo, que avanza cada vez más hacia aguas más profundas y más alejadas de la costa. La invención es cada vez más deseable a medida que las turbinas se hacen más grandes y se montan en torres más altas. Esto se debe a que las turbinas más grandes requieren equipos especiales para instalarlas, como grúas más altas, embarcaciones más grandes, etc. Este equipo especial requiere una mayor inversión para instalar el parque eólico, lo que aumenta el riesgo. También significa que es probable que haya menos equipos especializados disponibles para instalar parques eólicos.
El método puede incluir transportar el conjunto carro-rotor-góndola a la torre como una unidad. Por ejemplo, el conjunto carro-góndola puede ensamblarse en un sitio de fabricación y luego transportarse como una unidad a la torre de la turbina eólica. Alternativamente, la góndola, el buje del rotor, las palas del rotor y el carro elevador se pueden transportar como componentes separados a la torre. Para una torre terrestre, la góndola, el buje del rotor, las palas del rotor y el carro elevador se pueden transportar a la torre en camión. Al menos el carro y la góndola están preensamblados en un conjunto de carro-góndola antes de fijarlos a la torre.
El método puede incluir unir un rotor (que tiene por ejemplo un buje de rotor y palas de rotor) a la góndola, para formar un conjunto de carro-rotor-góndola y montar el conjunto carro-rotor-góndola en la torre. Por tanto, el método prevé montar un conjunto de carro-rotor-góndola en la torre como una unidad. Es decir, el conjunto carro-rotor-góndola se fabrica antes de montar el conjunto en la torre. Este es el método preferido para instalaciones marinas.
La torre puede estar situada en alta mar, y el método incluye transportar el conjunto carro-góndola, o conjunto carrorotor-góndola, mediante una embarcación, tal como un barco, hasta la torre, y transferir el conjunto carro-góndola, o conjunto carro- rotor-góndola, desde la embarcación hasta la torre. En realizaciones preferidas, la embarcación es esencialmente una embarcación convencional que ha sido modificada para transportar al menos un conjunto. Es decir, la embarcación no tiene que ser un buque grúa autoelevable o un buque grúa semisumergible de gran tamaño.
La embarcación puede incluir un sistema de plataforma para transferir el conjunto carro-góndola, o conjunto carrorotor-góndola, desde la embarcación hasta una torre de turbina eólica marina. En realizaciones preferidas, el sistema de plataforma incluye: una plataforma móvil, un sistema de control, al menos un actuador y al menos un sensor, en el que el sistema de control está dispuesto para controlar automáticamente el funcionamiento de al menos un actuador para ajustar la orientación de la plataforma móvil en respuesta a señales recibidas desde al menos un sensor. El sistema de control está dispuesto para tener en cuenta el movimiento de la embarcación, por ejemplo causado por el viento y las olas durante una transferencia. De este modo, el sistema de plataforma ajusta automáticamente la orientación de la plataforma móvil mientras se transfiere el conjunto carro-góndola, o conjunto carro-rotor-góndola, desde la embarcación hasta la torre costa afuera. El sistema de control de plataforma móvil controla el posicionamiento de la plataforma de manera que la plataforma se mantenga sustancialmente inmóvil con respecto a la torre independientemente del movimiento de la embarcación a la que está unida. Esto representa el movimiento de la embarcación durante una transferencia.
El método puede incluir montar el conjunto carro-góndola, o conjunto carro-rotor-góndola, sobre un soporte móvil ubicado en la embarcación, utilizando el soporte móvil para mover el conjunto carro-góndola, o conjunto carro-rotorgóndola, desde una posición de almacenamiento hasta la plataforma móvil, y transferir el conjunto carro-góndola, o conjunto carro-rotor-góndola, desde la plataforma móvil hasta la torre. El soporte móvil está montado sobre rieles. En realizaciones preferidas, el soporte móvil se puede mover a lo largo de la embarcación en dirección longitudinal. La plataforma móvil puede montarse hacia un extremo de la embarcación, y preferiblemente hacia la popa de la embarcación. En algunas realizaciones, la plataforma móvil puede montarse hacia un lado longitudinal de la embarcación, por ejemplo hacia el lado de babor o estribor de la embarcación. La plataforma móvil puede disponerse como una plataforma de manera que sobresalga de un borde de la embarcación. Se puede proporcionar una rampa o elevador para elevar el conjunto carro-góndola, o el conjunto carro-rotor-góndola, hasta la altura de la plataforma.
El método puede incluir montar el conjunto carro-rotor-góndola en la embarcación sobre un soporte móvil. Preferiblemente, el conjunto carro-rotor-góndola está montado en el mueble de manera que el buje del rotor mire hacia abajo, hacia el casco del embarcación. Las palas del rotor sobresalen sustancialmente horizontalmente hacia fuera del buje. El soporte móvil sostiene el buje. El soporte móvil puede incluir un tren de rodaje con ruedas. El tren de rodaje con ruedas está montado sobre rieles fijados a la cubierta del embarcación. El soporte móvil puede incluir un soporte de carro superior deslizable. El soporte del tren superior está montado en el tren de rodaje con ruedas. El soporte del tren superior está dispuesto para deslizarse sobre rieles unidos al tren de rodaje. El soporte del carro superior incluye una base y brazos que sobresalen hacia arriba y que están dispuestos para recibir y soportar el buje del rotor.
El método puede incluir soportar los extremos de las palas del rotor con correas. Las correas se fijan al extremo superior de la góndola y se tensan. Las correas evitan el movimiento indebido de los rotores durante el transporte y aumentan el espacio libre entre las puntas de las palas y la superficie del mar cuando se montan en el embarcación.
El método puede incluir montar inicialmente el conjunto carro-góndola, o conjunto carro-rotor-góndola, en un primer lado de la torre en una primera posición. Preferiblemente la primera posición está situada hacia un extremo inferior de la torre.
El método puede incluir montar el conjunto de carro-rotor-góndola en la torre en la primera posición en una orientación en la que el buje del rotor mira generalmente hacia abajo, hacia el suelo o el mar. Las palas del rotor sobresalen sustancialmente horizontalmente hacia fuera del buje. Montar el conjunto carro-rotor-góndola en la torre en esta orientación es ventajoso cuando es necesario girar la góndola a su posición en la parte superior de la torre, ya que el carro es capaz de soportar la góndola más cerca de su centro de gravedad, lo que hace facilitar el proceso de giro.
La torre puede incluir al menos una formación de soporte. El conjunto carro-góndola, o conjunto carro-rotor-góndola, puede incluir al menos una formación de soporte. El método incluye acoplar el conjunto carro-góndola, o conjunto carro-rotor-góndola, formaciones de soporte con la(s) formación(es) de soporte de torre, soportando así el peso del conjunto carro-góndola, o conjunto carro-rotor-góndola, en el primer lado de la torre. En realizaciones preferidas, la torre incluye una pluralidad de formaciones de soporte y el conjunto de carro-góndola, o conjunto de carro-rotorgóndola, incluye una pluralidad de formaciones de soporte. Preferiblemente, las formaciones de soporte están situadas hacia un extremo inferior de la torre. Preferiblemente, las formaciones de soporte están situadas en el primer lado de la torre. Se apreciará que las formaciones de soporte pueden comprender muchas formas y disposiciones, por ejemplo orejetas, pasadores de ubicación, ganchos, miembros de acoplamiento macho y hembra. El propósito de las formaciones de soporte es proporcionar un acoplamiento inicial entre el conjunto carro-góndola, o conjunto carro-rotorgóndola, y la torre, y soportar el peso del conjunto carro-góndola, o conjunto carro-rotor-góndola. hasta que el carro elevador encaje en los rieles formados en la torre.
El conjunto carro-góndola, o conjunto carro-rotor-góndola, se puede montar en la torre con aceleración aproximadamente cero. El conjunto carro-góndola, o conjunto carro-rotor-góndola, es muy pesado, típicamente en la región de 400 a 700 toneladas. El conjunto carro-góndola, o conjunto carro-rotor-góndola, se monta por tanto en la torre a muy baja velocidad y con mínima aceleración.
La torre puede incluir al menos un riel de elevador dispuesto a lo largo de la torre. Los rieles se pueden incluir en torres de nueva fabricación. Los rieles se pueden adaptar a torres de turbinas eólicas existentes, por ejemplo, con fines de mantenimiento o para sustituir un conjunto de rotor-góndola existente por un nuevo conjunto de rotor-góndola.
El carro elevador puede incluir medios para engancharse de forma liberable con el(los) riel(es).
Los medios para acoplarse de forma liberable con los rieles pueden incluir al menos un cojinete ajustable dispuesto para acoplarse selectivamente con los rieles. El cojinete ajustable se puede mover para acoplarse y desengranarse con los rieles. Por ejemplo, el cojinete ajustable puede incluir una superficie de soporte tal como un cojinete de rodillos o un cojinete liso. Un actuador mueve la superficie de apoyo para engranar y desenganchar con el(los) riel(es). La superficie de apoyo puede montarse en un soporte, tal como un brazo pivotante. El o cada cojinete está dispuesto para acoplarse selectivamente con su riel respectivo de acuerdo con las señales de control recibidas desde un controlador.
Los medios para acoplarse de manera liberable al(los) riel(es) pueden incluir al menos un cojinete no ajustable para acoplarse al(los) riel(es). En algunas realizaciones, el o cada cojinete no ajustable incluye elementos de rodillo. En algunas realizaciones, el o cada cojinete no ajustable incluye cojinetes lisos.
El o cada riel puede tener una sección transversal sustancialmente en forma de T Es decir, transversal a la longitud del riel.
El carro puede incluir un sistema de accionamiento para mover el carro elevador a lo largo del(los) riel(es) del elevador. El método incluye activar el sistema de accionamiento para mover el conjunto de carro-góndola, o el conjunto de carrorotor-góndola, hacia arriba de la torre desde la primera posición a una segunda posición. Preferiblemente la segunda posición es adyacente a la parte superior de la torre.
El sistema de accionamiento puede incluir al menos una fuente de accionamiento, tal como un motor eléctrico o un motor hidráulico. El sistema de accionamiento puede incluir una transmisión, y preferiblemente una transmisión reductora.
El sistema de accionamiento puede incluir al menos una unidad de accionamiento. Preferiblemente, la unidad de accionamiento incluye al menos un engranaje de accionamiento. El al menos un engranaje impulsor está dispuesto para acoplarse de manera liberable a los dientes impulsores del sistema elevador, por ejemplo en forma de una disposición de piñón y cremallera. Preferiblemente, la o cada unidad de accionamiento incluye una pluralidad de engranajes de accionamiento. El o cada engranaje impulsor puede moverse para entrar y salir de engrane con los dientes impulsores del sistema elevador. Por ejemplo, se puede disponer un actuador controlado por un controlador para mover el o cada engranaje impulsor hacia y fuera de engrane con los dientes impulsores del elevador. En realizaciones preferidas, los rieles del ascensor incluyen los dientes de accionamiento. En realizaciones preferidas, el o cada riel de elevador incluye dientes de accionamiento internos y dientes de accionamiento externos. Preferiblemente, la o cada unidad de accionamiento incluye al menos un engranaje de accionamiento dispuesto para acoplarse de forma liberable con los dientes de accionamiento internos y al menos un engranaje de accionamiento dispuesto para acoplarse de forma liberable a los dientes de accionamiento externos.
El sistema de accionamiento puede incluir unidades de accionamiento primera y segunda. El sistema elevador puede incluir un primer y un segundo conjunto de dientes de accionamiento. La primera unidad de accionamiento está dispuesta para acoplarse de forma liberable con el primer conjunto de dientes de accionamiento. La segunda unidad de accionamiento está dispuesta para acoplarse de forma liberable con el segundo conjunto de dientes de accionamiento. Ventajosamente, la posición de al menos una, y preferentemente cada una de las unidades de accionamiento primera y segunda, es ajustable mientras el carro se mueve a lo largo de los rieles. Al menos una de las unidades de accionamiento primera y segunda se puede mover hacia y alejándose de la otra de las unidades de accionamiento primera y segunda. Esto representa torres que tienen una pluralidad de conjuntos de rieles en los que la distancia entre los rieles varía a lo largo de la torre. Por ejemplo, algunas torres son más estrechas en la parte superior que en la base.
El sistema de accionamiento puede incluir medios de bloqueo para bloquear la posición del conjunto carro-góndola, o conjunto carro-rotor-góndola, con respecto a la torre. Por ejemplo, la fuente de accionamiento puede disponerse para bloquear la posición del carro con respecto al(los) riel(es). Además, o alternativamente, el sistema de accionamiento puede incluir un mecanismo de trinquete que está dispuesto para bloquear la posición del carro con respecto al(los) riel(es).
La góndola se puede unir de forma pivotante al carro elevador. En realizaciones preferidas, un eje de pivote está situado en o adyacente al centro de gravedad del rotor-góndola o góndola. Por tanto, el rotor-góndola o góndola gira alrededor de su centro de gravedad. Por ejemplo, el carro puede incluir al menos un brazo conector y la góndola puede incluir al menos una brida. El o cada brazo conector está unido de manera pivotante a al menos una brida mediante un pasador de pivote.
El método puede incluir proporcionar medios actuadores, por ejemplo un accionador lineal tal como un ariete hidráulico, y usar los medios actuadores para hacer pivotar la góndola, o góndola-rotor, con respecto al carro elevador. El actuador hace girar la góndola o góndola del rotor alrededor del eje de pivote ubicado en el centro de gravedad o adyacente al mismo. El controlador lineal está unido de manera pivotante al chasis, preferiblemente hacia un extremo del chasis, por ejemplo el extremo del chasis opuesto a donde la góndola está unida de manera pivotante al chasis. Esto permite que la góndola, o góndola-rotor, cambie su orientación con respecto al carro cuando el conjunto carrogóndola, o conjunto carro-rotor-góndola, alcanza la parte superior de la torre. La góndola, o góndola-rotor, pivota desde la orientación sustancialmente vertical utilizada al elevar el conjunto carro-góndola, o conjunto carro-rotor-góndola, hasta una orientación sustancialmente horizontal en la parte superior de la torre. Cuando la góndola está en orientación horizontal, los rotores están dispuestos en orientación sustancialmente vertical. Esta es la orientación operativa normal de la góndola.
El método puede incluir fijar la góndola a la parte superior de la torre. Normalmente, un cojinete de orientación se conecta a una brida de torre mediante pernos. Normalmente los pernos se aplican manualmente.
El carro elevador puede estar unido de forma liberable a la góndola. El método incluye desacoplar el carro elevador de la góndola, por ejemplo retirando el pasador de pivote que conecta los brazos a las bridas. Esto permite separar el carro elevador de la góndola y regresar al extremo inferior de la torre para su reutilización.
El método puede incluir liberar automáticamente el carro de la góndola. Se puede proporcionar un actuador para desacoplar la conexión de pivote entre el carro y la góndola.
El método puede incluir unir un rotor, o las partes componentes del mismo, a la góndola mientras el conjunto carrogóndola está montado en la torre. Por ejemplo, cuando el conjunto carro-góndola se sitúa hacia una parte inferior de la torre. Este es el método preferido para instalaciones en tierra. Normalmente, el rotor comprende un buje y palas de rotor. El buje y las palas se pueden unir por separado al conjunto carro-góndola mientras están montados en la torre, o como un rotor completo.
El sistema de turbina eólica puede incluir: una torre, una góndola y un carro elevador, en el que el carro elevador está prefijado a la góndola para formar un conjunto de carro-góndola que se puede montar en la torre.
El sistema puede incluir un rotor (que tiene, por ejemplo, un buje y palas de rotor), en el que el rotor está prefijado a la góndola para formar un conjunto de carro-rotor-góndola que se puede montar en la torre.
La torre puede incluir al menos una formación de soporte. El conjunto carro-góndola, o conjunto carro-rotor-góndola, incluye al menos una formación de soporte dispuesta para acoplarse con al menos una formación de soporte de torre para soportar el peso del conjunto carro-góndola, o conjunto carro-rotor-góndola, sobre el primer lado de la torre. En realizaciones preferidas, la torre incluye una pluralidad de formaciones de soporte y el conjunto de carro-góndola, o conjunto de carro-rotor-góndola, incluye una pluralidad de formaciones de soporte. Preferiblemente, las formaciones de soporte están situadas hacia un extremo inferior de la torre. Preferiblemente, las formaciones de soporte están situadas en el primer lado de la torre. Se apreciará que las formaciones de soporte pueden comprender muchas formas y disposiciones, por ejemplo orejetas, pasadores de ubicación, ganchos, miembros de acoplamiento macho y hembra (por ejemplo, un hueco). El propósito de las formaciones de soporte es proporcionar un acoplamiento inicial entre el conjunto carro-góndola, o conjunto carro-rotor-góndola, y la torre, y soportar el peso del conjunto carro-góndola, o conjunto carro-rotor-góndola hasta que el carro elevador encaje en los rieles formados en la torre. La torre puede incluir al menos un riel de elevador dispuesto a lo largo de la torre.
El carro elevador puede incluir medios de fijación para acoplarse de manera liberable al(los) riel(es).
Los medios para acoplarse de forma liberable con los rieles pueden incluir al menos un cojinete ajustable dispuesto para acoplarse selectivamente con los rieles. El cojinete ajustable se puede mover para acoplarse y desengranarse con los rieles. Por ejemplo, el cojinete ajustable puede incluir una superficie de soporte tal como un cojinete de rodillos o un cojinete liso. Un actuador mueve la superficie de apoyo para engranar y desenganchar con el(los) riel(es). La superficie de apoyo puede montarse en un soporte, tal como un brazo pivotante. El o cada cojinete está dispuesto para acoplarse selectivamente con su riel respectivo de acuerdo con las señales de control recibidas desde un controlador.
Los medios para acoplarse de manera liberable a los rieles pueden incluir al menos un cojinete no ajustable para acoplarse a los rieles. En algunas realizaciones, el o cada cojinete no ajustable incluye elementos de rodillo. En algunas realizaciones, el o cada cojinete no ajustable incluye cojinetes lisos.
El o cada riel puede tener una sección transversal sustancialmente en forma de T Es decir, transversal a la longitud del riel. El carro puede incluir un sistema de accionamiento para mover el carro elevador a lo largo del(los) riel(es) del elevador.
El sistema de accionamiento puede incluir al menos una fuente de accionamiento, tal como un motor eléctrico o un motor hidráulico. El sistema de accionamiento puede incluir una transmisión, y preferiblemente una transmisión reductora.
El sistema de accionamiento puede incluir al menos una unidad de accionamiento. Preferiblemente, la unidad de accionamiento incluye al menos un engranaje de accionamiento. El al menos un engranaje impulsor está dispuesto para acoplarse de manera liberable a los dientes impulsores del sistema elevador, por ejemplo en forma de una disposición de piñón y cremallera. Preferiblemente, la o cada unidad de accionamiento incluye una pluralidad de engranajes de accionamiento. El o cada engranaje impulsor puede moverse para entrar y salir de engrane con los dientes impulsores del sistema elevador. Por ejemplo, se puede disponer un actuador controlado por un controlador para mover el o cada engranaje impulsor hacia y fuera de engrane con los dientes impulsores del elevador. En realizaciones preferidas, los rieles del ascensor incluyen los dientes de accionamiento. En realizaciones preferidas, el o cada riel de elevador incluye dientes de accionamiento internos y dientes de accionamiento externos. Preferiblemente, la o cada unidad de accionamiento incluye al menos un engranaje de accionamiento dispuesto para acoplarse de forma liberable con los dientes de accionamiento internos y al menos un engranaje de accionamiento dispuesto para acoplarse de forma liberable a los dientes de accionamiento externos.
El sistema de accionamiento puede incluir unidades de accionamiento primera y segunda. El sistema elevador puede incluir un primer y un segundo conjunto de dientes de accionamiento. La primera unidad de accionamiento está dispuesta para acoplarse de forma liberable con el primer conjunto de dientes de accionamiento. La segunda unidad de accionamiento está dispuesta para acoplarse de forma liberable con el segundo conjunto de dientes de accionamiento. Ventajosamente, la posición de al menos una, y preferentemente cada una de las unidades de accionamiento primera y segunda, es ajustable mientras el carro se mueve a lo largo de los rieles. Al menos una de las unidades de accionamiento primera y segunda se puede mover hacia y alejándose de la otra de las unidades de accionamiento primera y segunda. Esto representa torres que tienen una pluralidad de conjuntos de rieles en los que la distancia entre los rieles varía a lo largo de la torre. Por ejemplo, algunas torres son más estrechas en la parte superior que en la base.
El sistema de accionamiento puede incluir medios de bloqueo para bloquear la posición del conjunto carro-góndola, o conjunto carro-rotor-góndola, con respecto a la torre. Por ejemplo, la fuente de accionamiento puede disponerse para bloquear la posición del carro con respecto al(los) riel(es). Además, o alternativamente, el sistema de accionamiento puede incluir un mecanismo de trinquete que está dispuesto para bloquear la posición del carro con respecto al(los) riel(es).
La góndola se puede unir de forma pivotante al carro elevador. En realizaciones preferidas, un eje de pivote está situado en o adyacente al centro de gravedad del rotor-góndola o góndola. Por tanto, el rotor-góndola o góndola gira alrededor de su centro de gravedad. Por ejemplo, el carro puede incluir al menos un brazo conector y la góndola puede incluir al menos una brida. El o cada brazo conector está unido de manera pivotante a al menos una brida mediante un pasador de pivote.
El carro puede incluir medios accionadores, tales como un ariete hidráulico o un accionamiento lineal, dispuestos para hacer pivotar la góndola, o góndola-rotor, con respecto al carro elevador. Esto permite que la góndola, o góndola-rotor, cambie su orientación con respecto al carro cuando el conjunto carro-góndola, o conjunto carro-rotor-góndola, alcanza la parte superior de la torre. La góndola, o góndola-rotor, pivota desde la orientación sustancialmente vertical utilizada al elevar el conjunto carro-góndola, o conjunto carro-rotor-góndola, hasta una orientación sustancialmente horizontal en la parte superior de la torre. Cuando la góndola está en orientación horizontal, los rotores están dispuestos en orientación sustancialmente vertical. Esta es la orientación operativa normal de la góndola.
El carro elevador puede estar unido de forma liberable a la góndola. Por ejemplo, se puede retirar el pasador de pivote, separando así los brazos del conector de las bridas de la góndola. Esto permite separar el carro elevador de la góndola y regresar al extremo inferior de la torre para su reutilización.
El sistema puede incluir medios actuadores para liberar automáticamente el carro de la góndola. Se puede proporcionar un actuador para desacoplar una conexión de pivote entre el carro y la góndola.
El sistema puede incluir un cable umbilical para conectar el carro a al menos una de una fuente de energía; y un sistema de control.
El sistema puede incluir una embarcación, tal como un barco, para transportar el conjunto carro-góndola, o el conjunto carro-rotor-góndola a la torre. La embarcación incluye un sistema de plataforma para transferir el conjunto carrogóndola, o conjunto carro-rotor-góndola, desde la embarcación hasta la torre. El sistema de plataforma incluye una plataforma móvil, un sistema de control, al menos un actuador y al menos un sensor. El sistema de control está dispuesto para controlar automáticamente el funcionamiento de al menos un actuador para ajustar la orientación de la plataforma móvil en respuesta a las señales recibidas desde al menos un sensor para tener en cuenta el movimiento de la embarcación. Por ejemplo, provocado por el viento y las olas. De este modo, el sistema de plataforma ajusta automáticamente la orientación de la plataforma móvil mientras se transfiere el conjunto carro-góndola, o conjunto carro-rotor-góndola, desde la embarcación hasta la torre. El sistema de control de plataforma móvil controla el posicionamiento de la plataforma de manera que la plataforma se mantenga sustancialmente inmóvil con respecto a la torre independientemente del movimiento de la embarcación a la que está unida. Esto representa el movimiento del barco durante una transferencia.
El sistema puede incluir al menos un soporte móvil ubicado en la embarcación. El soporte móvil está dispuesto para mover el conjunto carro-góndola, o conjunto carro-rotor-góndola, desde una posición de almacenamiento hasta la plataforma móvil. El soporte móvil está dispuesto para recibir el conjunto de góndola de carro-rotor de manera que un buje de rotor mire hacia abajo, hacia el casco de la embarcación. Las palas del rotor sobresalen sustancialmente horizontalmente hacia fuera del buje. El soporte móvil está dispuesto para acoplarse al buje. El soporte móvil está montado sobre rieles. En realizaciones preferidas, el soporte móvil se puede mover a lo largo de la embarcación en dirección longitudinal. El soporte móvil puede incluir un tren de rodaje con ruedas. El tren de rodaje con ruedas está montado sobre rieles fijados a la cubierta de la embarcación. El soporte móvil puede incluir un soporte de carro superior deslizable. El carro superior sostiene el buje. El soporte del tren superior está montado en el tren de rodaje con ruedas. El soporte del tren superior está dispuesto para deslizarse sobre rieles unidos al tren de rodaje. El soporte del carro superior incluye una base y brazos que sobresalen hacia arriba y que están dispuestos para recibir y soportar el buje del rotor. La plataforma móvil puede montarse hacia un extremo de la embarcación, y preferiblemente hacia la popa del barco. En algunas realizaciones, la plataforma móvil puede montarse hacia un lado longitudinal de la embarcación, por ejemplo hacia el lado de babor o estribor de la embarcación. La plataforma móvil puede disponerse como una plataforma de manera que sobresalga de un borde de la embarcación. Se puede proporcionar una rampa o elevador para elevar el conjunto carro-góndola, o el conjunto carro-rotor-góndola, hasta la altura de la plataforma.
El soporte móvil puede disponerse para soportar el conjunto de carro-rotor-góndola en la embarcación en una orientación tal que un buje del rotor mire hacia abajo, hacia el fondo de la embarcación. Las palas del rotor sobresalen sustancialmente horizontalmente hacia fuera del buje. El soporte móvil sostiene el buje. La plataforma móvil puede disponerse para montar el conjunto de carro-góndola, o el conjunto de carro-rotor-góndola, en un primer lado de la torre en una primera posición. Preferiblemente la primera posición está situada hacia un extremo inferior de la torre.
La plataforma móvil puede disponerse para montar el conjunto de carro-rotor-góndola en la torre en la primera posición en una orientación en la que el buje del rotor mira generalmente hacia abajo, hacia el suelo o el mar. Las palas del rotor sobresalen sustancialmente horizontalmente hacia fuera del buje. Montar el conjunto carro-rotor-góndola en la torre en esta orientación es ventajoso cuando es necesario girar la góndola a su posición en la parte superior de la torre, ya que el carro puede soportar la góndola más cerca de su centro de gravedad, lo que hace facilitar el proceso de giro.
El método para ensamblar una turbina eólica, puede incluir: unir un rotor a una góndola; fijar un carro elevador a la góndola para formar un conjunto de carro-turbina-rotor; y montar el conjunto carro-turbina-rotor en la torre.
El método de ensamblaje de una turbina eólica y el método de desmontaje de una turbina eólica pueden incluir cada uno: una embarcación, al como un barco, que incluye un sistema de plataforma para transferir una carga, tal como un conjunto de carro-góndola, o un conjunto de carro-rotor-góndola, desde la embarcación hasta una estructura receptora, como la torre de una turbina eólica marina. El sistema de plataforma incluye una plataforma móvil, un sistema de control, al menos un actuador y al menos un sensor, en el que el sistema de control está dispuesto para controlar el funcionamiento de al menos un actuador para ajustar la orientación de la plataforma móvil en respuesta a las señales recibidas de al menos un sensor. Esto tiene en cuenta el movimiento de la embarcación causado, por ejemplo, por el viento y las olas mientras se transfiere la carga a la estructura receptora.
La plataforma móvil puede montarse hacia un extremo de la embarcación, y preferiblemente hacia la proa del barco. La plataforma móvil puede disponerse como una plataforma de manera que sobresalga de un borde de la embarcación. Preferiblemente, el sistema de control está dispuesto para mantener la plataforma móvil en una orientación sustancialmente horizontal. Preferiblemente, el sistema de control de plataforma móvil controla el posicionamiento de la plataforma de manera que la plataforma se mantenga sustancialmente inmóvil con respecto a la torre independientemente del movimiento de la embarcación a la que está unida. Esto representa el movimiento del barco durante una transferencia.
Los actuadores pueden comprender arietes hidráulicos. Preferiblemente están previstos varios arietes hidráulicos. Por ejemplo, se proporcionan de 3 a 6 actuadores para controlar la orientación de la plataforma móvil.
La embarcación puede incluir una rampa para elevar el soporte móvil y, por tanto, el conjunto carro-góndola, o el conjunto carro-rotor-góndola, hasta la plataforma móvil.
La embarcación puede incluir un elevador para elevar el soporte móvil, y por tanto el conjunto carro-góndola, o el conjunto carro-rotor-góndola, hasta la plataforma móvil.
La plataforma móvil se puede mover a una posición para recibir la carga desde un soporte móvil.
El soporte móvil puede incluir un tren de rodaje con ruedas. El tren de rodaje con ruedas está montado sobre rieles fijados a la cubierta de la embarcación.
El soporte móvil puede incluir un soporte deslizable. El soporte deslizante está montado sobre el tren de rodaje con ruedas. El soporte deslizable está dispuesto para deslizarse sobre rieles unidos al tren de rodaje. El soporte deslizable incluye una base y brazos que sobresalen hacia arriba y que están dispuestos para recibir y soportar el buje del rotor.
La plataforma móvil puede incluir rieles. El soporte deslizable está dispuesto para deslizarse desde los rieles del tren de rodaje hasta los rieles de plataforma móviles.
El sistema de turbina eólica puede incluir, un carro elevador para uso con una torre de turbina eólica que incluye al menos un riel de elevador.
El carro elevador puede incluir medios de fijación para acoplarse de manera liberable al(los) riel(es).
Los medios para acoplarse de forma liberable con los rieles pueden incluir al menos un cojinete ajustable dispuesto para acoplarse selectivamente con los rieles. El cojinete ajustable se puede mover para acoplarse y desengranarse con los rieles. Por ejemplo, el cojinete ajustable puede incluir una superficie de soporte tal como un cojinete de rodillos o un cojinete liso. Un actuador mueve la superficie de apoyo para engranar y desenganchar con el(los) riel(es). La superficie de apoyo puede montarse en un soporte, tal como un brazo pivotante. El o cada cojinete está dispuesto para acoplarse selectivamente con su riel respectivo de acuerdo con las señales de control recibidas desde un controlador.
Los medios para acoplarse de manera liberable a los rieles pueden incluir al menos un cojinete no ajustable para acoplarse a los rieles. En algunas realizaciones, el o cada cojinete no ajustable incluye elementos de rodillo. En algunas realizaciones, el o cada cojinete no ajustable incluye cojinetes lisos.
El o cada riel puede tener una sección transversal sustancialmente en forma de T Es decir, transversal a la longitud del riel.
El carro puede incluir un sistema de accionamiento para mover el carro elevador a lo largo del(los) riel(es) del elevador.
El sistema de accionamiento puede incluir al menos una fuente de accionamiento, tal como un motor eléctrico o un motor hidráulico. El sistema de accionamiento puede incluir una transmisión, y preferiblemente una transmisión reductora.
El sistema de accionamiento puede incluir al menos una unidad de accionamiento. Preferiblemente, la unidad de accionamiento incluye al menos un engranaje de accionamiento. El al menos un engranaje impulsor está dispuesto para acoplarse de manera liberable a los dientes impulsores del sistema elevador, por ejemplo en forma de una disposición de piñón y cremallera. Preferiblemente, la o cada unidad de accionamiento incluye una pluralidad de engranajes de accionamiento. El o cada engranaje impulsor puede moverse para entrar y salir de engrane con los dientes impulsores del sistema elevador. Por ejemplo, se puede disponer un actuador controlado por un controlador para mover el o cada engranaje impulsor hacia y fuera de engrane con los dientes impulsores del elevador. En realizaciones preferidas, los rieles del ascensor incluyen los dientes de accionamiento. En realizaciones preferidas, el o cada riel de elevador incluye dientes de accionamiento internos y dientes de accionamiento externos. Preferiblemente, la o cada unidad de accionamiento incluye al menos un engranaje de accionamiento dispuesto para acoplarse de forma liberable con los dientes de accionamiento internos y al menos un engranaje de accionamiento dispuesto para acoplarse de forma liberable a los dientes de accionamiento externos.
El sistema de accionamiento puede incluir unidades de accionamiento primera y segunda. El sistema elevador puede incluir un primer y un segundo conjunto de dientes de accionamiento. La primera unidad de accionamiento está dispuesta para acoplarse de forma liberable con el primer conjunto de dientes de accionamiento. La segunda unidad de accionamiento está dispuesta para acoplarse de forma liberable con el segundo conjunto de dientes de accionamiento. Ventajosamente, la posición de al menos una, y preferentemente cada una de las unidades de accionamiento primera y segunda, es ajustable mientras el carro se mueve a lo largo de los rieles. Al menos una de las unidades de accionamiento primera y segunda se puede mover hacia y alejándose de la otra de las unidades de accionamiento primera y segunda. Esto representa torres que tienen una pluralidad de conjuntos de rieles en los que la distancia entre los rieles varía a lo largo de la torre. Por ejemplo, algunas torres son más estrechas en la parte superior que en la base.
El sistema de accionamiento puede incluir medios de bloqueo para bloquear la posición del conjunto carro-góndola, o conjunto carro-rotor-góndola, con respecto a la torre. Por ejemplo, la fuente de accionamiento puede disponerse para bloquear la posición del carro con respecto al(los) riel(es). Además, o alternativamente, el sistema de accionamiento puede incluir un mecanismo de trinquete que está dispuesto para bloquear la posición del carro con respecto al(los) riel(es).
El carro elevador está dispuesto para unirse de forma pivotante a una góndola. En realizaciones preferidas, un eje de pivote está situado en o adyacente al centro de gravedad del rotor-góndola o góndola. Por tanto, el rotor-góndola o góndola gira alrededor de su centro de gravedad. Por ejemplo, el carro puede incluir al menos un brazo conector y la góndola puede incluir al menos una brida. El o cada brazo conector está unido de manera pivotante a al menos una brida mediante un pasador de pivote.
El carro puede incluir medios accionadores, tales como un ariete hidráulico o un accionamiento lineal, dispuestos para hacer pivotar la góndola, o góndola-rotor, con respecto al carro elevador. Esto permite que la góndola, o góndola-rotor, cambie su orientación con respecto al carro cuando el conjunto carro-góndola, o conjunto carro-rotor-góndola, alcanza la parte superior de la torre. La góndola, o góndola-rotor, pivota desde la orientación sustancialmente vertical utilizada al elevar el conjunto carro-góndola, o conjunto carro-rotor-góndola, hasta una orientación sustancialmente horizontal en la parte superior de la torre. Cuando la góndola está en orientación horizontal, los rotores están dispuestos en orientación sustancialmente vertical. Esta es la orientación operativa normal de la góndola.
El carro elevador puede estar unido de forma liberable a la góndola. Por ejemplo, se puede retirar el pasador de pivote, separando así los brazos del conector de las bridas de la góndola. Esto permite separar el carro elevador de la góndola y regresar al extremo inferior de la torre para su reutilización.
El carro puede incluir medios actuadores para liberar automáticamente el carro de la góndola. Se puede proporcionar un actuador para desacoplar una conexión de pivote entre el carro y la góndola.
El carro puede incluir un cable umbilical para conectar el carro a al menos una de una fuente de energía; y un sistema de control.
En algunas realizaciones, el carro incluye una plataforma unida al mismo para soportar a los trabajadores de mantenimiento y/o al equipo de mantenimiento.
El método de ensamblaje de una turbina eólica y el método de desmontaje de una turbina eólica pueden incluir cada uno: proporcionar una torre de turbina eólica que tenga al menos un riel de elevador unido a la misma; unir un carro elevador al menos a un riel de elevador, dicho carro elevador incluye una plataforma unida al mismo para trabajadores de mantenimiento y/o equipo de mantenimiento, y mover el carro elevador a lo largo del al menos un riel a una posición de servicio. El trabajo de mantenimiento se lleva a cabo en la posición de servicio. Esto puede implicar quitar el equipo existente de la turbina eólica, instalar nuevo equipo y/o reparar el equipo existente.
El sistema de turbina eólica puede incluir: un sistema de turbina eólica que incluye una torre y un sistema de elevadores, el sistema de elevadores incluye al menos un riel unido a la torre y un carro montado de manera móvil en el al menos un riel, en el que el carro incluye una plataforma unida al mismo para soportar a trabajadores de mantenimiento y/o equipo de mantenimiento. El al menos un riel de elevador puede ser adaptado para ajustarse a una torre de turbina eólica preexistente o puede incluirse en nuevas torres.
En realizaciones preferidas, el riel de elevador se extiende desde una parte inferior de la torre hacia una parte superior de la torre.
En algunas realizaciones, la plataforma incluye una abertura o rebaje para recibir una pala de rotor. De acuerdo con lo anterior, la plataforma gira alrededor de la pala. Esto permite inspeccionar todos los lados de la hoja.
En algunas realizaciones, el conjunto carro-plataforma incluye una grúa. Preferiblemente la grúa comprende una grúa hidráulica de un solo brazo.
El sistema elevador está montado en un lado exterior de la torre.
El carro incluye un chasis y la plataforma está dispuesta sustancialmente perpendicular al mismo. La plataforma está dispuesta sustancialmente horizontal cuando el carro está fijado al menos a un riel.
En realizaciones preferidas, la plataforma incluye un riel de seguridad. Por ejemplo, el riel de seguridad puede extenderse alrededor del perímetro de la plataforma.
El carro puede incluir cualquier otra característica de los carros descritos en el presente documento, como el sistema de fijación y el sistema de accionamiento.
El sistema de turbina eólica puede incluir: una torre, una góndola y un sistema de elevadores que incluye un carro elevador.
La presente invención se describirá ahora únicamente a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos en los que:
La Figura 1 muestra un sistema de turbina eólica de acuerdo con la invención;
La Figura 2 es una vista isométrica de una parte inferior de un sistema de carro y riel del sistema de turbina eólica de la Figura 1;
La Figura 3 es una vista en planta de la parte inferior del sistema de carro y riel de la Figura 2;
La Figura 4a es una vista isométrica desde un extremo del sistema de carro y riel de la Figura 2;
La Figura 4b es una vista desde un extremo del sistema de carro y riel de la Figura 2;
La Figura 5 es una vista lateral del sistema de carro y riel de la Figura 2;
Las Figuras 6 a 13 muestran etapas de un método de montaje de turbina eólica de acuerdo con la invención; La Figura 14a es una vista isométrica de un sistema de carro y riel que incluye una plataforma para trabajos de mantenimiento;
Las Figuras 14b y 14c muestran plataformas de mantenimiento alternativas, cada una de las cuales incluye una grúa;
La Figura 15 ilustra la transferencia de un conjunto de carro-rotor-góndola a un barco por medio del carro;
La Figura 16 muestra una variante del diseño del barco en el que una plataforma móvil está situada en un costado del barco; y
La Figura 17 muestra una variante del carro, en el que las unidades de accionamiento están montadas en un bastidor de carro de una manera que permite ajustar las posiciones de las unidades de accionamiento.
La Figura 1 muestra un sistema de turbina eólica 1 de acuerdo con la invención. El sistema de turbina eólica 1 incluye una torre 3, una góndola 9, un rotor 11 (el rotor combinado 11 y la góndola 9 se denominarán en lo sucesivo conjunto rotor-góndola 11,9) y un sistema elevador 7 para elevar el conjunto de rotor-góndola 11,9 hasta la torre 3. El rotor 11 comprende un buje 13 y una pluralidad de palas 15, típicamente dos o tres palas 15.
La torre 3 es una torre marina. Preferiblemente la torre 3 tiene una única estructura tubular. Sin embargo, son posibles otras disposiciones. Por ejemplo, la torre 3 puede tener una pluralidad de estructuras tubulares, típicamente tres, conectadas mediante una celosía de acero. La torre 3 tiene una base 17 y una parte superior 19. La torre 3 incluye una pluralidad de formaciones de soporte 20 montadas sobre una superficie exterior de la torre. Las formaciones de soporte 20 tienen forma de ganchos, aunque se pueden utilizar otras formaciones.
El sistema elevador 7 incluye un par de rieles 21 montados en una superficie exterior de la torre 3. Los rieles 21a, 21b se extienden a lo largo de al menos una parte sustancial de la longitud de la torre, normalmente desde una posición adyacente a la base 17 hasta una posición adyacente a la parte superior 19 de la torre. Cada riel 21a, 21b tiene una sección transversal sustancialmente en forma de T, que se ve mejor en las Figuras 4a y 4b. Cada riel 21 incluye dientes internos y externos 23a, 23b, 25a, 25b que se extienden a lo largo del riel.
El sistema elevador 7 incluye un carro 27. El carro 27 comprende un chasis 29, un sistema de fijación de rieles 31 para fijar el carro a los rieles 21a, 21b y un sistema de accionamiento 33 para mover el carro 27 a lo largo de los rieles 21a, 21b. El carro 27 también incluye un conjunto conector 35 para unir de forma pivotante el carro 27 a la góndola 9 y un impulsor 37 para hacer pivotar la góndola 9 con respecto al chasis 29.
El sistema de fijación de rieles 31 incluye cuatro juegos de cojinetes de rodillos 41 para acoplar el rieles 21. Dos juegos de cojinetes de rodillos 41 se acoplan a un primer riel 21a y dos juegos de cojinetes de rodillos 41 se acoplan a un segundo riel 21b. Los cojinetes de rodillos 41 están situados en una parte inferior 43 del chasis, es decir, un lado que mira hacia la torre 3 cuando el carro 27 está unido a la torre. Los cojinetes de rodillos 41 se acoplan a una superficie más exterior 45 de los rieles. El sistema de fijación de rieles 31 incluye cuatro juegos de rodamientos de rodillos ajustables 47 para acoplarse selectivamente a los rieles 21. Dos juegos de rodamientos de rodillos ajustables 47 acoplan selectivamente al primer riel 21a y dos juegos de rodamientos de rodillos ajustables 47 acoplan selectivamente al segundo riel 21b. Los cojinetes de rodillos ajustables 47 están situados en la parte inferior 43 del chasis. Cada cojinete de rodillos ajustable 47 comprende un par de brazos curvados 51. Cada brazo 51 está unido de manera pivotante al chasis 29 hacia un extremo. Juegos de rodillos 53 están ubicados hacia un extremo libre de cada brazo 51. Los actuadores ajustan la posición de los brazos 51 en respuesta a señales de control recibidas desde un controlador. El controlador está dispuesto para mover selectivamente los juegos de rodillos 53 para acoplarlos y desengranarlos con sus respectivos rieles 21a, 21b. Los rodillos 53 están dispuestos para acoplarse a superficies de riel 49 que miran hacia la torre. Cuando el carro 27 está montado en la torre, los cojinetes 47 están en una posición abierta y desacoplada. El controlador acciona los actuadores para mover los rodillos 53 hasta su acoplamiento con sus respectivos rieles 21a, 21b. Esto fija firmemente el carro 27 a los rieles 21a, 21b, y el carro 27 está listo para moverse a lo largo de los rieles.
El sistema de accionamiento 33 incluye al menos una fuente de accionamiento 55, tal como un motor eléctrico, y una disposición de engranajes para acoplar los dientes internos y externos 23a, 25a en los rieles. Una primera unidad de accionamiento 56 que incluye un conjunto de seis engranajes está dispuesta para engranar con los dientes en el primer riel 21a: un conjunto interior de tres engranajes 57 engrana con los dientes internos 23a y un conjunto exterior de tres engranajes 59 engrana con los dientes exteriores 25a. Una segunda unidad de accionamiento 56 que incluye un conjunto de seis engranajes está dispuesta para engranar con los dientes en el segundo riel 21b: un conjunto interior de tres engranajes 57 engrana con los dientes internos 23b y un conjunto exterior de tres engranajes 59 engrana con los dientes exteriores 25b. La fuente de accionamiento 55 está dispuesta para hacer girar los engranajes 57 directamente o mediante una transmisión. A medida que los engranajes 57, 59 giran, el carro 27 se mueve a lo largo de los rieles 21a, 21b. El sistema de accionamiento 33 incluye una disposición de trinquete para evitar que el carro 27 caiga por la torre 3, por ejemplo en caso de un corte de energía. El trinquete es liberable para permitir que el carro 27 descienda por la torre. En disposiciones preferidas, el sistema de accionamiento 33 está dispuesto para acoplarse selectivamente a los rieles 21a, 21b. Por ejemplo, el sistema de accionamiento 33 puede incluir un controlador y actuadores para controlar el funcionamiento de la primera y segunda unidades de accionamiento 56. Los actuadores que están dispuestos para mover los engranajes 57, 59 dentro y fuera de engrane con sus respectivos dientes 23a, 25a, 23b, 25b, en respuesta a señales de control del controlador. Por tanto, los engranajes 57, 59 pueden estar en una posición desengranada cuando el carro 27 está montado en la torre 3 y se puede mover a una posición acoplada para impulsar el carro a lo largo de los rieles 21a, 21b.
El carro 27 incluye formaciones de soporte de carro 39. Las formaciones de soporte de carro 39 están dispuestas para acoplarse con las formaciones de soporte 20 en la torre 3, cuando el conjunto carro-turbina está inicialmente unido a la torre 3. Las formaciones de soporte de torre 20 están dispuestas para soportar el peso del conjunto de carro-rotorgóndola 27,9,11 hasta que el sistema de fijación de rieles 31 se engrane con los rieles y el sistema de accionamiento 33 se engrane.
El conjunto conector 35 incluye brazos 58 que sobresalen hacia arriba del chasis 29. Los brazos 58 están inclinados con respecto al plano del chasis. Los brazos 59 sobresalen más allá de un borde delantero 61 del chasis. Un pasador de pivote 63 conecta los brazos 58 con las formaciones receptoras 65 en la carcasa de la góndola, o en una placa adaptadora separada (no mostrada), que puede fijarse entre un cojinete de orientación y una brida superior de la torre. Así, el conjunto de rotor-góndola 11,9 está unido de forma pivotante al chasis del carro 29. Preferiblemente, las formaciones receptoras 65 están situadas aproximadamente en el centro de gravedad del conjunto de rotor-góndola 11,9. Esto reduce la fuerza requerida para hacer pivotar el conjunto rotor-góndola 11,9 con respecto al chasis 27. El impulsor 37 comprende preferiblemente un impulsor lineal, por ejemplo un ariete hidráulico. La longitud del accionamiento lineal 37 es ajustable y normalmente es ajustable telescópicamente. Se proporciona un controlador para ajustar de forma controlable la longitud del accionamiento lineal, por ejemplo un controlador hidráulico. El controlador 37 está unido de manera pivotante al chasis 27 hacia un primer extremo 67 del controlador lineal. El segundo extremo 69 del accionador lineal está dispuesto para acoplarse con la góndola 9 o el buje 13 para hacer pivotar el conjunto de rotor eólico-góndola 11,9 con respecto al chasis 27. Esto se logra ajustando la longitud del accionador lineal 37 en el momento oportuno.
El carro 27 está unido al conjunto rotor-góndola 11,9 antes de montar el conjunto 11,9 en un lado de la torre 3. Esto permite un tiempo de montaje rápido, lo cual es particularmente importante para parques eólicos marinos donde el clima cambiante puede proporcionar ventanas de oportunidad limitadas para ensamblar las turbinas eólicas. En particular, el carro 27 está unido de manera liberable a la góndola 9 por medio del pasador de pivote 63. Quitando el pasador de pivote 63, ya sea manualmente o por medio de un actuador, el carro 27 es separable del conjunto rotorgóndola 11,9 cuando la cabecera está situada en lo alto 19 de la torre. Esto permite que el carro 27 regrese al fondo de la torre para su reutilización.
El carro 27 también incluye sensores de alineación para ayudar con el montaje del conjunto carro-rotor-góndola 27,11,9 en la torre 3.
Para parques eólicos marinos, el conjunto carro-rotor-góndola 27,11,9 se transporta a la torre 3 por el barco 71. El barco 71 es esencialmente un barco convencional que ha sido modificado para transportar al menos uno, y normalmente dos o tres, conjuntos de carro-rotor-góndola 27,11,9. Es decir, de acuerdo con la invención, el barco no tiene que ser un barco tipo buque grúa que sea capaz de levantar su casco fuera del agua o un buque grúa semisumergible.
Cada conjunto de carro-rotor-góndola 27,11,9 está montado sobre un soporte móvil individual 73 en la cubierta del barco. El conjunto de carro-rotor-góndola 27,11,9 está soportado por el soporte móvil 73 de manera tal que el buje del rotor 13 mira generalmente hacia abajo, hacia la cubierta de la embarcación, y los rotores 11 están dispuestos sustancialmente horizontalmente. El soporte móvil 73 soporta el buje 13. La góndola 9 sobresale hacia arriba del buje 13. El soporte móvil 73 está montado sobre rieles 75. El soporte móvil 73, y por tanto el conjunto carro-rotor-góndola 27,11,9 montado sobre el mismo, es móvil a lo largo de los rieles 75. Los rieles 75 guían el soporte móvil 73 y el conjunto de carro-rotor-góndola 27,11,9 hasta un lugar de transferencia.
El soporte móvil 73 incluye un tren de rodaje con ruedas 74. El tren de rodaje con ruedas incluye rieles 76 en una superficie superior. El soporte móvil 73 incluye un carro superior deslizable 78. El carro superior deslizable 78 está montado en el tren de rodaje 74 y está dispuesto para deslizarse a lo largo de los rieles 76. El carro superior 78 incluye una base 80 y brazos de soporte 82 que están dispuestos para acoplarse y soportar el centro del rotor 13.
El barco 71 incluye un sistema de plataforma 77 para transferir el conjunto carro-rotor-góndola 27, 11, 9 desde el barco 71 a la torre 3. El sistema de plataforma 77 incluye una plataforma móvil 79, un sistema de control, accionadores 83 tales como arietes hidráulicos y sensores. El sistema de control 81 está dispuesto para controlar automáticamente el funcionamiento de los actuadores 83 para ajustar la orientación de la plataforma móvil 79 en respuesta a las señales recibidas desde los sensores para tener en cuenta el movimiento del barco causado por el viento y las olas mientras se transfiere el conjunto de carro-rotor-góndola 27,11,9 desde el barco 71 hasta la torre 3. El sistema de control 81 ajusta la orientación de la plataforma móvil 79 buscando mantener la plataforma 79 en una orientación sustancialmente horizontal, independientemente de la orientación de la cubierta del barco. El sistema de control de plataforma móvil controla el posicionamiento de la plataforma de manera que la plataforma se mantenga sustancialmente inmóvil con respecto a la torre independientemente del movimiento de la embarcación a la que está unida. Esto representa el movimiento del barco durante una transferencia. Normalmente el sistema incluye de 3 a 6 actuadores 83.
La plataforma móvil 79 puede estar situada hacia un extremo de la embarcación 71, y preferiblemente hacia la popa del barco. La plataforma móvil 79 está dispuesta como una plataforma de tal manera que sobresale por un borde del barco.
Preferiblemente, la plataforma móvil incluye rieles 84, y el carro superior 78 está dispuesto para deslizarse sobre la plataforma a lo largo de los rieles 84. Así, el soporte móvil 73, y por tanto el conjunto carro-rotor-góndola 27,11,9, se puede mover desde una posición de almacenamiento a la plataforma 79. Desde aquí, el conjunto carro-rotor-góndola 27,11,9 se puede transferir a la torre 3. Preferiblemente, el barco incluye una rampa 85 para elevar el conjunto carrorotor-góndola 27,11,9 hasta la altura de la plataforma móvil 79. Los rieles 75 se extienden hacia arriba por la rampa 85.
A continuación se describirá un método para ensamblar una turbina eólica marina con referencia a las Figuras 1 y 6 a 13.
En el emplazamiento de un parque eólico marino se construye una torre 3. La torre 3 incluye rieles de elevador 21a, 21b.
Un conjunto de carro-rotor-góndola 27,11,9 se ensambla uniendo el rotor 11 a la góndola 9 y conectando de manera pivotante el carro 27 a la góndola 9. Esto típicamente tiene lugar en un muelle. Se pueden usar correas de soporte 40 para conectar las palas de los rotores 15 a la góndola 9 para soporte adicional. Las palas del rotor 15 son muy flexibles y la carga de gravedad tiende a doblarlas hacia abajo durante el tránsito, y vibrarán con grandes amplitudes si no se las restringe. Las correas 40 evitan que las palas del rotor 15 se doblen durante el tránsito y aumentan el espacio libre entre las puntas de las palas del rotor y el agua. Las correas 40 están unidas de forma desmontable a los rotores. El carro 27 normalmente está bloqueado en una orientación horizontal para su transporte (véanse las Figuras 1 y 6). Cada conjunto de carro-rotor-góndola 27,11,9 se carga en el barco 71. Cada conjunto de carro-rotor-góndola 27,11,9 está montado sobre un soporte móvil 73, de modo que el buje del rotor 13 mira en general hacia abajo hacia la cubierta de la embarcación y los rotores 11 están dispuestos sustancialmente horizontalmente (ver Figura 1).
El barco 71 se desplaza hasta la torre 3. El barco 71 se maniobra hasta colocarlo en una posición tal que la plataforma móvil 79 quede adyacente a la base 17 de la torre. El conjunto carro-rotor-góndola 27,11,9 se transporta a la plataforma móvil 79.
Un cable umbilical está conectado al carro 27. El cable umbilical proporciona energía al carro 27. El cable umbilical facilita la transmisión de señales de control e información de estado entre el carro 27 y un sistema de control ubicado en el barco 71. Una consola de control remoto está conectado al cable umbilical. La consola de control remoto está dispuesta para enviar señales de control al carro 27. La consola de control remoto permite enviar señales de control al carro 27 mediante intervención manual, por ejemplo para controlar el sistema de fijación 31, el sistema de accionamiento 33 para ajustar la posición del carro 27 sobre los rieles 21a, 21b, controlar el controlador lineal 37 para ajustar la orientación del conjunto de rotor-góndola 11,9 y/o operar un actuador para desconectar el pasador de pivote 63.
La orientación del carro 27 se cambia de una orientación sustancialmente horizontal a una orientación sustancialmente vertical en preparación para acoplarse a los rieles de la torre 21a, 21b.
El conjunto de carro-rotor-góndola 27,11,9 se transfiere a través de la torre 3 ajustando la posición y de la plataforma móvil 79. Las formaciones de soporte de carro 39 se acoplan con las formaciones de soporte de torre 20. La transferencia se realiza a velocidad mínima y aceleración sustancialmente nula para evitar daños a la torre y al conjunto carro-rotor-góndola 27,11,9. Durante la transferencia del conjunto de carro-rotor-góndola 27,11,9 a la torre 3, el cable umbilical está conectado al sistema de control del barco y las señales de control y la información de estado de los sensores en el carro 27 son utilizadas por el control del sistema de plataforma 81 para alinear correctamente el carro 27 con los rieles de la torre 21a, 21b. En esta etapa, el conjunto carro-rotor-góndola 27,11,9 está unido a un lado inferior de la torre. El peso del conjunto de carro-rotor-góndola 27,11,9 es soportado por las formaciones de soporte de torre 20.
Luego se accionan los actuadores del carro para acoplar los rieles 21a, 21b con los cojinetes de rodillos ajustables 47 y los dientes internos y externos 23a, 23b, 25a, 25b con los engranajes 57,57,59,59. En esta etapa, el peso del conjunto carro-rotor-góndola 27,11,9 está soportado por las formaciones de soporte de la torre 20, los cojinetes 41,47 y el sistema de accionamiento 33, y el conjunto carro-rotor-góndola 27,11,9 está listo para ser elevado a la cima 19 de la torre. Cuando el conjunto carro-rotor-góndola 27,11,9 se fija a los rieles 21a, 21b, la conexión del cable umbilical se transfiere a la torre 3 y el barco 71 se aleja de la torre.
El sistema de accionamiento 33 se activa y el conjunto carro-rotor-góndola 27,11,9 se impulsa hacia arriba por la torre 3. Cuando el conjunto llega a la parte superior 19 de la torre, el sistema de accionamiento 33 bloquea la posición del carro-rotor- conjunto de góndola 27,11,9 contra movimientos adicionales.
El accionador lineal 37 se acciona para hacer girar el conjunto de rotor-góndola 11,9. La góndola 9 pivota desde una orientación sustancialmente vertical a una orientación sustancialmente horizontal. El rotor 13 gira desde una orientación sustancialmente horizontal de las palas 15 a una orientación sustancialmente vertical. En esta etapa, las caras coincidentes de un cojinete de orientación 87 de la góndola y una brida superior 89 de la torre son sustancialmente paralelas pero no están en contacto.
Se alinean los orificios para una conexión atornillada entre la brida superior de la torre 89 y el cojinete de orientación 87 y se insertan los pernos guía.
El sistema de accionamiento 33 desbloquea sus motores de accionamiento y baja gradualmente el conjunto de rotorgóndola 11,9 verticalmente hacia abajo para que el cojinete de guiñada 87 se acople a la brida superior 89. Una vez que se hayan colocado suficientes pernos para asegurar el conjunto de rotor-góndola 11,9, el actuador 37 se desconecta en el extremo del buje (por ejemplo, se desengancha de la góndola 9 y el buje 13) y se retira el pasador de pivote 63, permitiendo que el carro 27 regrese a la base de la torre.
El sistema de accionamiento 33 se acciona para impulsar el carro 27 por la torre hacia la base. Cuando se reciben en la base de la torre 3, los cojinetes ajustables 47 y los engranajes impulsores 57, 59, se desacoplan de los rieles 21a, 21b y el barco 71 regresa para recoger el carro 27, que puede reutilizarse.
El control de las funciones del carro 27 durante la elevación, rotación, desconexión y retorno del carro 27 es una combinación de control automático y control de intervención manual a través de la consola de control remoto conectada al carro 27 a través del cable umbilical.
Opcionalmente, el carro 27 puede adaptarse para incluir una plataforma de mantenimiento 91 (ver Figura 14). Esto permite realizar trabajos de mantenimiento en la instalación de postes de turbina eólica, utilizando el carro 27 como elevador para la plataforma 91. La plataforma 91 puede incluir una abertura 93 que está dispuesta para recibir una pala de rotor 15. El rotor 11 puede ser bloqueado en su lugar para evitar la rotación de las palas 15. Una de las palas 15 puede orientarse para que cuelgue sustancialmente verticalmente hacia abajo (como se muestra en la Figura 14a). A medida que el carro 27 sube por los rieles 21a, 21b, la pala 15 entra en la abertura 93. El carro 27 puede bloquearse a la altura adecuada a lo largo de los rieles para permitir a los trabajadores de mantenimiento inspeccionar el rotor. La plataforma se puede utilizar para proporcionar acceso al personal a la góndola y para el transporte de equipos y repuestos. Con una disposición adecuada de la góndola, ésta podría utilizarse como plataforma de trabajo para sustituir componentes importantes. Preferiblemente la plataforma incluye un riel de seguridad 98.
La plataforma puede incluir equipo de mantenimiento tal como una grúa 94 (véanse las Figuras 14b y 14c). Se proporcionan soportes de carro 96 para mantener la plataforma en su lugar. La plataforma incluye un riel de seguridad 98.
Las ventajas de una turbina eólica y un método de montaje y desmontaje de una turbina eólica según la invención, para una instalación típica de parque eólico son:
• Coste de instalación reducido: El método de instalación de la turbina eólica descrito se estima que es competitivo con los métodos actuales de instalación y será considerablemente más económico al instalar turbinas eólicas en sitios en aguas profundas o turbinas eólicas en tierra con torres altas, ya que requiere equipos de instalación más pequeños, menos costosos y más disponibles, y logrará una tasa de instalación más rápida.
• Instalación más rápida y menos dependiente del clima: el método de instalación de la turbina eólica descrito hace un uso productivo de las ventanas meteorológicas disponibles, reduciendo el período de tiempo para la instalación y puesta en marcha de un proyecto típico y minimizando el tiempo de inactividad durante reparaciones importantes en turbinas eólicas operativas.
• Disponibilidad mejorada de la turbina: en caso de una falla importante o una reinstalación planificada, el conjunto completo de la góndola del rotor se retira y reemplaza rápidamente en una sola operación, lo que permite que las reparaciones de la unidad averiada se realicen en tierra y reduce el tiempo de inactividad en comparación con las operaciones de reparación in situ. Esto reducirá el riesgo y los costes durante la vida operativa de un proyecto típico.
• Seguridad mejorada: reducción del número de operaciones de elevación complejas y simplifica las operaciones y el mantenimiento de los componentes principales.
En general, estos factores se combinan para dar como resultado un ahorro sustancial en el coste nivelado de energía (LCoE) para un parque eólico marino típico, así como una operación de instalación y mantenimiento más eficiente y segura.
Aunque la presente invención se ha descrito en relación con realizaciones preferidas específicas, debe entenderse que la invención tal como se reivindica no debe limitarse indebidamente a tales realizaciones específicas. Además, será evidente para el experto que se pueden realizar modificaciones a la realización anterior que caen dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.
Por ejemplo, el carro 27 se puede utilizar para transferir el conjunto rotor-góndola 11,9 al barco 71 (ver Figura 15).
El barco 71 puede incluir un elevador 95 para elevar el conjunto carro-rotor-góndola 27, 11,9 hasta el nivel de la plataforma móvil 79 (véanse las Figuras 15 y 16). El elevador 95 se puede utilizar además, o como alternativa, a la rampa 85.
La plataforma móvil 79 se puede montar en el costado del barco, por ejemplo a babor o estribor del barco (ver Figura 16).
Los rieles 21a, 21b de la torre pueden disponerse y fijarse a la pared de la torre de diversas maneras para optimizar la fabricación y tener un efecto mínimo sobre la dinámica y el funcionamiento a largo plazo de la torre. Por ejemplo, el par de rieles 21a, 21b se puede sustituir por un único riel. El riel único puede tener una sección transversal en forma de T El carro 27 puede incluir estabilizadores para mantener la orientación del conjunto carro-rotor-góndola 27,11,9 con respecto a la torre 3.
Se puede utilizar una torre de celosía con trípode en lugar de la torre tubular más convencional. Se pueden fijar rieles en forma de T en cada pata de la torre y las tres "caras" de la torre proporcionan una mayor flexibilidad para que la embarcación descargue el conjunto de carro-rotor-góndola 27,11,9 dependiendo de las condiciones climáticas.
Para algunas torres, la distancia entre el primer y el segundo riel 21a, 21b no es constante. Por ejemplo, la distancia entre los rieles 21a, 21b puede disminuir cerca de la parte superior 19 de la torre. Para permitir la distancia variable entre los rieles de la torre, las unidades motrices 101 en el carro 27 se pueden soportar sobre cojinetes deslizantes 103 (ver Figura 17), de modo que la distancia entre las unidades motrices 101 sea ajustable mientras el carro se mueve a lo largo de los rieles. Por ejemplo, la distancia entre los engranajes impulsores 105 asociados con el primer riel 21a y los engranajes impulsores 105 asociados con el segundo riel 21b es ajustable. La distancia se puede ajustar automáticamente mediante un actuador mientras el carro se mueve a lo largo de los rieles. El carro 27 puede incluir una disposición de varillas 107. Las varillas 107 están dispuestas transversalmente a la dirección de movimiento del carro. Las unidades de accionamiento 101 incluyen los cojinetes deslizantes 103. Los cojinetes deslizantes 103 están montados en las varillas 107. La posición de las unidades de accionamiento 101 con respecto a las varillas es ajustable.
El sistema de accionamiento 33 mostrado es una de muchas disposiciones alternativas para un accionamiento lineal por engranajes. Los motores de accionamiento pueden ser hidráulicos o eléctricos y transmiten el par de accionamiento a los piñones directamente o mediante un sistema de transmisión reductor.
Se pueden utilizar otros tipos de controlador 37. Por ejemplo, el impulsor 37 para hacer girar el conjunto rotor-góndola 11,9 puede incluir al menos un actuador lineal eléctrico.
Los cojinetes 41, 47 que permiten el movimiento lineal del carro 27 a lo largo de los rieles de la torre 21a, 21b bajo carga pueden ser cojinetes deslizantes, por ejemplo almohadillas de PTFE.
Para el ensamblaje de turbina eólica terrestre, los componentes principales del conjunto de rotor-góndola 11,9 (góndola 9, buje 13 y palas 15) generalmente se transportan a un sitio como componentes separados. El carro 27 también se puede transportar al lugar por separado.
Se puede montar un conjunto de carro-góndola 27,9 en el sitio, uniendo el carro 27 a la góndola 9. El conjunto de carro-góndola 27,9 se puede montar en la torre 3 con o sin que el rotor 11 esté unido a la góndola 9. En el último caso, el rotor 11 está unido a la góndola 9 mientras que el conjunto carro-góndola 27,9 está montado en la torre para producir un conjunto carro-rotor-góndola 27,11,9. A continuación se eleva el conjunto carro-rotor-góndola 27,11,9 hasta la cima de la torre.
Se pueden utilizar rieles 21a, 21b que tengan una sección transversal diferente en lugar de una sección transversal en forma de T.
Se puede utilizar un número diferente de rieles elevadores 21a, 21b. Por ejemplo la torre puede utilizar un solo riel de elevador, tres o cuatro rieles. Se puede utilizar cualquier número posible de rieles.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Una góndola (9) de turbina eólica configurada para montarse en la parte superior de una torre (3) de turbina eólica, en el que la góndola (9) de la turbina eólica está provista de formaciones (65) receptoras configurado de forma liberable para formar una conexión de pivote liberable con un carro (27) elevador de un sistema (7) elevador de góndola de manera que la góndola (9) de turbina eólica esté soportada por el carro (27) elevador y pueda girar en las formaciones (65) receptoras alrededor de un eje de pivote con respecto al carro elevador, y
la góndola (9) de la turbina eólica está configurada para recibir un rotor (11) para su rotación alrededor de un eje del rotor y está configurada para conectarse a o comprender un cojinete (87) de guiñada para permitir la rotación del eje del rotor alrededor de un eje de guiñada que es perpendicular al eje de pivote.
2. La góndola de turbina eólica de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende una carcasa de góndola, en la que la carcasa de góndola está provista de las formaciones (65) receptoras.
3. La góndola de turbina eólica de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende una placa adaptadora, en la que la placa adaptadora está provista de las formaciones (65) receptoras.
4. La góndola de turbina eólica de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que las formaciones (65) receptoras están configuradas de manera liberable para recibir un pasador (63) de pivote para conectar y desconectar de manera pivotante la conexión de pivote liberable entre la góndola (9) de turbina eólica al carro (27) elevador.
5. La góndola de turbina eólica de acuerdo con la reivindicación 4, en la que las formaciones (65) receptoras comprenden al menos una brida de góndola para recibir de manera liberable el pasador (63) de pivote para conectar y desconectar de manera pivotante la conexión de pivote liberable entre la góndola (9) de turbina eólica y el carro (27) elevador.
6. La góndola de turbina eólica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que:
las formaciones (65) receptoras están ubicadas en o adyacentes al centro de gravedad de la góndola (9) de la turbina eólica; o
la góndola (9) de la turbina eólica está provista del rotor (11) y las formaciones (65) receptoras están ubicadas en o adyacentes al centro de gravedad del conjunto (11, 9) rotor-góndola.
7. Un sistema de góndola-carro que comprende:
la góndola (9) de turbina eólica de cualquier reivindicación anterior; y
un sistema (7) elevador de góndola que comprende un carro (27) elevador para montar en el costado de la torre (3) de turbina eólica y para formar la conexión de pivote liberable con las formaciones (65) receptoras de la góndola (9) de turbina eólica para soportar la góndola de la turbina (9) eólica.
8. El sistema de carro de góndola de acuerdo con la reivindicación 7, que comprende un pasador (63) de pivote para conectar y desconectar de manera pivotante la conexión de pivote liberable entre las formaciones (65) receptoras de la góndola (9) de turbina eólica y el carro (27) elevador, y que comprende opcionalmente
un actuador de pasador de pivote para retirar el pasador (63) de pivote para separar la góndola (9) de turbina eólica y el carro (27) elevador.
9. El sistema de carro de góndola de acuerdo con la reivindicación 7 o la reivindicación 8, en el que el carro (27) elevador comprende un chasis (29) y un controlador (37) para hacer pivotar la góndola (9) de turbina eólica con respecto al chasis (29).
10. El sistema de carro de góndola de acuerdo con la reivindicación 9, en el que el controlador (37) está configurado para hacer pivotar la góndola (9) de turbina eólica desde una orientación sustancialmente vertical a una orientación sustancialmente horizontal.
11. El sistema de góndola-carro de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, en el que el carro (27) elevador comprende:
un sistema (31) de fijación de rieles para fijar el carro (27) elevador a rieles (21a, 21b) que se extiende hacia arriba de la torre (3) de la turbina eólica; y
un sistema (33) de accionamiento para mover el carro (27) elevadora lo largo de los rieles (21a, 21b).
12. El sistema de carro de góndola de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11, en el que el carro (27) elevador está provisto de un brazo (58) conector para unir de manera pivotante y liberable el carro (27) elevador a las formaciones (65) receptoras de la góndola (9) de turbina eólica, y opcionalmente
en el que el carro (27) elevador comprende un chasis (29) que tiene un primer lado provisto de un sistema (31) de fijación de rieles para unir el carro (27) elevador a los rieles (21a, 21b) de la torre (3) de turbina eólica, y que tiene un segundo lado opuesto, y el brazo (58) conector sobresale del segundo lado del chasis.
13. Un sistema de turbina eólica que comprende:
el sistema de góndola-carro de una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 12; y
la torre (3) de turbina eólica configurada para montar el carro (27) elevador del sistema (7) elevador de góndola en un lado de la torre (3) de turbina eólica.
14. Un método para ensamblar una turbina eólica, que comprende:
soportar una góndola (9) de turbina eólica de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 en un carro (27) elevador de un sistema (7) elevador de góndola que está montado en un lado de una torre (3) de turbina eólica mediante la conexión de pivote liberable entre el carro (27) elevador y las formaciones (65) receptoras de la góndola (9) de la turbina eólica; y
conectar la góndola (9) de turbina eólica a la parte superior de la torre (3) de turbina eólica, que comprende hacer pivotar la góndola (9) de turbina eólica en las formaciones (65) receptoras alrededor del eje de pivote con respecto al carro (27) elevador.
15. Un método para desmontar una turbina eólica, que comprende:
soportar una góndola (9) de turbina eólica de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 sobre una carro (27) elevador de un sistema (7) elevador de góndola que está montado en un lado de la torre (3) de turbina eólica mediante la conexión de pivote liberable entre el carro (27) elevador y las formaciones (65) receptoras de la góndola (9) de turbina eólica; y
desconectar la góndola (9) de turbina eólica de la parte superior de la torre (3) de turbina eólica, que comprende hacer pivotar la góndola (9) de turbina eólica en las formaciones (65) receptoras al rededor del eje de pivote con respecto al carro (27) elevador.
ES18721115T 2017-04-21 2018-04-19 Una góndola de turbina eólica y un método para ensamblar y desmontar una turbina eólica y un sistema de turbina eólica Active ES2968915T3 (es)

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