ES2969869T3 - Herramientas y procedimientos para manejar secciones de torre - Google Patents
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Abstract
La presente divulgación se refiere a herramientas y métodos para manipular una sección de torre de una torre de turbina eólica. Una herramienta comprende una primera plataforma con ruedas, una segunda plataforma con ruedas y un marco. El marco comprende una primera porción lateral y una segunda porción lateral. La primera porción lateral está unida a la primera plataforma con ruedas y está configurada para soportar una primera porción extrema de una eslinga. La segunda porción lateral está unida a la segunda plataforma con ruedas y está configurada para soportar una segunda porción extrema de la eslinga. La primera y segunda plataformas con ruedas están separadas a lo largo de una dirección horizontal. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Herramientas y procedimientos para manejar secciones de torre
[0001]La presente divulgación se refiere a turbinas eólicas, en particular a procedimientos y herramientas para manejar una sección de torre de turbina eólica.
Antecedentes
[0002]Las turbinas eólicas modernas se usan comúnmente para suministrar electricidad a la red eléctrica. Las turbinas eólicas de este tipo comprenden, en general, una torre y un rotor dispuesto en la torre. El rotor, que comprende típicamente un buje y una pluralidad de palas, se pone en rotación bajo la influencia del viento en las palas. Dicha rotación genera un par de torsión que se transmite normalmente a través de un eje de rotor a un generador, bien directamente o a través de una caja de engranajes. De esta forma, el generador produce electricidad que se puede suministrar a la red eléctrica.
[0003]El buje de turbina eólica se puede acoplar de forma rotatoria a una parte frontal de la góndola. El buje de turbina eólica se puede conectar a un eje de rotor y, a continuación, el eje de rotor se puede montar de forma rotatoria en la góndola usando uno o más rodamientos de eje de rotor dispuestos en un bastidor dentro de la góndola. La góndola es una carcasa dispuesta en la parte superior de una torre de turbina eólica que contiene y protege, por ejemplo, la caja de engranajes (si está presente) y el generador y, dependiendo de la turbina eólica, otros componentes tales como un convertidor de potencia y sistemas auxiliares.
[0004]Las turbinas eólicas modernas son cada vez más potentes y, en consecuencia, más grandes. Las turbinas eólicas capaces de proporcionar una potencia nominal superior a 10 MW pueden tener torres que superan los 130 m de altura y las 800 toneladas de peso. El diámetro de las secciones de la torre puede estar entre 5 y 10 m o incluso más. Por ejemplo, el diámetro de la parte superior de una torre puede ser superior a 5 m y el diámetro de la base de una torre puede ser superior a 8 m.
[0005]Las torres de turbinas eólicas modernas tienen, por tanto, dimensiones que hacen que su transporte y montaje sean difíciles y caros. Una torre de turbina eólica puede dividirse en secciones para permitir su transporte mediante vehículos y herramientas disponibles, y también para respetar los límites de dimensiones y peso que pueda imponer un país o región. Una sección de torre todavía puede resultar complicada de transportar; por ejemplo, una sección de torre puede tener un diámetro de entre 5 y 10 m, puede pesar más de 300 toneladas y puede tener una longitud de 20 metros, 30 metros, 40 metros o más.
[0006]Después de la fabricación de una sección de torre, la sección de torre se puede almacenar sobre soportes tales como cunas o "patas de elefante". La sección de torre se puede recoger y transportar mediante transportadores modulares autopropulsados (SPMT). Se pueden usar una o más grúas con eslingas para elevar una sección de torre de este tipo desde lo alto de un SPMT y se pueden colocar en una embarcación para su posterior transporte. En una embarcación se puede usar amarre marítimo. Cuando la embarcación llega a un centro logístico, se pueden usar grúas para elevar las secciones de torre llevándolas hasta la orilla y las secciones de torre se pueden almacenar de nuevo. De nuevo, en un proceso de este tipo, se pueden usar SPMT. Para el almacenamiento y el premontaje, las secciones de torre se pueden volcar. En concreto, se pueden usar dos grúas para el volcado. Una grúa puede elevar la torre en o cerca de un extremo de la sección, y otra grúa puede elevar la torre en o cerca del extremo opuesto.
[0007]A veces se fijan bastidores a una o más secciones de torre que se van a almacenar y/o transportar. Por ejemplo, un bastidor se puede fijar con pernos a una brida de un primer extremo de una sección de torre, y otro bastidor se puede fijar con pernos a una brida del extremo opuesto de la sección de torre. Estos bastidores pueden ser sustancialmente planas. Un bastidor se puede extender sobre toda una sección transversal de un extremo de una parte de torre o solo se puede extender parcialmente sobre ella.
[0008]Un bastidor se puede extender, de manera adicional o alternativa, a lo largo o alto de una sección de torre. Asimismo, esta extensión puede ser total o parcial. En esta explicación, una dirección de longitud o altura es sustancialmente perpendicular a una sección transversal radial de una sección de torre.
[0009]Estos bastidores se pueden recoger y elevar mediante vehículos tales como transportadores modulares autopropulsados (SPMT) para transportar las secciones de torre desde un centro de almacenamiento hasta un sitio de instalación o hasta embarcaciones. Para ello también se pueden usar grúas y camiones suficientemente grandes y largos. Los bastidores también se pueden recoger y elevar mediante grúas para colocar una o más secciones de torre en posición vertical (diámetro de la torre paralelo al suelo).
[0010]Estos bastidores no se pueden colocar directamente en el suelo para almacenar una o más secciones de torre, sino sobre elementos de soporte. Estos elementos pueden ayudar a reducir los daños ocasionados a los bastidores y nivelar y sustentar mejor las una o más secciones de torre. Por ejemplo, se pueden usar cuatro "patas de elefante" por sección de torre o grupo de secciones de torre que se van a almacenar conjuntamente (dos patas de elefante en cada extremo de la sección).
[0011]El uso de bastidores requiere tiempo para fijar los bastidores a cada sección de torre o grupo de secciones de torre a almacenar y/o transportar y, a continuación, para separarlas en un sitio de instalación. A veces se pueden retirar una o más bastidores antes de volcar las secciones de torre y, en cualquier caso, todos los bastidores se retiran después de volcar las secciones de torre. Además, los bastidores adecuados para una determinada sección de torre o diámetro de torre pueden no serlo para otros diámetros. La colocación adecuada de elementos de soporte para el almacenamiento de secciones de torre también requiere tiempo y un esfuerzo considerable. El documento CN11 0758224 es un ejemplo de herramienta de transporte para manejar grandes secciones tubulares. El documento EP2666669 es un ejemplo de una herramienta de transporte para manejar palas de turbina eólica.
Breve explicación
[0012]En un aspecto de la presente divulgación, se proporciona una herramienta para manejar una sección de torre de una torre de turbina eólica como se define en la reivindicación 1. La herramienta comprende una primera plataforma con ruedas, una segunda plataforma con ruedas y un bastidor. El bastidor tiene una primera porción lateral y una segunda porción lateral. La primera porción lateral del bastidor se fija a la primera plataforma con ruedas y está configurada para sostener una primera porción de extremo de una eslinga. La segunda porción lateral del bastidor se fija a la segunda plataforma con ruedas y está configurada para sostener una segunda porción de extremo de la eslinga. Las primera y segunda plataformas con ruedas están separadas a lo largo de una dirección horizontal de modo que la sección de torre pueda sostenerse sobre la eslinga, al menos parcialmente, entre las primera y segunda porciones laterales del bastidor.
[0013]De acuerdo con este aspecto, la herramienta dispone de dos plataformas con ruedas para desplazarse por el suelo. Un bastidor se monta sobre las plataformas, estableciéndose así una distancia entre las mismas y haciendo que el movimiento de una plataforma dependa del movimiento de la otra plataforma. Las primera y segunda plataformas están separadas, es decir, la distancia entre las mismas proporcionada por el bastidor que se extiende en la dirección de conexión es mayor que cero. En realidad, la distancia entre las mismas puede permitir que una porción de una torre de turbina eólica quede suspendida entre las mismas, dependiendo del diámetro de la sección de torre y la altura del bastidor. Las porciones laterales del bastidor están configuradas para sostener una eslinga de modo que una eslinga fijada a la herramienta pueda quedar suspendida entre las porciones laterales del bastidor.
[0014]Una herramienta de este tipo puede permitir recoger y transportar una porción de una torre de una turbina eólica de manera eficaz. Se puede ahorrar tiempo en el transporte y volcado de una sección de torre de turbina eólica con respecto al uso de bastidores de almacenamiento y/o transporte. Por lo tanto, el transporte y el volcado también se pueden facilitar mediante el uso de una única herramienta en lugar de al menos una herramienta de transporte y dos bastidores.
[0015]En otro aspecto, se proporciona un procedimiento para manejar una sección de torre de turbina eólica como se define en la reivindicación 8. El procedimiento comprende sostener un primer extremo de una sección de torre colocada sobre uno o más soportes mediante una primera eslinga que cuelga entre una primera porción lateral de una bastidor fijada a una primera plataforma con ruedas y una segunda porción lateral de la bastidor fijada a una segunda plataforma con ruedas de una primera herramienta, y sostener un segundo extremo de la sección de torre mediante una segunda eslinga que cuelga entre una primera porción lateral de la bastidor fijada a una primera plataforma con ruedas y una segunda porción lateral de la bastidor fijada a una segunda plataforma con ruedas de una segunda herramienta. El procedimiento comprende además retirar los uno o más soportes.
[0016]A lo largo de esta divulgación, una sección de torre se puede entender como una sección de torre o como un grupo de dos o más secciones de torre unidas entre sí. Por ejemplo, se puede almacenar y transportar una única sección de torre o se puede almacenar y transportar conjuntamente un grupo de secciones de torre unidas, por ejemplo tres secciones de torre.
Breve descripción de los dibujos
[0017]
La figura 1 ilustra esquemáticamente una vista en perspectiva de un ejemplo de una turbina eólica;
La figura 2 ilustra una vista interna simplificada de un ejemplo de la góndola de la turbina eólica de la figura 1;
La figura 3 ilustra esquemáticamente un ejemplo de una herramienta para transportar y volcar una sección de torre de turbina eólica;
La figura 4 ilustra esquemáticamente un ejemplo de una vista frontal o trasera de una herramienta para transportar y volcar una sección de torre de turbina eólica;
La figura 5 ilustra esquemáticamente un ejemplo de una vista lateral de una herramienta para transportar y volcar una sección de torre de turbina eólica;
Las figuras 6A a 6E ilustran esquemáticamente varios detalles de un procedimiento para transportar y, opcionalmente, volcar una sección de torre de turbina eólica; y
La figura 7 ilustra esquemáticamente un ejemplo de un procedimiento para manejar una sección de torre de turbina eólica.
Descripción detallada de ejemplos
[0018]Ahora se hará referencia en detalle a modos de realización de la invención, ilustrándose uno o más de sus ejemplos en los dibujos. Cada ejemplo se proporciona a modo de explicación de la invención, no como limitación de la invención. De hecho, será evidente para los expertos en la técnica que se pueden realizar diversas modificaciones y variaciones en la presente invención sin apartarse del alcance de la invención como se define por las reivindicaciones adjuntas. Por ejemplo, los rasgos característicos ilustrados o descritos como parte de un modo de realización se pueden usar con otro modo de realización para proporcionar todavía otro modo de realización. Por tanto, se pretende que la presente invención cubra dichas modificaciones y variaciones que estén dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.
[0019]La figura 1 ilustra una vista en perspectiva de un ejemplo de una turbina eólica 160. Como se muestra, la turbina eólica 160 incluye una torre 170 que se extiende desde una superficie de soporte 150, una góndola 161 montada en la torre 170 y un rotor 115 acoplado a la góndola 161. El rotor 115 incluye un buje rotatorio 110 y al menos una pala de rotor 120 acoplada a y que se extiende hacia afuera desde el buje 110. Por ejemplo, en el modo de realización ilustrado, el rotor 115 incluye tres palas de rotor 120. Sin embargo, en un modo de realización alternativo, el rotor 115 puede incluir un número mayor o menor que tres palas de rotor 120. Cada pala de rotor 120 puede estar espaciada alrededor del buje 110 para facilitar la rotación del rotor 115 para permitir que la energía cinética del viento se convierta en energía mecánica utilizable y, posteriormente, en energía eléctrica. Por ejemplo, el buje 110 se puede acoplar de forma rotatoria a un generador eléctrico 162 (figura 2) situado dentro de la góndola 161 para permitir que se produzca energía eléctrica.
[0020]La figura 2 ilustra una vista interna simplificada de un ejemplo de la góndola 161 de la turbina eólica 160 de la figura 1. Como se muestra, el generador 162 puede estar dispuesto dentro de la góndola 161. En general, el generador 162 se puede acoplar al rotor 115 de la turbina eólica 160 para generar potencia eléctrica a partir de la energía de rotación generada por el rotor 115. Por ejemplo, el rotor 115 puede incluir un eje de rotor principal 163 acoplado al buje 110 para su rotación con el mismo. A continuación, el generador 162 se puede acoplar al eje de rotor 163 de modo que la rotación del eje de rotor 163 accione el generador 162. Por ejemplo, en el modo de realización ilustrado, el generador 162 incluye un eje de generador 166 acoplado de forma rotatoria al eje de rotor 163 a través de una caja de engranajes 164.
[0021]Se debe apreciar que el eje de rotor 163, la caja de engranajes 164 y el generador 162 pueden estar sostenidos, en general, dentro de la góndola 161 mediante un bastidor de soporte o bancada 165 situada encima de la torre de turbina eólica 170.
[0022]La góndola 161 se puede acoplar de forma rotatoria a la torre 170 a través de un sistema de orientación 20 de tal manera que la góndola 161 sea capaz de rotar sobre un eje de orientación YA, o puede haber otras formas de situar el rotor en el ángulo deseado con respecto al viento. Si hay un sistema de orientación 20, dicho sistema comprenderá normalmente un rodamiento de orientación que tiene dos componentes de rodamiento configurados para rotar uno con respecto al otro. La torre 170 está acoplada a uno de los componentes de rodamiento, y la bancada o bastidor de soporte 165 de la góndola 161 está acoplada al otro componente de rodamiento. El sistema de orientación 20 comprende un engranaje anular 21 y una pluralidad de unidades de orientación 22 con un motor 23, una caja de engranajes 24 y un piñón 25 que engrana con el engranaje anular 21 para hacer rotar uno de los componentes de rodamiento con respecto al otro.
[0023]Un aspecto de la presente divulgación proporciona una herramienta para manejar, por ejemplo transportar y/o volcar, una sección de torre de una torre de turbina eólica. La herramienta comprende una primera plataforma con ruedas, una segunda plataforma con ruedas y un bastidor. El bastidor tiene una primera porción lateral y una segunda porción lateral. La primera porción lateral del bastidor se fija a la primera plataforma con ruedas y está configurada para sostener una primera porción de extremo de una eslinga. La segunda porción lateral del bastidor se fija a la segunda plataforma con ruedas y está configurada para sostener una segunda porción de extremo de la eslinga. Las primera y segunda plataformas con ruedas están separadas a lo largo de una dirección horizontal de bastidor de modo que la sección de torre pueda sostenerse sobre la eslinga, al menos parcialmente, entre las primera y segunda porciones laterales del bastidor.
[0024]En las figuras 3 y 4 se pueden ver dos ejemplos similares de esta herramienta. La figura 3 muestra una vista en perspectiva de una herramienta 300 y una sección de torre de turbina eólica 175 sostenida por la herramienta 300.
La figura 4 muestra una vista frontal de otra herramienta 300 que sostiene una sección de torre de turbina eólica 175. La herramienta 300 comprende una primera plataforma con ruedas 305 y una segunda plataforma con ruedas 310. La primera 305 y la segunda 310 plataforma con ruedas están separadas una distancia 315.
[0025]La herramienta 300 también comprende un bastidor 320. El bastidor 320 incluye una primera porción lateral 325, una segunda porción lateral 330 y una porción central 335. La porción central 335 conecta la primera y segunda porciones laterales y puede salvar un hueco entre las dos plataformas con ruedas. El bastidor 320 también tiene una porción superior 340 y una porción inferior 345. El bastidor 320 separa la primera 305 y la segunda 310 plataforma con ruedas a lo largo de una dirección sustancialmente horizontal 405. El bastidor 320 también se extiende a lo largo de una dirección vertical 410. La herramienta 300 se puede mover sobre el suelo a lo largo de una dirección de transporte 400. La dirección 405 también se puede denominar dirección horizontal lateral y la dirección 410 se puede denominar dirección vertical 410.
[0026]El bastidor 320 puede ser más larga a lo largo de una dirección horizontal 405 que a lo largo de una dirección vertical de bastidor 410, como en los ejemplos de las figuras 3 y 4. En otras palabras, el bastidor puede ser más larga que alta. La longitud 350 del bastidor 320 puede estar comprendida, por ejemplo, entre 5 y 15 metros, y la altura 355 del bastidor puede estar comprendida, por ejemplo, entre 5 y 15 metros, y la anchura del bastidor 320 puede estar comprendida entre 2 y 6 metros. En otros ejemplos, el bastidor 320 puede ser más larga en una dirección vertical 310 y, por lo tanto, la longitud del bastidor 320 se puede extender a lo largo de una dirección vertical 310 en lugar de una dirección horizontal lateral 405.
[0027]La primera 305 y la segunda 310 plataforma pueden tener una distancia entre las mismas de 4 - 13 metros en algunos ejemplos.
[0028]Cada una de las plataformas con ruedas puede comprender una base sustancialmente plana y una pluralidad de ruedas, por ejemplo entre 8 y 20 ruedas. Conjuntos de ruedas pueden estar dispuestos sobre ejes comunes. Cada una de las plataformas con ruedas puede comprender un mecanismo de propulsión independiente. Las plataformas con ruedas pueden ser SPMT.
[0029]La primera porción lateral del bastidor 325 está fijada a la primera plataforma con ruedas 305 y la segunda porción lateral del bastidor 330 está fijada a la segunda plataforma con ruedas 310. La fijación se puede realizar, por ejemplo, mediante tuercas y pernos. La primera 325 y la segunda 330 porción lateral de bastidor se pueden extender en una dirección vertical 410. La primera porción lateral del bastidor 325 puede incluir una primera viga sustancialmente vertical 360. Asimismo, la segunda porción lateral del bastidor 330 puede incluir una segunda viga sustancialmente vertical 365.
[0030]La primera porción lateral del bastidor 325 puede comprender una o más vigas o puntales adicionales inclinados 385. De forma alternativa o adicional, la segunda porción lateral del bastidor 330 puede comprender una o más vigas o puntales adicionales inclinados 385. Una viga adicional inclinada 385 se puede extender desde una porción superior (véase la figura 3) o central (véase la figura 4) de la primera viga vertical 360 hasta la primera plataforma con ruedas 305 o hasta una viga de base 390.
[0031]Una o más de las vigas de base adicionales 390 se pueden extender en una dirección sustancialmente paralela a la dirección horizontal lateral 405, como en las figuras 3 y 4. Una o más de las vigas de base adicionales 390 se pueden extender en una dirección sustancialmente paralela a la dirección horizontal de transporte 400, como en la figura 3. Una o más vigas de base adicionales 390 se pueden extender en cualquier otra dirección. Las vigas adicionales 385, 390 pueden ayudar a estabilizar y reforzar la primera 325 y la segunda 330 porción lateral de bastidor.
[0032]La primera 325 y la segunda 330 porción lateral del bastidor están configuradas para sostener una primera 420 y una segunda 425 porción de extremo de una eslinga 415, respectivamente. Una porción de extremo de una eslinga 420, 425 se puede entender como una porción de una eslinga 415 cercana a un extremo 430, 435 de la eslinga 415. Un extremo 430, 435 de una eslinga 415 se puede incluir en una porción de extremo 420, 425 de una eslinga 415. La primera porción lateral del bastidor 325 puede comprender accesorios de eslinga adecuados.
[0033]En algunos ejemplos, la primera porción lateral del bastidor 325 puede comprender uno o más primeros puntos de fijación de eslinga 450 para fijar un primer extremo 430 de la eslinga 415, y la segunda porción lateral del bastidor 330 puede comprender uno o más segundos puntos de fijación 455 para fijar el segundo extremo 435 de la eslinga 415. Uno o más puntos de fijación de eslinga 450, 455 pueden ser anillos en D, como se muestra en la figura 4.
[0034]Tener varios puntos de fijación de eslinga 450, 455 a diferentes alturas en una porción lateral 325, 330 del bastidor permite ajustar una eslinga 415 y la medida en que la eslinga cuelga entre las porciones laterales 325, 330 de bastidor. Por lo tanto, con una única herramienta 300, se pueden transportar secciones de torre 175 de diferentes diámetros.
[0035]La primera porción lateral 325 del bastidor 320, por ejemplo una viga vertical 360, puede comprender una guía superior de eslinga 440; y la segunda porción lateral 330 del bastidor 320, por ejemplo una viga vertical 365, puede comprender una segunda guía superior 445. La primera 440 y la segunda 445 guía superior están configuradas para sostener una eslinga 415.
[0036]Uno o más puntos de fijación de eslinga 450, 455 y una parte superior 440, 450 de la primera 325 y la segunda 330 porción lateral del bastidor que sostiene y redirige la eslinga pueden estar en un plano que incluye las direcciones vertical 410 y horizontal lateral 405. Esto puede ayudar a estabilizar y sostener mejor una sección de torre 175.
[0037]En la figura 4, los puntos de fijación de eslinga 450, 455 se proporcionan en una viga adicional inclinada 385. Sin embargo, se pueden proporcionar puntos de fijación de eslinga 450, 455 en otros lugares de las porciones laterales de bastidor 325, 330. Por ejemplo, se pueden proporcionar en una viga vertical 360, 365 de las porciones laterales de bastidor 325, 330. También se pueden proporcionar puntos de fijación de eslinga 450, 455 en la primera 305 y/o la segunda 310 plataforma con ruedas.
[0038]Se pueden proporcionar accesorios de eslinga relativamente cerca de una base de las plataformas con ruedas. Los extremos de eslinga se pueden extender desde los puntos de fijación sobre una parte superior 440, 445 de las primera y segunda porciones laterales de bastidor 325, 330.
[0039]La porción central del bastidor 335 puede incluir una estructura de armazón que tiene una o más vigas que conectan la primera 320 y la segunda 330 porción lateral de bastidor. Por ejemplo, la porción central del bastidor 335 puede comprender una viga lateral superior 370 y una viga lateral inferior 375. Estas vigas 370, 375 se pueden extender en una dirección horizontal lateral 405. Estas vigas 370, 375 se pueden fijar con pernos a vigas verticales 360 y 365.
[0040]La estructura de armazón de la porción central del bastidor 335 puede incluir miembros o vigas verticales y miembros diagonales de vigas 380. En la figura 3, vigas inclinadas centrales 380 conectan vigas horizontales laterales 370 y 375. En otros ejemplos, una o más vigas inclinadas centrales 380 pueden conectar la primera 325 y la segunda 220 porción lateral de bastidor. Puede haber vigas inclinadas centrales 380 además de, o como alternativa a, las vigas horizontales laterales 370, 375.
[0041]Cabe destacar que una viga superior central 370 puede no quedar exactamente encima de una viga inferior central 375 en las figuras 3 y 4. Dicha viga 370 se puede desplazar en una dirección horizontal de transporte 400 y alejándose de los puntos de fijación de eslinga 450, 455 para permitir que una eslinga 115 cuelgue en un plano formado por la dirección vertical 410 y la dirección horizontal lateral 405.
[0042]Una viga superior central 370 puede limitar el desplazamiento de una sección de torre 175 cuando está sostenida por una eslinga 115 y, por lo tanto, puede ayudar a estabilizar la sección de torre 174 durante el transporte.
[0043]Las vigas diagonales 380 pueden tener diferentes ángulos de inclinación con respecto a una dirección horizontal lateral 405; por ejemplo, cada viga inclinada 380 puede tener una inclinación de 30°, 45° o 60°. Las vigas inclinadas 380 también pueden tener diferentes ángulos de inclinación que otras vigas inclinadas 380. Por ejemplo, una viga inclinada 380 puede tener un ángulo de 45° con respecto a la dirección horizontal lateral 405 y otra viga inclinada puede tener un ángulo de 125° con respecto a la dirección 405.
[0044]En algunos ejemplos, un bastidor 320 puede estar hecha de acero. Un bastidor 320 puede estar formada íntegramente por una sola pieza o puede comprender dos o más piezas o vigas unidas entre sí.
[0045]La figura 5 ilustra esquemáticamente una vista lateral de una herramienta 300. En algunos ejemplos, como en las figuras 4 y 5, la herramienta 300 puede incluir bisagras 460, 461, 465, 466. La primera porción lateral del bastidor 325 puede incluir al menos una primera bisagra 460, 461 y la segunda porción lateral del bastidor 330 puede incluir al menos una segunda bisagra 465, 466 para hacer rotar el bastidor 320 o una porción del bastidor 320 sobre un eje sustancialmente paralelo a una dirección horizontal de bastidor 405. En la figura 5, la flecha 470 indica el movimiento del bastidor 320 o una porción del bastidor 320 cuando se produce rotación sobre un eje en la dirección horizontal lateral 405.
[0046]Esto puede facilitar el volcado de una sección de torre 175 una vez llevada a un sitio de instalación. Además, en lugar de usar dos grúas para volcar una sección de torre 175, concretamente una grúa de cola y una grúa principal, se puede usar solamente una grúa principal. El movimiento de una sección de torre 175 durante el vuelco se puede controlar más fácilmente con esta herramienta 300 y una grúa que con dos grúas.
[0047]Se pueden proporcionar bisagras en la parte inferior de la primera 325 y la segunda 330 porción lateral del bastidor. De forma adicional o alternativa, se pueden proporcionar bisagras en la parte superior de la primera 325 y la segunda 330 porción lateral del bastidor. Por ejemplo, se pueden proporcionar una o más bisagras por viga vertical 360, 365 de una porción lateral 325, 550 del bastidor 320.
[0048]Las figuras 4 y 5 muestran esquemáticamente dos bisagras por porción lateral del bastidor. En este ejemplo, la primera porción lateral del bastidor 325, en particular la primera viga vertical 360, incluye una bisagra superior 461 y una bisagra inferior 460. Asimismo, la segunda porción lateral del bastidor 330, en particular la segunda viga vertical 365, incluye una bisagra superior 466 y una bisagra inferior 465.
[0049]Las bisagras inferiores 460, 465 se pueden usar para iniciar la rotación de una porción de torre 175 al comienzo del proceso de volcado, mientras que las bisagras superiores 461, 466 se pueden usar para hacer rotar la porción de torre 175 posteriormente, al final del proceso de volcado. En algunos otros ejemplos, solo se pueden usar bisagras superiores 461, 466 para hacer rotar una porción de torre 175 durante el volcado.
[0050]En algunos ejemplos, la herramienta 300 puede comprender una eslinga 415 que tiene un primer extremo 430 configurado para fijarse a la primera porción lateral del bastidor 325 y un segundo extremo 435 configurado para fijarse a la segunda porción lateral del bastidor 330, estando configurada la eslinga 415 para sostener una sección de torre 175.
[0051]Las figuras 3 y 4 muestran la herramienta 300, que incluye una eslinga 415. Un primer extremo 430 de una eslinga 415 se puede fijar a un primer punto de fijación de eslinga 450, y un segundo extremo opuesto 435 de la eslinga 415 se puede fijar a un segundo punto de fijación de eslinga 455.
[0052]Una primera porción de extremo 420 de la eslinga 415 puede pasar sobre una guía superior 440 de la primera porción lateral 325 del bastidor 320, y una segunda porción de extremo 425 de la eslinga 415 puede pasar sobre una guía superior 445 de la segunda porción lateral 330 del bastidor 330, sosteniendo y redirigiendo la eslinga. Un extremo 430, 435 de una eslinga 415 puede incluir un ojal que puede estar fijado, por ejemplo, a un anillo en D mediante un grillete.
[0053]Por lo tanto, la eslinga 415 puede colgar entre la primera 325 y la segunda 330 porción lateral de bastidor. La eslinga 415 también puede colgar entre la primera 305 y la segunda 310 plataforma con ruedas. Fijar la eslinga 415 en puntos de fijación superiores o inferiores 450, 455 de una porción lateral de bastidor 325, 330 permite dejar que una eslinga 415 cuelgue en menor o mayor medida, es decir, que esté más cerca o más lejos del suelo.
[0054]Una eslinga 415 puede tener una longitud comprendida entre 10 y 60 m. Una eslinga 415 puede ser plana. En algunos ejemplos, una eslinga 415 puede estar hecha de poliéster o nailon. En algunos otros ejemplos, una eslinga puede estar hecha de cuero o un metal tal como el acero.
[0055]En algunos ejemplos, una herramienta 300 puede comprender una o más pinzas de brida de sección de torre 475. Como se puede observar en la figura 4, estas pinzas 475 se puede fijar al bastidor 320, por ejemplo a una porción central 335 del bastidor 320, y pueden ser retráctiles. Una vez que se coloca una sección de torre de turbina eólica 175 sobre una eslinga 415, los elementos de fijación 475 se pueden mover hacia la sección de torre para sujetarla. En el ejemplo de la figura 4, dos pinzas se pueden mover en una dirección horizontal lateral 405 y una se puede mover en una dirección vertical 410. Una pinza de brida de sección de torre 475 puede inmovilizar o agarrar una superficie interior de la sección de torre 175. Se puede mejorar la estabilidad de la sección de torre 175. En algunos ejemplos, las pinzas 475 solo se pueden usar para sujetar la sección de torre 185 cuando se vuelca.
[0056]El ejemplo de la figura 4 también muestra dos orejetas de elevación 483 a las que se puede fijar un dispositivo de elevación, por ejemplo una grúa principal (véase la figura 6E).
[0057]Otro aspecto de la invención proporciona un procedimiento 500 para manejar una sección de torre de turbina eólica 170. El procedimiento 500 puede usar dos herramientas 300 de acuerdo con cualquiera de los ejemplos descritos anteriormente. El manejo puede incluir específicamente transportar y volcar una sección de torre. El manejo también puede incluir recoger, elevar y/o almacenar una sección de torre.
[0058]Las figuras 6A a 6E muestran esquemáticamente algunos detalles del procedimiento. La orientación de una sección de torre de turbina eólica 175 y una o más herramientas 300 se indica mediante las flechas de dirección 400, 405 y 410. 400 corresponde a una dirección longitudinal de la sección de torre. 405 corresponde a una dirección transversal o de anchura de la sección de torre. 410 corresponde a una dirección vertical.
[0059]El procedimiento comprende, en la etapa 510, sostener un primer extremo de una sección de torre 175 colocada sobre uno o más soportes 610 para almacenamiento mediante una primera eslinga 415 que cuelga entre una primera porción lateral del bastidor 325 fijada a una primera plataforma con ruedas 305 y una segunda porción lateral del bastidor 330 fijada a una segunda plataforma con ruedas 310 de una herramienta 300.
[0060]Los soportes 610 pueden ser elementos de soporte configurados, en particular, el para almacenamiento.
[0061]Como se ilustra esquemáticamente en la figura 6A, para el almacenamiento, una sección de torre 175 se puede colocar sobre soportes 610, por ejemplo sobre dos cunas. Una primera herramienta 300 con una eslinga 415 se puede acercar a un primer extremo de la sección de torre 175 de modo que el primer extremo de la sección de torre 175 quede entre una primera 325 y una segunda 330 porción lateral del bastidor 320 de la herramienta 300. Esto se ilustra esquemáticamente en la figura 6B y también se puede observar en las figuras 3 y 4.
[0062]Una eslinga 415 puede elevar, por ejemplo elevar ligeramente, el primer extremo de la sección de torre 175. Esto se puede realizar ajustando la distancia de la plataforma de la primera plataforma con ruedas 305 con respecto al suelo. Por ejemplo, la plataforma se puede ajustar hidráulicamente en una dirección vertical 410 para elevar un primer extremo de sección de torre. La primera plataforma con ruedas 305 puede ser un transporte modular autopropulsado (SPMT). La eslinga 415 se puede adaptar a un contorno del extremo de sección de torre, como se ilustra, por ejemplo, en la figura 6B. De forma alternativa, el levantamiento se puede realizar estirando o tirando de la eslinga.
[0063]El procedimiento comprende además, en la etapa 520, sostener un segundo extremo de la sección de torre 175 mediante una segunda eslinga 415 que cuelga entre una primera porción lateral del bastidor 325 fijada a una primera plataforma con ruedas 305 y una segunda porción lateral del bastidor 330 fijada a una segunda plataforma con ruedas 310 de una segunda herramienta 300.
[0064]El segundo extremo de la porción de turbina eólica 175 se puede sostener de la misma manera que el primer extremo de la porción de turbina eólica 175. El bastidor de herramientas 320, en particular una porción central 336 del bastidor 320, puede estar en contacto directo con una porción de una brida de sección de torre 480 (véase la figura 4). Esto puede limitar el movimiento de la sección de torre 175 en una dirección horizontal de transporte 400 y, por lo tanto, ayudar a estabilizar la sección de torre 175 durante su transporte.
[0065]El procedimiento comprende además, en el bloque 530, retirar los uno o más elementos de soporte de almacenamiento 610. Puesto que los elementos de soporte ya no son necesarios para sostener la sección de torre 175, se pueden mover desde debajo de la sección de torre 175.
[0066]Uno o más operarios pueden alejar los elementos de soporte 610 de la sección de torre 175. Si un elemento de soporte 610 es una cuna 611, retirar una cuna puede comprender separar la cuna 611 en dos porciones. Esto se ilustra esquemáticamente en la figura 6C. Una cuna 611 puede comprender una primera porción 612, por ejemplo una primera mitad de la cuna, y una segunda porción 613, por ejemplo una segunda mitad de la cuna, unidas entre sí mediante, por ejemplo, un pasador. Cada porción de cuna 612, 613 se puede retirar, por ejemplo, mediante una carretilla que se mueve en una dirección horizontal lateral 405.
[0067]El procedimiento 500 puede comprender además, en el bloque 540, transportar la sección de torre 175. Ahora que dos herramientas 300 están sosteniendo la sección de torre 175 y que los soportes 610 donde se almacenaba no están en la trayectoria de la herramienta 300, las primera 305 y segunda 310 plataformas con ruedas de la primera herramienta 300 y las primera 305 y segunda 310 plataformas con ruedas de la segunda herramienta 300 pueden mover la sección de torre 175. El movimiento puede ser, por ejemplo, en una dirección de transporte 400, aunque es posible el movimiento en cualquier otra dirección horizontal (es decir, en el plano formado por las direcciones 400 y 405). La figura 6D representa esquemáticamente una sección de torre 175 transportada por dos herramientas 300, 300' en una dirección de transporte 400.
[0068]El uso de herramientas 300, 300' puede facilitar y hacer más eficaz el manejo y transporte de una sección de torre de turbina eólica 175.
[0069]El procedimiento 500 puede comprender además volcar la sección de torre 175 levantando un extremo de sección de torre mientras el otro extremo de sección de torre está sostenido por la herramienta 300. La figura 6E ilustra esquemáticamente una situación de este tipo. Una vez que las dos herramientas 300, 300' han llevado la sección de torre de turbina eólica 175 a un sitio de volcado, un extremo de la sección de torre se puede sujetar mediante un dispositivo de elevación, por ejemplo una grúa. La herramienta que anteriormente soportaba ese extremo se puede retirar o no. Al comparar las figuras 6D y 6E, se puede observar que se ha retirado la herramienta 300' y que una línea 615, por ejemplo de una grúa, está elevando el extremo de sección de torre que quedará en la parte superior tras su volcado. La herramienta 300 puede permitir volcar una sección de torre 175 de una manera más estable y controlada que cuando se usa, por ejemplo, una grúa de cola y una grúa principal.
[0070]El volcado puede comprender, en algunos ejemplos, hacer rotar sobre un eje sustancialmente paralelo a una dirección horizontal 405 la primera 325 y la segunda 330 porción lateral del bastidor de la herramienta 300 que sostiene un extremo de la sección de torre. La herramienta 300 puede ayudar a colocar la sección de torre 175 en, o cerca de, una posición vertical (véanse las figuras 5 y 6D). Se pueden usar una o más bisagras 460, 461, 465, 466 por lado del bastidor 325, 330. Esto también puede facilitar el volcado de la sección de torre en comparación con cuando se usan una grúa de cola y una grúa principal.
[0071]En algunos ejemplos, el procedimiento puede comprender además fijar una sección de torre para colocarla en la parte inferior inmovilizando una brida 480 de una sección de torre. Las pinzas 475 u otros elementos de agarre se pueden extender y retraer desde la herramienta 300, por ejemplo desde una porción central de bastidor 335 de la herramienta 300 (véase la figura 4). Al menos una superficie interior de la sección de torre 175 se puede inmovilizar antes de elevar la otra porción de extremo de torre para su volcado. Por ejemplo, la herramienta 300 puede incluir uno o más elementos de fijación 475 que pueden inmovilizar una parte inferior 485 de la sección de torre 175 en la figura 6 antes de que la línea 615 se eleve, o incluso antes de que la línea se fije a una parte superior 490 de la sección de torre 175. El control y la estabilización de la sección de torre se pueden mejorar usando las pinzas 475.
[0072]En algunos ejemplos, el procedimiento puede comprender además transferir la sección de torre 175 a una embarcación para su posterior transporte. Esta etapa se puede realizar si, por ejemplo, la sección de torre 175 se fabrica o almacena en un lugar determinado y se tiene que transportar por mar hasta un sitio de instalación o volcado. Para ello, en algunos ejemplos, la sección de torre 175 se puede elevar desde las herramientas 300, 300'.
[0073]En tal caso, la sección de torre 175 se puede colocar como en la figura 6D, y uno o más dispositivos de elevación, por ejemplo dos grúas, pueden elevarla. En algunos ejemplos, se pueden usar dos eslingas para izar la sección de torre. A continuación, la sección de torre 175 se puede colocar e inmovilizar en un barco, por ejemplo se puede fijar a la cubierta de un barco.
[0074]Para sostener e inmovilizar la sección de torre 175 en una embarcación, uno o más elementos de soporte 610 se pueden fijar a la sección de torre antes de colocarla en la embarcación, por ejemplo mientras está sostenida por herramientas 300, 300' y antes de elevarla. Una o más cunas 611, por ejemplo dos cunas, se pueden fijar, por ejemplo con pernos, a la sección de torre 175 antes de elevarla y colocarla sobre la cubierta de una embarcación.
[0075]De forma alternativa, la sección de torre 175 se puede colocar sobre uno o más elementos de soporte 610 fijados a una embarcación. Uno o más cunas 611 se pueden, por ejemplo, soldar a la cubierta de una embarcación, y la sección de torre se puede colocar sobre las cunas 611. Una fijación adicional de la sección de torre 175 a la cubierta de una embarcación se puede proporcionar independientemente de si los medios de soporte de sección de torre 610 están fijados a la misma o a una embarcación.
[0076]En lugar de elevar la sección de torre 175 para colocarla en un barco, se puede usar el sistema de carga y descargada rodada (roll-on/roll-off(RoRoJ).
[0077]Todavía en algunos otros ejemplos, la sección de torre 175 se puede transportar al interior de la embarcación mediante las herramientas 300, 300', sin necesidad de dispositivos de elevación ni líneas de elevación 615.
[0078]Típicamente, dependiendo de la logística de un sitio eólico y de la logística de fabricación, la(s) sección(es) de torre se pueden transportar primero a un centro logístico para su posterior transporte a sitios individuales. Si la sección de torre 175 se va a volcar en tierra, el procedimiento puede comprender además sacar la sección de torre de la embarcación y transportarla en dos herramientas 300, 300'.
[0079]Si la sección de torre 175 está sobre dispositivos de soporte 610 en la embarcación, la sección de torre 175 se puede elevar para sacarla de la embarcación. En algunos ejemplos, la sección de torre 175 se puede colocar primero sobre uno o más soportes 610 para el almacenamiento temporal y, a continuación, recogerse mediante dos herramientas 300, 300' como ya se explicó con respecto a las figuras 6A a 6D. A continuación, la torre se puede transportar a un sitio de instalación y se puede volcar como se explica con respecto a la figura 6E.
[0080]Si las dos herramientas 300, 300' han llevado la sección de torre 175 a la cubierta de una embarcación, también pueden sacarla de la embarcación.
[0081]Si la sección de torre 175 se va a transportar mar adentro y se coloca sobre elementos de soporte 610 en la embarcación, se puede elevar desde la cubierta de la embarcación mediante uno o más dispositivos de elevación, tales como grúas. En este caso, fijar los elementos de soporte 610 a la embarcación puede facilitar el proceso con respecto a fijarlos a la sección de torre 175.
[0082]Si la sección de torre 175 se ha llevado al interior de la embarcación mediante las herramientas 300, 300', la sección de torre 175 se puede volcar como se explica con respecto a la figura 6E.
[0083]Todavía otro aspecto de la invención proporciona otra herramienta para transportar y volcar una sección de torre 175 de una torre de turbina eólica 170. La herramienta 300 comprende una primera base 305 y una segunda base 310 configurada para moverse sobre el suelo. La herramienta 300 comprende además un bastidor 320 que se extiende entre la primera 305 y segunda 310 bases, estando sostenido un primer lado de bastidor 325 por la primera base 305 y estando sostenido un segundo lado de bastidor opuesto 330 por la segunda base 330. Las primera y segunda bases están dispuestas sustancialmente paralelas entre sí de tal manera que una sección de torre se puede sostener mediante el bastidor entre las primera y segunda bases. El bastidor 320 se puede configurar para permitir que una eslinga 415 fijada a la herramienta 300 cuelgue entre los primer 305 y segundo 310 lados de bastidor.
[0084]Las primera 305 y segunda 310 bases pueden tener una porción superior sustancialmente plana montada en elementos móviles, tales como ruedas. Cada una de las primera 305 y segunda 310 bases puede ser un SPMT y puede tener sistemas de conducción o propulsión adecuados.
[0085]A medida que el bastidor 320 se extiende entre las primera 305 y segunda 310 bases, las bases 305, 310 se separan en esta dirección en la que se extiende el bastidor 405. El bastidor 320 puede incluir una pluralidad de vigas y puede estar hecha de acero. El bastidor 320 puede fijarse con pernos a las primera 305 y segunda 310 bases móviles.
[0086]Una eslinga 415 configurada para sostener una sección de torre de extremo 175 se puede fijar a la herramienta 300. Un extremo 430 de la eslinga 415 se puede fijar al primer lado de bastidor 325 y el otro extremo 435 de la eslinga 415 se puede fijar al segundo lado de bastidor 330. De forma adicional o alternativa, un primer extremo de eslinga 430 se puede fijar a la primera base 305 y el extremo opuesto 435 de la eslinga 415 se puede fijar a la segunda base 310.
[0087]El primer lado de bastidor 325 puede comprender dos o más elementos de fijación de eslinga 450 a diferentes alturas y el segundo lado de bastidor 330 puede comprender dos o más elementos de fijación de eslinga 455 a diferentes alturas. Una vez fijada a la herramienta 300, la eslinga 415 puede colgar entre el primer 325 y el segundo 330 lado de bastidor y, opcionalmente, también entre la primera 305 y la segunda base móvil.
[0088]En algunos ejemplos, el primer lado de bastidor 325 puede comprender al menos una primera bisagra 460, 461 y el segundo lado de bastidor 330 puede comprender al menos una segunda bisagra 465 para hacer rotar el bastidor sobre un eje sustancialmente horizontal 405. En algunos ejemplos, el bastidor 320 puede comprender uno o más dispositivos de sujeción retráctiles 475 para fijar una brida de sección de torre de turbina eólica 480 a la herramienta 300. La explicación proporcionada con respecto a las figuras 3 a 5 puede ser aplicable en general a esta herramienta. De manera similar, una herramienta de este tipo también se puede usar en un procedimiento 500 como se describe anteriormente.
[0089]Aunque solo se han divulgado en el presente documento una pluralidad de ejemplos, son posibles otras alternativas, modificaciones, usos y/o equivalentes de los mismos. Además, también se cubren todas las posibles combinaciones de los ejemplos descritos. Por tanto, el alcance de la presente divulgación no se debe limitar por ejemplos particulares, sino que solo se debe determinar por una lectura imparcial de las reivindicaciones que siguen.
Claims (15)
1. Una herramienta (300) para manejar una sección de torre (175) de una torre de turbina eólica (170), comprendiendo la herramienta:
una primera plataforma con ruedas (305);
una segunda plataforma con ruedas (310);
un bastidor (320) que tiene una primera porción lateral (325) y una segunda porción lateral (330); estando fijada la primera porción lateral del bastidor (325) a la primera plataforma con ruedas (305) y configurada para sostener una primera porción de extremo (420) de una eslinga (415);
estando fijada la segunda porción lateral del bastidor (330) a la segunda plataforma con ruedas (310) y configurada para sostener una segunda porción de extremo (425) de la eslinga (415);
estando separadas (315) la primera (305) y segunda (310) plataformas con ruedas a lo largo de una dirección sustancialmente horizontal (405) de modo que una sección de torre (175) se puede sostener en la eslinga (415) al menos parcialmente entre el primer (325) y el segundo (330) lado del bastidor; y en la que la primera porción lateral del bastidor (325) incluye una primera bisagra (461), y la segunda porción lateral del bastidor (330) incluye una segunda bisagra (466) para hacer rotar el bastidor o una porción del bastidor sobre un eje sustancialmente horizontal.
2. La herramienta de la reivindicación 1, en la que la primera porción lateral del bastidor (325) comprende una bisagra superior (461) y una bisagra inferior (460), y la segunda porción lateral del bastidor (330) comprende una bisagra superior (466) y una bisagra inferior (465).
3. La herramienta de cualquiera de las reivindicaciones 1 - 2, en la que la primera porción lateral del bastidor (325) comprende uno o más primeros puntos de fijación de eslinga (450) para fijar un primer extremo de la eslinga (430) y la segunda porción lateral del bastidor (330) comprende uno o más segundos puntos de fijación de eslinga (455) para fijar un segundo extremo de la eslinga (435).
4. La herramienta de cualquiera de las reivindicaciones 1 - 3, en la que la primera porción lateral del bastidor (325) comprende una primera guía superior (440) y la segunda porción lateral del bastidor (330) comprende una segunda guía superior (445), estando configuradas las primera (440) y segunda (445) guías superiores para sostener la eslinga (415).
5. La herramienta de cualquiera de las reivindicaciones 1 - 4, que comprende además una eslinga (415) que tiene un primer extremo (430) configurado para fijarse a la primera porción lateral del bastidor (325) y un segundo extremo (435) configurado para fijarse a la segunda porción lateral del bastidor (330), estando configurada la eslinga (415) para sostener una sección de torre (175).
6. La herramienta de la reivindicación 5, en la que la eslinga (415) es una eslinga plana.
7. La herramienta de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además una o más pinzas (475) para inmovilizar una brida de sección de torre (480).
8. Un procedimiento (500) para manejar una sección de torre de turbina eólica (175), comprendiendo el procedimiento:
sostener (510) un primer extremo de una sección de torre previamente colocada sobre uno o más soportes (610) en una primera eslinga que cuelga entre una primera porción lateral de un bastidor fijado a una primera plataforma con ruedas y una segunda porción lateral del bastidor fijado a una segunda plataforma con ruedas de una primera herramienta (300) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 - 7; sostener (520) un segundo extremo de la sección de torre en una segunda eslinga que cuelga entre una primera porción lateral de un bastidor fijado a una primera plataforma con ruedas y una segunda porción lateral del bastidor fijado a una segunda plataforma con ruedas de una segunda herramienta (300') de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 - 7; y
retirar (530) los uno o más soportes (610).
9. El procedimiento de la reivindicación 8, que comprende además transportar (540) la sección de torre (175).
10. El procedimiento de la reivindicación 8 o 9, que comprende además volcar la sección de torre (175) elevando un segundo extremo de la sección de torre (490) mientras el primer extremo de la sección de torre (485) está sostenido por la primera herramienta (300).
11. El procedimiento de la reivindicación 10, en el que el volcado comprende hacer rotar las primera y segunda porciones laterales de bastidor de la primera herramienta sobre un eje sustancialmente horizontal (405).
12. El procedimiento de la reivindicación 11, que comprende además fijar un primer extremo de la sección de torre (485) que se va a colocar debajo inmovilizando una brida de sección de torre (480).
13. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 8 - 12, en el que uno o más de los soportes (610) son cunas (511) y retirar una cuna comprende separar la cuna en dos porciones (612, 613).
14. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 8 - 13, que comprende además transferir la sección de torre a una embarcación para su posterior transporte.
15. El procedimiento de la reivindicación 14, en el que la sección de torre se coloca sobre uno o más elementos de soporte de sección de torre fijados a la embarcación.
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